陕西省滩地新建10MWP太阳能光伏并网发电机组项目可行性研究报告70页.doc
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发电机组项目可行性研究报告合集
1、陕西省滩地新建10MWP太阳能光伏并网发电机组项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月陕西省滩地新建10MWP太阳能光伏并网发电机组项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月13可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录1概述1-151.1项目概况1-11.2项目任务1-51.3工作简要过程1-52太阳能资源2、2-182.1概述2-12.2我国太阳能资源概述2-12.3工程属地太阳能资源简介2-42.4建设地太阳能资源评估2-73建设的必要性3-143.1开发太阳能是我国能源产业发展方向及能源供应安全的必然选择3-13.2社会效益及生态效益3-23.3项目开发的环保意义3-34站址区域稳定与工程地质4-124.1区域构造稳定性4-14.2岩土工程条件4-25水文气象5-125.1水文5-15.2气象5-16站址及总平面6-156.1站址6-16.2总平面规划6-26.3施工条件6-47光伏组件的选型、布置及发电量的估算7-197.1光伏系统的选型7-17.2光伏系统的布置7-27.3光伏电站年发电量3、和年利用小时数的估算7-68电气8-128.1接入电力系统的方式说明8-18.2电气主接线8-18.3主要电气设备选择8-29土建及消防9-129.1基础9-19.2全厂消防9-110 环境及生态保护与水土保持10-1410.1设计原则10-110.2设计任务10-110.3环境及社会影响10-311资源利用11-1111.1原则要求11-111.2能源利用11-111.3土地利用11-112投资估算12-1612.1编制原则12-112.2工程估算表12-413财务评价13-1713.1项目投资和资金筹措13-113.2财务评价13-114风险分析14-1214.1光伏电池价格变化风险14-4、114.2市场变化风险14-114.3技术风险14-214.4资金风险14-214.5政策风险14-215结论与建议15-1215.1结论及评价15-115.2存在的问题和建议15-21 概述1.1 项目概况1.1.1 项目地理位置陕西省xx县10MWp光伏并网电站工程位于陕西省xx市xx县境内。1.1.2 地区概况陕西省位于中国西北地区东部的黄河中游,地处东经1052911115和北纬31423935之间,东隔黄河与山西相望,西连甘肃、宁夏,北邻内蒙古,南连四川、重庆,东南与河南、湖北接壤。全省地域南北长、东西窄,南北长约880公里,东西宽约160490公里。全省以秦岭为界南北河流分属长江水5、系和黄河水系。主要有渭河、泾河、洛河、无定河和汉江、丹江、嘉陵江等。全省土地面积为20.58万平方公里,占全国土地面积的2.1%。其中耕地面积415.4万公顷,园地面积68.1万公顷,林地面积1020.3万公顷,草地面积313.4万公顷,其它农用地30.3万公顷,未利用土地面积130.8万公顷。陕西属大陆性季风气候,年平均气温9-16摄氏度,年降水量396-802毫米。陕西地势的总特点是南北高,中部低。同时,地势由西向东倾斜的特点也很明显。北山和秦岭把陕西分为三大自然区域:北部是陕北高原,中部是关中平原,南部是秦巴山地。2004年末全省总人口为3705.2万人。全年出生人口39.15万人,出生6、率为10.59;死亡人口23.4万人,死亡率为6.33;全年净增人口15.7万人,自然增长率为4.26 城镇人口1221.97万人,占32.98%;乡村人口2483.23万人,占67.02%。陕西成矿地质条件优越,矿产资源丰富,矿产种类较齐全,是我国的资源大省之一,许多矿种在全国占有重要地位。已查明有资源储量的矿产92种,其中能源矿产5种,金属矿产27种,非金属矿产57种,水气矿产3种。矿产资源的主要特点是:资源分布广泛,但相对集中,矿产种类较齐全,但结构不尽理想;资源丰富,但总体勘查程度低,可经济开采的储量少,难以开发利用的资源量多;能源矿产具突出优势,但一些支柱性矿产短缺;除能源矿产外,金7、属、非金属矿产特大型、大型矿少,中小型矿多,富矿少,中低品位矿多,单一矿少,共伴生矿多。十五期间,陕西省国民经济稳定增长,劳动就业结构逐渐显现出城镇公有制从业人员减少,而非公有制经济从业人员快速增长的多元经济格局,私营、个体和其它经济类型等非公有制经济的快速发展壮大,在推动社会主义经济发展的同时,也为城镇劳动就业提供了更广阔的空间。陕西是一个欠发达的内陆省份,但又具有巨大的发展潜力和后发优势。地处中国腹地,具有承东启西、联结南北的区位之便,既可以成为生产要素由东向西转移的首选承接地,又可以成为生产要素向大西北乃至整个西部地区转移的起点。雄厚的科技实力,可以对西部地区经济结构优化升级发挥重要的辐8、射和带动作用。富集的矿产资源与东部经济发展有较强的互补作用,可以成为全国能源和部分原材料工业的重要接续地。陕西省是黄河、长江上中游重要的生态屏障,是西部生态环境建设的一个主战场。西安作为西北地区最大的中心城市,可以在西部大开发中发挥多种服务功能。陕西省有条件并将努力成为西部大开发“桥头堡”和“第一阶梯”。1.1.3 项目所在地概况陕西省xx县10MWp光伏并网电站工程位于陕西省xx市xx县境内。xx县位于陕西省北部偏西、xx市西南120公里处,地处毛乌素沙漠南缘。全县面积5088平方公里,按地形地貌分为三个区域,即北部风沙滩区、中部梁峁涧区、南部丘陵沟壑区,分别约占总面积的三分之一。全县海拔介9、于1123米1823米之间,属半干旱内陆性季风气候,四季变化明显,年平均气温7.8C,无霜期130天,年平均降水量395毫米,主要集中在7、8、9月份。全县辖13个乡、9个镇,214个行政村,6个社区,总人口29.1万,其中农业人口25.2万。xx县野生动植物资源丰富。野生植物方面甘草、远志等植物分布广、数量多,是良好的中药材。此外,还分布着几百年生的怪柳、文冠果等植株,已列入古树名木保护。野生动物主要有南部山区的石貂、山猫,北部沙区的荒漠猫等重点保护野生动物。xx县自然资源富集,地下蕴藏着丰富的矿产资源。以xx为中心的陕甘宁盆地中部天然气田控制面积4300平方公里,控制储量3200亿立方米,10、属世界级整装大气田。在气田的开发利用方面,年净化能力50亿立方米的中国最大的天然气净化厂已投入营运,xx至北京、西安、银川的输气管线已建成投运,是“西气东输”的重要枢纽。xx南部山区蕴藏着丰富的石油资源,已探明储量约在1亿吨以上。目前,全县石油年产能达300多万吨,境内有年加工原油150万吨的xx炼油厂。县境内北部煤炭资源分布面积广,煤层厚,储量大,是神府煤田连接部分,已探明优质煤储量达35亿吨,具有重要的开采价值,煤炭资源的勘探开发工作已启动。xx县水资源十分丰富。县境内有芦河、大理河、红柳河、黑河、杏子河、周河等六大河流,共建成各类水库89座,总库容量6.4亿立方米,居陕西省之首。水资源总11、量为3.4亿立方米,可利用量2.2亿立方米,其中地下水资源量为2.7亿立方米,人均水资源占有量约1200立方米。2006年全县总人口为291142人,其中农业人口251612人,城镇人口39530人。全县民族构成以汉族为主,近年来流动人口中出现了回族、蒙古族等少数民族。全县实现地区生产总值127.26亿元,同比增长20.2%。财政收入达到10.53亿元,同比增长42.5%,其中地方财政收入完成2.55亿元,同比增长34.8%。完成固定资产投资56.7亿元,同比增长25.7%。县域经济综合实力稳居全市第2位。农民人均纯收入达2022元,较上年增加180元。城镇居民人均可支配收入达到6910元,较12、上年增长8%。随着济银(济南银川)光缆干线穿越xx和xx本地光缆建成使用,县域全部实现了通讯数字化传输。交换机容量达39480门,百人拥有固定电话33部,移动通讯用户达59500部。xx县区位优越。包茂高速、青银高速在xx交汇,全县高速公路总里程达181公里,公路通车总里程达1784公里,于2002年实现了“乡乡通油路”,全县的路网水平已高出全省平均水平。横贯东西的太中(银)铁路已正式开工建设,建成后,xx承东启西、连南接北的战略地位将更加突出。1.2 项目任务1.2.1 建设规模和设计内容本工程为新建项目,建设规模为新建10MWP太阳能光伏发电机组。本工程初步可行性研究报告主要针对项目建设的13、站址选择、方案设计、太阳能光伏发电系统、太阳能资源及太阳能发电量估算、建站条件、环境保护与水土保持设计、工程估算及财务评价等方面进行研究评价。设计界线以光伏电站站区围墙外1米处为分界线,除进站道路外其他系统的设计界限均为站界外1米。本工程初步可行性研究设计范围不包括站内附属生活设施。1.2.2 报告编制依据(1) 建设单位提供的陕西省太阳能资源评估报告(陕西省气候中心编制;(2) 火力发电厂初步可行性研究报告内容深度规定(DLT5374-2008);(3) 设计有关的法令,法规,标准及专业设计技术规程等;(4) 建设单位提出的设计原则、提供的原始技术资料等。1.3 工作简要过程20xx年3月814、日,收到建设单位邀请我院进行本工程投标的邀请函,3月17日至3月19日,我院组织有关专业人员赴工程现场实地选址并与建设单位就本工程外部条件及有关设计原则进行沟通。20xx年4月3日,我院前往陕西省xx县进行工程投标,并于4月7日收到工程中标通知书。在工程负责总工程师和设计总工程师的组织下,于20xx年4月完成了初步可行性研究报告的编制工作。2 太阳能资源2.1 概述太阳是一个巨大的炽热的气团,它主要由氢气、氦气和其它元素组成,其中氢气占78.4%,氦气占9.8%,金属和其他元素占1.8%;太阳的表面温度可达6000,内部温度高达1000万2000万,内部压力有3400多亿大气压力,在如此高温高15、压之下进行着由氢变氦的热聚变反应,从而释放出大量的辐射能,而且这种反应可以维持很长的时间,据估计可达几十乃至上百亿年。太阳辐射到地球的陆地表面的能量,一年大约有17万亿千瓦,仅占到到达地球大气外层表面总辐射量的10%,即便是这样,它也相当于目前全世界一年内能量消耗总量的3.5万倍。相对于人类的生活而言,太阳能可以说是取之不尽、用之不竭的。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能。太阳能资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。它既是一次能源,又是可再生能源。2.16、2 我国太阳能资源概述2.2.1 我国太阳能资源及分布特点我国的太阳能资源十分丰富,全国2/3以上的地区年辐射量大于5020MJ/m2,年日照时数在2000小时以上,我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于17000亿吨标准煤。同时,地面上太阳能还受季节、昼夜、地理纬度等因素的影响,具有间断性、不稳定性。我国太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22-35,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心。太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部,由于南方多数地区云多雨多,其太阳能资源的分布特点与北方太阳能资源分布特点不同,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随17、着纬度的升高而增长。据有关资料介绍,为了更好地利用太阳能资源,根据20世纪80年代以前全国各地接受太阳总辐射量的多少,将全国划分为5类地区,具体分类见表2-1。表2-1 20世纪80年代以前数据得出的太阳能分布情况类别全年日照时数(h)年总辐射量(MJ/m2)折标准煤(kg)主要地区与国外相当地区13200340066808400225285宁夏北部、甘肃北部新疆东南部、青海西部、西藏西部印度、巴基斯坦北部23000 320058526680200 225河北北部、山西北部、内蒙宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部印尼雅加达一带32200 300050165852170 200山18、东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东与福建南部、江苏和安徽北部、北京美国华盛顿地区41400220041905016140 170湖北、湖南、江西、浙江、广西、广东北部、陕西南部、江苏和安徽南部、黑龙江意大利米兰地区51000140033444190110 140四川和贵州省法国巴黎和俄罗斯的莫斯科由表2-1可以看出,1、2、3类地区,年日照时数大于2200h,太阳年辐射总量高于5016MJ/m2,是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占国土总面积的2/3以上,具有开发利用太阳能的良好条件。4、5类地区,虽然太阳能资源条件较差,但是也19、有一定的利用价值,其中部分地区有开发利用的可能性。近些年的研究发现,随着大气污染的加重,各地的太阳辐射量呈下降趋势。上述中国太阳能资源分布的代表性已有所降低。为此,中国气象科学研究院根据20世纪末期最新研究数据又重新计算了中国太阳能资源的分布,见图2-1。图2-1 我国太阳能资源分布图(资料来源:中国数字科技馆地球资源博览馆能源资源)从图2-1可见,太阳能资源的分布具有明显的地域性;这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理等条件的制约。根据太阳年辐射总量的大小,可将中国划分为4个太阳能资源区,这4个太阳能资源区的年辐射总量见下表2-2。表2-2 20世纪末期数据得出的太阳能分布情况太阳能资源带20、类别资源丰富区 资源较丰富区 资源可利用区 资源欠缺区年辐射总量 MJ/m267005400-67004200-5400 4200(注:MJ/m2-兆焦/平方米)。综合分析20世纪80年代以前数据和20世纪末期数据得出的太阳能资源分布情况,中国的太阳能资源与同纬度的其他国家相比,除四川盆地和与其毗邻的地区外,绝大多数地区的太阳能资源相当丰富,和美国类似,比日本、欧洲条件优越得多,特别是青藏高原的西部和东南部的太阳能资源尤为丰富,接近世界上最著名的撒哈拉大沙漠。综上所述,无论从可开发利用太阳能资源的国土面积、还是太阳能资源的辐射强度,以及与同纬度国家和地区的比较,我国的太阳能资源都是相当丰富的,21、客观上具有开发利用太阳能资源得天独厚的优越条件。2.3 工程属地太阳能资源简介2.3.1 陕西省太阳能资源分布情况根据陕西省气候中心20xx年4月编制的陕西省太阳能资源评估报告中所述,全省年太阳辐射量为4100-5585MJ/m2,其空间分布特征是北部多于南部,南北相差大,高值区位于陕北长城沿线一带及渭北东部区域,低值区主要分布于陕南大巴山区。陕北北部年太阳辐射量为5300-5585MJ/m2 ,陕北南部xx地区为5000-5300MJ/m2,延安地区为4900-5000MJ/m2;关中地区为4400-4800MJ/m2;陕南地区为4100-4300MJ/m2。四季中,夏季总辐射量为四季之最,22、占全年总辐射的30-39,夏季太阳总辐射有两个高值中心,一个在陕北北部,另一个在渭北东部;冬季总辐射量为四季中最少的季节,仅占全年的11-19。2.3.2 全省日照与降水影响情况下图分别为全省行政区分布图 (图2-2)和该省降水量场分区 (图2-3)。图2-2 陕西省行政区分布图图2-3 陕西省降水量场分区按不同时段的降水量对陕西省进行客观分区,以年降水量的划分结果为主,将陕西省划分为3个区,如图2-3和表2-3所示。这3个区与陕西省的行政区划虽不一致,但3个区范围没有重复。这3个区分别代表了陕西省3个不同的气候带,与陕西省的气候背景基本吻合,1区代表了北部的干旱、易旱区,2区代表了关中平原和23、汉中平原的半干旱区,3区代表了陕西省最湿润的秦巴山区。因此按照降水量要素将陕西省客观地划分成3个区。见表2-3。表2-3 陕西省降水量分区区号名称站名1区陕北区(9)xx、神木、xx、吴旗、绥德、延安、宜川、富县、黄龙2区关中、陕南西部区(12)铜川、合阳、宝鸡、眉县、永寿、西安、渭南、华阴、留坝、汉中、户县、佛坪3区陕南区(9)商州、镇安、商南、宁强、石泉、镇巴、安康、平利、镇坪陕西省年日照时间大于1260-2900小时之间,空间分布呈现由北向南依次递减的趋势,最高值在陕北北部的长城沿线,最低值在陕南大巴山区。陕北地区部分年平均日照时数为26002900小时,其中府谷、神木、xx、横山和韩城24、澄城、合阳、蒲城等地年平均日照时数更是高达30003200h。这些地区日照时数与表2-3分区划分也相对应。南部日照时数等值线呈经向分布。关中地区年平均日照时数约为21002500小时,陕南商洛年日照时数1800-2100小时,汉中北部,安康北部1600-1800小时,汉中南部,安康南部1200-1600小时。综上所述,陕西省太阳能资源比较丰富,太阳能总储量2.71106亿kWh,排全国第11位;可获得太阳能资源9.31014MJ,相当于317亿吨标准煤,利用百分之一太阳能所产生的能量比陕西省年产煤量的2倍还多。因此,本工程的建设,对合理开发太阳能资源,节约当地能耗,优化地区资源配置具有十分重25、要的意义。2.4 建设地太阳能资源评估2.4.1 xx市太阳能资源评估为了全面、准确掌握xx市太阳能资源的储量和分布特点,为太阳能资源开发利用奠定基础,陕西省气象部门从2007年起开展了风能、太阳能监测分析评估工作,完成了xx市风能、太阳能资源分析评估报告。结论表明,地处陕西北部的xx地区在风能、太阳能资源开发利用方面具有得天独厚的优势。2.4.2 站址太阳能资源评估陕西省xx县10MWp光伏并网电站工程(约N37.6,E108.8)所在地xx县位于xx地区西南部,地势南高北低,部为风沙草滩盆地区,地势平缓。属中温带半干旱大陆性季风气候,年平均气温8.7,年降水总量382.1mm,相对湿度5326、.3%。根据陕西省太阳能资源评估报告中所述,xx县属于陕西省太阳能光伏电站推荐区域。年平均太阳总辐射5392MJ/m2,各月总辐射值呈近似正态分布,属单峰型,1-5月迅速增加,5月出现峰值,达637MJ.m2.month-1 ,6月以后逐渐递减,12月达最低值,年日照时数2700h ,以5月最多为265h,以2月最少为138h。年均日照百分率见表2-4。表2-4 xx县地区日照时数及月太阳辐射数据123456789101112总和日照时数(h)207.8188.2217.6237.8264.4259.2251.7239.1214.9216.2207.7198.92703.5日照百分率(%)6927、6258606059565759626868/总辐射(MJ/m2)274.6318.2435.4536.4636.6629.2602.2539.3446.3371.3288.2244.85322.5(表中数据取自陕西省太阳能资源评估报告)参照2007年9月14日气象行业标准审查会审查通过的太阳能资源评估方法,对本项目所在地太阳能资源进行评估,以站址水平面总辐射的年总量为指标,进行太阳能资源丰富程度评估。经折算,本站址太阳能水平面总辐射年总量为5322.5MJ/m2。按我国太阳能资源分布分类(见表2-2),属于类上限区域 ,即太阳能资源可利用区;基本接近类地区。年日照小时数为2703小时,具有较28、好的太阳能开发利用前途,适于建设大规模光伏发电工程。3 建设的必要性3.1 开发太阳能是我国能源产业发展方向及能源供应安全的必然选择3.1.1 世界开发利用太阳能资源概况就目前全世界的能源消耗来看,传统的石化能源正在一天天的减少,同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。为此,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。太阳能是当前既可获得能量,又能减少二氧化碳等有害气体和有害物质排放的可再生能源之一。越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源。如美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及我国已开展的“光明29、工程”等。3.1.2 开发太阳能是我国能源产业发展方向太阳能光伏发电是太阳能利用的有效方法,光伏发电可以直接把光能转换成电能,发电过程中不会生成任何污染或者废弃物。据专家介绍,这种利用现有的终端电网供电方式具有很强的优越性,符合能源产业发展方向。2006年,我国颁布实施了可再生能源法,制定了可再生能源发电优先上网、全额收购、价格优惠及社会公摊的政策。2007年,中国的能源状况与政策白皮书明确:“大力发展可再生能源,可再生能源是中国能源优先发展的领域。可再生能源的开发利用,对增加能源供应、改善能源结构、促进环境保护具有重要作用,是解决能源供需矛盾和实现可持续发展的战略选择”。可再生能源中长期发展30、规划提出:到20xx年,使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%的发展目标。强有力的能源政策和法律支持为太阳能的开发利用创造了有利条件。3.1.3 开发太阳能是保障我国能源供应安全的必然选择我国是世界上最大的煤炭生产和消费国,能源将近76%由煤炭供给,这种过度依赖化石燃料的能源结构已经对环境、经济和社会造成较大的负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧,对我国的环境已经造成了极大的破坏。为落实国家制定的“开发与节约并存,重视环境保护,合理配置资源,开发新能源,实现可持续发展的能源战略”的方针。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续31、发展的必然选择。3.2 社会效益及生态效益3.2.1 社会效益陕西省太阳能资源丰富,丰富的太阳能资源为建设大型并网光伏发电工程创造了得天独厚的优越条件,开发利用前景极其广阔。参照2007年9月14日气象行业标准审查会审查通过的太阳能资源评估方法,对本项目所在地太阳能资源进行评估,以站址水平面总辐射的年总量为指标,进行太阳能资源丰富程度评估。经折算,本站址太阳能水平面总辐射(NASA数据)年总量为5856.408MJ/m2。按我国太阳能资源分布分类(见表2-2),属于类,即太阳能资源丰富区;年日照小时数为2664小时。具有很好的太阳能开发利用前途,适于建设大规模光伏发电工程。陕西省是我国的电力大32、省,这也加速了煤炭资源的消耗,使陕西省将提早面临能源的挑战。因此,必须着力调整能源结构,利用其太阳能资源等可再生能源的优势,大力发展可再生能源,以提升陕西省在全国的能源地位和结构,实现地区电力可持续发展。开展太阳能光伏发电是一种有益的尝试和探索。电站在可持续开发当地丰富的光能资源后,电力可以支援当地工农业生产需求和电网的电力外送。工程建设为节约能源、推动地区的经济建设,有着非常重要的意义。3.2.2 生态效益xx市xx县地处陕西省北部偏西、xx市西南120公里处,地处毛乌素沙漠南缘。全县面积5088平方公里。该地区地广人稀,建设条件较好。可以充分的利用好当地土地资源,增加陕西省的绿电供应,改善33、陕西的能源结构;保护环境、减少污染;节约有限的煤炭资源和水资源。同时利用太阳能光伏发电可以创造较好的经济效益和社会效益。该工程的建设符合国家制定的能源战略方针,对陕西省太阳能资源开发和利用起到示范作用,对太阳能光伏发电的开发建设推广也有较好的引导作用。总之,本太阳能光伏发电工程的建设将充分利用当地太阳能资源,对改善地区能源结构,实现地区电网电力可持续发展有较好的推动作用,具有较好的社会效益和经济效益,符合可持续发展战略,因此本工程的建设是必要的。3.3 项目开发的环保意义陕西北部不仅有较好的太阳能资源,而且有完善的电网和较大常规能源的装机。进行太阳能工程的建设,可以充分的利用好当地的资源,增加34、当地的绿电供应,改善地区的能源结构;保护环境、减少污染;节约有限的煤炭资源和水资源。本工程年发电量12573992kWh(由实测数据得出),等效满负荷利用小时数1253.98h。该项目不仅年节约标准煤约1.0105t吨,而且粉尘、SO2、NOX为零排放,耗水指标也接近于零。因此,太阳能光伏发电项目不仅可以带来可观的经济效益,而且能够带来社会和环境效益;再加上国家对可再生资源发展的大力扶持和政策优惠,太阳能利用产业潜力巨大、发展前景乐观。4 站址区域稳定与工程地质4.1 区域构造稳定性拟选站址大地构造位于华北地台的鄂尔多斯地台的中南部。鄂尔多斯地台主要形成于中生代,印支期开始下陷沉降,接受了巨厚35、的中生代沉积物,早白垩纪晚期,由于燕山运动第二幕的影响,鄂尔多斯地台开始上升,缺失了白垩系上统地层,由于喜马拉雅运动的影响,第四纪以来鄂尔多斯的广大地区发生了区域性的大面积上升,在地形上形成了鄂尔多斯高原。它是由两个构造体系的重接复合,一方面,鄂尔多斯地台位于新华夏构造体系最西部的第三沉降带中,以阴山构造带与北部的呼伦贝尔巴音和硕盆地分开,以秦岭构造带与南部的四川盆地分开;另一方面,鄂尔多斯地台也是祁(连山)吕(梁山)贺(兰山)山字型构造的东侧马蹄形盾地。鄂尔多斯地台正是这两个构造体系中构造形迹相对微弱的地块,岩层褶皱、断层、节理、劈理等地质构造现象很不发育,岩层产状近于水平,略向西倾的单斜构36、造,倾角12,未见火山活动。,拟选站址位于构造较为稳定的鄂尔多斯地台之上,全新世以来未发现有明显活动的迹象,亦未发现有构造活动的异常表现,历史上的地震活动频率和强度处于一个较低的水平。拟选站址内及周边无活动断裂通过,满足建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(2008年版)4.1.7中有关规定的安全避让距离。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(2008年版)中表4.1.3和表4.1.6,结合本地区覆盖层厚度的区域地质资料,站址区域内地基土类型为软弱土,建筑的场地类别为类。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),拟选站址场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度37、为0.05g,其相应的地震基本烈度为6度。站址相对稳定,适宜建站。4.2 岩土工程条件4.2.1 站址地形地貌站址地貌属冲洪积平原(当地人俗称“滩地”),地表盐碱化现象轻微,地形平坦。4.2.2 站址地基土描述通过搜集附近地质勘测资料及对站址地形地貌特征的分析,站址范围内的地基土有可能主要由第四系全新统(Q4)的粉细砂、粉土、和粉质粘土构成。4.2.3 结论与建议(1) 拟选站址内及周边没有活动断裂通过。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),站址场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05g,其相应的地震基本烈度为6度,属稳定地段,适宜建站。(2) 该站址区域内地基土类38、型为软弱土,建筑的场地类别为类。(3) 该站址所在地区土的最大冻结深度为113cm。(4) 该电站各建筑物有可能采用天然基础。5 水文气象推荐站址位于陕西省xx市xx县,地处陕西省北部偏西、xx市西南120公里处,地处毛乌素沙漠南缘。全县面积5088平方公里。按地形地貌分为三个区域,即北部风沙滩区、中部梁峁涧区、南部丘陵沟壑区,分别约占总面积的三分之一。全县海拔介于1123米1823米之间,属半干旱内陆性季风气候,四季变化明显,年平均气温7.8C,无霜期130天,年平均降水量395毫米,主要集中在7、8、9月份。5.1 水文推荐站址南侧紧临青银高速(xx高速),青银高速南侧为山地,该山地坡面洪39、水受青银高速(xx高速)阻挡后沿高速公路的涵洞向站址处下泄,此后沿原始地形漫流,由于站址附近原地形南高北低、西高东低,下泄洪水将影响整个站址的安全,建议站址南侧及西侧修建泄洪沟,将站址南侧山地的下泄洪水排走,以保证站址安全。站址东北方向约1.5km处有一小型水库袁家湾水库,该水库为平原水库,规模较小,水库水面高程约在1303m左右,远低于站址处约1313m平均高程,对站址安全不构成影响。5.2 气象本工程站址地处暖温带向中温带过渡地带,大陆性气候强,四季明显,冬季受北方冷气团控制,气压高,天气晴朗,夏季受大陆气团和副热带高压影响,气温高,天气炎热,该地区日照时间长,春季升温快而不稳定,秋季降温40、迅速,冬季严寒,夏季酷热,气温日较差大,降水少,蒸发量大。距离站址最近的气象站为xx气象站,xx气象站所在地的地形地势与本工程站址处较为接近,故选用xx气象站的实测资料作为站址处气象设计依据。5.2.1 气象站概况xx气象站位于陕西省xx市xx县xx镇,地理位置为北纬3737,东经10848,观测场海拔高度1335.8m,有较长系列的观测资料,其资料的代表性、一致性、可靠性均可得到保证。 5.2.2 气象要素特征值xx气象站资料分三部分统计:一为累年各月平均气象要素,见表5.2.2-1,;二为累年极值气象要素,见表5.2.2-2。表5.2.2-1 xx气象站累年平均气象要素表项 目12345641、789101112全年平均气压(hpa)87.18786.786.586.3868686.286.787.187.287.387.1平均气温()-9.2-4.3312.820.525.225.822.416.69.20.9-6.3-9.2相对湿度(%)71645644424557666869666971日照时数(h)217.5214.7261.9279.0310.3313.1316.9299.3264.1246.5217.3212.03152.7平均风速(m/s)4.74.8554.74.44.144.34.44.84.84.7表-2 xx气象站累年极值气象要素表项目单位数据发生日期备 注极端42、最高气温36.4-极端最低气温-28.5-最大冻土深度cm113-最大积雪深度cm13-多年平均雷暴日d25.3-6 站址及总平面6.1 站址6.1.1 站址概述工程初步选择了三个站址:分别是xx镇xx滩3600亩太阳能产业园区站址(简称站址I)、xx镇xx滩5000亩产业园区站址(简称站址II)、xx界镇xx村站址(简称站址III)。站址I:xx镇xx滩3600亩太阳能产业园区站址位于青银高速(xx高速)北侧、现状县级道路的东侧,距离县城xx镇约10km,距离国电330kV变电站约5km。进站道路由现状县级道路引接,引接长度为50m。站址II:xx镇xx滩5000亩产业园区站址位于青银高速(43、xx高速)南侧约2km,距离县城xx镇约13km,距离国电330kV变电站约8km。进站道路由现有道路引接,引接长度为约500m。站址III:xx界镇xx村站址距离县城xx镇约40km,距离最近35kV变电站约5km,进站道路引接长度约2km。6.1.2 站址比选站址方案比较表序号比较项目站址I站址II站址III1场地条件位于xx镇南侧约10km,地势平坦,属于工业园区规划用地。施工时基础及道路需换填。对外交通及35kV送出方便短捷。位于xx镇南侧约13km,地形起伏较大,土地性质为沙地。施工土方及防风固沙工程量较大。对外交通及35kV送出较近。位于xx镇西北约40km,地形起伏不大,地势较平44、坦,土地性质为适林地,现为荒地。对外交通不便。2地质条件周边没有活动断裂通过,属稳定地段,区域内未发现滑坡、泥石流等影响建筑物安全的不良地质现象,由于站址位于湿地,土建施工时需对基础进行处理。适宜建站。周边没有活动断裂通过,属稳定地段,区域内未发现滑坡、泥石流等影响建筑物安全的不良地质现象,也未发现有特殊性土的分布,无不良地质作用,适宜建站。周边没有活动断裂通过,属稳定地段,区域内未发现滑坡、泥石流等影响建筑物安全的不良地质现象,也未发现有特殊性土的分布,无不良地质作用,适宜建站。3站区土方量站址非常平坦,填、挖土方量基本持平,工程量最小。站址起伏较大,填、挖土方量差异较大。站址较为平坦,填、45、挖土方量基本持平,工程量较小。4进站道路由站址西侧现状县级道路引接,引接长度50m。由站址西侧现状县级道路引接,引接长度500m。由站址西侧现状道路引接,引接长度2000m。5施工电源就近引接,长度100m。就近引接,长度100m。就近引接,长度100m。6施工水源就近打深井2眼,深100m,直径100mm,供水管线2736,2000m。就近打深井2眼,深100m,直径100mm,供水管线2736,2000m。就近打深井2眼,深100m,直径100mm,供水管线2736,2000m。735kV送出接入国电330kV变电站,长度5km。接入国电330kV变电站,长度8km。接入就近35kV变电站46、,长度5km。8工程费用费用相对最低费用相对最高费用相对最高6.1.3 站址推荐意见综合比较三个站址的优劣,我们推荐站址I:xx镇xx滩3600亩太阳能产业园区站址,作为工程建设的首选站。但需尽快取得国土资源厅同意工程项目建设用地的初审意见和国土资源部同意通过项目建设用地的预审文件。站区地理位置见附图F496G-A-02。6.2 总平面规划6.2.1 站区总体规划总体规划以推荐站址I:xx镇xx滩3600亩太阳能产业园区站址为准进行论述。陕西省xx县10MWp光伏并网电站工程位于陕西省xx市xx县境内,县政府所在地xx镇南侧约10km处,站址南侧紧邻青银高速(xx高速)、西侧紧邻现状沥青道路,47、进站道路由其引接,交通非常便利。通过收集资料及初步调查,站址不压开采矿区,且选定范围内无文物古迹、军事设施,适宜建太阳能光伏电站。本期新建装机容量10MWp,光伏发电系统由10个1MWp光伏并网发电单元组成,由5MWp单晶硅和5MWp多晶硅组件组成。站区总体考虑了进出线走廊、光伏板布置形式、站址地形条件等各方面因素,进行统筹安排,统一布局。站区总体规划在满足生产要求的前提下,尽量减小占地面积。站区总体规划:35kV出线向北,本期35kV电缆由东侧进入综合控制办公楼,主入口朝西,进站道路由站区西侧现状沥青道路引接。6.2.2 站区总平面布置站区的总平面布置结合站区的总体规划及太阳能光伏工艺要求进48、行布置。在满足自然条件和工程特点的前提下,考虑了安全、防火、卫生、运行检修、交通运输、环境保护、各建筑物之间的联系等各方面因素。站区呈倒L布置,辅助生产区位于西北侧;东侧为太阳能光伏板发电区,以1MWP光伏并网发电单元为一个单元,每个单元内设置一个分站房,由10个单元组成。站区内主要生产建筑与站区内的太阳能光伏板布置区域之间用围栅隔开,构成两个相对独立的区域。站区大门向西,进站道路由站区西侧现状沥青道路引接,长度约50m。场前区大门入口处,结合绿化统一布置,进行重点处理。站区大门采用电动大门。整个光伏电站外围四周做简易铁丝网式围栅,围栅高1.8m,围栏总长2526m。6.2.3 站区竖向布置场49、区原地形南高北低、西高东低,标高范围大约在1315.0m1310.0m之间。为了真正做到绿色、环保,保护植被,工程在竖向设计时,原则上尽可能地不破坏草皮,按照原地形进行设计。在施工期间,如必需破坏时,须在施工结束后恢复原状。雨水通过自然地坪,散排出场外,或渗入地下。光伏电站总平面布置图见附图F496G-A-03。6.3 施工条件6.3.1 施工用水、用电条件三站址施工水源可考虑由就近水源引接或现场打井解决。三站址周围均有现状10kV线路,施工电源可考虑从就近10kV线路引接;或采用60kW柴油发电车来满足生产及生活用电。另外配备30kW移动式柴油发电机作为光伏板基础的施工电源,其移动方便,适应50、太阳能施工的特点,满足生产及生活用电。6.3.2 站区交通(1) 外部交通xx县境内交通便利,区位优越。县内交通便利,307国道和210国道穿县城而过,xx至xx、xx至(定边县)王圈梁、xx至安塞高速公路已经建成通车,xx至子洲高速公路、青银高速(xx高速)已经建成通车,过境的太(原)中(卫)铁路已开工建设,xx即将成为连接陕西、宁夏、内蒙等地的交通枢纽。站址南侧紧邻青银高速(xx高速),东侧紧邻现状沥青道路。外部交通非常便利。(2) 站内交通施工时,先施工场内道路,待施工光伏板基础以及安装光伏板时,可利用站内道路进行施工。施工时尽量不破坏原有地貌,如必需破坏时,须在施工结束后恢复原状。(351、) 设备运输太阳能光伏发电工程零配件体积小,重量较小。不需要特殊的运输方案,仅需常规运输机具和运输途径即可。7 光伏组件的选型、布置及发电量的估算7.1 光伏系统的选型初步可行性研究阶段光伏系统的选型主要根据建设单位拟定的光伏电池板的型号规格,并结合光伏电站的实际情况进行初步布置,计算其在标准状况下的理论发电量,最后确定技术方案。根据建设单位要求,本工程5MWp容量采用175(36)单晶硅电池组件,5MWp容量采用220(30)多晶硅电池组件。下表7-1,表7-2分别为两种规格电池组件主要参数表。图7-1,7-2分别为两种规格电池组件特性曲线表。表7-1 175Wp单晶硅电池组件主要参数标准测52、试条件STC:AM1.5 辐照强度1000W/ 温度25峰值功率Pm175Wp峰值功率温度系数-0.46%/开路电压Voc42.6V短路电流温度系数0.031%/最佳工作电压Vmp35.5V开路电压温度系数-0.348%/短路电流Isc5.52A外形尺寸(mm)158080845最佳工作电流Im4.93A重量(kg)15.5光伏组件数量(块)28640表7-2 220Wp多晶硅电池组件主要参数标准测试条件STC:AM1.5 辐照强度1000W/ 温度25峰值功率Pm220Wp峰值功率温度系数-0.43%/开路电压Voc35.4V短路电流温度系数0.04%/最佳工作电压Vmp29.5V开路电压温53、度系数-0.33%/短路电流Isc8.36A外形尺寸(mm)168099250最佳工作电流Im7.46A重量(kg)19.5光伏组件数量(块)22800图7-1 175Wp单晶硅电池组件特性曲线图7-2 220Wp多晶硅电池组件特性曲线7.2 光伏系统的布置7.2.1 光伏系统的设计方案采用“分块发电,集中并网”的总体设计方案。10MWp的光伏阵列可分为10个1.0MWp的光伏方阵,组成10个1MW并网发电单元,每个1MW的并网发电单元的光伏组件都通过直流汇流装置分别接至2台500kW逆变器,经0.27/0.27/35kV箱式变,采用一次升压设计方案并入35kV配电装置。电站由单晶硅和多晶硅两54、种电池组件构成,其中,175(36)单晶硅电池组件28640块,容量5.012MWp;220(30) 多晶硅电池组件22800块,容量5.016MWp,光伏阵列的总容量为10.028MWp。方案的优点是可以实现独立安装和调试,分系统上网;也可以分期建设和进行不同设备的技术经济性能评估。7.2.2 光伏组件的布置7.2.2.1 175Wp(36)单晶硅电池组件电路连接形式及布置按最佳太阳能光伏组件串联数计算,每一路单晶硅光伏组件串联的额定功率容量为2800Wp(175Wp16=2800Wp)。单个方阵单元由32块太阳能光伏组件组成,按2行16列横向放置(见图7-3)。整个5MWp光伏阵列由89555、个方阵单元组成,每179个方阵单元组成一个并网发电单元,单元容量为1002.4kWp,连接两个并网逆变器,共用一台箱式升压变压器,组成一个分系统。图7-3 单元支架方阵面太光伏组件布置的三视图(单晶硅)7.2.2.2 220Wp(30)多晶硅电池组件电路连接形式及布置按最佳太阳能光伏组件串联数计算,则每一路多晶硅光伏组件串联的额定功率容量4400Wp (220Wp20=4400Wp)。单个方阵单元由40块太阳能光伏组件组成,按2行20列横向放置(见图7-4)。整个5MWp光伏阵列由570个方阵单元组成,每114个方阵单元组成一个并网发电单元,单元容量为1003.2kWp,连接两个并网逆变器,共56、用一台箱式升压变压器,组成一个分系统。图7-4 单元支架方阵面太光伏组件布置的三视图(多晶硅)7.2.2.3 光伏方阵的方位角和安装倾角的确定综合考虑方位角对阵列的影响,因为光伏阵列朝向正南(即方阵垂直面与正南的夹角为0),光伏阵列在一年中获得的发电量是最大的,所以基于固定式安装经验(北半球)考虑,本项目确定光伏组件方阵的方位角为0。综合考虑积雪、占地面积、阴影遮挡、支架承载等因素,旨在追求倾斜面全年最大辐射量及全年最大的发电量。因此以当地具体气象资料为依据,通过RETscreen优化设计软件优化设计,输入不同倾角(3141之间比较)通过对其倾斜面全年总辐射量和全年的单位面积发电量的比较,得出57、最佳倾角值。图7-5 不同倾角方阵发电量折线图(单晶硅)图7-6 不同倾角方阵发电量折线图(多晶硅)通过上图7-5,图7-6,我们可以看出从3141之间倾斜面太阳总辐量变化趋势很小,单位面积发电量从31起呈上升趋势,在35时达到最大,从35时又呈下降趋势。所以我们拟定最佳倾角为35。7.2.2.4 光伏方阵行距的确定通过阴影遮挡计算确定行距。光伏方阵行距应不小于以下公式的D值:式中: 纬度(在北半球为正、在南半球为负)H 光伏方阵的上下边的高度差。经对单晶硅光伏方阵,多晶硅光伏方阵分别计算,为了利于总平面布置取大值,拟定光伏方阵行距约为5m。7.3 光伏电站年发电量和年利用小时数的估算7.3.58、1 发电量和年利用小时数估算 光伏阵列面的辐射情况下表7-3中月内使用比例,水平面上的平均日辐射和月平均温度为原始数据输入,输出数据为各月光伏阵列面上的平均日辐射。表7-3 35倾角光伏阵列面的辐射情况月份月内使用比例(0-1)水平面上的平均日辐射(kWh/m/day)月平均温度()各月光伏阵列面上的平均日辐射(kWh/m/day)1月1.002.46-9.24.062月1.003.16-4.34.443月1.003.903.04.514月1.004.9712.85.105月1.005.7120.55.346月1.005.8325.25.257月1.005.4025.84.958月1.004.59、8322.44.749月1.004.1316.64.5310月1.003.339.24.2611月1.002.670.94.1212月1.002.19-6.33.77(注:表中月平均温度取自NASA网站)7.3.1.2 光伏阵列面的发电量估算下表输入原始数据得出年发电量,总的光伏系统效率等结果数据。原始数据包括:光伏组件类型、功率、数量,额定光伏组件效率,正常工作温度,光伏温度因子,年逆变器效率、容量及其它光伏阵列损耗等数据。见下表7-4。表7-4 计算数据表序号名 称原始数据1项目地点的纬度N37.62光伏阵列跟踪模式:固定3光伏系统阵列的倾角354光伏系统阵列的方位:05各月水平面上的平均60、日辐射见表7-36应用类型并网7光伏组件类型单晶硅多晶硅8额定光伏组件的效率14%13.8%9装机容量5MWp5MWp10年等效满负荷运行小时数1253.98h11电站年总发电量12573992kWh12正常工作条件温度4713光伏温度因子0.40%/14其它光伏阵列损耗5.0%15逆变器的平均效率96%16逆变器容量500 kW17其它电力调节损耗5%输出结果为:(单晶硅光伏组件)单位面积发电量:198.9 kWh/m/a,年总发电量:7121.725MWh。(多晶硅光伏组件)单位面积发电量:196.1 kWh/m/a,年总发电量:7127.408 MWh。所以该电站年总发电量为:7121.61、725 +7127.408 MWh =14249.133MWh光伏系统总效率计算需进行下述参数的修正:(1) 光伏阵列效率1光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括:组件匹配损失:对于精心设计、精心施工的系统,约有5%的损失;太阳辐射损失:包括组件表面尘埃遮挡及不可利用的低、弱太阳辐射损失,取值7%;最大功率点跟踪(MPPT)精度,取值2%;直流线路损失:按有关标准规定,应小于3%。得:1 = 95% 93%98%97%=84%(2) 逆变器的转换效率2逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比称为逆变器的转换效率。根据我们与国内主要逆变器厂家沟通和调研,当逆变器负荷达到20%已上时,逆变器的效62、率就在97.73%以上。加上太阳能最大功率点跟踪98%,逆变器的效率达到约96%,综合到太阳能逆变器的大部分(白天)运行在50%(平均)左右容量,所以综上所述,我们取逆变器效率为96%。(3) 交流并网效率3从逆变器输出至高压电网点的传输效率,其中最主要的是变压器的效率,通常取3=98.89%。(4) 温度对发电量的影响根据NASA网站的多年月平均温度,利用RETScreen 软件可估算环境温度对发电量的影响。计算结果显示,由环境温度造成的发电量损失为4%。由于风速对光伏电池发电量的影响较为复杂,所以本期工程现阶段暂不考虑。综上所述,光伏系统总效率:123(1-4%)=76.6%我们用Rets63、creen软件计算的年发电量是从光伏阵列到并网之前的,该软件已对温度对组件光电转换效率的影响,逆变器的平均效率,线损等能量损耗的影响,逆变器的影响等因素进行了折减。考虑到并网交流效率的影响,即变压器的效率98. 89%。所以并网后发电量为发电量为14249.133MWh98.89%=14090.968MWh由于太阳能光伏发电技术已经成熟、可靠、实用,目前行业内共认的光伏组件的寿命为25-30年;本工程光伏组件的寿命按25年考虑。如果光伏组件效率按寿命期内累计折损20%,且每年衰减的百分比相同进行计算,25 年内平均每年发电量为12573992kWh年等效满负荷运行小时数为12573992kWh64、/(5.012+5.016)kW=1253.98h。根据高科技行业研究机构驰昂咨询(Sinotes)的分析,光伏发电能源的投入回报率是非常高的,晶体硅光伏组件的生产能耗相当于该光伏组件在两年内的发电量总和,即其能耗回收期约为两年。考虑到晶体硅光伏组件的生产能耗(27535579kWh),本工程光伏组件寿命期内发电量的总和约为286814227.5kWh;与2008年我国火力发电机组的平均供电煤耗 (350g/kWh) 相比,本工程光伏组件寿命期内共可节约标准煤约1.0105t,而且粉尘、SO2、NOX为零排放,耗水指标也接近于零。因此,太阳能光伏发电项目不仅可以带来可观的经济效益,而且能够带来65、社会和环境效益;再加上国家对可再生资源发展的大力扶持和政策优惠,太阳能利用产业潜力巨大、发展前景乐观。节煤量计算:286814227.5kWh350/1000 1.00108kg =1.0105t。8 电气8.1 接入电力系统的方式说明本工程电力系统拟由单回35kV母线接入xx镇xx滩3600亩太阳能产业园区规划建设的升压站升压后,接入xx县国电330kV变电站,长度约5km。考虑到目前产业园区升压站正在规划设计中,本次设计范围不包括电站接入系统的设计,可在下一阶段的工作中由建设单位委托有资质的单位进行详细比选研究后完成工程最终接入系统方案的设计,并经上级主管部门审查后确定。8.2 电气主接线66、工程本期建设10个1MW光伏发电单元,10MW项目组分成两种。175Wp单晶硅组件共5MWp,每个1MW光伏发电单元共安装5728件175Wp光伏板组件,每16件光伏板组件串联为一个支路,共358个支路,各支路平均分配接入22个PVS-16直流汇线箱及1个PVS-8直流汇线箱,1至11号直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜,12至23号直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜,共2面直流柜。220Wp多晶硅组件共5MWp,每个1MW光伏发电单元共安装4560件220Wp光伏板组件,每20件光伏板组件串联为一个支路,共228个支路,各支路平均分配接入14个PVC-16直流汇线箱及1个PVS-8直流汇线箱,167、至7号直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜,8至15号直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜,共2面直流柜;每面直流防雷配电柜出线接入1面500kW逆变器柜,共2面逆变器柜。逆变器输出270V三相交流,通过交流电缆分别连接到1000kVA箱变内各自的低压侧断路器,箱变低压侧采用双分裂绕组接线形式。本期工程光伏发电单元线路采用电缆直埋敷设。8.3 主要电气设备选择每个1MW单元选用2面直流防雷配电柜。光伏并网逆变器选用无隔离变、每台容量500kW的逆变器,输出270V三相交流。箱式升压变压器容量为1000kVA。35kV配电装置采用户内手车式成套开关柜,开关柜内配真空断路器,短路水平按25kA选择。9 土68、建及消防9.1 基础9.1.1 太阳能光伏板支架光伏支架设计充分考虑自重、风压、抗震等因素,采用型钢结构,所有钢构件均采用整体热镀锌防腐,整个结构美观、简洁、耐用。光伏支架与基础连接保证牢固可靠。9.1.2 生产建筑物(1) 35kV配电室35kV配电室为单层砖混结构,基础采用毛石条形基础。(2) 分站房分站房为单层砖混结构,基础采用毛石条形基础。(3) 屋外构筑物屋外构筑物主要包括:箱变基础、光伏场支架。箱变基础采用现浇混凝土箱形基础;光伏场支架采用型钢结构,基础采用现浇钢筋混凝土独立基础。9.2 全厂消防消防设计贯彻“预防为主、防消结合”的方针,立足自防自救。针对不同建 ( 构 ) 筑物和69、设施,采取多种消防措施。在工艺设计、材料选用、平面布置中均按照有关消防规定执行,力求做到保障安全、方便使用、经济合理。本工程消防总体设计采用综合消防技术措施,从防火、监测、报警、控制、灭火、排烟、逃生等各方面入手,力争减少火灾发生的可能,一旦发生也能在短时间内予以扑灭,使火灾损失减少到最低程度,同时确保火灾时人员的安全疏散。本项目区内35kV配电室、变压器等各构(建)筑物设置移动式灭火。在分站房内设置磷酸铵盐干粉灭火器,在分站房外设置消防砂箱及消防铲等。根据本项目区内火灾危险性耐火等级以及变压器容量,本项目暂按不设置消防给水系统考虑。10 环境及生态保护与水土保持10.1 设计原则主要设计原则70、包括:依法规划设计,最大限度地恢复原有地环境功能。持续发展的原则。环保与水土保持措施经济、可行、有效的原则。永久性措施规划设计应具有安全可靠性、耐用、便于维护;临时性措施应具有安全性,且功能正常发挥。及时性原则。根据本工程建设施工进度,合理安排环境保护与水土保持措施,尽量减少对环境的不利影响。10.2 设计任务按照有关环境保护与水土保持的法律法规、条例、规范标准及环境影响评价文件,针对本工程引起的环境空气、水环境、声环境、生态环境以及电磁影响等进行环境保护与水土保持设计。10.2.1 主要设计依据(1) 中华人民共和国环境保护法(1989年12月)。(2) 中华人民共和国草原法(2002年1271、月)。(3) 建设项目环境保护管理条例(1998年11月)。(4) 陕西省环境保护条例(1997年9月)。(5) 环境空气质量标准(GB3095-1996)。(6) 声环境质量标准(GB3096-2008)。(7) 污水综合排放标准(GB8978-1996)。(8) 工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)。(9) 工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)。(10) 建筑施工场界噪声标准(GB12523-90)。10.2.2 设计范围对建设站址地形地貌、社会环境概况、环境质量现状、项目区水土流失现状及成因、工程可能造成的水土流失进行分析,并提出具体应对方案及措施。对工程节能、72、污染物减排效益进行分析。对工程建设过程中的噪声、弃渣、生活污水与生产废水、环境空气污染物、太阳能光伏发电站对植被和自然景观的影响、太阳能电站潜在电磁辐射等不利影响因素进行分析,并提出具体应对方案及措施。10.2.3 保护措施分析施工期:为减少施工期对生态环境的影响,在施工中应采取以下生态保护措施:(1) 各施工区域及施工便道表土剥离后集中堆放,施工结束后采取人工整地的措施平整场地,表土用于后期进行植被恢复;(2) 各施工区域及施工便道施工结束后采取撒播草种的方式恢复地表植被;(3) 对各材料堆放点及施工区开挖表土采取拦挡、苫盖等措施进行防护,防止产生新的水土流失。(4) 结合工程特点,对工程环73、境保护、水土保持措施分别进行投资概算设计,给出分项概算。10.2.4 环境监理方案根据国家有关文件要求,太阳能光伏电站的建设需实施环境监理,主要方案论证内容如下:(1) 太阳能光伏电站环境监理的要求(2) 本工程环境监理的主要工作内容(3) 工程各个设计阶段环境监理方案的制定(4) 环境保护监理费的投资估算10.3 环境及社会影响太阳能的开发利用,可减少因开发一次能源所造成的诸多环境问题。相对于同一地区燃用当地煤质的同等发电量燃煤电厂(其燃煤煤质按:Sar:0.43%、Car:41.21%、Aar:33.73%来计,不考虑设脱硫设施,采用除尘效率为99.7%的除尘器),采用太阳能电站则可年减排74、烟尘约22t、SO2约80t、CO2约2104t、NO2约30t,还可节省大量运力、发电用水和灰场占地。太阳能电站的建设将大大减少对周围环境的污染,节省大量淡水资源,特别是对缺少淡水资源的干旱地区更重要,同时起到利用自然再生资源保护生态环境的作用。太阳能电站的建设替代了燃煤电厂的建设,将大大减少对周围环境的污染、保护生态环境、促进当地经济可持续发展。陕西北部地区具有丰富的太阳能资源,全年日照小时数在2000小时以上,年太阳能总辐射量在48006000MJ/m2.a,属于我国光照资源丰富区,开发利用前景极其广阔。本期太阳能光伏发电工程利用太阳能光伏发电可以创造较好的经济效益和社会效益。该工程的建75、设符合国家制定的能源战略方针,对陕西北部太阳能资源开发和利用可以起到示范作用,对太阳能光伏发电的开发建设推广也有较好的引导作用,具有承前启后的关键性作用。由于太阳能资源是一种不消耗矿物燃料的可再生能源,太阳能发电的使用,相当于节省相同数量电能所需的矿物燃料,这样可以减少开发一次能源如煤、石油、天然气的数量,同时节约大量的水资源。此外,太阳能电站的生产过程是将当地的太阳能转变为电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气、水体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。工程的环境及社会影响都是积极和正面的。11 资源利用11.1 原则要求根据国家发展改革委关于加强固定资产投资项目节能评估和审76、查工作的通知(发改投资【2006】1787号)精神的要求,在工程设计中,认真贯彻落实科学发展观、建设资源节约型、环境友好型社会的国策,认真贯彻开发与节约并重,合理利用和优化配置资源的方针。在工艺系统、主辅机选型和材料选择上,严格执行国家规定。11.2 能源利用从能源供应安全和清洁利用的角度出发,世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上,2050年达到20%以上。大规模的开发和利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。可再生能源法的颁布和实施,为太77、阳能利用产业的发展提供了政策的保障;京都议定书的签定,环保政策的出台和对国际的承诺,给太阳能利用产业带来机遇;西部的大开发,为太阳能利用产业提供巨大的国内市场;原油价格的上涨,中国能源战略的调整,使得政府加大对可再生能源发展的支持的力度,所有的这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。11.3 土地利用土地问题始终是我国现代化进程中一个全局性、战略性重大问题。在设计中将严格执行国家土地利用的有关规定和相关指标。施工期间租用的土地将按国家颁布的有关土地政策、法令、标准和规定对其进行补偿,补偿标准依据当地有关土地补偿的相关规定执行。12 投资估算12.1 编制原则12.1.1 工程概况12.78、1.1.1 建设场地及规模:陕西省xx县10MWp光伏并网电站工程位于陕西省xx市xx县境内。12.1.1.2 太阳能光伏电站:本工程采用5MWp单晶硅175(36)+5MWp多晶硅220(30)太阳能电池组件,整个光伏电场共设10座逆变器室,共装设20台500kWp逆变器。12.1.1.3 太阳能光伏电场升压站:光伏发电系统经出口变压器升压后以35kV电压等级接入系统。12.1.1.4 主要设备、材料工程量序号名称及规范单位数量一设备1光伏组件(单晶硅)块28640光伏组件(多晶硅)块228002逆变器台20335kV箱式变压器台10二材料1三材量钢材t2555水泥t3296木材m3311279、电力电缆35kV电力电缆km1.910kV电力电缆km0.11kV电力电缆km16.9直流电缆km112.03地埋光缆 8芯km2.04控制电缆km12.05接地扁钢t28.3212.1.2 编制原则及依据12.1.2.1 中华人民共和国国家发展改革委员会2007年发布的电网工程建设预算编制及计算标准。12.1.2.2 中国电力企业联合会2007年发布的电力建设工程概算定额建筑工程(2006年版) 和电力建设工程概算定额电气设备安装工程(2006年版)。12.1.2.3 中国电力企业联合会2007年发布的电力建设工程预算定额调试工程(2006年版)。12.1.2.4 依据中国电力企业联合会2080、07年发布的变电工程装置性材料综合预算价格(2006年版)计列材料费。不足部分参考询价计列。12.1.2.5 基本预备费按2%计列。12.1.2.6 设计概算按2009年4季度价格水平编制。12.1.2.7 勘测设计费根据2002年国家计委、建设部计价【2002】10号文颁发的工程勘测设计收费标准(2002年修订本)计算,并结合太阳能光伏发电工程实际情况进行调整。12.1.3 基础单价、取费标准12.1.3.1 综合工日单价按照电力行业基准工日单价计取,其中建筑工程26元/工日,安装工程31 元/工日。12.1.3.2 取费标准执行中华人民共和国国家发展改革委员会2007年发布的 电网工程建设81、预算编制及计算标准 。12.1.3.3 主要材料预算价格主要材料预算价格表序号名 称单位价格(元)1钢筋t40002水泥 32.5t4203中沙m3394碎石m377水泥、木材、钢材、砂石骨料、油料等建筑材料可就近在xx县购买。12.1.4 设备及安装工程单晶硅光伏组件价格为13.6元/Wp,多晶硅光伏组件价格为13.0元/Wp,逆变器(500kW)80万元/台;其他设备参照近期同类工程招标价。12.1.5 建筑工程建筑工程主要由发电设备基础工程、房屋建筑工程、交通工程、施工辅助工程及其他工程五部分组成。工程量以设计人员提供的原始资料为依据。12.1.6 其他费用其他费用主要由建设用地费、建设82、管理费、生产准备费、勘测设计费及其他五部分组成。租地费用300元/(亩年),本工程按照建设期一次性付清租地费用,总租地费用为278.4万元。由于目前光伏发电项目没有取费标准,本工程其他费用取费参照水电水利规划设计总院2007年9月 发布的风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准(2007年版)的规定计取。12.1.7 投资主要指标12.1.7.1 资金来源工程资金来源20%为资本金,其余为银行融资,银行贷款利率为5.94%,建设期利息按半年计算,贷款偿还期15年。12.1.7.2 工程总投资工程静态投资22301万元,单位造价22238.66元/kW;建设期贷款利息526.92万元;83、工程动态投资22828万元,单位造价22764.1元/kW。12.2 工程估算表13 财务评价13.1 项目投资和资金筹措陕西省xx县10MWp光伏并网电站工程装机容量10MWp。根据国家发展和改革委员会办公厅文件国家发展改革委办公厅关于印发风电场工程前期工作有关规定的通知及国家颁发的有关文件,在国家现行财税制度和价格体系下,对项目进行财务效益分析,考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况,判断本项目在财务上的可行性。项目计算期26年,其中建设期1年,经营期25年。设备年利用小时数为1254小时。13.2 财务评价13.2.1 项目投资和资金筹措13.2.1.1 固定资产投资本项目静态投资22384、01万元,建设期贷款利息526.92万元;项目固定资产投资22828万元,项目总投资为22853万元(含流动资金25万元)。13.2.1.2 建设期利息项目建设期利息系指筹措债务资金时在建设期内发生并按规定允许在投产后计入固定资产原值的利息,即资本化利息。根据投资分年使用计划,按规定的贷款利率以复利计算,本工程建设期利息按半年计算,经计算整个项目建设期利息为526.92万元。13.2.1.3 流动资金流动资金系指运营期内长期占有并周转使用的营运资金,不包括运营中需要的临时性营运资金。本项目流动资金按25元/kW计列,流动资金来源30%为企业自筹,其余为银行融资。13.2.2 分析与评价13.285、.2.1 总成本费用计算总发电成本主要包括折旧费、维修费、材料费、其他费用、职工工资及福利费和财务费用等。取值如下:折旧年限为15年,残值率为5%。材料费10元/kW,其他费用30元/kW。保险费0.10%。修理提存率自投产年度起第1-5年取0.1%,第6-10年取0.2%,第11-15取0.5%,第16-20取0.8%,第17-25取1.0%。定员10人,年工资40000元/人,福利费系数41%。流动资金25元/kW。13.2.2.2 经济效益分析(1) 发电收入本项目作为电网内实行独立核算的发电项目进行财务评价。发电收入=上网电量上网电价(2) 税金增值税按依据关于资源综合利用及其他产品增86、值税政策的通知财税2008156号中规定参考利用风力生产的电力实行即征即退50%的政策。依据中华人民共和国增值税暂行条例及中华人民共和国增值税暂行条例实施细则规定,对购进固定资产部分的进项税额允许可以从销项税额中抵扣。经计算,本工程允许抵扣进项税额为2296.70万元。企业所得税执行国家现行财税政策,按25%税率交纳企业所得税。增值税率城市建设维护税教育费附加所得税17%5%3%25%(3) 效益分析本项目年发电量为12574MWh,以项目资本金内部收益率8%进行效益分析,经计算后的财务指标如下:项目单位指标年上网电量MWh12574全部投资:内部收益率%6.49财务净现值万元914.89资 87、本 金:内部收益率%8.0财务净现值万元0经营期平均电价(不含增值税)元/kW.h1.5937经营期平均电价(含增值税)元/kW.h1.8646投资回收期年12.48投资利税率%2.82总投资收益率%4.81资本金净利润率%12.013.2.2.3 盈利能力分析以资本金内部收益率8%进行效益分析,本项目全部投资的财务内部收益率为6.49%,财务净现值为914.89万元;投资回收期为12.48年,在开工后的第13年即可收回全部投资;资本金净利润率为12.0%。13.2.2.4 清偿能力分析本项目总投资的80%为银行贷款,还贷资金主要来源于折旧费,折旧不足部分来源于税后利润。按照项目资本金内部收益88、率8%进行效益分析,本项目建成投产后,可以如期还清全部贷款。13.2.2.5 敏感性分析按照项目资本金内部收益率8%进行效益分析,分别将投资、产量、电价和利率等因素的变化对投资回收期、全部投资收益率、自有资金内部收益率、总投资收益率、投资利税率和项目资本金净利润率等影响情况,进行敏感性分析,结果见附表。13.2.3 财务评价结论按照项目资本金内部收益率8%进行效益分析可知,本项目具有较好的清偿能力和一定的盈利能力,上网电价低,抗风险能力强,各项效益指标合理,在财务上是可行的。13.2.4 财务评价附表14 风险分析14.1 光伏电池价格变化风险从敏感性分析的结果可知,投资的变化是影响项目效益的89、较为敏感的因素,而光伏电池投资约占总投资60%左右,因此,对本工程而言,光伏电池价格的变化是一个重要的风险因素。在举行的第五届中国太阳能硅及光伏发电研讨会上,与会业者一致预期,到2009年末至20xx年,国产晶体硅电池价格将跌至50美元/公斤,如果物理法制造多晶硅技术能够在近期获得突破,长期的晶体硅电池销售价格可能下降至30美元/公斤以下。这对光伏发电项推广具有重要意义。从经济发展的长期来看,随着技术的发展,光伏电池价格将趋于下降,从而低投资的风险。14.2 市场变化风险市场风险是竞争性项目常遇到的重要风险。本工程的市场风险主要为上网电价和上网电量的不确定性。新能源产业在起步阶段,由于发电成本90、较高,上网电价也高于传统能源发电,因而不具有竞争力。而我国能源价格总体仍低于国际水平,尤其是电价,与国际价格水平差距较大,这就使得我国新能源的成本劣势更加显著。受技术限制,光伏发电的间歇性和不稳定对电网安全构成很大威胁。在和电网公司“打交道”方面,国有企业是占据了优势,但是智能化电网是未来电网的发展方向。随着技术的发展,将来光伏发电自由上网不再是梦想,而且今年可再生能源法修正案(草案)进行修订,重要修改包括:对可再生能源发电实施全额保障性收购制度,并确定电网企业的收购最低限额指标,将使发电企业的风险进一步降低。14.3 技术风险目前,随着我国MW级的光伏发电项目的加快发展,光伏组件生产厂家也努91、力将光伏组件的功率向大功率方向发展,并取得了较大的突破。本工程选取工艺成熟、效率较高、应用广泛的光伏组件,技术上是先进和可靠的,不存在技术风险。14.4 资金风险电力建设项目的资金风险主要体现在因汇率变化、利率变化而导致的融资成本升高的风险,以及由于资金供应不足而导致的工期拖延的风险。本工程资金来源因全部采用国内投资,故不存在资金的汇率风险。本工程的资金风险主要来源于利率变化和可能存在的资金供应不足。14.5 政策风险我国政府曾先后出台可再生能源法及其相关实施细则等政策来扶持新能源产业发展。今年3月份,国家财政部和住房和城乡建设部联合出台“太阳能屋顶计划”,对在建筑上安装太阳能发电装置的业主给92、予20元/瓦不等的财政补贴。财政部目前正在制定“金太阳”工程计划,将采取财政补贴的方式,加快启动国内光伏市场。不仅如此,现在正在制定中的新能源振兴规划中规定,2020年,光伏发电安装量将要达到2000千瓦,是可再生能源中长期发展规划中规定的180万千万的10倍以上。国家政府不论是从支持力度上还是规模上,都是空前的。因此,本项目政策风险比较小。15 结论与建议15.1 结论及评价本工程所选区域,太阳能资源丰富、有效日照时数高、光能效率好,对太阳能组件的布置较为有利,具有经济开发利用价值。项目建成投产后,可以降低对常规能源的依靠,增加绿电的使用量。充分利用了可再生资源太阳能,符合国家可持续性发展政93、策。不但达到绿色环保的目的,而且会逐步改变我国传统能源结构,对克服我国能源紧张、改善生态环境具有重大意义。为保证陕西省今后继续发展大规模太阳能发电提供技术支撑,为今后陕西省经济建设提供了一个新的利润增长点,随着国家大力发展太阳能工程,将会极大地提高本地区的人民生活水平,促进当地的经济发展,环境效益十分显著。15.1.1 主要结论内容整个替换为为:通过对国家太阳能新政策的分析和对陕西省及工程所在地太阳能资源的初步评估,该工程的建设符合国家电力产业资源优化配置政策,符合国家西部大开发战略,对改善地区能源结构,实现地区电网电力可持续发展有较好的推动作用,具有较好的社会效益和经济效益,因此本工程的建设94、是必要的。通过对本工程电力送出、交通运输电站水源、站址稳定性、建设场地等方面的初步分析,主要建厂条件均已基本落实。资源利用、环境影响和社会影响都是正面和积极的,所以,建设10MWP光伏电站是初步可行的。15.1.2 主要技术经济指标站址征地面积:24.263hm2站区围墙内占地面积:24.240hm2站内道路及广场面积:1.94hm2进站道路长度:50m进站道路宽度:4.5m站区建(构)筑物占地面积:2500m2站区围栅长度:2578.0m站区土石方量:填方15000m3 挖方13000 m3本项目静态投资22301万元,单位造价22238.66元/kW;建设期贷款利息526.92万元;工程动态投资22828万元,单位造价22764.1元/kW (含流动资金25万元)。15.2 存在的问题和建议15.2.1 工程还缺少以下文件,建设单位应尽快落实取得。陕西省发展和改革委员会、国土资源局、环境保护局同意工程建设的文件。15.2.2 建议建设单位尽快委托水保、接入系统、地质灾害评价、劳动安全与工业卫生评价等项目的设计、审查和报批等工作。15.2.3 建议建设单位尽快委托开展建设地水文气象资料报告编制和资料收集等工作。