农业光伏大棚项可行性研究报告.docx
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2024-10-19
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1、农业科技示范园生态农业大棚*MWp光伏电站预可行性研究报告 目 录第一章综合说明11.1 概 述11.2 太阳能资源61.3 工程地质61.4 工程任务和规模61.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算71.6 电气设计81.7 消防设计81.8 土建工程91.9 施工组织设计91.10 工程管理设计91.11 环境保持和水土保持设计101.12 劳动安全与工业卫生设计111.13 节能降耗分析111.14 设计概算121.15 财务评价与社会效果分析121.16 结论及建议131.17 附表13第二章太阳能资源162.1 太阳能资源概况162.2 区域太阳能资源概况182.3太阳能资源分析202、2.4太阳能资源综合评价21第三章工程地质233.1 概述233.2 区域地质及构造稳定性233.3 场地工程地质条件24第四章工程任务和规模274.1 工程任务274.2 工程规模304.3 工程建设必要性314.4 社会稳定性风险分析34第五章系统总体方案设计及发电量计算365.1 光伏组件选型365.2 光伏阵列运行方式选择415.3 逆变器的选择445.4 光伏方阵设计475.5 光伏子方阵设计495.6 方阵接线方案设计525.7 辅助方案设计545.8 光伏发电工程年发电量计算55第六章电气606.1 电气一次606.2 电气二次676.3 通信746.4 调度自动化75第七章土建3、工程797.1 设计安全标准797.2 光伏阵列基础及逆变器室设计797.3 场内集电线路设计797.4 基础价格807.5 费率指标80第八章工程消防设计838.1 消防总设计方案838.2 工程消防设计848.3 施工消防86第九章施工组织设计889.1 施工条件889.2 施工总布置899.3 主体工程施工949.4 施工总进度106第十章工程管理设计11010.1 工程管理机构11010.2 主要生产管理设施11110.3 电站运行维护、回收及拆除112第十一章环境保护11311.1 环境保护11311.2 水土保持设计118第十二章劳动安全与工业卫生12112.1 设计总则121124、.2 工程劳动安全与工业卫生危害因素分析12312.3 劳动安全与工业卫生对策措施12512.4 工程安全卫生设计12612.5 影响劳动安全因素12812.6 安全生产监督制度13212.7 工业卫生与劳动保护管理规定133第十三章节能降耗13413.1 合理用能标准和节能规范13413.2 项目能源消耗状况13513.3 节能措施13613.4 节能效果分析138第十四章工程设计概算13914.1 编制说明139第十五章财务评价与社会效果分析14115.1 概述14115.2 财务评价14115.3 基本方案的评价前提14215.4 财务评价指标结果14215.5 社会效果评价14315.5、6 评价结论143 、正文 某市农业科技示范园生态农业大棚60MWp光伏电站预可行性研究报告第一章 综合说明1.1 概 述1.1.1项目申报单位概况1.1.1.1项目申报单位基本情况项目申报单位名称:某市某公司国祥电力有限公司公司由某市某某公司新能源电力投资发展有限公司与某某个人共同成立。某市某某公司新能源电力投资发展有限公司注册地址:某市体育中心游泳场二楼经营范围:太阳能光伏发电及其应用系统工程的设计、咨询、集成、工程安装、调试;太阳能光伏电站设计、运营;多晶硅、单晶硅、太阳能电池组件、硅片、硅料销售* 成立日期:2013年11月12日 法人代表:徐学荣注册资本:伍仟万圆整 某某身份证号: 6、常住地址: 1.1.1.2项目申报单位简介1、某市某公司国祥电力有限公司某某公司新能源电力投资发展有限公司(简称“某某公司公司”),是某市国有资产经营有限责任公司独资子公司,位于某市体育中心游泳场二楼,是由某市国资公司于2013年10月向某市国资委申请报批,于2013年11月12日正式取得当地工商部门的营业执照。公司注册资金5000万,公司主营业务包括:太阳能光伏发电及其应用系统工程的设计、咨询、集成、工程安装、调试;太阳能光伏电站设计、运营;多晶硅、单晶硅、太阳能电池组件、硅片、硅料销售*(以上项目涉及前置许可及国家有关专项规定的除外)。公司目前投资的某市光伏发电项目已经通过验收;公司的5.7、9兆瓦项目已进入最后并网验收阶段;*项目主体工程也已完工;另外屋顶300kw、大楼屋顶40kw也正在进行项目前期工作,除上述已经在开展的项目外,某市光伏电站示范区72兆瓦项目也在积极跟进,力争把业务范围扩展到省外乃至全国。1.1.2合作模式 双方共同出资成立合资公司,作为合作开发、建设和运营项目的主体。合资公司注册资本金10万元人民币。其中,某市某某公司新能源电力投资发展有限公司出资2万元人民币,占股20%;某某个人出资8万元人民币,占股80%。1.1.3运营模式 建设期结束后光伏电站项目公司职能转变为项目运营,项目建设人员和新补充人员承担项目运营管理工作,成立光伏电站运营公司。 运营公司做好8、电站运行和日常维护及定期维护工作,电站的大修、电池板的清洗、电池组件钢架的维修养护、绿化养护、卫生保洁等工作均采用外委方式进行,以减少管理成本,提高经济效益。1.1.4项目概况某省省各地年总太阳总辐射量在4542.615527.32MJ之间, 其中成武站年总太阳总辐射量最少,为4542.61MJ,蓬莱年总太阳总辐射量最多,为5527.32MJ,两者相差约1000 MJ。某市太阳能资源概况 根据某市气象资料, 某市太阳辐射较丰富, 属于太阳能资源利用地区, 推广、利用太阳能资源是可行的。太阳辐射量、日照时数、日照百分率年际变化均较稳定,近年的年太阳辐射量、年日照时数、年日照百分率有减少趋势。 结9、合本工程特点, 依据统计学原理、 建筑热环境模拟、 建筑能源分析等研究成果,根据 NASA 网 提 出 的 本 工 程 设 计 代 表 年 的 年 太 阳 总 辐 射 量 为 4398.3MJ/ ( 1221.75kWh/ )。 余市日照充足,经计算年太阳辐射总量为1221.75kWh/,10 倾角方阵面上的一年太阳能总辐照量(即峰值小时数)为 1258.22kWh/m2,具有良好的开发条件和应用价值。某市位于某市, 位于某省省中部偏西, 浙某省铁路西段, 全境东西最长处 101.8 公里, 南北最宽处 65.2 公里, 距省会南昌市 153.1 公里, 东临樟树市、 新干县, 西接宜春市袁州10、区, 南连 吉安市青原区、 安福县、峡江县,北毗上高县、高安市。总面积 3178 平方公里(占全省总面积的 1.9% ), 其中渝水区面积 1785.92 平方公里, 分宜县面积 1391.76 平方公里。 某市属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候,境内气候四季分明,春季干旱多风、夏季高温多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷干燥。年平均气温11.9,无霜期195.5天,日照时数约2700小时,年平均降水量680毫米。农业科技示范园位于某市北部,大沽河西岸,距市区32千米。东西横距12.5千米,南北纵距13千米,面积110平方千米。辖1个居委会、52个行政村。东部为临河高地,西北部为小弧丘地域,西南部为平11、洼地域。全镇总面积109平方公里。农业科技示范园生态农业大棚所在地年太阳辐射量为1406.3KWh/,太阳能资源丰富,比较适宜建设大型光伏电站。农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏并网电站项目位于某市某市农业科技示范园境内,本工程规划建设在农业科技示范园生态农业园区规划大棚棚顶斜面、钢架大棚上建设,共占棚顶面积约13万平方米,属于充分利用土地。生态农业园区规划占地面积约550亩。本工程建成后并入电网,建设期为6 个月,生产运行期为25年,建成后通过35kV变压器一次升压,经35kV开关站汇流后,通过35kV高压电缆并入某市220kV变电站35kV侧。电力系统现状及发展规划 某省西供电区12、位于某省电网的中西部,是某省电网的负荷中心之一,区内罗坊 V 变处于某省 500kV 中部主环网,连接着某省 500kV 主干网架的中部、 西部以部地区,是环网的重要枢纽。 截止 2013 年底,区内有统调火电厂 3 座:某市电厂( 2220MW )、丰城电厂 340MW+2700MW )、 分宜发电厂( 210MW +330MW ), 有统调水电站 1 座: 江电站( 310MW 10.8MW );非统调电源 7 座,总装机容量为 53.1MW ; 区内共有 500kV 变电站 1 座,罗坊变( 2750MVA ), 220kV 变电站 15 座,主台, 主变容量 4770MVA 。 其中清13、江变 (2120MVA) 、 珠珊变 (2120+1180MVA) 、沙变 (2150MVA) 、 金子山变 (2120MVA) 、石滩变 (2120MVA) 、渝水变 50MVA) 、 大台变 (2120MVA) 、 王舍变 (2150MVA) 、 经楼变 (2180MVA) 、 仙女 240MVA) 、 马洪 (2240MVA) 、 祥符变 (2150MVA) 、 盐化工 (1150MVA) , 溧江(2150MVA) 、众村变 (1180MVA) 。有 110kV 变电站 41 座,主变 74 台,主变容量 2506.5MVA 。有 220kV 线路 51 条, 总长度 1449.2km14、 ,有 110kV 线路 87 条, 总长度 1045.9km 。 2013 年某省西供电区统调用电量完成 129.07 亿 kWh , 同比增长 4.92% 。 统调最高供电负荷 2118.6MW ,同比 2012 年 1892.3MW 增加 11.98% 。 2013 年某省西供电区 110kV 及以上电网地理接线图详见图 1-2 。 1.1.5目规模和任务该项目计划投资人民币18000万元,建设规模为60MWp多晶硅太阳能光伏并网电站。 从能源资源利用分析,农业科技示范园生态农业大棚所在地年太阳辐射量为1406.3KWh/,适宜建设光伏电站。本电站建成投运后,可与地方已建电站联网运行,有15、效缓解地方电网的供需矛盾,优化系统电源结构,减轻环保压力,促进地区经济可持续发展。从项目开发建设条件方面分析,本电站场址区场地较开阔,适合布置大型光伏电站。交通较为便利,有利于建设期间所需设备材料的运输。综合业主开发建设进度及周边电网现状,农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏并网电站规模为60MWp是可行的。经调查,场址内无名胜古迹、文物保护区、自然保护区、军事设施及地下矿藏等,项目建设用地符合国家有关土地利用政策。根据现场踏勘情况,距场址最近的有条件接入的变电站为某市220kV变电站,光伏电站出线接入条件较为便利。通过对某市农业科技示范园场址各方面条件的分析,该处场址在技术上是可行的16、,具备建设大中型光伏电站的条件。1.2 太阳能资源根据某市气象站和福山区气象局辐照数据,并采用一定方法计算项目所在地年太阳辐射量为1406.3KWh/,通过分析计算得到本工程的太阳能电池组件在朝向正南20度倾角时,斜面年太阳能辐射量为1574.98KWh/。从太阳能资源利用角度上来说,在场址区建设并网光伏电站是可行的。根据NASA卫星太阳能数据,可知多年水平面太阳能年总辐射量为1221.75kWh/m2。项目所在地水平面太阳能月平均总辐射 量变化具有夏季高,冬季低的特点,27月呈上升趋势,7月达到最高, 最高值为162.75kWh/m2;73月呈下降趋势,2月达到最低,最低值为55.44kWh17、/m2。水平面太阳能月平均日总能辐射量变化见表2-1和图 2-1。表2-1水平面太阳能月平均总辐射量变化表单位/月份123456kWh/m265.1055.4472.5493.60117.80128.70MJ/m2234.36199.58261.14336.96424.08463.32单位/月份789101112kWh/m2162.75142.29115.20100.1387.6080.60MJ/m2585.90512.24414.72360.47315.36290.16总辐射量1221.75kWh/m24398.30MJ/m2图2-1 水平面太阳能月平均总辐射量柱状图1.3 工程地质本期工程18、拟建场址地处平原,场地地形平坦,地貌单一。场址所处某市农业科技示范园区域构造稳定性好,附近无活动断裂,无滑坡,泥石流等影响光伏电站安全的不良地质作用。1.4 工程任务和规模项目计划装设容量60MW,就地升压至35kV,并入某市220kV 变电站。采用晶硅光伏组件与传统农业大棚相结合的方式创造的“光伏农业大棚”,不仅解决了光伏电站用地问题,而且为国家倡导的绿能农业、节能减排提供了一种良好的解决方案。1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算本工程总装机容量为60MWp,推荐采用分块发电、集中并网方案。通过技术与经济综合比较,本工程电池组件选用250Wp多晶硅电池组件78624块。通过对逆变器进行技19、术与经济综合比较,本工程拟选用国内一线品牌的500kW逆变器,共计36台。本工程采用固定安装方式,安装在生态农业大棚棚顶,倾斜角度为20度。蘑菇大棚长90.5m,宽9.52m,前后间距8.8m,每个标准棚棚顶布置250W多晶组件数量546块,组串21块,26路并联,共136.5KW。每8个大棚为一个1MW发电单元,4个大棚安装一台500kWp的逆变器。太阳能电池组件经阳光辐射后形成直流电,电池组件串联后的直流电采用光伏电缆送至汇流箱,电池组串经汇流箱汇流后引至逆变器室。每个1MWp发电单元由2台500kW光伏并网逆变器组成,逆变器输出为315V三相交流电,每2台逆变器交流侧经低压电缆接入1台320、5kV升压变的低压侧,经过升压接至其它升压变的电缆箱。变压器容量按两台逆变器配套为1MVA,就近布置在逆变器旁,每6台变压器汇成一组,通过断路器接至开关站35kV母线,汇流后通过35kV高压电缆接入某市220KV变电站35kV侧并网发电。各子方阵的逆变器室均布置在其子方阵的中间部位,35kV升压变电站与逆变器室相邻布置。根据农业科技示范园所在地年太阳辐射量,通过分析得到本工程的太阳能电池组件在朝向正南20度倾角时,斜面年太阳能辐射量为1574.98kWh/,系统效率为79时,首年发电量为2408.98 万度,具有良好的开发条件和应用价值。1.6 电气设计1.6.1电气一次本工程安装36台50021、kW逆变器,逆变器出口电压为315V。整个60MWp系统由18个1.092MWp光伏并网发电单元组成,每个1.092MWp发电单元由2台500kW光伏并网逆变器组成,逆变器输出315V三相交流电,通过1250A的断路器引至升压变低压母线侧,经升压变升压至35kV后,通过集电线路接至开关站。该接线具有电能损耗少、接线简单、操作方便、任一台箱式变或逆变器故障不会影响其他逆变器的正常运行等优点。逆变器发电机组采用低压电缆接至箱式升压变压器。变压器容量按两台逆变器配套为1MVA,就近布置在逆变器旁,每6台变压器汇成一组,接至开关站母线。1.6.2电气二次农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏并网22、电站工程开关站按照少人值守的运行方式设计,采用计算机监控的控制方式,实现开关站可靠、合理、完善的控制、监视和测量,并具备遥控、遥调、遥信、遥测等远动功能。二次设备布置采用集中组屏的布置方式,由控制室集中控制。元件保护按照相关规程规范的要求配置。光伏电站拟安装单机容量为 1MVA 的35kV变压器 18台,变压器分为3组,每组经1路35kV集电线路送至开关站35kV母线。集电线路上的光缆需求由电气二次专业考虑。在为保证调度的可靠性,增加1部市话作为调度电话的备用。1.7 消防设计本工程消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的设计原则,针对工程的具体情况,积极采用先进的防火技术,做到保障安全,使用方便23、,经济合理。电站场区内、外交通道净宽均大于4m,都能兼作消防车道,各主要建筑物均有通向外部的安全通道。方阵配电室配置干粉或CO2灭火器。严禁采用明火采暖。各房间采用安全、可靠、绝缘性能好的辐射式电加热器采暖。 消防电源采用两路供电,场内重要场所设有通信电话。1.8 土建工程该项目规划60MW光伏并网发电系统,共占棚顶面积约13万平方米,在农业科技示范园生态农业园区规划建设大棚棚顶斜面、钢架大棚上建设,本地区抗震设防烈度为7度。每个标准棚棚顶组串21块,13路并联,1MW为一个发电单元, 生产、生活电源从外部接入。1.9 施工组织设计本期工程项目场址位于某市农业科技示范园,场址内地势平坦。大型车24、辆或机械设备进入场内可由厂区旁已有的公路接入,较为方便。 工程所用建筑材料均可通过公路运至施工现场。水泥可从附件购进,通过公路运至施工现场;沙石料可从附近地区购买。1.10 工程管理设计建设期间,根据项目目标,以及针对项目的管理内容和管理深度,光伏电站工程将成立项目公司。项目公司建设期计划设置5个部门:计划部、综合管理部、设备管理部、工程管理部、财务审计部,共12人。建设期结束后本项目公司职能转变为项目运营,项目建设人员和新补充人员承担项目运营管理工作,成立电站运营公司。运营公司做好电站运行和日常维护及定期维护工作,大修采用外委方式进行,以减少管理成本,提高经济效益。1.11 环境保持和水土保25、持设计太阳能光伏发电是可再生能源,其生产过程主要是利用太阳能转变为电能的过程,不排放任何有害气体。工程在施工中由于土石方的开挖和施工车辆的行驶,可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘,造成局部区域的空气污染。可采用洒水等措施,尽量降低空气中颗粒物的浓度。光伏电站场址远离村庄,不存在电站施工噪声及设备运行噪声对附近居民的影响。太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平,电场运行和管理人员只有12人,少量的生活污水经处理后自然下渗,对水环境不会产生不利影响。根据本项目新增水土流失的特点,水土流失防治措施主要采用工程措施、植物措施、临时措施、管理措施相结合的综合防治措施。电站25年运行期满后,电池组26、件由厂家或专业回收处理公司负责回收及再利用。组件支架等材料由物质再生公司进行回收。所有的建(构)物及其基础由专业拆迁公司拆除、清理。本工程建成后对当地的地方经济发展将起到积极作用,既可以提供新的电源,又不增加环境压力,还可为当地增加新旅游景点,具有明显的社会效益和环境效益。1.12 劳动安全与工业卫生设计劳动安全及工业卫生设计遵循国家己经颁布的政策,贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,参照 DL5061-1996水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范的要求,在设计中结合工程实际,采用先进的技术措施和可靠的防范手段,确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求,保障劳动者在生产过程中的安全与健康27、。设计着重反映工程投产后,职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容,分析生产过程中的危害因素,提出防范措施和对策。劳动安全设计包括防火防爆、防电气伤害、防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹等内容。工业卫生设计包括防噪声及防振动、采光与照明、防尘、防污、防腐蚀、防毒、防电磁辐射等内容。安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备,事故应急救援预案等,在采取了安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后,对光伏电站的安全运行提供了良好的生产条件,有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大,降低了经济损失,保障了生产的安全运行。1.1328、 节能降耗分析本工程采用绿色能源太阳能,并在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施,能源和资源利用合理,设计中严格贯彻节能、环保的指导思想,在技术方案、设备和材料选择、建筑结构等方面,充分考虑了节能的要求。通过贯彻落实各项节能措施,本工程节能指标满足国家有关规定的要求。建成后,预计年平均发电2153.437万kWh,25 年总发电量约为53835.92万kWh,所发电力通过逆变、升压后并入某市220kV变电站。25年共节省标煤约172274.96 吨,25年减排温室气体CO2约447914.89 吨。可见光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用,并有明显的节能、环境29、和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的,将大大减少对环境的污染,同时还可节约大量淡水资源,对改善大气环境有积极的作用。本工程将是一个环保、低耗能、节约型的太阳能光伏发电项目。1.14 设计概算工程设计概算结合国家、部门及地区现行的有关规定、定额、费率标准进行编制。材料预算价格按某市2014年市场价格水平确定,并计入材料运杂费及采购保管费等。本期工程总投资的20%使用自有资本金,其余由银行贷款;贷款年利率按现行5 年以上贷款利率 6.55%计算。电站投产前发生的贷款利息全部计入工程建设投资,投产后发生的利息按投产容量转入生产成本。工程静态投资17260.74万元,工程动30、态总投资17690.40万元,每千瓦静态投资8781.4103元/kWp,每千瓦动态投资9000元/kWp。1.15 财务评价与社会效果分析1.15.1财务评价财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的基础上,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,以判断其在财务上的可行性。财务评价结果表明:含税上网电价为1元kWh(含增值税),在此电价下,项目具有一定的盈利能力。根据财务评价指标依据,在既定的电价下,税前项目全部投资财务内部收益率为:9.62 % 。本工程的评价指标符合国家对太阳能项目的经济效益评价标准1.15.2社会效果分析农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏31、并网电站工程的建设与其他化石能源发电方式相比,可使有害物质排放量明显减少,大大减轻了对环境的污染。还可以促进当地能源电力结构调整,及当地经济和旅游业的发展。1.16 结论及建议太阳能光伏发电本身没有废气排放、光伏发电本身不需要消耗水资源,也没有污水排放、没有噪声产生。光伏电场的建成不会对周围环境产生负面影响,提供绿色电力的同时又能增添新的旅游景点,而且不产生大气污染,改善当地的生态环境,有利于环境和资源保护。本工程的建设具有良好的社会效益和环境效益。农业科技示范园生态农业大棚棚顶光伏并网电站项目是可行的。1.17 附表1.17.1光伏发电工程特性表,见表1。表1 60MW光伏发电工程特性表一、32、光伏发电工程站址概况项 目单位数量备注装机容量MWp19.656棚顶面积万平方米13海拔高度m40经度(北纬)( )36.54纬度(东经)( )120.10工程代表年太阳总辐射量kWh/1406.3二、主要气象要素项 目单位数量备注多年平均气温13.5多年极端最高气温38多年极端最低气温-6.21多年平均风速m/s5.0三、主要设备编号名 称单位数量备注1 光伏组件(型号:JKM-250P)1.1峰值功率Wp2501.2开路电压UocV37.7V1.3短路电流IscA8.85A1.4最大工作电压V30.51.5最大工作电流A8.21.6峰值功率温度系数/-0.411.7开路电压温度系数/-0.33、311.8短路电流温度系数/0.061.9外形尺寸mm1650*984*301.10重量kg17.51.11数量块786241.12向日跟踪方式无1.13固定倾角角度()202 逆变器(型号:SG500MX)编号名 称单位数量备注2.1输出额定功率kW5002.2最大直流功率kW5602.3最大交流电流A10082.4最高转换效率98.72.5欧洲效率98.52.6输入直流侧电压范围V DC10002.7最大功率跟踪(MPPT)范围V DC5008502.8最大直流输入电流A11202.9交流输出电压范围V2503622.10输出频率范围Hz47522.11功率因素0.9超前或滞后2.12宽/34、高/深mm160620348602.13重量kg17002.14工作环境温度范围-30+552.15数量台36 3升压变(型号:3722.5%/0.315-0.315KV)3.1台数台183.2容量MVA13.3额定电压kV37四、土建施工编号名 称单位数量备注1光伏组件支架钢材量t21362土石方开挖m24403土石方回填m343284基础混凝土m31435钢筋t1806施工总工期月6五、概算指标编号名 称单位数量备注1静态总投资万元17260.742动态投资万元17690.43每千瓦静态投资元/kWp8781.414每千瓦动态投资元/kWp90005设备及安装工程万元13232.646建筑35、工程万元2402.157其他费用万元1187.018基本预备费万元438.929建设期贷款利息万元411.68六、经济指标编号名 称单位数量备注1装机容量MWp19.6562年平均上网电量万 kWh2153.4373上网电价(25年)元/(kWh)1.0含税4项目投资收益率9.62税前5项目投资收益率8.28税后6资本金收益率10.69税后7投资回收期年10.06税后8借款偿还期年11.76164第二章 太阳能资源2.1 太阳能资源概况2.1.1全国太阳能资源概况我国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。根据气象部门的调查、测算:我国太阳能年总辐射量最大值在青藏高原,高达1036、100MJ/,最小值在四川盆地,仅3300MJ/,从大兴安岭南麓向西南穿过河套,向南沿青藏高原东侧直至西藏南部,形成一条等值线。此线以西为太阳能丰富地区,年日照时数3000h,这是由于这些地区位处内陆,全年气候干旱、云量稀少所致;此线以东地区(即我国东北、华北、长江中下游地区)以四川最小,由此向南、北增加,广东沿海较大,台湾和海南西部年日照时数可达2400h/a -2600h/a;内蒙古东部、华北较大,至东北北部又趋减小。中国太阳能资源分布如图2-1所示。图2-1 中国太阳能资源分布图按接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类地区。一类地区:全年日照时数为 32003300h,年辐射量在 37、67008370MJ/m。相当于228285kgce(标准煤)燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区。二类地区:全年日照时数为 30003200h,年辐射量在 58606700MJ/m,相当于200228kgce燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。三类地区:全年日照时数为 22003000h,年辐射量在 50205860MJ/m,相当于171200kgce燃烧所发出的热量。主要包括某省、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、38、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。四类地区:全年日照时数为 14002200h,年辐射量在 41905020MJ/m。相当于142171kgce 燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还可以,属于太阳能资源可利用地区。 五类地区:全年日照时数约10001400h,年辐射量在 33504190MJ/m。相当于114142kgce燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。一、二、三类地区,年日照时数大于 2000h,年辐射总量高于5860MJ/m2,是我国太阳能39、资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有一定的利用价值。我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一,全年辐射总量在910.72,333 kWh /年之间。2.1.2某省省太阳能概况某省省各地年总太阳总辐射量在4542.615527.32MJ之间,其中成武站年总太阳总辐射量最少,为4542.61MJ;蓬莱年总太阳总辐射量最多,为5527.32MJ,两地相差约1000 MJ。某市当地日照充足,年太阳辐射总量为1406.3KWh/(5158.26MJ),具有良好的开发条件和应用价值。某市位于胶东半岛西部,地处东经1140、93112019,北纬36283702。东以小沽河、大沽河为界,与莱西市和即墨市相邻;西及西南以胶莱河为界,与昌邑市和高密市相望;南与胶州市毗邻;北与莱州市接壤。东西最大横距69公里,南北最大纵距65公里。总面积3166.54平方公里,是某省省面积最大的县级市,某市属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候,境内气候四季分明,春季干旱多风、夏季高温多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷干燥。年平均气温13.5,无霜期294天,日照时数约2700小时,年平均降水量692.59毫米。当地日照充足,年太阳辐射总量为1406.3KWh/,具有良好的开发条件和应用价值。2.2 区域太阳能资源概况2.2.1 代表气象站的选41、择距离某市农业科技示范园生态农业大棚60MWp光伏并网电站最近的气象站是某市气象站,该气象站属于一般气候站,主要承担本地的常规气象观测,没有太阳辐射实测资料。距离某市农业科技示范园生态农业大棚最近的具有辐射观测站气象站为福山气象站。根据福山气象站1999年- 2008年实测的太阳能辐照资料数据,根据一定的统计方法,计算出有效的辐照数据。太阳总辐射与日照百分率存在着以下的关系:Q = Q0(a + bS ) (1)式中, 为Q太阳总辐射, 单位MJ;Q 0 为天文辐射, 单位:MJ m-2; S 为日照百分率;a、b 为经验系数。天文辐射日总量按下式计算: (2)式中, I 0 为太阳常数,取842、.36J cm-1分; 为地球自转角速度7.292105弧度秒-1;为日出时角其中t0为日出至正午或正午至日没的时间;为太阳赤纬; 为地理纬度;p 为以日地平均距平为单位的日地距离。利用式(1)、(2) 和某市1999年- 2008年太阳辐射资料、每月15日的p 值、某市每月15日( 16日) 的 值及各月平均日照百分率资料, 分别计算出每月a, b 的值 (表略) , 根据计算的a, b 值及1999年- 2008年各月日照百分率, 利用式(1) 计算出1999年- 2008年各月太阳总辐射资料。农业科技示范园属于某市,距离某市较近,可研采用计算出的太阳能辐射数据。2.2.2 主要气象要素情43、况某市气象站历年累年各气象要素资料的统计成果如下:项目单位指标气温多年平均13.5多年冬季平均1.67多年夏季平均24.33多年极端最高34多年极端最低-6.21相对湿度多年平均69.3降水量多年平均mm692.59风速多年平均m/s5.02.2.3 气象条件影响分析在设计时需要考虑以下几个气象要素对光伏发电的影响:1)气温条件影响分析某市地区多年平均气温为13.5,多年平均冬季气温为1.67,多年平均夏季气温为24.33,多年极端最高气温为34,极端最低气温为-6.21。 本工程选用逆变器的工作环境温度范围为-25 - 60,选用太阳能电池组件的工作温度范围为-40 - 85。正常情况下,太44、阳能电池组件的板面工作温度比环境温度高30左右。因此,按本工程所在地区极端气温数据校核,本工程太阳能电池组件和逆变器的工作温度可控制在允许范围内。故本工程所在地区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的运行安全性没有影响。2)风速影响分析根据某市气象局资料,农业科技示范园多年平均风速5m/s,多年平均冬季风速为5.56m/s,2月份最大为5.6m/s,8月份最小为3.9m/ s。当风速过高时,生态大棚设计必须考虑风荷载的影响。并以太阳能电池组件的抗风能力在25m/s风速下不损坏为基本原则。3)雷暴的影响应根据太阳能电池组件布置的区域面积及运行要求,合理设计防雷接地系统。4)降雪的影响降雪天气时,太阳45、辐射量也会相应降低;会直接影响太阳能组件的工作;降雪后由于积雪的覆盖也会导致太阳能电池组件所接受的太阳辐射量降低,对光伏系统的发电量有一定影响。因此,本工程实施时需考虑采取电池组件积雪清除的措施。2.3太阳能资源分析某市年平均日照辐射为3.85kWh/m2/日,20度倾斜面上年平均日辐射为4.32kWh/ m2/日。各月太阳能资源分析如下:某市地区水平面及各倾斜面上各月太阳辐射量如下表: 月份各月水平面上的平均日辐射(kWh/m/日)月平均温度()各月PV 阵列20 度倾斜面上的平均日辐射(kWh/m/日)一月2.590.363.66二月3.341.884.25三月4.206.494.81四月46、5.0213.25.25五月5.2218.45.16六月4.9422.74.78七月4.4625.24.37八月4.2625.14.31九月3.9621.44.32十月3.3415.94.05十一月2.608.833.51十二月2.292.763.32日平均数3.8513.54.32 某市地区水平面及20度斜面上各月太阳辐射量变化情况:2.4太阳能资源综合评价根据一定的统计方法,计算出有效的辐照数据。本工程选取年太阳辐射量为1406.3KWh。通过以上数据可以看出,具有较好的开发利用价值。因此,从太阳能资源利用角度来说,在某市农业科技示范园地区建设太阳能光伏发电项目是可行的。同时,在设计中关于47、灾害天气(如极端温庋、灰尘、大风、雷暴等)对本工程的影响应给予考虑,以便很好的提高本工程的效益。第三章 工程地质3.1 概述拟建的光伏电站项目场址位于位于某市农业科技示范园。农业科技示范园在某市南部,位于某市、市、市三市交界,交通便利。本期工程建设规模为 60MWp,总占地面积约为550亩。根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版),本工程重要性等级为二级,工程场地等级为二级,中等复杂场地,地基的复杂程度为二级,中等复杂地基,综合确定岩土工程勘察等级为乙级,拟建场地土为中硬土,场地类别为类。3.2 区域地质及构造稳定性拟建光伏电站项目场址区域地质构造中位于某市农业科技示范48、园。某市位于沂沭断裂带东侧,胶北台拱西翼,为一古老基底褶皱地块。有元古代前震旦系与中生界白垩系组成基底的古老变质岩层,广泛出露于北部山地、丘陵。基岩主要为花岗片麻岩、大理岩、碎屑岩等。全市可分平北台隆,平南凹陷,平西穹折。大泽山脉是在古老岩系之上,第四系松散沉积层之下,发育着良好的白垩系地层。全市地形大体北高南低,呈伞形向东南、西南、西北倾斜。北部是大泽山脉,蜿蜒起伏,绵亘数十公里,地面高程均在100米以上,是市内主要河流的发源地。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)光伏发电工程场址50年一遇超越概率10%的地震动峰值加速度为0.10g,反应谱特征周期为 0.25s,相应的地震49、基本烈度为度,根据建筑抗震规范(GB50011-2010)附录A可知本地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。本次勘察结果表明,本工程地地层结构简单,无大的断裂构造,场地地基土比较稳定,无不良物理地质现象,适宜进行本工程的建设。3.3 场地工程地质条件3.3.1 地形地貌地势平坦,地貌单一。3.3.2地层岩性场地土层主要为一套第四系松散沉积层之下,发育着良好的白垩系地层。按岩土物理力学性质的差异,划分为7个工程地质层,各土层的岩性按剖面图序号分述如下:1、耕植土(Qml):以褐黄色粉土为主,含植物根茎等杂物。层厚0.300.50米,平均厚度0.38米,层50、低埋深0.300.50米。2、粉土(Q42al+pl):褐黄色浅褐黄色局部微红色、混灰色,稍湿,中密,偶含铁锰氧化物,夹薄层粉质粘土。层厚2.403.50米平均厚度3.06米,层底埋深2.803.80米。3、粉土(Q42al+pl): 浅褐黄色褐黄色,局部桔黄色,稍湿,密实,含粉砂,局部夹粉砂薄层,粉砂的矿物成份以石英为主,有少量长石及云母;层厚1.602.6米,平均厚度2.11米,层底埋深5.206.00米。4、粉土(Q42al+pl): 褐黄混灰色褐灰色,灰色局部黄灰色,湿,密实,层厚0.602.50米,平均厚度1.48米,层底埋深6.407.90米。5、粉质粘土(Q42al+pl):黄褐51、色灰褐色局部灰色,可塑可硬塑,含螺屑,偶含豆状姜石,局部夹薄层粉土。层厚1.902.90米,平均厚度2.48米,层底埋深8.9010.00米。6、粉土(Q42al+pl):褐黄色桔黄色,局部黄灰色,灰黄色,湿,密实,偶含氧化铁,局部含细沙或夹粉砂薄层,浅浅褐黄色褐黄色,粉砂、细沙的矿物成份以石英为主,有少量长石及云母,下部局部夹薄层黑色粉质粘土。层厚2.603.20米,平均厚度2.87米,层底埋深12.1012.70米。7、粉土(Q42al+pl):黄褐色黄灰色局部灰黄色、褐灰色,可塑,含d=0.10.5cm姜石,夹粉质粘土,局部夹薄层黑色粉质粘土。该层未揭穿,最大揭露厚度为9.60米。3.352、.3 持力层勘探结果表明,场地的地层结构主要由耕植土、粉土、粉质粘土和粉土组成。各主要层土的层面坡度小于10%,应判定为均匀地基。所有建筑物基础均可以2粉土层为持力层。3.3.4地震设防烈度、建筑场地地段及地震液化分析根据抗震规范可得出以下结论:由附录A,本地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组;由4.1.1条判定,该场地土层均匀稳定,为建筑抗震一般地段;由于地下水位较深,由4.3.3条第3款判定,可不考虑地震液化影响。3.3.5场地土类型及场地类别根据对2及6两个孔的剪切波速测试结果,经计算20米以上土层的等效剪切波速为229232m/s(见表7.1.53、2.1),为中软场地土,根据抗震规范第4.1.1条,该场地为建筑抗震一般地段。表3.1 等效剪切波速一览表孔号26 Vse229232根据区域资料,该区场地覆盖层厚度大于50米;依据抗震规范表4.1.3、4.1.6判定,其场地类别为III类,设计特征周期为0.55s。3.3.6水文地质条件勘探深度内未见地下水,可不考虑地下水对本工程的影响。3.3.7场地不良地质现象除地震作用外,场地内未见影响场地稳定性的不良地质作用和对工程不利的埋葬物,场地是稳定的,适宜本工程建设。3.3.8地基均匀性评价场地的地层结构主要由耕植土、粉土、和粉质粘土组成。各主要层土的层面坡度小于10%,应判定为均匀地基。3.54、3.9岩土物理力学指标的统计计算各土层物理力学指标见土工试验成果表,标贯试验成果表。3.3.10天然土层承载力的综合评定依据土工试验、标准贯入测试成果和岩土物理力学性质指标统计结果,根据地基规范、参考工程地质手册(第四版)、结合地区经验提出各层土承载力特征值、变形参数的建议值及压缩性评价见表3.2。表3-2 各层土承载力特征值及变形参数建议值表3.4 结论本期光伏电站项目场地位于某省省某市农业科技示范园境内,地形平坦,地貌单一,无不良地质现象,宜于建设光伏电站。第四章 工程任务和规模4.1 工程任务4.1.1当地经济、电力系统现状及发展规划1、经济现状 某市位于胶东半岛西部,地处东经1193155、12019,北纬36283702。东以小沽河、大沽河为界,与莱西市和即墨市相邻;西及西南以胶莱河为界,与昌邑市和高密市相望;南与胶州市毗邻;北与莱州市接壤。东西最大横距69公里,南北最大纵距65公里。总面积3166.54平方公里,是某省省面积最大的县级市。在2010年全国百强县当中排34名。2、电力现状某市供电公司是某省电网大型供电企业,主要担负着某市七区、五(县)市供电任务,供电面积1.06万平方公里,点多、面广、线长,服务客户102万户。公司管辖某市电网35千伏、110千伏、220千伏、500千伏不同电压等级各类变电站119座,各类营业服务窗口146个,变电总容量1500万千伏安,供电线路56、总长度达3045公里。电网最高负荷历史突破430万千瓦,某市供电公司已发展成为拥有102万客户和1.06万平方公里供电区域的大型供电企业。某市电网内有500千伏变电站4座,容量375万千伏安;35-220千伏变电站128座,容量1502万千伏安;35-220千伏线路3044千米。2009年,地区最高用电负荷424.9万千瓦,售电量219.89亿千瓦时。某市辖区内有220千伏变电站3座,主变容量75万千伏安,110千伏变电站8座,主变容量67.05万千伏安,35千伏变电站31座,主变容量51.03万千伏安。农业科技示范园供电:拥有22万伏变电站一座,3.5万伏变电站四座,综合电价0.70元/kW57、h。4.1.2太阳能发展规划国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见中指出,把扩大国内市场、提高技术水平、加快产业转型升级作为促进光伏产业持续健康发展的根本出路和基本立足点,建立适应国内市场的光伏产品生产、销售和服务体系,形成有利于产业持续健康发展的法规、政策、标准体系和市场环境。20132015年,年均新增光伏发电装机容量1000万千瓦左右,到2015年总装机容量达到3500万千瓦以上。4.1.3光伏大棚符合国家政策,充分利用土地我国的温室大棚面积世界第一,除了中小拱棚等简易设施外,日光温室、塑料大棚的建筑面积高达200多万公顷以上。温室就是充分利用太阳能的节能建筑。温室设计时的屋面倾角充分58、考虑了太阳入射角,可以最大限度的利用太阳光对温室进行加温,而且还要保证室内作物进行正常的光合作用。太阳光的光热资源在温室的合理利用保证了蔬菜等园艺作物的正常生产,也为北方冬季吃到新鲜的蔬菜作出了巨大贡献。对于光伏产业来说,如果能将这些透光屋面充分利用,不仅可以节约大量的土地资源,还可以利用温室本身作为光伏发电建筑基础。产生的电力资源可以直接提供给温室内的照明灯、补光灯、灌溉设备、植保设备等使用。还可以供给周围居民和农户生产和生活使用。 随着农业科技的不断发展,温室大棚的应用也越来越广泛,但大棚的“升温、保温”一直是困扰农户的关键问题。采用晶硅光伏组件与传统农业大棚相结合的方式创造的“光伏农业大59、棚”,不仅解决了这一问题,而且为国家倡导的绿能农业、节能减排提供了一种良好的解决方案。这种光伏大棚的开发,对于农业结构的调整、升级和“三农”问题的解决有重要作用。4.1.4工程主要任务光伏农业大棚项目属于设施农业示范项目。光伏高效种植大棚是利用太阳能光伏发电和农业种植相结合,大棚内部设有加温和散热设备,实现农业种植的绿色、高产、高效。建筑结构为钢结构,建筑抗震设计类别为丙类。屋顶太阳能组件方阵安装采用固定倾角安装形式,由于需要保障屋顶的防水、保温,所以光伏组件采用插入式专用光伏支架与屋面结合,缝隙处以橡胶条、密封胶填补。图4-1蘑菇大棚项目立面示意图本工程建设规模为60MWp光伏电站,由18个60、1.092MWp光伏并网发电单元组成,每8个蘑菇大棚为1MW单元,其中每个1MW发电单元有2台500kW并网逆变器,逆变器交流侧接入1台升压变。升压变容量按2台逆变器配套为1MVA配置,每6台变压器汇成一组,经35kV集电线路接入35kV开关站,单母汇流后经35kV高压电缆接至就近变电站35kV侧并网发电。系统配置监测系统监控光伏并网电站的运行状况,不间断地监测和记录所有并网逆变器的运行数据和故障数据。4.2 工程规模4.2.1 规模影响因素光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。1、太阳能资源农业科技示范园属于典型的暖温带半湿润大陆性季风气候,气61、候温和,日照充足、雨量集中、四季分明。其特点是:春季干旱,回暖快;夏季炎热,雨量多;秋季凉爽雨量集中,冬季严寒少雨雪。太阳能资源丰富,是一个较理想的光伏电站场址。2、对外交通条件本工程位于某市农业科技示范园,交通较为便利。3、地质条件根据区域资料,该区场地覆盖层厚度大于50米;依据抗震规范表4.1.3、4.1.6判定,其场地类别为III类,设计特征周期为0.55s。本地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组;勘探结果表明,场地的地层结构主要由耕植土、粉土、粉质粘土和粉土组成。各主要层土的层面坡度小于10%,应判定为均匀地基。4、场址内及周边环境初选场址所在62、地地势较为开阔,场地内光照充足,面积可满足本期光伏电站用地要求。经调查,场址内无名胜古迹、文物保护区、自然保护区、军事设施及地下矿藏等,项目建设用地符合国家有关土地利用政策。5、接入系统太阳能光伏发电系统并网时除遵循就近并网的原则外,还需根据光伏电站的发电容量及当地电网实际状况选择合适的电压等级,以减少电量损失,提高并网效率。根据现场踏勘情况,距场址最近的有条件接入的变电站为某市220KV变电站,光伏电站出线接入条件较为便利。6、气候影响根据农业科技示范园实际气候条件,本套光伏发电系统中强度计算只考虑固定荷重G,暴风雪的风压荷重W和积雪荷重S的短期复合荷重。农业科技示范园地区最大风速不超过1263、级。应由于光伏发电系统有一定的倾角对20cm的积雪有自行滑落的能力,所以本处不考虑积雪所产生的荷重。综上所述,从能源资源利用、电力系统供需、项目开发条件等方面综合分析,农业科技示范园60MWp光伏大棚农业并网光伏电站装机规模为60MWp是可行的。该处场址在技术上是可行的,具备建设大型光伏电站的条件。根据当地地理位置及土地资源,综合各方面因素,该项目规划60MW光伏并网发电系统,共占棚顶面积约13万平方米,在农业科技示范园生态农业园区规划建设大棚棚顶斜面、钢架大棚上建设。4.3 工程建设必要性4.3.1可再生能源和光伏发电开发的必要性。我国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代,开始时主要用于空间64、技术,而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业。80年代末我国开始安装地面光伏电站,主要为边远地区居民供电。近二十年来,我国太阳能的开发利用取得了巨大成就,太阳能光伏发电的技术水平与实用化程度有了显著提高,应用范围和规模不断扩大,并网光伏技术也获得了相当大的发展。截至2012年底,全球光伏电站累计装机主要分布在欧洲地区与亚洲地区。其中,欧洲光伏电站累计装机容量近70GW,占全球累计装机容量的71.76%,居世界首位;亚洲地区光伏电站累计装机近20GW,占全球累计装机容量的19.67%,居世界第二位;美洲地区光伏电站累计装机占全球的8.33%;中东与非洲光伏电站累计装机占全球的0.25%。我国调65、整能源结构,降低化石能源比重的大方向早就确立。而光伏发电由于成本、并网等问题,在我国的发展远落后于欧洲国家。截止2012年,中国累计光伏容量仅为8.3GW,占世界总量的8%,跟德国、意大利等国还有较大差距。根据国家能源局指定的光伏十二五发展规划,我国“十二五”期末的光伏装机容量将达35GW,预计2013年中国将新增光伏装机8.5GW左右,增幅将接近70%。2010年,全省建成光伏并网发电装机容量50兆瓦,其中,地面光伏电站装机容量38兆瓦,屋顶光伏电站装机容量10兆瓦,建筑一体化光伏电站装机容量2兆瓦;2011年,全省建成光伏并网发电装机容量80兆瓦,其中,地面光伏电站装机容量60兆瓦,屋顶光66、伏电站装机容量16兆瓦,建筑一体化光伏电站装机容量4兆瓦;2012年,全省建成光伏并网发电装机容量150兆瓦,其中,地面光伏电站装机容量120兆瓦,屋顶光伏电站装机容量24兆瓦,建筑一体化光伏电站装机容量6兆瓦。综上所述,本项目将是新能源技术展示和应用的重要组成部分,符合我国21世纪可持续发展能源战略规划,也是发展循环经济模式,建设和谐社会的具体体现,对推进太阳能利用及光伏发电产业的发展进程具有非常大的意义。同时我国制定及出台了多个法律及法规,明确了鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用。 4.3.2项目开发的必要性某省省能源的特点是在一次性能源消费结构中煤炭资源所占比重为70,原油、67、天然气和水能所占比例相对较少。在终端能源消费结构中原煤消费所占的比例居高不下。所以要改善某市地区区域环境,建设光伏电站是非常必要的,即可以改善当地电网压力,又可局部改善当地能源结构,减少环境污染。某市属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候,境内气候四季分明,春季干旱多风、夏季高温多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷干燥。年平均气温11.9,无霜期195.5天,日照时数约2700小时,年平均降水量680毫米。某市当地日照充足,年太阳辐射总量为1406.3kWh/(5158.26MJ),具有良好的开发条件和应用价值。从能源合理利用的角度,开发光伏发电项目是必要的,有利于能源的清洁利用。4.3.3工程建设的作用68、目前,国际上光伏发电已进入加速发展阶段,近两年太阳电池组件的市场销售年增长率高达 40左右,发展势头强劲。发达国家先后宣布的太阳能屋顶计划强有力地支持了光伏产业的发展,预计今后10年内太阳电池将以平均30的年增长率增长,估计我国也将以此速度增长。 本项目在建设期能给当地提供一定数量的就业岗位。与此同时,本项目以及这些企业的发展,又必然给当地政府和社会提供更多的税收来源和财政支持,使得政府和社会能够有更多的可能去关注社会上需要关注的弱势人群,从而减轻了政府和社会的压力,为创造和谐社会做出了自己的贡献。 从项目开发建设条件方面分析,项目建设利用农业园区建筑物屋顶、钢架大棚,符合国家有关土地利用政策69、。根据现场踏勘情况,距场址最近的有条件接入的变电站为某市变电站。光伏电站出线接入电网条件较为便利,具有建设大型电站的良好条件。电站建成投运后,与地方电网联网运行,可有效缓解地方电网的供需矛盾,优化系统电源结构,减轻环保压力,促进地区经济更好地可持续发展。 综上所述,该项目的建设对新能源开发利用,减小传统能源不足的压力,对环境保护将起到不可小觑的作用,另外新能源的开发还是国家大力鼓励的产业,该项目的建设对当地经济的发展、就业状况都有很大的促进作用。因此该项目的建设是十分必要的。 4.3.4工程建设的必要性农业科技示范园生态农业大棚屋顶60MWp光伏并网电站建设可以发挥清洁能源开发优势,整合电网资70、源使电站效益达到最优。另一方面,光伏电站的建设可以有效为电网提供大量的电力资源。4.4 社会稳定性风险分析 项目的建设可以增加当地的电力供应,进而可以加大当地的资源开发力度,促进当地的经济发展,增加地方财政收入。 1、项目建设地为农田,不存在拆迁和移民安置等问题。 2、项目建设可以做为当地的科普教育基地,为当地的群众和青少年提供太阳能科技知识的普及教育,可促进地区文化,教育事业的发展。同时也能为农业科技示范园地区增加新的科技旅游景点。 3、当地政府对项目支持力度大,群众对项目接受程度高,互适性好。项目建设可增加就业,带动工业增加值、税收,促进当地经济发展。 4、项目的建设和运营期间不会对当地基71、础设施,社会服务容量和城市化进程等造成不利影响。 5、项目在用地规划,建设和运营期会充分考虑当地民族的风俗习惯,生活方式和宗教信仰,不会影响当地社会安定团结。 6、项目所在地区社会环境,文化状况能够满足和适应项目建设和发展需要,能够保证项目实施的既定目标。 7、并网光伏电站是高科技工程项目,与地方电网联网运行,可有效缓解地方电网的供需矛盾,具有显著的节能减排效益。项目在运营期无噪音,无废物排放,是国家支持的环保产业,项目的建设可有效提高当地居民生活质量,促进地区经济更好地可持续发展。第五章 系统总体方案设计及发电量计算5.1 光伏组件选型并网光伏发电主要由太阳能电池阵列、并网逆变器、输配电系统72、和远程监测系统组成,包括太阳能电池组件、直流电缆及汇流箱、并网逆变器、交流配电、升压设备等,其中,太阳能阵列到并网逆变器的电气部分称为光伏发电系统。5.1.1 太阳能光伏发电系统的分类及构成太阳能光伏发电系统按与电力系统关系分类,通常分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。并网太阳能光伏发电系统是与电力系统连接在一起的光伏发电系统,一般分为集中式和分散式两种,集中式并网电站一般容量较大,通常在几百千瓦到兆瓦级以上,而分散式并网系统一般容量较小,在几千瓦到几十千瓦。本工程属于集中式大型并网光伏电站。并网太阳能光伏发电系统不设蓄电池,减少了蓄电池的投资与损耗,也间接减少了处理废旧蓄电池73、产生的污染,降低了系统运行成本,提高了系统运行和供电的稳定性,是太阳能发电发展的最合理和最经济的方向。在集中式并网光伏电站中,太阳能通过太阳能电池组成的光伏阵列转换成直流电,经过三相逆变器(DC-AC)转换成电压较低的三相交流电,再通过升压变压器转换成符合公共电网电压要求的交流电,并直接接入公共电网,供公共电网用电设备使用和远程调配。本工程光伏发电系统主要由太阳能电池阵列、逆变器及升压系统三大部分组成,其中太阳能电池阵列及逆变器组合为发电单元部分。5.1.2太阳能电池组件选择太阳能电池组件的选择应在技术成熟度高、运行可靠的前提下,结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况,选用行业内的主74、导太阳能电池组件类型。根据电站所在地的太阳能资源状况和所选用的太阳能电池组件类型,计算光伏电站的年发电量,选择综合指标最佳的太阳能电池组件。1、太阳能电池类型的选择商用的太阳能电池主要有以下几种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、碲化镉电池、铜锢硒电池等。 1)单晶硅单晶硅太阳能电池是最早发展起来的,技术也最为成熟,主要用单晶硅片来制造。单晶硅材料的晶体完整,光学、电学和力学性能均匀一致,纯度较高,载流子迁移率高,串联电阻小,与其它太阳能电池相比,性能稳定,光电转换效率高。单晶硅太阳能电池曾长期占领最大的市场份额,现在退居多晶硅电池之后,位于第二,但其现状仍在大规模应用75、和工业生产中占据主导地位。今后,单晶硅太阳能电池将继续向超薄、高效发展。受到材料价格及相应复杂的电池工艺影响,单晶硅成本居高不下,与此同时在加工过程中伴随着高耗能、高污染的不利影响。2)多晶硅随着铸造多晶硅技术的发展和成本优势,多晶硅太阳能电池逐渐抢占了市场份额。从多晶硅电池表面很容易辨认,多晶硅片是由大量不同大小、不同取向的晶粒构成,在这些结晶区域(晶粒)里的光电转换机制完全等同于单晶硅电池。由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组成,而在晶粒界面(晶界)光电转换容易受到干扰,因此多晶硅电池的转换效率相对单晶硅略低。同时多晶硅的光学、电学和力学性能的一致性也不如单晶硅。随着技术的发展,多晶硅76、电池的转换效率也逐渐提高,尤其做成组件后,和单晶硅组件的效率已相差无几。3)非晶硅非晶硅太阳能电池以其工艺简单,成本低廉,便于大规模生产的优势,取得了长足的发展,被称为第二代太阳能电池。非晶硅薄膜太阳能电池具有弱光性好,受温度影响小等优点,但其太阳能电池转换效率较低,而且非晶硅薄膜太阳能电池在长时间的光照下会出现衰减现象,组件的稳定性和可靠性相对晶体硅组件较差。 各 类型电池主要性能如表5-1所示。表5-1太阳能电池分类汇总表种 类电池 类型商 用 效 率实验室效率使用寿命优 点目前应用范围晶硅电池单晶硅16%18%23%25年效率高 中央发电系统 独立电源 技术成熟民用消费品市场多晶硅15%77、17%20.30%25年效率较高 中央发电系统独立电源 技术成熟民用消费品市场薄膜电池非晶硅8%10%13%25年弱光效应好 成本相对较低民用消费品市场中央发电系统碲化镉10%13%15.80%20年弱光效应好成本相对较低民用消费品市场铜铟硒13%16%15.30%20年弱光效应好 成本相对低民用消费品市场少数独立电源晶硅类电池分为单晶硅电池和多晶硅电池。两种电池最大的差别是单晶硅电池的光电转化效率略高于多晶硅电池,也就是相同功率的电池组件,单晶硅电池组件的面积略小于多晶硅电池组件的面积。两种电池组件的电性能、寿命等重要指标相差不大,但相同功率的电池组件,单晶硅比多晶硅价格高约10%。因此在工78、程实际应用过程中,无论单晶硅还是多晶硅电池都可以选用。晶硅类太阳能电池由于产量充足、制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点,被广泛应用于大型并网光伏电站项目。 非晶硅薄膜太阳能电池转化效率相对较低、占地面积较大、稳定性有待进一步提高等缺点,随着技术和市场的发展,由于制造工艺相对简单、成本低、不需高温过程、且在弱光条件下性能好于晶硅类太阳能电池等部分优点,其在兆瓦级太阳能光伏电站的应用中具备一定的竞争力。而蹄化镉、铜锢硒电池则由于原材料剧毒或原材料稀缺性,其规模化生产受到限制;且非晶硅及薄膜电池转换效率较低,相同功率的电站占地面积约为晶体硅的两倍,其转换效率随时间增长79、,衰减较快。综合各种因素,结合各种太阳能电池组件的优缺点,并经与业主沟通,本工程光伏组件拟选用多晶硅电池。太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件,其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池组件性能的各项参数为:标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。 晶硅太阳能电池组件的功率规格较多,从5MWp到300Wp国内均有生产厂商生产,且产品应用也较为广泛。由于本工程多晶硅电池装机容量为 60MWp,组件用量大,占地面积广,组件安装量大,80、所以设计优先选用单位面积功率大的电池组件,以减少占地面积,降低组件安装量。通过对国内外太阳能电池组件生产厂商详细调查,晶体硅电池板占主导地位,综合考虑组件效率、技术成熟性、市场占有率,以及采购订货时的可选择余地等因素。综合考虑组件的价格和效率,以及业主采购原因,本工程可研设计阶段暂按多晶硅电池组件JKM250P考虑。在工程实施时,应就电池板抵抗恶劣条件的能力对厂家提出具体要求。JKM250P型多晶硅电池组件如下图所示: 多晶硅电池组件各项性能指标如下: 表5-2组件型号技术参数250W多晶硅光伏组件参数表太阳电池种类多晶硅太阳电池组件型号250W指标单位数 据峰值功率Wp250开路电压(Voc81、)V37.7短路电流(Isc)A8.85工作电压(Vmppt)V30.5工作电流(Imppt)A8.2尺寸mm165098430重量kg17.5峰值功率温度系数%/-0.41开路电压温度系数%/-0.31短路电流温度系数%/+0.0610年功率衰减%1025年功率衰减%205.2 光伏阵列运行方式选择5.2.1太阳能电池阵列的安装形式选择在光伏发电系统的设计中,光伏组件方阵的安装形式对系统接收到的太阳总辐射量有很大的影响,从而影响到光伏供电系统的发电能力。光伏组件的安装方式有固定安装式和自动跟踪式两种型式。自动跟踪系统包括单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。单轴跟踪(东西方位角跟踪和极轴跟踪)系统以固82、定的倾角从东往西跟踪太阳的轨迹,双轴跟踪系统(全跟踪)可以随着太阳轨迹的季节性位置的变换而改变方位角和倾角。1、固定式光伏组件的安装,考虑其经济性和安全性,目前技术最为成熟、成本相对最低、应用最广泛的方式为固定式安装。该方式将太阳能电池方阵按照一个固定的对地角度和固定的方向安装。这种方式具有安装简单,维护量小的优点,但相对于自动跟踪式发电量较低。2、单轴跟踪单轴自动跟踪器用于承载传统平板光伏组件,可很大程度上调高日均发电量。如果单轴的转轴与地面所成角度为0,则为水平单轴跟踪;如果单轴的转轴与地面成一定倾角,光伏组件的方位角不为 0,则称为极轴单轴跟踪。对于水平单轴跟踪,统理论发电量可提高15%83、20%,若采用极轴跟踪方式,系统理论发电量可提高 37.5%。但与水平单轴跟踪相比,极轴单轴跟踪的支架成本较高,抗风性相对较差,一般单轴跟踪系统多采用水平单轴跟踪的方式。 3、双轴跟踪双轴跟踪是方位角和倾角都可以运动的跟踪方式,双轴跟踪系统可以最大限度的提高太阳能电池对太阳光的利用率。双轴跟踪系统在不同的地方、不同的天气条件下,提高太阳能电池发电量的程度也是不同的,在非常多云且很多雾气的地方,采用双轴跟踪可以提高发电量20%-25%,在比较晴朗的地方,采用双轴跟踪系统,可以提高发电量35%-45%。在实际工程运行中,系统工作效率往往小于理论值较大,其原因有很多,例如:太阳能电池板间的相互投射阴84、影,跟踪支架运行难于同步等。发电系统普遍采用的是非聚焦平板固定倾角阵列发电方式。因增加自动跟踪装置后,将增加占地面积,所以适合于荒漠区大型并网光伏电站和聚焦型光伏电站,而国内的配套政策支持力度不足,大型高压并网光伏电站项目较少,因此国内跟踪装置生产商的研发投入较少,目前还未实现产业化生产,造成跟踪装置价格相对较贵,反过来又制约了跟踪装置在大型高压并网光伏电站上的使用,同时,随着电池组件价格的不断降低,跟踪装置以及高倍聚光技术带来的成本优势正在不断减小,固定平板的布置方式所具有的成本相对较低、后期维护量少的优势逐渐得到体现。自动跟踪系统增加了光伏方阵接受的太阳能辐射量,不同跟踪系统在当地条件对发85、电量(与固定支架相比)的影响不同。但由于本工程规模较大,若采用自动跟踪系统,跟踪装置复杂,初始成本和维护成本较高,安装跟踪装置获得额外的太阳能辐射产生的效益无法抵消安装跟踪装置所需要的综合成本。因此,本工程光伏组件方阵采用固定式安装。“光伏农业大棚”是将传统农业大棚棚顶加以适当改造,使之即具备农业使用功效又兼顾光伏发电的条件。这样解决了光伏发电使用土地资源的难题,尤其是在中东部地区光伏发电因土地资源的限制而受制的难题。为光伏发电的普及推广提供了新的可实施方案。光伏阵列表面倾斜度设计从气象站得到的资料,均为水平面上的太阳能辐射量,需要换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。对于某一倾角86、固定安装的光伏阵列,所接受的太阳辐射能与倾角有关,较简便的辐射量计算经验公式为:RSsin(+)/sin+D式中:R倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量S 水平面上太阳直接辐射量D 散射辐射量中午时分的太阳高度角光伏阵列倾角根据当地气象局和福山区气象局的太阳能辐射数据,按上述公式可以计算出不同倾斜面的太阳辐射量。综合考虑大棚的建造成本和发电收益情况,可得出棚顶光伏电站安装角度为20时,综合性价比较高。站址所在地的太阳总辐射量折算到倾角20的太阳辐射量,如表5-3所示,在20倾斜面上全年总辐射量为1574.98 ( kWh/.a)。 某市农业科技示范园水平及倾斜面上各月太阳辐射量如下表所示:份温度相87、对湿度水平面太阳能辐射强度20度倾斜面上辐射强度大气压风速地表温度单位C%kWh/dkWh/dkPam/sC一月0.1663.80%2.5853.661024.40.36二月1.6563.30%2.8794.251024.421.88三月5.8562.50%3.7414.811014.266.49四月12.361.50%4.4375.251014.4213.2五月17.466.40%4.7585.161004.0518.4六月21.375.20%4.8414.781003.6622.7七月23.885.30%4.4924.3799.93.3825.2八月23.983.60%4.1074.31188、003.0825.1九月20.772.50%3.5944.321003.1821.4十月15.365.60%2.9704.051013.5615.9十一月8.5665.60%2.4853.511014.28.83十二月2.6865.40%2.3203.321024.342.76年均12.869.30%3.6014.32 1013.9113.5通过以上分析数据可以看出场址所在地区太阳能资源丰富,年平均太阳辐射量比较稳定,能够为光伏电站提供充足的光照资源,实现社会、环境和经济效益。5.3 逆变器的选择5.3.1逆变器的选型光伏并网逆变器是光伏电站的核心设备之一,其基本功能是将光伏电池组件输出的直流89、电转换为交流电;此外,其还有自动运行停止功能、最大功率跟踪控制功能、防孤岛运行功能等。光伏并网逆变器可以分为大功率集中型逆变器和小型组串式逆变器两种。小型组串式逆变器又可细分为有隔离变压器和无隔离变压器两种,其中有隔离变压器的效率略低。集中型逆变器的效率要高于小型组串式逆变器,且单位千瓦造价与小型组串式逆变器相比具有明显的优势。但小型组串式逆变器也有其优点:当逆变器发生故障时,对于小型组串式逆变器,只会影响所有连接到该逆变器的容量很少的电池组件的发电量,其余组件不受影响;而对于集中型逆变器,则有较大功率的电池组件的发电量都会受到影响。考虑到本期光伏电站工程总装机容量较大,经综合分析,本期工程拟90、采用集中型逆变器方式。对于逆变器的选型,主要以以下几个指标进行比较:1、逆变器输入直流电压的范围:由于太阳能电池组串的输出电压随日照强度、天气条件及负载影响,其变化范围比较大。就要求逆变器在能够在较大的直流输入电压范围内正常工作,并保证交流输出电压稳定。2、逆变器输出效率:大功率逆变器在满载时,效率必须在95以上。中小功率的逆变器在满载时,效率必须在90以上。即使在逆变器额定功率10的情况下,也要保证90(大功率逆变器)以上的转换效率。3、逆变器输出波形:为使光伏阵列所产生的直流电经逆变后向公共电网并网供电,就要求逆变器的输出电压波形、幅值及相位等与公共电网一致,以实现向电网无扰动平滑供电。所91、选逆变器应输出电流波形良好,波形畸变以及频率波动低于门槛值。4、最大功率点跟踪:逆变器的输入终端电阻应自适应于光伏发电发电系统的实际运行特性。保证光伏发电系统运行在最大功率点。5、可靠性和可恢复性:逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力及各种保护功能,如:过电压情况下,光伏发电系统应正常运行;过负荷情况下,逆变器需自动向光伏电池特性曲线中的开路电压方向调整运行点,限定输入功率在给定范围内;故障情况下,逆变器必须自动从主网解列。6、监控和数据采集:逆变器应有通讯接口进行数据采集并发送到远控室,便于整个电站数据处理分析。逆变器主要技术指标还有:额定容量,输出功率因数,额定输入电压92、电流,电压调整率,负载调整率,谐波因数,总谐波畸变率,畸变因数,峰值子数等。5.3.2逆变器容量的选择 本工程光伏发电系统容量为60MWp,从工程运行及维护考虑,若选用单台容量小的逆变设备,则设备数量较多,会增加投资后期的维护工作量;在投资相同的条件下,应尽量选用容量大的逆变设备,可在一定程度上降低投资,并提高系统可靠性;但若逆变器容量过大,则在一台逆变器故障时,发电系统损失发电量过大。因此,本工程选用容量为500kW的逆变器。参考合肥阳光的500kW逆变器和SMA的500kW逆变器,两者的电气参数基本接近,而且初选的单片250Wp的多晶硅电池组件也均能与这两种逆变器良好匹配。因此本工程选用93、国内一线品牌500kW 逆变器,各项参考性能指标,见表5.3。表5.3 逆变器主要技术参数表指 标 规格参数 输出额定功率 500kW最大直流功率 560kW 最大交流电流 1008A 最高转换效率 98.7% 欧洲效率 98.5% 最大直流电压 1000Vdc 最大功率跟踪(MPP)范围 500Vdc-850Vdc 最大直流输入电流 1120A交流输出电压 315V输出频率范围 47Hz-52Hz 要求的电网形式 IT系统 待机功耗夜间功耗 100W 输出电流总谐波畸变率 3%(额定功率时) 自动投运条件 直流输入及电网满足要求时,逆变器将自动运行断电后自动重启时间 5min(时间可调) 隔94、离变压器(有无) 无 接地点故障检测(有无) 有 过载保护(有无) 有 反极性保护(有无) 有 过电压保护(有无) 有 其它保护 短路保护,孤岛效应保护、过热保护、过载保护等工作环境温度范围 -30+55 相对湿度 095%,无冷凝 满功率运行的最高海拔高度 6000m(超过3000m需降额使用) 防护类型防护等级 IP21(室内) 散热方式 风冷 重量 1700kg SG500MX逆变器主电路结构如图5.3 所示,并网逆变器通过三相桥式变换器,将光伏阵列输出直流电压变换为高频的三相斩波电压,通过滤波器滤波变成正弦波交流电,接着通过外置的双分裂三相变压器隔离升压(根据接入电网的要求,变压器另配95、)后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电,在直流侧使用了先进的MPPT 算法。图 5-3 SG500MX逆变器主电路结构5.4 光伏方阵设计合理的电池阵列设计及电气主接线对于提高太阳能光伏系统发电效率,减少运行损耗,降低光伏并网电站运营费用以及缩短电站建设周期和经济成本的回收期具有重要的意义,合理的电气主接线可以简化保护配置、减少线路损耗、提高运行可靠性。5.4.1并网光伏发电系统分层结构1、太阳能电池组串由几个到几十个数量不等的太阳能电池组件串联起来,其输出电压在逆变器允许工作电压范围之内的太阳能电池组件串联的最小单元称为太阳电池组串。2、太阳能电池组串单元布置在一个固定支架上的所有太96、阳能电池组串形成一个太阳能电池组串单元。 3、阵列逆变器组由若干个太阳能电池组串单元与一台并网逆变器联合构成一个阵列逆变器组。 4、太阳能电池子方阵由一个或若干个阵列逆变器组组合形成一个太阳能电池子方阵。5、太阳能电池阵列由一个或若干个太阳能电池子方阵组合形成一个太阳能电池阵列。5.4.2系统方案概述本项目利用农业科技示范园已有蘑菇大棚棚顶安装太阳能发电设施,设计总装机容量为60MWp。蘑菇大棚长90.5m,宽9.52m,前后间距8.8m,每个标准棚棚顶布置250W多晶组件数量546块,组串21块,26路并联,共136.5KW。每8个大棚为一个1MW发电单元,4个大棚安装一台500kWp的逆变97、器。太阳能发电设施由升压变升压至35kV,经集电线路汇集后送入开关站,然后经35kV高压电缆并入某市220kV变电站,农业生态园规划总面积550亩。本工程总装机容量为60MWp,推荐采用分块发电、集中并网方案。电池组件采用250Wp多晶硅电池组件,固定阵列采用倾角为20固定安装在生态农业大棚棚顶。5.5 光伏子方阵设计5.5.1太阳能电池阵列子方阵设计的原则1、太阳能电池组件串联形成的组串,其输出电压的变化范围必须在逆变器正常工作的允许输入电压范围内。2、每个逆变器直流输入侧连接的太阳能电池组件的总功率应大于该逆变器的额定输入功率,且不应超过逆变器的最大允许输入功率。3、太阳能电池组件串联后,98、其最高输出电压不允许超过太阳电池组件自身最高允许系统电压。4、各太阳能电池板至逆变器的直流部分电缆通路应尽可能短,以减少直流损耗。5.5.2太阳能电池组件的串、并联设计太阳能电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳能电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳能电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。本工程所选500kW逆变器的最高允许输入电压Vdcmax为1000V,启动电压Vdcmin为520V,输入电压MPPT工作范围为500850V。250Wp多晶硅太阳能电池组件的开路电压Voc为37.7V,最佳工作点电压Vmp为30.5V,开路电压温度系数为-0.31%/。组件及99、线路损耗、尘埃遮挡等电压损失为6。电池组件串联数量计算 计算公式: INT(Vdcmin/Vmp)94 N INT(Vdcmax /Voc)94;式中:Vdcmax逆变器输入直流侧最大电压; Vdcmin逆变器输入直流侧最小电压; Voc电池组件开路电压; Vmp电池组件最佳工作电压; N电池组件串联数。 经计算:得出串联光伏电池数量N为:16N24。根据运行经验及工作环境等因素,现分析16组串、17组串、18组串、19组串、20组串、21组串、22组串、23组串、24组串如表5-5所示。表5-5 光伏电池数量对比组件串联数量 倾斜面上辐射强度(W/) 开路电压(V) 工作电压(V)16100100、0603.2488171000640.9518.5181000678.6549191000716.3579.5201000754610211000791.7640.5221000829.4671231000867.1701.5241000904.8732在项目地区,考虑倾斜面上中午的瞬间辐射强度可能大于1000W/ m2及项目工地的气温、风速等气候条件对光伏电池电压造成的影响,结合逆变器最佳输入电压以及电池板工作环境等因素进行修正后,最终确定太阳能电池组件的串联组数为21(串)。5.5.3光伏间距设计在北半球,对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南,阵列倾角确定后,要注意南北向前后阵列间要留出101、合理的间距,以免前后出现阴影遮挡,前后间距为:冬至日(一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天)上午9:00 到下午3:00,组件之间南北方向无阴影遮挡。计算光伏组件方阵安装的前后最小间距D,如图5-3所示。图5-3 阵列阴影示意图一般确定原则:冬至当天9:0015:00 太阳电池方阵不应被遮挡。光伏方阵阵列间距或可能遮挡物与方阵底边垂直距离应不小于D。计算公式如下: 式中: 为纬度(在北半球为正、南半球为负),该项目纬度取北纬36.54;H 为光伏方阵阵列或遮挡物与可能被遮挡组件底边高度差。经计算,蘑菇大棚前后间距设为8.8m,以保证在全年9:0015:00 时段内前排大棚不会对后排大棚上的光102、伏组件产生影响。5.5.4光伏子方阵布置图太阳能电池组件串联的数量由逆变器的最高输入电压和最低工作电压、以及太阳能电池组件允许的最大系统电压所确定。太阳能电池组串的并联数量由逆变器的额定容量确定。综合考虑农业大棚棚顶可安装组件数量、光伏组件的21串及500kW逆变器可接入组件数量,蘑菇大棚每个标准棚棚顶布置组件数量546块,组串21块,26个并联,共136.5KW,每8个大棚为一个1MW发电单元,4个大棚安装一个500kWp的逆变器。每个1.092MWp太阳能电池子方阵由太阳能电池组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。单个蘑菇棚光伏组件布置图5-4所示。图5-4蘑菇棚光伏组件布置5.6 方阵103、接线方案设计5.6.1汇流箱设计本工程60MWp多晶硅电池子方阵,利用光伏农业大棚棚顶安装太阳能发电设施。蘑菇大棚可安装电池组件数量为546片,按照21片串联为一路的设计理念,则单体蘑菇大棚设计安装2台13路汇流箱即可。每8条汇流线路设置一个直流配电柜,每一个直流配电柜与一台 500kW逆变器相配合,光伏组串与汇流箱、汇流箱与直流配电柜、直流配电柜与相应逆变器间采用电缆连接。汇流箱具有以下特点:1、同时可接入 14路输入(一路备用),1路输出。进线装有光伏专用直流熔断器,出线装有直流塑壳断路器;2、每回路均可承受 DC1000V电压;3、配有光伏专用高压防雷器,正负极都具备防雷功能;4、汇流箱104、内应设有数字式电流、电压数据采集器,能够对每路光伏组串的电流、电压数据进行采集,通过 RS485接口(开放通讯协议)经通讯电缆送至监控系统。5.6.2逆变器室布置本工程需要的总电池板数量78624块装机容量 =786240.250kWp=19656kWp方案一,每座逆变器室装设 1台500kW逆变器,逆变器位于农业大棚中间,共需要36座逆变器室。方案二,每座逆变器室装设 2台500kW逆变器,逆变器室对应 2个 500kW农业大棚方阵,共需要18座逆变器室,18台 1000kVA变压器。方案三,每座逆变器室装设 4台 500kW逆变器,逆变器室对应两个 1.092MWp农业大棚方阵,每个方阵设105、 4台 500kW逆变器。共需要 9座逆变器室,9台 2000kVA变压器。通过对电池方阵及逆变器室组合方案的对比,方案二较为合理,也是常用设计方案,经济性较好。综上所述,本阶段推荐的电池方阵及逆变器室组合方案为:光伏电站按18座逆变器室设计,每个逆变器室需安装 2台 500kW逆变器,每个逆变器室安装 1台 1000kVA变压器,逆变器室利用种植园区已有建筑。本工程电池组件选用250Wp多晶硅,数量共计78624块。逆变器采用国内一线品牌500kW逆变器,共计36台。电池组件并联后的直流电采用电缆送至汇流箱;经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室,逆变后就地升压至35kV。各子方阵的逆变器室均布106、置在其子方阵的中间部位,升压变电站与逆变器室相邻布置。18个子方阵汇流至开关站,接入60MWp并网发电出线端,出线端并入就近某市变电站。并网工作由当地供电部门设计并施工。5.7 辅助方案设计项目地气候属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候,境内气候四季分明,春季干旱多风、夏季高温多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷干燥。年平均气温11.9,无霜期195.5天,日照时数约2700小时,年平均降水量680毫米。根据其地理环境条件,确定环境监测方案及光伏组件清洗方案如下:5.7.1 环境监测方案设计由于本工程占地面积较大,所以本系统工程配置1套环境监测仪(如下图所示),用来监测现场的环境情况:该装置由风速传感器107、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒及支架组成,可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量,其RS485通讯接口可接入并网监控装置的监测系统,实时记录环境数据并保存。5.7.2 清洗方案设计 组件表面洁净度对光伏系统的输出效率影响非常大,为保证组件出力,必须对组建表面进行气力吹扫或水清洗,而后者效果更佳。考虑到本项目的具体特性,因此,本报告提出采用微水清洗组件表面,可以使光伏发电系统输出效率至少提高35%,清洗组件的水可以用于大棚内农业种植,充分利用水资源。本工程微水清洗系统由农业项目中的水井、给水管路系统、可调整的水压阀门、特殊喷嘴等设备组成,配合运行维护人员,采用专用工具对组件表面进108、行清洗。每次清洗耗水控制在2m左右,对整个电站组件表面清洗一遍的用水量约300 m,每2个月清洗三遍,全年的用水量5400m。即便是微水清洗,冲洗后的废水也应该再生利用,因为再生水利用既可以缓解用水紧张局面,又能从源头上削减污染水量,减轻环境负荷,是节能减排的一项重要内容,同时实现了社会效益、环境效益、战略效益和经济效益的有机统一。本工程中的再生水利用是基于光伏电场内有大量不透水的太阳能板,而灰尘也使得太阳能板需要定期冲洗以保证发电效率,太阳能板的冲洗废水和降雨时的截留雨水都可以被再利用。通过对光伏清洁系统实例的研究和改良,同时考虑经济因素,确定本工程中再生水利用的基本措施如下:在场地内每光伏109、大棚下沿设置专用导流装置,下方建造集水明沟及管道,每条明沟连接一只农业用水井,光伏组件的冲洗废水和收集到的雨水通过明沟及管道汇入井内储存,经过自然沉淀后取上清液作为再生水回用。由于原水基本无有机杂质,可用于反复冲洗太阳能板、道路浇洒、绿化灌溉以及补充消防水池等。通过再生水利用,每年预计可节约新水量约4500吨。5.8 光伏发电工程年发电量计算5.8.1太阳能光伏发电系统效率分析 太阳能光伏发电系统效率包括:太阳能电池老化效率、交、直流低压系统损耗及其他设备老化效率、逆变器效率、变压器及电网损耗效率。系统老化综合效率:太阳能电池方阵组合的损失、尘埃遮挡、线路损耗及逆变器、变压器等电气设备老化,使110、系统效率降低,本工程综合效率取 79%。5.8.2年理论发电量计算 根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电场多年平均年辐射总量,结合初步选择的太阳能电池的类型和布置方案,进行光伏电场年发电量估算。根据光伏电场场址周围的地形图,经对光伏电场周围环境、地面遮光障碍物情况进行考察,建立的本工程太阳能光伏发电场上网电量的计算模型,并确定最终的上网电量。光伏发电站年平均上网电量计算如下:其中:平均年太阳能辐射量,kWh/m2;:光伏系统安装容量,容量为峰值功率,kWp;:综合效率系数,受多种因素影响,包括:光伏组件安装倾角、方位角、太阳能发电系统年利用率、电池组件转换效率、周围障碍物遮光、逆变损失以及光伏电111、场线损、变压器铁损等。其中安装倾角、方位角系数分别为20取值1.12,其他系数取0.79。综合效率系数20为:0.88。同时考虑技术限电(0.5%)及运维设备维护(1%),发电量在计算量的基础上取98.5%。太阳能组件按第一年衰减3,第二年开始每年衰减0.7,据此估算出光伏电场的年上网电量,详见表5-5。表5-5 年平均上网电量时间光伏电池年上网发电量老化系数(万kWh)第一年12408.98 第二年97.00%2336.71 第三年96.30%2319.85 第四年95.60%2302.99 第五年94.90%2286.12 第六年94.20%2269.26 第七年93.50%2252.40112、 第八年92.80%2235.54 第九年92.10%2218.67 第十年91.40%2201.81 第十一年90.70%2184.95 第十二年90.00%2168.08 第十三年89.30%2151.22 第十四年88.60%2134.36 第十五年87.90%2117.49 第十六年87.20%2100.63 第十七年86.50%2083.77 第十八年85.80%2066.91 第十九年85.10%2050.04 第二十年84.40%2033.18 第二十一年83.70%2016.32 第二十二年83.00%1999.45 第二十三年82.30%1982.59 第二十四年81.60%113、1965.73 第二十五年80.90%1948.87 年总发电量53835.92 年平均发电量2153.437 5.8.3系统发电效率并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网效率等部分组成。1、光伏阵列效率1光伏阵列在1000W/m2太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比。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、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、以及直流线路损失等。一般情况,不含温度修正的光伏阵列效率1在8692%之间。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。包括逆变器转换的损失、最大功率点跟踪(MPPT)精度损失114、等。对于大型并网逆变器,2在94%97之间。3、交流并网效率3即从逆变器输出至高压电网的传输效率,其中最主要的是升压变压器的效率和交流电气连接的线路损耗,一般情况下3约9496%。本工程在三项效率1、2、3的范围内取值,分别为:91%、95.1%、95.1%。因此,不含温度修正的光伏发电系统的总效率总为:总=123= 91%95.1%95.1% =82.30%4、并网光伏发电系统的总效率(含温度修正)根据所选太阳电池组件的技术参数工作温度IV曲线,光伏电池组件的工作温度将随太阳辐照强度及环境温度等因素的变化而变化,电池组件工作温度的升高其效率将降低。因此,在光伏发电系统的总效率中,还需增加温度115、修正。经分析测算,光伏电池系统的温度修正系数一般在0.940.98之间,取0.96温度修正后的光伏发电系统的总效率总为:总= 82.30% 0.96 =79%60MW太阳能组件全部考虑按照多晶固定角安装,第一年衰减3,第二年开始每年衰减0.70,则计算期内每年发电量详见附表,计算期内发电量变化详见图5-6。图5-6 年电站发电量第六章 电气6.1 电气一次6.1.1 设计依据 GB 50797-2012光伏发电站设计规范Q/GDW 617-2011国家电网公司光伏电站接入电网技术规定GB/T 19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定6.1.2 接入电力系统方案本项目利用农业科技示范园116、农业大棚棚顶安装太阳能发电设施,太阳能发电设施装设容量60MWp,计划2015年投产发电。该光伏电站性质为公用电厂,所发电力全额上网。本项目光伏电站以35kV电压等级接入系统,35kV出线1回,接入就近某市变35kV侧备用间隔,光伏电站采用架空线出线,架空型号建议按照持续允许电流及短路热稳校验结果选择,新建架空线直线长度约5km。光伏电站送出线路最大工作电流:330A。根据推荐方案中短路电流计算结果及电网接入点情况,建议光伏电站35kV电压等级断路器开断电流能力选择与电网侧保持一致。光伏电站无功补偿装置暂考虑装设1组1Mvar动态无功补偿装置(SVG)。光伏电站所采用的逆变器应具备足够的无功调117、节能力,逆变器出口处功率因数应满足在超前0.95到滞后0.95的范围内动态可调,且应按系统需要设定功率因数。6.1.3 35kV开关站站址选择 本工程位于某市农业科技示范园。租用农业科技示范园农业大棚屋面安装太阳能发电设施,规划总安装面积550亩。本工程电池组件选用250Wp 多晶硅,数量共计78624块;逆变器共计36 台;太阳能电池阵列由18个1.092MWp多晶硅子系统组成,每个1MWp太阳能电池子方阵由太阳能电池组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。蘑菇大棚安装太阳能电池板后,共19.565MWp,本工程装机容量为19.565MWp,就地升压至35kV,并入220kV某市变电站的35118、kV侧。组件全部采用固定倾角安装方式,大棚顶部安装倾角为20。站址区域构造稳定性好,附近无活动断裂,无滑坡,泥石流等影响光伏电站安全的不良地质作用。综合考虑以上及施工、运行维护、投资及建设用地等因素,拟将35kV开关站就近布置在厂址南部位置。6.1.4 电气主接线 6.1.4.1 光伏集电线路方案a) 光伏发电逆变器与箱式变压器的设计方案本工程安装36台500kW逆变器,逆变器出口电压为0.315kV。整个60MWp系统由18个1.092MWp光伏并网发电单元组成,每个1MWp发电单元由2台500kW光伏并网逆变器组成,每个逆变器输出315V三相交流电,每2台逆变器交流侧经低压电缆接入1台升压119、变的低压侧,经过升压接至其它升压变的电缆箱。该接线具有电能损耗少、接线简单、操作方便、任一台箱式变或逆变器故障不会影响其他逆变器的正常运行等优点。箱变容量按两台逆变器配套为1MVA,箱变就近布置在逆变器旁,每6台箱式变压器汇成一组,通过断路器接至开关站35kV母线。b) 集电线路电压选择本工程装机容量大、逆变器数量多,且逆变器之间间距较远。35kV电缆在输送容量和输送距离上优于10kV电缆。根据系统计算,采用35kV输电线路满足要求,故本工程集电线路采用35kV地埋电缆输电方案。6.1.4.2 35kV开关站电气主接线本工程35kV采用单母线接线方式,采用35kV高压开关柜配电装置,共8面开关120、柜,其中本期1面出线柜, 3面光伏发电机组馈线进线柜,1面无功补偿柜,1面PT柜,1面接地站用变柜,1面备用。6.1.4.3 站用电本工程35kV开关站站用电采用380/220V单母线接线。采用2回电源供电,一回引接于35kV侧接地站用变低压侧,另一回引自站外10kV电源,两电源互为备用。根据站用电负荷统计,站用变容量选择250kVA,其中站用配电装置采用MNS型抽屉柜,共设4面配电柜。6.1.4.4 35kV系统接地方式本工程光伏发电机组以35kV电缆线路架空型式接入220kV某市变电站35kV侧,经初步计算,光伏电厂电缆较长,接地容性电流较大,因此汇集线系统采用经消弧线圈接地方式,并配置单121、相接地故障保护,经计算,消弧线圈容量为800kVA,故接地变柜容量选择为1050kVA。6.1.5 主要电气设备选择6.1.5.1 短路电流计算经计算,35kV开关站35kV母线三相短路电流为5.2kA,短路电流较小,结合目前多数设备的短路电流水平,开关站35kV电气设备短路电流水平按25kA进行选择。 6.1.5.2 导体及设备选择根据导体和电器选择设计技术规定及其编制说明进行选择。对主要导体和设备进行如下选择:主要电气设备选择如下:a)35kV配电装置35kV配电装置采用户内移开式成套开关柜成单列布置。型 号: KYN-40.5(配真空断路器) 额定电压: 40.5kV 额定电流: 125122、0A 开断电流: 25kA数 量: 7面型 号: KYN-40.5(配六氟化硫断路器) 额定电压: 40.5kV 额定电流: 1250A 开断电流: 25kA数 量: 1面b)站用电源35kV接地站用变型 号: DKSC-1050-250/37容 量: 总容量:1050kVA,其中二次侧站用变容量为250kVA 电压组合: 3722.5%/0.4kV 联接组标号:Zn,yn11阻抗电压: Uk=4%数 量: 1台 站用备用变压器 型 号: SC10-250/10 容 量: 250kVA 电压组合: 10.522.5%/0.4kV 联接组标号: D,yn11 阻抗电压: Uk=4%数量: 1台c123、)无功补偿容量根据系统资料,本期装设1组容量为1Mvar动态无功补偿装置,确保无功补偿装置的动态部分投入自动调整功能,且动态补偿响应时间不大于30ms,可在线连续调节无功补偿容量,调节无功出力,保持无功平衡。本阶段设备暂按静止型动态无功补偿SVG选型并布置,具体形式待下阶段设备招标后确定。6.1.6 过电压保护及接地6.1.6.1 直击雷保护35kV开关站防直击雷:35kV开关站将建立独立避雷针,作为站内防直击雷保护。光伏场防直击雷:逆变器室利用屋顶避雷带作为防直击雷保护。光伏电池板防直击雷:雷雨天气雷云中积累的大量电荷会向地面极性相反的电荷密集处建立空间电场,点电荷密集加大致使空间电场超过大124、气击穿场强时,即产生雷电先导通道,从而发生雷击。防止直击雷可采用避雷针和加强泄流等错施。避雷针尖端可汇集大量电荷,使雷击定向发生于避雷针上从而保护避雷针保护范围内其它设备。加强泄流也可不断分散或引走被保护物上积累的电荷,避免与雷云电荷建立空间电场,从而达到避雷目的。光伏电池板为四周铝合金边框包囊中间玻璃电池板的结构,铝合金边框为良导体,玻璃为良好绝缘体,故将铝合金框与支架作等电位体连接,并进行重复的良好的接地,加强光伏电池上电荷的泄流,以达到降低感应电压目的。6.1.6.2 35kV操作过电压及感应雷的保护如上所述,在35kV配电装置设计中,选用真空断路器和接触器作为操作设备,为抑制截流以及其125、它过电压,进出线回路采用阻容吸收装置或带间隙氧化锌避雷器作为过电压保护。光伏方阵通过电缆接入防雷汇流箱,汇流箱内含有防雷保护装置,经过防雷装置可有效地避免雷击导致设备的损坏。本期光伏电池板为四周铝合金边框包囊中间玻璃电池板的结构,铝合金边框为良导体,将铝合金框与支架作等电位体连接,相对于土壤接地电阻是非常小的,并进行重复的良好的接地,光伏电场电池为四周铝合金边框与支架作等电位体连接,感应电位差很小,从而达到防感应雷的目的。6.1.6.3 光伏电场及35kV开关站主、辅建(构)筑物的直击雷保护装置和防止感应过电压措施,根据电力行业标准DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合进行126、设计。6.1.7 接地及接地装置35kV开关站全站接地采用以水平敷设接地极为主,辅以角钢垂直接地极的混合接地网,接地体的截面选择应综合考虑热稳定要求和腐蚀,经计算本开关站选用50X5热镀锌扁钢作水平接地主网,以50X5热镀锌角钢作接地极,选用50X6热镀锌扁钢作设备引下线。若接地电阻没有达到要求,可增加接地体或使用降阻剂等措施,直至 35kV 开关站接地电阻及全厂接地电阻达到规程要求。6.1.8 35kV开关站站用电系统及照明6.1.8.1 站用电系统设置1台35kV接地站用变压器,采用接地变兼站用变的方式,电源从37kV母线上引接;接地变压器型号为:DKSC-1050-250/37,电压比为127、:3722.5%/0.4kV,Ud=4%,Zn,Yn11。另设有10kV站用变,电源从光伏电站外就近的10kV线路引接,变压器型号为:SC10-250/10,电压比为:10.522.5%/0.4kV,Ud=4%,D,Yn11,两台站用变变互为备用。站用电380/220V系统为单母线接线,采用MNS抽出式低压配电柜,共设置4面低压配电柜。6.1.8.2 35kV开关站照明 为确保开关站内重要部位正常生产、检修、维护、事故处理的进行,根据相关照明设计技术规定,设计了正常工作照明和事故照明网络。工作照明电源取自所用电,照明总配电电源均设在站用配电间,照明负荷根据用途、布置场所,分别设置照明配电箱,光128、控照明箱,事故照明箱等。6.1.9 电缆设施35kV开关站户外电缆采用穿管地埋敷设方式,户内电缆采用电缆沟、穿管敷设方式。35kV进出线电缆通道采用1条12001000mm电缆沟。开关站拟在通向控制室、继电器室墙孔及盘底开孔处采取有效阻燃的封堵处理,在主要回路的电缆沟中的适当部位设置阻火墙,在靠近含油设备的电缆沟盖板予以密封处理,变压器防火由电气配合上下水专业设置。6.2 电气二次6.2.1 设计依据和原则农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏并网电站工程开关站按照少人值班的运行方式设计,采用计算机监控的控制方式,实现开关站可靠、合理、完善的控制、监视和测量,并具备遥控、遥调、遥信、遥测129、等远动功能。二次设备布置采用集中组屏的布置方式,由控制室集中控制。元件保护按照相关规程规范的要求配置。主要设计依据如下:电力工程电气设计手册火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5136-2001继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-2006国家电网公司十八项电网重大反事故措施防止电力生产重大事故的二十五项重点要求电力工程直流系统设计技术规程DL/T 5044-2004电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 5137-2001电能量计量系统设计技术规程DL/T 5202-20046.2.2 监控系统开关站监控系统采用成熟先进的计算机监控系统,网络结构采用分层分布式结构,设备的130、配置按少人值班设计。计算机监控系统完成对开关站内所有设备的实时监视和控制,数据统一采集处理,资源共享,不另外设置常规的控制屏以及模拟屏。测控装置采用交流采样技术采集电气模拟量信号。保护动作及装置报警等重要信号采用硬接点方式输入测控单元。1、监控系统配置计算机监控系统由站控层和间隔层两部分组成,站控层采用分布式的以太网结构,设备包括:1台主机兼操作员站、1台主机兼工程师站、1台五防工作站,以及网络设备、软件系统等,站控层设备相互独立,任一设备故障时均不影响其他设备的正常工作。间隔层设备负责采集各种实时信息,监测和控制电气设备的运行,协调就地操作和站控层的操作要求,保证设备的安全运行。间隔层的I/131、O测控单元按电气一次设备间隔配置,各I/O测控单元相对独立,具有较好的独立性和开放性。每一I/O单元连接双光纤以太网,信息直接传送到监控主站和调度端,大大提高了采集单元与站控层的通讯速率,满足了调度系统的实时性要求。35kVI/O测控单元安装在开关柜上。电度表和其它自动装置通过接口装置直接与以太网连接上传。站控层以太网上各节点数据共享,整个计算机监控系统满足所内监控功能和调度部门远动功能要求。2、系统功能1)控制操作和同步检测:按操作逻辑完成全所相应控制对象的远方控制,包括同期检测、远方/就地操作切换闭锁、优先权选择等;2)实时数据采集与处理:对所采集的模拟量、状态量、电度量、温度等数据进行数132、据滤波、有效性检查、工程值转换、故障判断、信号接点消抖等处理;3)报警处理:对站内设备的运行状态进行监视,对异常或故障状态分级发出相应的声光告警信号;4)记录功能:控制操作记录、事件顺序记录、微机保护动作信息、保护装置工作状态记录;5)自动功能:具有完善的操作逻辑,根据开关站的运行方式和工况,按照上级调度部门确定的电压曲线和无功补偿原则自动完成无功调节控制;6)数据库管理:对实时数据库和历史数据库的及时定时的刷新、扩充和维护;7)画面生成及显示:可生成和显示全所电气主接线图等主要画面;8)在线数据统计计算及制表打印;9)电能量处理:自动按时段计算经由RS485串口输入的电能量并制表打印;10)133、远动功能:各级调度远动功能;三级数据网通信功能;11)人机联系:值班员与计算机对话的窗口,值班员可借助鼠标或键盘方便地在屏幕上与计算机对话,包括发出操作控制命令,调用、显示和拷贝各种图形、曲线、报表等;12)系统故障自诊断与自恢复:能在线诊断各软件和硬件的运行工况,对系统内冗余配置的设备进行管理,及时显示和打印故障报警信息;13)五防闭锁功能:监控系统具有完善的五防闭锁逻辑功能,实时采集断路器及刀闸位置状态,对遥控指令进行闭锁逻辑判断,禁止误操作指令执行。间隔层的防误闭锁逻辑软件实现间隔内设备的操作闭锁功能。就地操作时由电脑钥匙和锁具来实现,同时在受控设备的操作回路中串接本间隔的闭锁回路,保证134、在各种操作方式下可靠的电气五防闭锁。14)与其它设备接口:包括与微机保护、安全自动装置的接口,与电能计量系统的接口,与站用直流系统、UPS的接口,与火灾报警及消防系统的接口,与GPS对时系统采用B码对时方式的接口等。另外监控系统具有良好的可扩展性,将来可根据需要进行功能扩展。3、监控范围1)全站的断路器、隔离开关及电动操作的接地开关; 2)直流系统和 UPS系统; 3)通信设备及通信电源告警信号; 4)站用变压器、直流系统、UPS系统的重要馈线开关状态; 5)消防设备等重要辅助设备运行状态信号;6.2.3 继电保护及安全自动装置 保护及自动装置的配置应符合继电保护和自动装置技术规程(GB/T-135、14285-2006)有关规定,选用微机型保护装置。保护装置通过通讯口与监控系统通信,此外重要的保护信号和无法通信的保护信号通过硬接点送至监控系统。保护装置具备与GPS软硬对时的接口。35kV保护和无功补偿装置35kV无功补偿(SVG)、35kV线路及接地站用变保护均采用微机测控保护一体化装置,分散布置在35kV开关柜上,装置通过以太网与监控系统互联。站用接地变压器保护由电流速断、过电流保护、零序电流保护及其本体保护组成。站用接地变采用经小电阻接地方式,当35kV线路发生单相接地故障时,保护装置直接动作于跳闸。35kV线路保护由距离保护、电流速断、过电流保护组成。35kV无功补偿保护由电流速断136、过电流保护等保护组成,SVG控制柜由SVG厂家成套。 35kV母线保护配置一套完整差动保护装置。3、系统保护配置方案1)35kV线路保护光伏电站至某市变线路,架有一根OPGW光缆,配置一套光纤电流差动保护为主保护,以三段相间距离、接地距离、多段零序电流保护作为后备保护,具有三相一次重合闸功能。光纤电流差动保护采用专用光缆纤芯方式。2)35kV母线保护光伏电站35kV主接线采用单母线接线方式,配置1套母线保护。母线保护应满足最终一次接线的要求。3)系统故障录波为了分析光伏电站事故和安全自动装置在事故过程中的动作情况,使电网调度机构能全面、准确、及时地了解系统事故过程中继电保护装置的动作行为,在137、大型光伏电站中应装设专用故障录波装置。本光伏电站为大型光伏电站,配置1套故障录波装置。记录故障前10秒到故障后60秒的电流、电压模拟量信息,保护动作、断路器位置等开关量信息,必要的通道信息,通过调度专网将光伏电站保护信息与录波信息远传至某市调。6.2.4 组屏方案本工程站内二次设备柜体结构、外形及颜色均应统一。35kV线路及接地站用变保护测控装置分散布置在开关柜内。6.2.5 二次接线 本工程测量及计量设计参照电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 5137-2001和电能量计量系统设计技术规程DL/T 5202-2004。为了提高开关站电流互感器过负荷电流倍数及动热稳定性,电流互感器额定二138、次侧额定选用 1A制。由于采用了微机综合自动化微机监测系统,该系统具有巡回检测、屏幕显示、可召唤显示和定时制表打印等功能,使测量系统更趋完善。开关站35kV线路设置关口计费表计,计量用互感器按CT 0.2S 级、PT 0.2级配置,电能表准确级暂定为有功0.2S级、无功2.0级。35kV线路、35kV接地站用变、35kV无功补偿装置设一块双向多功能电能表(分散安装于35kV开关柜内),具备有功双向计量、无功四象限分别计量、最大需量、多种费率、有功/无功负荷曲线记录等功能,并应具有脉冲和RS-485 串口两种输出方式(配置双RS485 口),电能表按照有功 0.5S级、无功 2.0级配置。智能型139、多功能电能表测量具有有功、无功、电压、电流、频率、有功电量、无功电量和多费率电量、最大需量、分时区、时段、不同费率为基准的峰、谷、平、尖电能量累计和存储,并具备上传带实时时标的电度量等,所有电度表均通过串口送入集中的电能量采集装置,并通过该装置转送给变电所计算机监控系统,通信规约为DL/T645。6.2.6 控制电源系统 1、直流系统本工程直流系统按电力工程直流系统设计技术规程设置。根据本工程特点,设计采用控制负荷和动力负荷合并供电模式,直流系统采用单母分段接线方式,直流网络采用辐射供电方式,直流系统电压220V。直流负荷包括全站的监控系统设备、保护装置、UPS等,由于本站是无人值班站,每组蓄140、电池容量按全站总负荷的100%和全站事故停电2小时进行计算。根据直流负荷统计和直流系统计算结果,全站设计选用一组220V、200Ah阀控密封式铅酸蓄电池,每组电池装设一套60A/260V高频充电装置作为浮充电用。直流系统具有自动均充/浮充电功能、告警保护功能及自动调压功能,且能与计算机监控进行网络通讯。2、交流不停电电源系统站内设一套模块化N+1冗余配置的UPS装置,组屏布置在继电器室内。UPS容量24+4kVA,输出AC220V,50Hz,使用站内蓄电池,除满足站内计算机监控系统的交流电源外,还满足电量计费系统、录音电话、火灾报警等负荷对交流不停电电源的需求,开关站UPS停电时间按2小时计。141、6.2.7 火灾自动报警系统 全站装设一套火灾自动报警系统,由火灾报警控制器、感温感烟探测器、声光报警器、手动报警按钮等设备组成。火灾报警控制器装设在控制室内。声光报警器、手动报警按钮装设在继电器室的主要通道或出入口处明显部位。感温感烟探测器均布在继电器室、资料室、所用配电间以及电缆密集部位。火灾报警系统有自动和手动两种报警方式,报警信号除反映在报警控制器和声光报警器上以外,还可通过通信串口送至站内监控系统及远方集控主站内的火灾报警系统。6.2.8 视频安防监控系统为确保开关站运行的安全可靠性,本工程设置一套视频安防监控系统。在开关站大门、变压器区、各电压等级配电装置区、继电器室等处适当位置设142、置全方位一体化自动变焦摄像机,摄像机的信号可根据需要任意组合切换。在重要入口、围墙处设红外线探测器,并联动摄像头,用于安全警戒。控制器和显示器设置在保安值班室内,对摄像范围实行24小时安全监视。视频信号上传至本站安全监视主机,并可通过通信口上传至集控主站内的遥视主站系统,实现远程监视功能。系统具有良好的可扩展性,可根据需要方便地进行功能扩展。6.2.9 电工实验室本工程不单独设置电工实验室,继电保护试验设备(继电保护试验电源柜、保护试验仪器仪表、电气试验设备)放置在继电器室。6.2.10电气二次设备布置根据电气一次主接线规模和电气总平面布置特点,本工程采用二次设备集中布置方式。站内在配电装置区143、建一座继电器小室,控制室和继电器小室相邻布置。全站的控制保护、直流系统柜、蓄电池柜、图像监视系统柜、所用电柜及通信设备都集中布置在继电器小室内。监控系统后台设备和火灾报警主机布置在控制室内。6.3 通信 6.3.1系统通信1、系统通信方式由接入电力系统设计确定。本阶段暂采用单回架空地线复合光缆(OPGW)作为开关站与变电站之间的系统通信通道,为开关站至上级调度之间提供全双工远动通道、计量通道及保护通道。建设35kV开关站某市变电站35kV线路OPGW光缆线路。2、在开关站至地调间各配置1套通信用PCM设备,以建立地调对光伏电站的用户级电路连接。PCM提供的业务包括调度电话、行政电话、远动业务等144、。6.3.2光伏电站通信农业科技示范园光伏电站拟安装单机容量为 1MVA 的35kV箱式变压器 18台,箱式变压器分为10组,每组经1路35kV集电线路送至35kV母线。集电线路上的光缆需求由电气二次专业考虑。6.3.3站内通信1、调度通信本期农业科技示范园光伏电站不设调度交换机,农业科技示范园光伏电站至省、地调调度电话通过接入地调调度交换机远端放号形式实现。农业科技示范园光伏电站至某市地调各开设1端PCM。2、行政通信开关站内的各房间均根据岗位情况设置行政电话。行政电话网络及计算机网络接入公网应由运行单位与当地电信部门协商解决,本工程仅开列接入费用。为便于光伏电站的运行巡检,场内配置10部对145、讲机,同时可作为施工期间通信手段。3、辅助设备本工程通信设备集中安装在继电器室,不设独立通信机房。通信电源与二次合并采用一体化电源,通信设备采用-48V直流电源供电,电源容量为80A,通信蓄电池放电时间按4小时设计;电源系统和电源分配屏由电气专业统一开列。4、其他本期农业科技示范园光伏电站无高频载波通信及高频保护,至某市变出线不装设结合加工设备。6.4 调度自动化6.4.1 调度管理本工程暂定建成后由某市地调调度管理,远动信息向某市地调传送。最终以接入系统报告批复意见为准。6.4.3 系统调度自动化配置方案1、关口计量系统本期工程应在光伏电站内配备电能量计量系统设备,以实现计量点电量信息的采集146、和远传。计量系统的设备包括多功能电能表、电能量远方终端、电能计量屏等设备。光伏电站的电量计量采集点设在光伏电站35kV并网线路侧(主副表)。根据本期工程需要,光伏电站应配备0.2s级多功能电能表2块,屏1面,电能量远方终端1套,统一进行计量信息的传送。远方终端能够以IEC-60870-5-102规约和某省省调、当地监控系统进行通信。2、调度专用数据网络根据国家电网调度数据网络总体方案的要求,本工程为光伏电站内调度生产应用系统配置一套地区调度接入网设备。光伏电站内调度生产业务包含监控系统、电量计量子站、实时调度系统等,按照安全区分区要求划分为2个VPN,分别为安全区I VPN(监控系统)和安全区147、II VPN(电能计量子站、实时调度等),各业务系统通过FE端口和接入层交换机互联,接入到不同的VPN中。3、二次系统安全防护根据国家有关电力二次系统安全防护的规定要求,对电力调度数据网络(SPDnet)和基于网络的电力生产控制系统采取相应的安全防护措施,重点强化边界防护,提高内部安全防护能力,保证电力生产控制系统及重要数据的安全。光伏电站应按照生产和管理的四个安全分区配置安全防护设备,以保证生产、管理系统及调度端应用系统的物理和逻辑安全。本工程设计范围仅包括生产应用系统的安全防护,主要有防火墙、纵向加密、正反向物理隔离装置等。4、实时调度系统本工程为光伏电站配置一套发电实时调度管理系统,包含148、服务器、工作站、网络设备、系统软件和防病毒软件等。实时调度管理系统通过调度专网实现与省调互联,接入某市智能电网调度技术支持系统。5、功率预测系统根据GB/T 19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定,装机容量10MW及以上的光伏电站应配置光伏发电功率预测系统。功率预测系统具有072h短期光伏发电功率预测以及15min4h 超短期光伏发电功率预测功能。光伏电站每15min自动向电网调度部门滚动上报未来15min4h的发电功率预测曲线,预测值的时间分辨率为15min;每天按照电网调度机构规定的时间上报次日0时至24时发电功率预测曲线,预测值的时间分辨率为15min。功率预测系统应接入某省149、智能电网调度技术支持系统(D5000)的新能源管理模块。光伏电站的功率预测系统设备包括功率预测系统服务器、气象服务器、工作站以及系统软件等。6、有功功率控制系统光伏电站应具备有功功率调节能力,确保光伏电站有功功率变化满足电力系统安全稳定运行的要求。为实现对有功功率的控制,光伏电站需配置有功功率控制系统,能够接收并自动执行调度部门发送的有功功率及有功功率变化的控制指令,确保光伏电站有功功率及有功功率变化按照电力调度部门的要求运行,以便在电网故障和特殊运行方式时保证电力系统稳定性。7 、无功电压控制系统光伏电站应配置无功电压控制系统,具备无功功率及电压控制能力。根据电力调度部门指令,光伏电站自动调150、节其发出(或吸收)的无功功率,控制光伏电站并网点电压在正常运行范围内,其调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。光伏电站的无功功率和电压调节的方式包括调节逆变器无功功率、调节无功补偿设备投入量、调整光伏电站升压变压器的变比等。本工程无功电压控制系统功能嵌入开关站监控系统和光伏监控系统。8、电能质量监测系统光伏电站应配置电能质量监测系统,以实时监测光伏电站的电能质量指标是否满足要求。光伏电站应该在并网点装设满足IEC 61000-4-30-2003电磁兼容 第4-30部分 试验和测量技术-电能质量标准要求的A类电能质量在线监测装置。电能质量数据应能够远程传送到电网企业,保证电网企业对电151、能质量的监控。本工程配置一套电能质量在线监测装置,实现电能质量信息的采集、计算、分析和显示,预留至电能质量监测主站的通信接口。9、时间同步系统本期为光伏电站内配置1套统一的时间同步系统,为监控系统、保护装置、故障录波、计量设备等自动化系统提供统一的时间源,保证全厂时间的一致性。时间同步装置可接收北斗和GPS时间信号作为基准时钟源,优先采用北斗信号作为时间基准。时间同步装置可输出脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文和网络时间报文,在失去外部时间基准信号时具备守时功能。时间同步系统设备包括主时钟、扩展装置、屏柜等。6.4.4远动信息传输方式和远动通道至省调度中心的通道采用调度专网通道,负责远动152、计量等业务信息的传输;至备调的通道同省调网络通道。至某市地调的主用远动通道采用调度专网通道,与至省调的专网通道共用;备用通道为数字通道。远动通道由通信专业统一组织。第七章 土建工程7.1 设计安全标准农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏并网电站项目位于某省省某市农业科技示范园,电站装机容量60MWp。根据光伏发电站设计规范(GB50797D002-2012)、建筑抗震设计规范(GB50011-2010)、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);本光伏电站工程规模为大型;防洪等级为级,防洪标准50年一遇的高水位。主要建(构)筑物的抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为度。7.2 153、光伏阵列基础及逆变器室设计逆变器室采用单层砖混结构,彩钢屋面,砖条形基础,平面尺寸16.94m3.82m,建筑高度3.60m,建筑面积64.7m2。火灾危险性分类为戊,耐火等级二级。7.3 场内集电线路设计本工程大部分电缆采用直埋方式进行敷设,过路部分采用穿管敷设。本工程安装36台500kW逆变器,逆变器出口电压为315V。整个60MWp系统由18个1.092MWp光伏并网发电单元组成,每个1.092MWp发电单元由2台500kW光伏并网逆变器组成,每个逆变器输出315V三相交流电,通过1250A的断路器引至低压母线,2路逆变器出线通过母线接到升压变压器的低压侧的绕组上,经升压变升压后通过35154、kV集电线路至开关站。场内集电线路直接由电气埋管,土建不需设置电缆沟道。7.4 基础价格 人工预算单价参考水电水利规划设计总院发布的陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准(NB/T 31011-2011),材料预算单价按 2013 年第二季度市场价格水平确定。表7-2人工预算单价及主要材料预算价格表名称单位预算价格综合人工单价元/工日66水泥 32.5元/t300钢筋元/t3300汽油元/t8455柴油元/t6828砂子元/ m50碎石元/ m75施工用电元/kWh0.808施工用水元/ m3.87.5 费率指标 1、建筑安装工程取费建筑安装工程单价由直接费、间接费、利润和税金组成。单价的取155、费标准,按陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准(NB/T31011-2011)的规定计取,具体如下:表 7-3 建筑安装工程单价取费标准序号工程类别计算基础费率一措施费人工土方工程人工费+机械费4.73%机械土方工程人工费+机械费4.10%人工石方工程人工费+机械费4.92%机械石方工程人工费+机械费5.19%混凝土工程人工费+机械费13.41%钢筋工程人工费+机械费14.35%安装工程人工费+机械费7.04%二间接费人工土方工程人工费+机械费47.18%机械土方工程人工费+机械费10.68%人工石方工程人工费+机械费46.33%机械石方工程人工费+机械费17.36%混凝土工程人工费+机械156、费41.69%钢筋工程人工费+机械费52.74%安装工程人工费+机械费93.00%三利润建筑工程人工费+机械费+措施费+间接费10.00%安装工程人工费+机械费+措施费+间接费10.00%四税金直接费+间接费+利润3.41%2、其他费用编制其他费用性质划分、项目划分及取费按照水电水利规划设计总院2011 年 8 月发布的陆上风电场工程设计概算编制规定及计算标准(NB/T 31011-2011)的规定执行。建设管理费1)工程前期费:工程前期费按(建筑工程费+安装工程费+设备费)1.10%计算。2)建设单位管理费:建设管理费按建设管理费按建筑安装工程费3.5%设备购置费0.55%计算。3)工程建设157、监理费:工程建设监理费按建安工程费建筑安装工程费1.2%设备购置费0.1%计算。4)项目咨询评审费:项目咨询服务评审费(建筑工程费+安装工程费)1.2%设备购置费0.35%。5)工程验收费:工程验收费按建筑、安装工程费0.5%计算6)工程保险费:工程保险费按一至二部分投资合计的 0.40%计算。生产准备费1)生产人员培训及提前进场费:按建安工程费的 0.8%计算。2)办公及生活家具购置费:按建安工程费的 0.7%计算。3)工器具及生产家具购置费:按设备费的 0.15%计算。4)备品备件购置费:按设备费的 0.5%计算。5)联合试运转费:按安装工程费的 0.4%计算。勘测设计费根据 2002 年158、国家计委、建设部计价200210 号文颁发的工程勘察设计收费标准(2002 年修订本)及风电场工程勘察设计收费标准(NB/T31007-2011)计算。3、预备费基本预备费依据陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准(NB/T 31011-2011)计列,可研阶段基本预备费为建筑工程费、设备及安装工程费及其他费用之和的2%。第八章 工程消防设计8.1 消防总设计方案8.1.1 消防设计依据(1)中华人民共和国消防法(2009年版)(2)GB50016-2006建筑设计防火规范(3)GB50222-95建筑内部装修设计防火规范(2001年版)(4)GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范8159、.1.2 设计原则贯彻“预防为主、防消结合”的方针,结合实际情况设置消防系统,加强光伏发电厂区自身的防范力量。严格遵从国家消防条例、规范进行设计,采用行之有效的防火、灭火技术,做到保障安全、方便使用、经济合理。 主控楼等建筑物内设置疏通通道,装设事故照明、疏散标志指示灯,按规程设置消防栓、移动灭火器。主要高压气设备选用无油化设备,耐火电缆,并注意电缆设施防火。设置火灾检测报警系统。设置全站消防水系统。建筑物结构耐火等级满足规程要求。建筑装修时选用难燃材料。采取“一防,二断,三灭,四排”的综合消防技术措施。 工程消防设计与总平面布置统筹考虑,保证消防车道,防火间距,安全出口等各项消防要求。8.1160、.3 总体设计方案本工程消防总体设计采用综合消防技术措施,根据消防系统的功能要求,从防火,灭火,排烟,救生等方面作完善的设计,力争做到防患于未“燃”,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。8.2 工程消防设计8.2.1 主要建筑物火灾危险性分类和耐火等级本工程建筑耐火等级均为二级,火灾危险性类别如8-1表:表8-1 火灾危险性类别和耐火等级划分房间名称火灾危险类别耐火等级逆变器室丙二深井水泵房戊二35kV配电室丙二二次室丙二其他房间丙二8.2.2 安全疏散通道和消防车道1、 消防车道 通过对外交通公路,消防车可到达场区。场区161、内建筑物及构筑物四周均设有消防通道,消防通道宽度大于4米,而且形成环形通道,道路上空无障碍物,满足规范要求。 2 、防火间距 逆变器室、水泵房间距较远,间距远大于9米,满足规范要求。 3 、安全疏散 逆变器室,水泵房都有直接对外的出口,满足规范要求。8.2.3 采暖通风消防设计1 、通风系统防火设计 火灾发生时,应停止相关部位的通风系统的运行。 2、 采暖系统防火设计 严禁使用明火采暖。各房间采用安全、可靠、绝缘性能好的中温辐射式电加热器采暖。8.2.4 消防系统设计1 、消防系统 本电站最大一栋建筑物的火灾危险性类别为丙类,耐火等级为二级,根据 GB50016-2006建筑设计防火规范的相关162、规定,本电站不设室内消防消火栓系统,外设消防水池提供室外消火栓给水系统。 2 、建筑灭火器配置根据 GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范的相关规定,本工程的办公室共配置 MF/ABC5型手提式磷酸铵盐干粉灭火器8具,MFT/ABC50型推车式磷酸铵盐干粉灭火器2辆;电气设备室配置MY6手提式卤代烷灭火器6具,MYT50型推车式卤代烷灭火器4辆;每座逆变器室内配置MY6手提式卤代烷灭火器2具,MYT50型推车式卤代烷灭火器1辆。具体灭火器配置如8-2表:表8-2 建筑灭火器配置表房间名称 灭火器型号 单 位 数 量 备 注 办公室手提式磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC5 具 8室内 推车163、式磷酸铵盐干粉灭火器MFT/ABC50 辆 2 室外 电气设备室 手提式卤代烷灭火器MY6 具 6 室内 推车式卤代烷灭火器MYT50 辆 4 室外 逆变器室 手提式卤代烷灭火器MY6 具 2 室内 推车式卤代烷灭火器MYT50 辆 1 室外 8.3 施工消防8.3.1现场消防布置1、要求同时在各施工作业面每100配备2只10L手提式灭火器。2、保持施工现场的消防通道的畅通,施工时在楼内楼梯无法使用时,增设临时消防疏散楼梯,应紧跟作业面。8.3.2现场消防制度的管理1、严格工地使用明火审批手续,需要用明火的队伍当天可提出申请,写明地点、用火方式、动火人、防火措施,在安全员确认能够落实安全措施,164、方可填发用火证。凡是现场无法保证安全用火或遇有五级以上大风时,杜绝动用明火。作业面改变时,需重新开办临时用火证。作业时,应按规定设监护人员,作业后,必须确认无火源危险时,监护人员方可离开。2、工地不准随便乱搭不符合防火要求的工棚或临时设施,如果因工作需要搭设的,征得项目领导和业务部门的同意,审批后方可搭设,并按防火、防盗的要求搭设。3、非经施工现场消防负责人批准,任何人不得在施工现场住宿。4、严格贯彻执行上级各部门的消防法规、条例、文件,认真学习本单位的各级消防管理,经常深入现场指导防火工作,做到工前有布置,工作中有检查,工后有验收。5、积极做好专职消防巡视人员和班组人员的思想教育和组织领导工165、作,加强业务训练和实践学习工作,做到一旦发生火险能够立即扑火。6、负责义务消防队的组织领导和业务训练工作,经常注意组织调整和整顿,负责义务消防队员的分片防火责任制和业余时间的值班巡逻的工作。7、认真做好消防日记工作,对本工地出现的事故苗头,火警火灾隐患尽快书面呈送项目主管领导阅示,并采取措施限期改正,注意做好消防资料的积累工作,建立消防档案。8、制定消防灭火预案,如有火灾,作到责任明确,报警及时,抢救及时,控制火情,把火灾损失控制在最小的限度内。8.3.3现场施工管理1、电气焊工、油漆工、电工、木工持证上岗严格遵照有关规定进行作业。其他工种作业确保施工安全,在保证不发生火灾的情况下方可作业,特166、殊应急工程作业由项目经理或安全员签字才可进行,否则不准作业。2、消防安全员保持经常深入施工现场监督检查各种用火、用电,易燃、易爆物品的使用、管理和堆放情况,发现问题及时督促有关部门或有关工种尽快解决。易燃易暴物品不能混放,除现场有集中堆放除外,班组使用的零星散料必须按照有关规定存放。利用各种形式对职工进行防火宣传教育,同时做好本工地施工的民工队的防火教育工作,各种消防器材做到明显醒目,废旧消防器材立即更换,做到有备无患。第九章 施工组织设计9.1 施工条件9.1.1工程地理位置本期布置在某省省某市农业科技示范园光伏生态园示范基地上的太阳能光伏组件。太阳能电池板直接安装在大棚顶。为了尽量减少对屋167、面防水层的影响,本工程拟采用钢支架直接将太阳能电池组件安装在生态园区大棚顶,原有设计已考虑太阳能安装角度20度,且无遮挡,故本项目仅为安装工程。某市地处胶东半岛西部,地理坐标为东经11931301201913、北纬362815370246。东与莱西、即墨两市以大、小沽河为界,南与胶州市接壤,西、西南以胶莱河为界与高密、昌邑两市毗邻,北以大泽山脉为界与莱州市相连。地质构造上位于临沭裂带东侧,胶北台拱西翼,为一古老基底褶皱地块。某市属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候,境内气候四季分明,春季干旱多风、夏季高温多雨、秋季秋高气爽、冬季寒冷干燥。年平均气温11.9,无霜期195.5天,日照时数约2700168、小时,年平均降水量680毫米。农业科技示范园生态农业大棚棚顶60MWp光伏并网电站项目位于某市农业科技示范园,鉴于60MWp并网光伏电站建设项目具有投资大、占地面积大、时间紧、工程量大的特点,参与设备厂家较多,相互配合协调工作较复杂,必须精心组织,保证工程顺利实施9.1.2交通状况工程场地附近交通便利。场址区地貌为冲击平原,地势、地形平坦。9.1.3施工条件站址区主要建(构)筑物包括配电室、联合建筑物。基础埋深一般为2m左右、地基采用天然地基,建筑类别为丙类,建筑等级为二级。本工程所需的主要材料为砂石料、水泥、钢材、木材、油料等。主要建筑材料来源充足,砂石料可以从场址区附近的砂石料场采购。生活169、及小型生产物资,其它建筑材料(木材、油料)等可在附近购买。施工及生活水源:光伏电站内计划打一口水源井,施工期生产用水均引自场地内水源井;生活用水可委托环保部门对井水进行化验及检测,若满足饮用,就采用场内井水,若不满足可场址外居民区拉水。本工程施工用电电源引自距场址区附近高压电源,沿光伏电站进场道路引至生产楼旁。9.1.4工程施工特点1、本工程属于大型农业光伏并网发电工程,建成后意义重大。 2、各类设备支架和安装工作量较大,工期紧,土建与安装需紧密配合。 3、由于大棚光伏电站国内还没有成熟的施工管理经验,为此本项目在施工和运营过程中缺乏借鉴的经验。 4、施工和验收没有国家或行业的标准,需要协调解170、决的问题较多。 5、施工检修通道可以在原有地面情况的基础上做简单平整和局部硬化处理。9.2 施工总布置9.2.1 施工方案根据光伏电站工程建设投资大、工期紧、建设地点集中等特点,结合工程具体情况,本着充分利用、方便施工的原则进行场地布置,合理地布置施工现场不但可以满足施工需要,加速工程进度,减少现场混乱,还可以促进文明施工目标的实现,减少临时设施,节省施工费用,对办公区、生活区、施工现场加工区、原材料及半成品堆放场地、大型设备等科学合理的进行布置,以规范标准布置体现出一流的管理,以一流的现场布置创出一流的工程产品。因此,布置施工现场需遵循的原则是: 1、施工现场内临建设施布置应当紧凑合理,符合171、工艺流程,方便施工,保证运输方便快捷,尽量做到运输距离短,减少二次搬运,充分考虑各阶段的施工过程,做到前后照应,左右兼顾,以达到合理用地,节约用地的目的。2、路通为先。电站的道路包括进站道路、站内环道、站内纵横道路。进站道路内接站内道路,外连附近的公路,混凝土路面;站内环道位于管理区和生产区的外围,粒料路面;站内干道,纵横设置于生产区内,粒料路面;其余道路为场地原状土。所有道路的纵向坡度结合地形设计,横向坡度为1.5%2%。为满足设备运输及运行管理的需要,纵向道路均能到达每座逆变器室,并与场地四周环道连接,以方便人车的通行。 3、施工机械布置合理。充分考虑每道工序的衔接,使加工过程中材料运输距172、离最短。施工用电充分考虑其负荷能力,合理确定其服务范围,做到既满足生产需要,又不产生浪费。 4、材料堆放场地应与加工场保持合理距离,既方便运输又要考虑防止施工过程带来的火险可能性。 5、总平面布置尽可能做到永久与临时相结合,节约投资,降低造价。 施工总平面布置 :光伏电站场区内施工临时分区主要有施工生活区、综合加工厂、综合仓库、混凝土搅拌站等生产、生活分区。9.2.2施工用水、用电及通信系统1 、施工用水光伏电站用水包括建筑施工用水、施工机械用水、生活用水等。根据国内已建光伏电站的施工经验,确定本工程施工高峰期用水量为150m3/d。施工期生产用水考虑引自场地内水源井。生活用水可委托环保部门对173、井水进行化验及检测,若满足饮用,就采用场内井水,若不满足可场址外居民区拉水。2 、施工电源。根据光伏电站施工集中的特点,本工程在生产楼旁边拟设一个施工电源,供混凝土搅拌站、钢筋制作场、生产、生活房屋建筑等各项用电。本工程施工用电电源引自距场址区附近高压电源,沿光伏电站进场道路引至生产楼旁,设置1台降压变压器把引入电压降到400V电压等级,通过动力控制箱、照明箱和施工电缆送到施工现场的用电设备上。由于光伏电站施工分布范围比较广,在施工安装现场配两台65kW的柴油发电机组,为了便于移动方便,柴油发电机安装在汽车上。现场施工用电设施要求:现场提供380V电源,场内用电线路的设计、安装、运行和维护按相174、关规程和规定进行,要加强施工用电的安全管理工作,从配电装置引出的低压回路,以敷设电缆为主,在施工区域的合理部位布置下级配电设施。室外布置的配电设备要有防雨设施,确保施工用电安全。现场配电盘、箱应形式统一,颜色一致,并有明显的警示标志和定期检验合格标识,接地系统应符合标准。做好现场施工电源冬、雨季巡检工作,消除用电隐患。用电单位要采取措施节约用电。经初步计算,本工程高峰期施工用电负荷为250kW。见9-1表:表9-1 施工用电估算表序号 用电项目 用电量(kW) 备注 1生活区用电 60按高峰期500人考虑,计 50kW,食堂及浴池按10kW考虑 2办公区用电 25按 12 个房间考虑,含空调 175、3搅拌站用电 40 4加工厂 55包括钢筋调直机、弯曲机、切断机、对焊机各一台 5现场施工 55 6其它 15 合计 250 3 、对外通信方式采用固定电话和手机双向联系。9.2.3 施工临时设施1 、 砂石料生产系统1)场地平整土石工程量在施工区设必要的小型综合加工厂(包括钢筋加工厂、小型机械修配厂、机械停放场地等),主要承担对钢筋剪切、调直、弯曲、焊接等加工任务,根据光伏电站的总体布局,场内道路以满足设备一次运输到位,方便支架及电池组件安装。设备运输按指定线路将大件设备如逆变器、主变、高压开关柜等按指定地点一次运输并安装到位,尽量减少二次转运。2)砂石料供应能力。在当地有砂石料供应能力。2176、 、混凝土生产系统1) 场址区周边有较丰富的可利用的天然砂砾石料源。所需混凝土骨料,其来源可采取收购方式直接购买骨料。2)砂石料堆场按堆存混凝土高峰期5d砂石骨料用量考虑,经计算,砂石料堆放场占地面积约600m2,集中布置在混凝土搅拌站内。根据施工总布置及混凝土浇筑进度安排,为减少设备配置,本工程采用集中拌合的方式,经比选混凝土搅拌站设置在场内管理区附近。本工程混凝土搅拌站设在管理区内,主要供应生产区、管理区等建(构)筑物混凝土,混凝土搅拌站生产能力按满足高峰月浇筑强度0.2万m3设置,系统小时浇筑强度20m3/h。选用1台JS500型混凝土搅拌机,生产能力为25m3/h,再准备一台JS350177、型混凝土搅拌机做备用。3、综合加工厂及仓库。本工程所需的仓库集中布置在综合加工系统附近,主要设有电池组件库、综合仓库、机械停放场及设备堆场。综合仓库包括临时的生产、生活用品仓库等,占地面积1500m2,建筑面积1000m2。本工程装机容量20MWp,施工工期较短,太阳电池组件布置集中,初步考虑施工区按集中原则布置,在与太阳电池组件相邻的地势较平坦区域进行施工活动。从安全及环保角度出发,生活区靠近仓库,远离混凝土搅拌站。初步估算工程临时设施总占地4600m2,建筑面积2450m2。机械修配厂主要承担施工机械的小修及简单零件和金属构件的加工任务,主要设有机修、机加工等车间。综合加工厂集中布置在管理178、区附近,总占地面积800m2,建筑面积300m2。4、临时办公和生活营地1)根据施工总进度安排,本工程施工期的平均人数为320人,高峰人数为500人。施工临时生活办公区布置在管理区,该处场地交通便利。经计算,施工临时办公生活区占地面积约1500m2,建筑面积约1000m2,包括办公室、会议室、宿舍、厨房、餐厅等用房,均采用活动板房。2)各临时生产、生活场地规划见表9-2。表9-2 施工临时建筑工程量表名称 建筑面积(m2) 占地面积(m2) 备 注 施工生活区10001500包含施工单位办公区 综合加工厂 300800钢结构加工、机械修配及机械停放场地 综合仓库 10001500电池组件、组件179、支架、机电设备、钢筋等堆放 混凝土搅拌站 150800混凝土的集中搅拌及砂石料、水泥的堆放 小计 24504600 9.2.4 场址地貌场址地貌属冲积平原,地形开阔、平缓,起伏不大,场地不需要做平整。9.3 主体工程施工9.3.1场内道路施工方案1、路基压实路基碾压的遍数应达到要求,在碾压过程中,应及时喷洒卤水,压实度应满足车辆运输要求。2、路面铺筑工作内容是光伏电站道路泥结碎石路面铺筑。1)材料(1)碎砾石应符合本规范要求,碎石的最大粒径不应超过40mm;按公路工程集料试验规程(JTJ058-94)标准方法进行试验时,压碎值不应大于35%。碎石中不应有粘土块、植物根茎等有机物质,针片状颗粒含180、量不应超过20%。(2)砂砾可采用级配砂砾或天然砂砾,砂砾的压碎值不大于35%,且通过0.075mm筛孔的颗粒含量不应大于5%。2)施工要求(1)在铺筑垫层前,应将路基面上的浮沙、杂物全部清除,并洒水湿润。应在监理工程师验收合格后,铺筑垫层材料。(2)采用经工程师批准的机械进行垫层材料的摊铺。(3)摊铺后的碎石、砂砾应无明显离析现象,或采用细集料作嵌缝处理。(4)经过整平的整型,按试验路段所确认的压实工艺,在全宽范围内均匀地压实至压实度大于等于90%。(5)一个路段碾压完成以后,应按批准的方法做密实度试验。被检验的材料没有达到所需的密实度、稳定性,应重新碾压、整型及整修。(6)凡压路机不能作业181、的地方,应采用机夯进行压实,直到获得规定的压实度为止。(7)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。(8)两段作业衔接处,第一段留下58m不进行碾压,第二段施工时,将前段留下未压部分与第二段一起碾压。3)质量检验(1)基本要求a材料应符合图纸和本规范要求。b碾压应达到要求的压实度。(2)检查项目表9-3 碎石路面检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法(每幅车道)1压实度(%)90用密度法每2000m2取样个6点2平整度(mm)153m直尺:每200m测2处10尺3宽度(mm)不小于设计值尺量:每40延米1处4厚度(mm)不小于设计值每15002000m2测6个点5横坡(%)0182、.3水准仪:每100延米3处外观鉴定:表面平整密实,边线整齐,无松散现象。9.3.2光伏阵列基础及施工技术要求1、土方开挖工程施工1)施工顺序及工艺流程:逆变室、电站支架基础蘑菇大棚:土方开挖原土打夯素砼垫层砖基础回填土方0.00以上主体施工。2)土方开挖逆变室、蘑菇大棚基础,电缆沟等采用机械开挖。3)素砼垫层(1)、地基开挖经设计人员、监理等有关人员验收后,进行素砼垫层,垫层前先做好标高点,垫层土质必须符号实际要求,必须尽量保证基底无积水,砂石的级配要符合要求,拌和均匀,铺设厚度符合设计要求。(2)、进行素砼垫层边浇边用平板振动器振实,表面用木槎板槎平打毛,表面平整前先定好控制标高点,度要求183、在8mm以内,养护达到一定强度后,弹出轴线,进行砖基础砌砖。2、电站支架基础蘑菇大棚、蔬菜大棚、逆变器室、开关站等模板工程模板及其支撑系统必须有足够强度刚度和稳定性,其支撑系统必须满足承受上部包括施工荷载在内的全部荷载,模板工程所用材料必须认真检查选用,模板应具有制作、安装、拆除方便,牢固耐用、运输整修容易等特点。模板工程安装及拆除前,应在下达任务书的同时,由技术人员负责组织生产,对操作工人进行技术交底,根据翻样图交代清楚轴线关系、尺寸、标高、预留洞及预埋件等,所用模板材料及支撑的规格等要求进行模板安装或拆除,施工顺序及工序搭接操作要求、质量标准、安全措施、成品保护等施工注意事项。模板及支撑系184、统应连结成整体,竖向结构模板应加设斜撑和剪刀撑,水平结构模板应加强支撑系统的整体连接,对木支撑纵横方向应加强钉拉杆,采用木支撑时,应把木支撑扣成整体排架。1)支撑系统全现浇钢筋砼梁、板、支架用木支撑系统,同时也作为柱墙的水平支撑,对于梁高小于800mm,支撑排架沿梁两侧设置立管,间距700-1000mm,当梁高大于800mm时须作单体设计(根据钢管抗压f=205N/mm2和扣件抗滑移Ne=6KN/只进行设计计算),层高高于4m时,设水平拉杆四道,每一道中间设纵横方向剪力撑一道,对于楼板厚度小于200mm时,排架钢管主杆间距纵横向可1000mm且顶部承横管与立管交叉处加托扣件,立管下加垫板,每排185、独立架必须设置斜撑,实现“自我稳定”,相邻斜撑的间距不得大于6m,必要时设置连续斜撑,异型柱、墙体的支撑与板的支撑联结牢固,离顶板200mm设对拉螺丝杆一道,中间平均在600mm-800mm分别设置对拉螺丝杆,对于坡度较大的构件排架搭设时,立杆可搭成与构件底垂直的斜杆,斜杆根部在浇筑时,预埋钢筋或预埋件作为支点。2)模板工程(1)梁模板:梁模采用侧包底的支模法,便于拆除侧模以利于周转,保留底模及支撑有待砼强度的增长,达到规定强度时拆除。当梁宽小于500mm时,用50mm厚木板做成梁底模,当梁跨度4M时,跨中应按规范起拱,起拱高度为全跨长的1/10003/1000,梁较高时还应考虑钢筋绑扎的需要186、,必须要事先立一侧模板,另一侧待钢筋绑扎好后再安装。圈梁模采用挑扁担法,在圈梁底面下一砖沿墙身每隔8001000mm留60120砖洞,穿50100mm方木,支立两侧模板用夹条及斜撑支牢。(2)楼板模板:面板为胶合板,根据标高在梁两侧上钉上水平横档,再在上边搁置平台格栅,平台格栅用木方或钢管铺设,当跨度超过1500mm时,平台格栅下应加设大横楞和立柱支撑,方木找平后,在上面铺胶合板。(3)楼梯模板:楼梯应按翻样图纸标高找好平台标高,其施工步骤应为:安装平台梁及平台模板安装楼梯斜梁板或楼梯底板并完成楼梯支撑系统安装楼梯外帮侧模安装踏步模板。用套板画出踏步侧板位置线,钉好踏步侧板三角木,然后在三角木187、上钉好踏步侧板,楼梯踏步高度要一致,踏步侧板下口钉一根小支撑,以保证侧板不下沉,楼梯栏杆应按设计留好预埋件。9.3.3.开关站、逆变器室钢筋工程1、钢筋要求:钢筋应有出厂质保证明书和复试报告,焊接试验合格后方可用于本工程,每捆钢筋有标牌,进场应分批号、规格进行验收、堆放、防止锈蚀和污染,并按规范及有关规定取样做力学性能试验。钢筋采用现场制作,机械和手工工相结合成型,手工绑扎的方法,直径大于16的钢筋采用闪光对焊接头,小规格钢筋采用绑扎接头。钢筋加工前应先熟悉图纸和配料单、钢筋加工的形状、尺寸需要代换时,应征得设计单位的同意,钢筋的各道加工工序,都要建立质量交接制度,钢筋绑扎好后,必须经过检验,188、并办理隐蔽工程验收签证手续。(1)构造柱筋以一般钢筋为主,主筋在扎前应调直,柱主筋设计采用搭接,柱梁结合处搭接和锚固须按设计要求处理,柱边钢筋4时,可在同一截面上焊接,否则应分两次错开焊接,且接头距为40d以上,箍筋要根据抗震设计要求加工,注意弯钩的角度及长度。绑扎时,应与受力钢筋垂直设置,箍弯钩叠合处,应沿受力钢筋方向错开设置;箍转角处与纵向钢筋交叉点均应扎牢,绑扎箍筋时绑扣相间应成八字形,扎丝一端,均需弯向构件内部。在柱主筋焊接长度内,箍筋绑扎不得少于3个,柱筋砼保护厚度用1:2水泥砂浆控制,用带铁丝垫块绑牢在柱主筋上。(2)梁、板钢筋钢筋施工时,应先绑扎梁筋,后绑扎板筋。钢筋绑扎顺序为:189、在主梁模上标出箍筋位置在主筋梁主筋上套箍筋并按所标箍筋位置将箍筋分开固定主梁的主筋及弯起筋穿次梁弯起筋和主筋并套上箍筋放主、次梁架立筋隔一定距离将梁底主筋与箍筋绑扎住绑扎架立筋绑扎其余主筋。2、框架梁接头处理:上部钢筋接头应在跨中1/3跨度范围内,下部钢筋接头应在节点处,搭接长度为40d,接头位置应错开,在受力多筋直径40倍区域范围内,绑扎接头受力筋截面积不得大于25%;梁筋须严格按设计要求配制,注意梁端箍筋的加密,端头弯钩处理参照前术方法,弯钩叠合处应交错绑扎。楼板钢筋绑扎时,应先清扫模板上碎木等杂物,绑扎采用顺扎成八字扎,除外围两根筋交点全部满扎外,其余各交点可间隔交错绑扎,扎负弯矩筋时,190、每个扣都要绑扎,为保持上层钢筋位置准确,上下层钢筋间须加钢筋蹬。(1)、楼梯钢筋绑扎楼梯钢筋绑扎方法类似楼板,但须注意主筋锚固及负筋配制。3、混凝土保护层为了使受力钢筋有一定厚度的混凝土保护层,在梁、板受力筋的下部,梁、柱、墙的模板的侧面,均设置水泥垫块。电站支架基础蘑菇大棚、蔬菜大棚、逆变器室、开关站等混凝土工程4、混凝土的试配与选料严格控制材料质量,选用级配良好、各项指标符合要求的砂石材料,进场水泥必须有材质证明书,且对其强度和安定性等性能指标按批量进行检测,检测合格后再使用。混凝土设计配合比由有资质的试验室提出,混凝土运至浇筑地点应不离析,不分层,组成成分不发生变化,并能保证施工所必须的191、坍落度,详见表9-4。表9-4 混凝土坍落度1)混凝土的运输施工用混凝土均采用翻斗车运送至施工现场,人工入仓。混凝土垂直运输采用8t汽车吊车。2)混凝土的浇筑和振捣混凝土待钢筋绑扎完毕,模板支设完毕并加固牢固,预埋、预留准确后,填写混凝土浇灌申请表,请各专业工长签字同意并经监理公司检查认可后才许浇灌。浇筑前,通过协议与气象台建立中、短期天气预报和灾害性天气预报制度,便于提前做好针对性的防雨、防风等措施,与有关部门建立良好的协作关系,保证道路畅通,水、电供应正常。在施工现场内设专人负责指挥调度,做到不待料、不压车、工作上有序作业。混凝土分柱混凝土与梁、板混凝土两次浇筑。混凝土自高处倾落的自由高度192、,不应超过2m,以免混凝土发生分层离析;在竖向结构中浇筑混凝土高度不得超过3m,否则采用串筒、斜槽、溜管等下料。浇筑柱时,为防止混凝土的离析,采用分层浇筑的方法,每次浇筑高度不超过0.5m,特别要加强钢筋较密处的振捣。楼板先用插入式振捣器振捣后,用平板振动器振捣,再用木刮尺刮平,浇完后23h 用木抹子将混凝土表面反复压两遍,收光,使混凝土表面密实、平整。混凝土振捣时,振动棒交错有序,快插慢拔,不漏振,也不过振,振动时间控制在2030s。振捣时间以表面混凝土不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛起灰浆为准。在有间歇时间差的混凝土界面处,为使上、下层混凝土结合成整体,振动器应插入下层混凝土5cm。振动193、棒插点要均匀排列,采用“行列式”或“交错式”的次序(不能混用),每次移动位置的距离控制在500mm 左右。浇筑混凝土时,应留木工和架子工看守模板和支架,发现问题及时处理。a砼入模时,不得产生离析现象,浇筑应保证砼初凝前将次层砼浇筑完毕,若超过150分钟,必须按施工缝处理,在浇筑与柱、墙连成整体的梁板时,应在柱、墙浇完毕后适当停歇,使砼初步沉实,再继续浇筑。b使用振捣器,采用垂直振捣,应做到“快插慢拔”,每点振动时间为20-30秒,最短不得短于10秒,不得将软轴插入砼内部,使内软轴弯曲。c振动器插点应排列均匀,可采用“行列式”或“梅花式”,按顺序移动,不得混用,以免造成混乱而发生漏振,每次移动距194、离不得大于作用半径的1.5倍。d当混凝土分层浇筑振捣上一层混凝土时,应插入下一层50左右,以消除两层之间的接缝,同时振捣上层砼应在下层初凝前。在梁、柱节点比较密集处时,要用同标号的细石混凝土浇筑,振捣的方式用倾斜法或剑式振动器。e平板式捣动器在每一位置连续振动一定时间,正常情况为25-40秒,移动时应成排前进,每排搭接为30-50mm,防止漏振。f柱砼的浇筑:浇筑前在原柱面上铺一层5-10cm厚与砼标号相同的水泥砂浆,当柱高超过3.5m时应分段浇捣,用溜槽浅串筒等工具施工,必要时在住侧模开门浇筑,浇筑连续进行,分层浇筑分层振捣。g梁板的浇筑:梁高大于350时,应分层浇筑,当梁与梁交叉处,一般钢195、筋比较密,应特别小心,该部位可以用同等标号的细石浇筑,浇筑板时,应严格控制板的厚度,并随浇随振,随时用木槎槎平打毛。在厕所四周的梁按墙宽高出楼面浇150高的防水梁,与梁一道浇成,浇筑时要注意密实性。3)混凝土的养护混凝土的养护采用洒水及盖湿麻袋养护,混凝土养护期不少于14d。5、砌体工程质量要求1)常温下,砖应隔夜浇水,防止过湿或产生不均现象,在干燥酷热及多风的气候下,砖应提前12小时至24小时浇水,湿润程度以砖面含水达到基本饱和状态为宜,砖的含水率控制在10%-15%,当施工间歇完毕重新砌筑时,应对原砌体顶面洒水湿润。砌块的含水量不宜过大,含水量过大会造成墙体变形。2)砂浆应采用机械拌和,拌196、和时间、自投料结束算起,水泥砂浆、混合砂浆不少于120秒,掺用外加剂砂浆不少于180秒,砌筑砂筑应有良好的和易性,其厚度不宜大于2cm,砂浆稠度宜为7-9cm,应做好砂浆配合比及试压块,要求砂浆随拌随砌。3)砖墙砌筑前,必须清除基层面上的杂物;校核轴线;弹出墙身边线,按施工图标高尺寸分出门窗洞口、附墙垛、构造柱等位置,浇水润湿,方可砌筑。4)砖砌体应上下错缝,内外搭砌,实砌砖宜采用一丁一顺,或梅花丁的砌筑形式,门洞两侧木砖按规放设,窗洞口按要求设置预制砼块。砌筑墙体应做到“里三度、外三度”。5)砖砌体的转角处和交接处应同时砌筑,对不能同时砌筑,而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎,砖砌体的余槎长197、度不应小于高度的2/3,如临时间断处留斜槎确有困难时,除转角处外,也可留直槎,但必须砌成阴阳槎,并按规定设拉结钢筋。6)按设计要求及抗振要求辅设好拉结筋及预埋铁件。6、墙体砌筑工艺1)砌体施工技术措施(1)砖块进场必须要有质保书,并经业主、监理检验合格后才能使用。(2)砌体砌筑前应做好砂浆配合比技术交底及配料的计量准备;(3)砌筑前楼层面建筑垃圾逐层清扫完毕,并在楼面全面进行弹线工作,不仅弹墙身线,而且装修工程内外门窗控制轴线、水平标高线在砌筑工程开始之前要全部结束,为今后的门窗安装创造条件。(4)砌筑应在墙体转角处及中间设置皮数杆,根据设计要求,砖块规格和灰缝厚度在皮数杆上标好皮数及竖向构造198、的变化部位,然后进行砌筑,拉结筋应正确砌入墙内。(5)根据皮数杆最下面一层砖的标高,可用拉线或水准仪进行抄平检查,如砌筑第一皮砖的水平灰缝厚度超过mm时,应先用细石混凝土找平,严禁在砌筑砂浆中掺填碎砖或用砂浆找平,更不允许采用两侧砌砖、中间填心找平的方法。(6)砌筑瓦工按每层工作量配备合理人数,有步骤地逐层流水作业,保持劳动力均衡施工。7、砖墙砌筑要与管线安装紧密配合,留孔留洞尽量做到预先设置,减少返工开凿现象。1)砌体施工操作工艺(1)拌制砂浆根据试验室提供的砂浆配合比进行配料称量,水泥配料精确度控制在以内;配料精确控制在以内。砂浆采用机械拌合,投料顺序应先投砂、水泥、掺合料后加水。拌和时间199、自投料完毕算起,不得少于1.5min。砂浆应随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌成后小时和小时内使用完毕。(2)组砌方法组砌方法可采用一顺一丁,梅花丁或三顺一丁的砌法。砖墙厚度1/2砖,采用全顺砌法。弧形砖墙可采用全丁的砌法。砖墙砌筑应上下错缝,内外搭砌,灰缝平直,砂浆饱满,水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度一般为10 mm,但不应小于8mm ,也不应大于12mm。砖墙的转角处和交接处应同时砌筑,对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎,实心砖墙的斜槎长度不应小于高度的2/3。临时间断处留斜槎确有困难时,除转角处外,可留直槎,但必须做成阳槎,并加设拉结筋,拉结筋的数量按每12cm墙厚放200、置一根直径6cm的钢筋,间距沿墙高不得超过50cm,埋入长度从墙的留槎处算起,每边均不应小于50cm,末端应有90度弯钩。(3)砖墙砌筑具体操作砌砖:砌砖采用“三一”砌砖法。三一砌砖法的操作要领是一铲灰、一块砖、一挤揉,并随手将挤出的砂浆刮支,操作时砖块要放平、跟线,砌混水墙应随砌随将溢出砖墙的(4)保证砌体自防水质量的主要技术措施a砌筑砂浆的拌制不宜用标号过高的水泥和过细的砂子拌制,应严格执行施工配合比,保证搅拌时间,否则砌筑挤浆费劲,操作者用瓦刀铺刮砂浆后,使底灰产生空穴砂浆层不饱满,容易产生渗水等现象。b严禁用干砖砌墙,砌墙用的砖浇水淋润,以免使砂浆中期脱水而降低标号,而干砖表面的粉屑起201、隔离作用,导致产生渗漏。c避免采用铺灰过长,砌筑速度跟不上,砂浆中的水份被底砖吸收,使砌上的砖层与砂浆失去粘结,导致渗漏水。d砖墙与砂浆粘结饱满度要大于85% 。e对于零度以下的温度不宜进行砌筑工程的施工,以免影响砖墙的施工质量。(5)砖砌体质量的保证措施a砖的品种、强度等级必须符合设计要求。b砂浆品种符合设计要求,强度必须符合规范规定。c砌体砂浆必须密实饱满,实心砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不少于85%。d外墙的转角处严禁留直槎,其他临时间断处,留槎的做法必须符合施工规范的规定。e砖砌体接槎符合:接槎处灰浆密实,缝、砖平直。f预埋拉结筋应符合:数量、长度均符合设计要求和施工规范规定,留置间距偏202、差不超过2皮砖。g留置构造柱应符合:留置位置正确,大马牙槎先退后进,上下顺直,残留砂浆清理干净。h墙体表面不得留置水平沟槽(6) 主要技术措施a砂浆机使用停放机械的地方浇筑混凝土平台,防止机械倾侧。工作前应检查,搅拌页有无松动或磨刮筒身现象;出料机械是否灵活;机械运转是否正常。必须在搅拌页达到正常运转后,方可投料。转页转动时,不准使用摇手柄,不准用手转拌和筒。工作中机具如遇故障或停电,应拉开电闸,同时将筒内拌拌料清除。b安设施工脚手架安设施工脚手架:当安装在地面时,地面必须平整坚实,否则要夯实至平整不下沉,或在架脚铺垫枋板,扩大支承面。当安设在楼板时,如高低不平则应用木板楔稳,如用红砖作垫则不203、应超过两皮。地面上的脚手架大雨后应检查有无变动。脚手架间距按脚手板长度和刚度而定,脚手板不得少于两块,其端头须伸出架的支承横杆约200cm,但也不许伸过太长做成悬臂;防止重量集中在悬空部位,造成脚手板“翻跟头”的危险。两脚手板相搭接时,每块板应各伸过支承横杆;严密注意不要将上一块板,仅搭在下一块板的探头(悬空)的部分。脚手板每块上的操作人员不应超过两人,堆放砖块不应超过单行3皮,宜于一块板站人,一块板堆料。脚手架的高度(站脚处)应低于砌砖高度9.4 施工总进度9.4.1 施工总进度目标根据目前的设计、施工的经验及水平、主要设备订货情况,光伏阵列基础蘑菇大棚、蔬菜大棚先期开工,同时要求施工机械能204、同时满足两项工程施工要求。本工程计划建设期6个月。工期总目标是:光伏电站全部设备安装调试完成,全部光伏阵列并网发电。9.4.2 施工总进度设计原则依据光伏电站建设特点和经济条件对光伏电站主要工程的施工进度作原则性的安排,为工程的施工招标及设备招标提供依据,为编制工程施工组织设计指 定基本方向。施工进度设计原则如下:1、坚持以人为本的原则,在工程前期准备阶段,进行施工生活设施、办公 场所及生产设施建设,为工程建设人员提供较好的办公及生活条件,使工程建设 人员全身心地投入到工程建设之中,同时可以提高工作效率降低管理费用。 2、生产楼和电池组件支架基础工程先期开工建设由于本工程建设期 6个月,为尽早205、产生经济效益,根据电池组件分批到货、电站土建开工至全部设备安 装调试完时间短的特点,配套工程应有合理的顺序并优先考虑施工,以便每一部 分电池组件安装完后既可调试,保证工程的连续性。因此应先进行生产楼和电池组件支架基础施工。3、其他工程项目的施工:在保证上述两项的前提下,仓库、临时辅助建筑、 混凝土基础等其他工程项目的施工可以同步进行,平行建设。其分部分项工程可以流水作业,以加快进度,保证工期。9.4.3 施工准备期施工准备期从建设期的第1个月开始安排,工期15天。施工准备期主要完成水、电、场地平整及临时房屋等设施的修建,准备工程完成后,进行有关各项分项工程施工。9.4.4 施工控制点本工程施工206、进度控制点为生产楼建设、电池组件支架及其基础施工、电池组件安装工程。9.4.5 分项施工进度安排根据场址区的气候条件、施工条件等因素,里程碑节点计划见表9-5。9.4.6 施工图交付计划施工图是计划实现的先决条件。施工图交付进度的原则是:先总体后单项,先主体后辅助,先土建后工艺,先地下后地上,先深层后浅层,先季节性影响大的后季节性影响小的。9.4.7主要设备交付计划设备的按期交付是里程碑计划实现的重要保证,及时跟踪设备的实际交付时 间,并根据现场工程进度的具体进展,对设备的交付进度作一定的调整和完善,以确保交付设备能够完全满足工程进度的需要。9.4.8 有效施工时间分析光伏电站内无高大建(构)207、筑物,混凝土浇筑量较小,电气设备安装量不大, 且施工作业面较宽敞,各工序相互影响较小,总体施工难度相对较小,施工受气 候影响较小。9.4.9 主要土建项目交付安装的要求 土建项目交付安装时,以尽量减少交叉和相互干扰为原则,并应满足下列要求:1、综合楼室内部分:控制室、配电室等电气设备用房的屋面(包括楼面)防排水、室内粉刷、地面、门窗及锁具的安装等均应完成。2、进场道路与光伏电站临近的公路主干道相连,能够满足现场设备运输的要求。3、电池组件支架基础施工完毕,达到设计及规范要求,并经监理公司等单位的专业人员验收合格。9.4.10 工期保障措施根据本工程设计特点与施工现场情况,为保证工程按期竣工,特208、制定以下工期保证措施。1、强化项目管理,实行项目经理负责制,项目经理根据总体进度计划,提 前编排合理的月计划,并及时做好施工机具、人力、资金、材料等进场计划,提 前送到各有关部门,以避免因材料、机械、人力不能及时到位而造成的工期延误。2、建立和执行例会、报表、行政管理制度。定期召开项目例会,由项目副 经理主持,及时协调理顺各专业工种的作业关系,解决施工中存在的矛盾,明确 下达的生产计划,并落实管理人员的责任。3、严格按照计划安排生产,定期开一次协调会,由项目经理主持,检查落 实上周生产计划的完成情况,总结调整后安排本周的计划,以周保月,以月保季确保总工期的实现。4、对所有现场施工人员,除进行必209、要的进场培训外,还要使其明确完成的 任务的期限和各阶段的进度计划。项目部将拨出一定数额的奖金,分阶段奖励施 工质量好、按期完成计划的班组和个人,以鼓励先进,督促后进。5、采用流水作业和分班次倒班作业的方法缩短工期。6、挑选技术好、质量意识强的工人组织施工,并加强对质量的跟踪检查, 提高产品一次成活率,避免因工程质量事故的出现而造成返工,延误工期。7、充分发挥技术装备优势,提高机械化施工程度,减轻劳动强度,提高工 效,缩短工期。利用科学的施工技术和手段,提高劳动生产率,加快施工进度。8、加强同建设单位、设计单位、政府主管部门的合作和监督,顺利完成各 施工阶段的转换,确保施工的顺利进行。第十章 工210、程管理设计10.1 工程管理机构10.1.1 工程建设管理机构的组成和编制建设期间,根据项目目标,以及针对项目的管理内容和管理深度,项目公司建设期计划设置5个部门:计划部、综合管理部、设备管理部、工程管理部、财务审计部,共12人,组织机构采用直线职能制,互相协调分工,明确职责,开展项目管理各项工作。项目公司的主要权限及职责为: 负责向政府及有关部门的请示汇报,取得项目建设批准文件; 负责协调项目建设安全、质量、进度、造价控制工作; 负责合同的签订和履行; 负责协调、组织项目招标、合同谈判、签约工作; 负责项目建设资金的筹措,并按工程建设合同向合同方及时拨付工程款; 负责生产准备工作; 负责组织211、本项目投产后工程的竣工决算、竣工验收和项目后评价。 负责项目投产后的运营、还贷和拆除工作。 10.1.2 工程运营管理机构根据生产和经营需要,结合现代化光伏电站运行特点,遵循精干、统一、高效的原则,对运营机构的设置实施企业管理。参照原能源部办法的能源人199264号文“关于印发新型电厂实行新管理办法的若干意见的通知”,结合新建电站工程具体情况,本光伏电站按少人值班的原则进行设计。建设期结束后本项目公司职能转变为项目运营,项目建设人员和新补充人员承担项目运营管理工作,成立电站运营公司。运营公司做好电站运行和日常维护及定期维护工作,大修采用外委方式进行,以减少管理成本,提高经济效益。 人力资源配置212、 1、生产运行部作业班次为五班三运转制,每班8小时,主要负责巡查及紧急维修;其他部门8小时工作制。2、 该项目用人较少,总经理和副总经理可以采取公司内部选派的形式,其余管理人员及维护人员采取公司内部招聘与外部招聘相结合的形式进行招聘。 10.2 主要生产管理设施根据光伏电站的特点及电站的布置情况,将整个电站分为生产区和管理区两大区域布置。 生产区包括电池阵列及逆变器室。管理区主要设置管理办公室和会议室及库房等,以满足现场对生产维护、管理要求,并配置适量的休息及活动用房,方便生产人员生活。10.2.1 生产、生活区规划生产区布置有18个1.092MWp固定式多晶硅电池组件子方阵,每个方阵有两个5213、00kWp逆变器发电单元组成。 1、生产、生活电源从外部接入。 2、电站场区新建给排水管道,辅助建筑物内设有水冲厕所,拖布池及洗手池,生活排水排入化粪池定期清理。用水来源为自备打井用水。10.2.2 交通设施道路交通主要是站内道路。站内道路分站内环形道路和站内纵向道路。站内环道沿生产区四周布置。站内设纵向硬化道路,逆变器室均位于纵向硬化道路旁边,纵横道路均与环道相连,组成电站内的道路交通网。为了降低造价,环道和硬化路面均为粒料。其余道路不作硬化,场地碾压后即可使用。10.3 电站运行维护、回收及拆除10.3.1 维护管理方案为防止配电装置遭受直击雷侵害,在35kV进线段设避雷线对开关站进行保护214、。由于光伏阵列面积较大,在阵列中设避雷针出现阴影对阵列的影响较大,根据光伏(PV)发电系统过电压保护导则中有关条款的规定,综合考虑后确定本电站光伏阵列中不再配置避雷针,主要通过太阳电池阵列采取电池组件和支架与厂区接地网连接进行直击雷保护。 为防止雷电侵入波和内部过电压的损坏电气设备,35kV配电装置母线设有无间隙金属氧化物避雷器,箱式变、直流配电柜、汇流箱内均逐级装设避雷器。 电池组件维护采用日常巡检、定期维护、经常除尘。电池组件定期进行除尘和清洗,每两个月清洗一次。如遇到恶劣天气,应及时清洗。春、夏、秋三个季节采用先除尘再用水洗。冬季不能水洗。每次清洗完成后应保持组件干燥。10.3.2 车辆215、配置方案由于运营期对车辆的需求主要是电站内的日常检修和维护,所以配置生产用车2辆。10.3.3 拆除、清理方案电站25年运行期满后,电池组件由厂家或专业回收处理公司负责回收及再利用。组件支架等材料由物质再生公司进行回收。所有的建(构)物及其基础由专业拆迁公司拆除、清理。第十一章 环境保护11.1 环境保护11.1.1相关的环保法规中华人民共和国环境保护法1989年12月中华人民共和国大气污染防治法2000年4月修订中华人民共和国水污染防治法2008年2月28日修订中华人民共和国环境噪声污染防治法1996年10月中华人民共和国清洁生产促进法2002年6月29日通过,2003年1月1日起施行中华人216、民共和国环境影响评价法2002年10月28日通过,2003 年9月1日起施行建设项目环境保护管理条例国务院令第253号,1998年11月29日国务院关于环境保护若干问题的决定国发199631号文国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定国发200539号国务院关于“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划的批复国函200670号国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知国发200715号国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知国发200736号关于加强环境影响评价管理防范环境风险的通知环发2005152号环境影响评价公众参与暂行办法环发200628号产业结构调整指导目录(2011217、年)第40号令引发关于加强工业节水工作的意见的通知,国家经贸委,国经贸资源(2005)1015号环境质量标准环境空气质量标准GB3095-1996及2000年修改单地表水环境质量标准GB3838-2002声环境质量标准GB3096-2008地下水质量标准GB/T14848-93土壤环境质量标准GB15618-1995工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002污染物排放标准大气污染物综合排放标准GB16297-1996城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008建筑施工场界噪声限值GB12523-9011.1.2环境影响评价报告表农218、业科技示范园60MWp项目光伏电站项目25年寿命期内年均发电量为2153.437 万kWh。太阳能电站对社会 在整个工艺流程中,不产生大气、水、固定废弃物等污染物和噪声污经济的影响染。起到节煤增电的良好经济效益。并可节省大量运力,发电用水和灰场占地。并网光伏电站的建设将会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为重要,还可起到利用自然可再生资源保护生态环境的作用。农业科技示范园60MWp项目光伏电站项目总占地面积约550亩,施工临时用地均在场内规划,不占用场外土地。因工程太阳能电站为在已有大棚的基础上进行建设,不额外占用耕地。光伏阵列采用固定式支架,光伏阵列219、区域的用地在施工期占用一年,加上恢复时间,最多占用两年,时间较短,而且在施工过程中严格按规划设计的区域、面积使用,不占用其他土地,不随便践踏、对以开挖基础的地方施工完成后及时采取恢复措施。所以对当地人民的生产、生活影响很小。光伏阵列采用固定式支架安装在已有的大棚的基础上。光伏电站宏伟的规模和气势不仅不会破坏当地的自然景观,还会给当地太阳能电站对自然增添一道亮丽的风景。排列有序的光伏阵列在蓝天、白云的映衬下,构成了一副美丽的风景画,是科技旅游、生态旅游的好去处,可以提高该地区的景观价值,增加当地的旅游收入。11.1.3环境保护目标一切电气设备在运行时都会产生电磁辐射,辐射源包括发电机、电动 机、220、输电线路、变电所等。就太阳能电站而言,辐射源有逆变器、输电线路、变电所等。光伏电站运行是会产生一定能量的电磁辐射,但其强度较低,且该电站距离居民区较远,可认为光伏电站的电磁辐射不会对其附近居民的身体健康产生危害。通过对光伏电站附近居民的调查,我们了解到目前已经运行的光伏电 对无线电/电视站、对当地的无线电、电视、广播等电器设备没有影响,且该光伏电站的影响据居民区较远,因此认为本光伏电站不会对其附近的无线电、电视等 电器设备产生影响,施工期污废水主要来源于施工人员的生活污水、施工机械用水等,施工期施工用水量较小,可在施工现场临时设置施工蓄水池,循环使用。污染物排放施工人员的洗漱等生活污水可设一沉221、淀池,沉淀物定期清理外运,设置临时卫生间,粪便污水收集后集中处理,定期清理外运,严禁乱排。施工期固定废弃物要求随产生随清运并处置。多晶硅和非晶硅薄膜电池组件最外层为特种钢化玻璃,这种钢化玻璃其透光率极高,达95%以上。光伏阵列的反射光极少,不会使附近公路上正在行驶的车辆的驾驶员产生眩晕感,不会影响交通安全,不会对周围工矿企业和居民造成光污染。本次规划的光伏电站所在地不会影响光伏阵列周边的植物的生长。光伏阵列具有遮阴的作用,加之光伏阵列一部分清洗水的灌溉,对草地的生态恢复有一定的帮助。11.1.4 对主要不利影响采取的对策措施和环境保护设计并网光伏电站的建设对环境有利影响和不利影响,为尽量减少对222、环境的破坏,将对主要不利影响采取以下措施。1、减少占地影响的措施1) 在本项目设计中,考虑对检修道路与是公用道路进行一次性规划,施工用道路不再单独临时征用土地;2) 运输道路等尽量在现有道路的基础上布置规划,尽量减少对土地、草原的破坏、占用;3) 信号电缆和光伏电站发电系统内电力电缆的敷设均采用地下直埋方式,不再另占用土地; 4)在施工过程中严格按规划设计的区域、面积使用土地、不随便践踏、占用; 5)场外道路利用现有的简单土路面进行休整,路基均为填方路基。加宽的路基在填前首先采用推土机清楚原地表 15cm 土层及杂草木根系等,表土层分段集中堆放。场道路施工后表层剥离土地用于路基两侧植被种植土;223、 6)光伏阵列施工时,先将地表15cm土层及杂草木根系人工挖掘放置在基础外边,施工后表层剥离土就用于基础面周围植被种植土。因基础基坑体积较小采用人工开挖,以减少对场地表面的破坏。基础施工中的废弃土60%回填于本基础,40%运至场外道路回填或回填总控制楼、开关站场地用土; 7) 车辆运输等必须沿规定的道路行驶,以免造成不必要的地表破坏; 8)通过以上减少占地影响的措施,可以使本项目对土地的占用达到最小的程度,以便能有效控制占地面积,更好的保护草场。2、临时占地的恢复措施 光伏电站施工结束后,应及时对施工运输机械碾压过的土地进行恢复,视影响程度,轻的可采取自然恢复,破坏较重的应采取人工措施恢复植被224、。使土壤疏松,选择合适的草种进行播种,减少风沙化面积。需要特别注意的是,在土地、草原恢复期间,要对恢复的地区进行隔离,尽量不要在这个区域内进行其他活动,以减少人、牲畜对草原的践踏及车辆对草原的碾压。3、施工环境的保护措施 1)对工地人员进行文明施工及环保教育,环保交底,环保宣传; 2)对施工阶段生活卫生的管理,要严格执行当地环卫部门的各种规定生活废弃物要集中堆放、统一处理,在现场设置生活垃圾池及施工垃圾池,垃圾分类堆放,集中的垃圾经处理后运至环卫部门指定的垃圾堆放点进行无害化处理,保持场容场貌的整洁。 3)现场施工区域内设厕所,严禁大小便,违者罚款。 4)施工现场的材料和大模板等存放场地必须平225、整坚实。水泥和其他易飞扬的细颗粒建筑材料应密存放或采取覆盖等措施。施工现场混凝土搅拌场所应采取密封、降尘措施。5)施工现场的机械设备、车辆的尾气排放应符合国家环保排放标准要求。6)所采用的材料应符合环保、消防要求。4、污废水的处理生活污水经污水装置处理后达到一级排放标准后排放。11.2 水土保持设计工程区水土保持现状据实地调查,建设项目区内,基本没有实施国家和地区的水土保持生态建设工程,现有水保设施均以草木、农作物为主的植被,为此,工程建设过程中必须保护好现有植被,尽量少占有和破坏原地貌,减少新增水土流失的发生和发展。太阳能光伏发电是可再生能源,其生产过程主要是利用太阳能转变为电能的过程,不排226、放任何有害气体。工程在施工中由于土石方的开挖和施工车辆的行驶,可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘,造成局部区域的空气污染。可采用洒水等措施,尽量降低空气中颗粒物的浓度。光伏电站场址远离村庄,不存在电站施工噪声及设备运行噪声对附近居民的影响。太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平,电场运行和管理人员只有12人,少量的生活污水经处理后自然下渗,对水环境不会产生不利影响。开关站设计为无人值守,基本不消耗水。根据本项目新增水土流失的特点,水土流失防治措施主要采用工程措施、植物措施、临时措施、管理措施相结合的综合防治措施。本工程严格按照环保部门的批复意见执行。建成后对当地的地方经济发展将起到积极227、作用,既可以提供新的电源,又不增加环境压力,还可为当地增加新旅游景点,具有明显的社会效益和环境效益。噪声防治 本项目施工内容主要包括光伏发电系统设备运输和安装等。施工 噪声主要来自于施工机械以及运输车辆。本工程施工作业位于生产厂 区内,应特别注意噪声防治。在施工工艺选择时,将施工噪音降低到标准范围内,同时在施工过程中应严格遵守作业时间,以避免施工噪声的干扰问题 扬尘、废气 项目在施工中由于施工车辆的行驶,可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘,造成局部区域的空气污染。因此,在施工过程中需保持场地清洁并采取经常洒水等措施,以减轻工程施工对周围环境的影响。 运输车辆对交通干线附近居民的影响 光228、伏电场工程运输量不大,因此运输车辆对交通干线附近居民的 影响较小,运输过程应注意对于居民区尽量绕道而行,避免或减轻对居民造成的噪声影响。施工车辆的运行应尽量避开噪声敏感区域和噪声敏感时段,文明行车。 废、污水 工程施工废污水主要来自于土建工程施工、材料和设备的清洗, 以及雨水径流。施工废污水的主要成分是含泥沙废水,不可任其随地 漫流,污染周围环境,应对废水进行收集,方法是在现场开挖简易池子对泥浆水进行沉淀处理,处理后尾水全部予以回用,可用于施工场地冲洗、工区洒水或施工机械冲洗等。 运行期的环境影响 太阳能光伏发电是利用自然界的太阳能转变为电能,在生产过程 中不消耗矿物燃料,不产生污染物,因此运229、行期间对环境的影响主要表现为以下几个方面: 电磁波的潜在影响 光伏电场远离生活区,同时变压器布置在室内,且电磁波绝对辐射量极小,因此可认为无电磁波的不利影响。 雷击 本项目太阳能光伏发电系统拥有较完善的避雷系统,可避免雷击 对设备、人身造成影响。同时为避免雷雨季节造成人身伤害事故,光伏电场建成后必须安设警示牌,雷雨季节,应注意安全,以防万一。根据相应设计规程的要求,光伏阵列、并网逆变器及开关站内主要电气设备均采取相应的接地方式,能满足防雷保护的要求。 光污染及防治措施 光伏电池组件内的晶硅板片表面涂覆有一层防反射涂层,同时封 装玻璃表面已经过特殊处理,因此太阳能电池组件对阳光的反射以散 射为主230、。其总反射率小于10%,要远低于玻璃幕墙,放射角度指向天空,故不会产生光污染。 第十二章 劳动安全与工业卫生12.1 设计总则12.1.1设计目的、基本原则为贯彻“安全第一、预防为主”的方针,做到电站投产后符合劳动安全与工业卫生的要求,保障劳动者在劳动过程中的安全与健康,为建设项目的设计、施工、监理、运行提供科学依据,推动工程项目本质安全程度的提高,根据国家有关设计标准、规程规范进行光伏电站工程劳动安全工业与卫生专项设计。本期光伏电站工程劳动安全工业与卫生专项设计,必须遵循国家的有关方针、政策,并应结合工程的具体情况,积极采用先进的技术措施和设施,做到安全可靠、经济合理,设施符合国家规定的标准231、,为业主的工程招标管理、工程竣工验收和光伏并网电站的安全运行管理提供参数依据,确保施工人员生命与财产的安全。12.1.2设计范围和主要内容本期光伏电站工程的劳动安全与工业卫生设计范围是对主要构筑物、生产设备及其光伏作业岗位和场所的劳动安全及工业卫生进行分析评价,主要包括光伏阵列、逆变器室等。电站劳动安全与工业卫生设计的重点:分析评价电站运行过程中可能出现的劳动安全与工业卫生等方面的主要危险有害因素;从设计、运行、管理的角度提出相应的消除或减免措施;提出劳动安全与工业卫生建议。对施工过程中的主要危险有害因素只作一般性分析,不作具体评价说明。12.1.3主要依据文件1、国家有关主要法律、法规、条例232、1)中华人民共和国劳动法(1994)中华人民共和国主席令第28号;2)中华人民共和国安全生产法(2002)中华人民共和国主席令第70号;3) 中华人民共和国消防法(1998)中华人民共和国主席令第4号;4)中华人民共和国职业病防治法(2001)中华人民共和国主席令第60号;5)中华人民共和国电力法(1995)中华人民共和国主席令第 60号;6)建设工程安全生产管理条例(2003)中华人民共和国主席令第393号;7)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(1996年10月)原劳动部第3号令。2、设计采用的主要技术规范、规程和标准1)GBl 821 8-2000重大危险源辨识;2)GBl215820233、06防止静电事故通过导则;3)GB81961987机械设备防护罩安全要求;4)GBl28011991生产过程安全卫生要求总则;5)GB50831999生产设备安全卫生设计总则;6)GB500581992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范;7)GB43871994工业企业厂内铁路、道路运输安全规程;8)GBZ22002工业场所有害因素职业接触限值;9)GB72311987工业管路的基本识别色和识别符号;10)GB289312006图形符号安全色和安全标志第1部分:工作场所和公共区域中安全的设计原则;11)关于电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点的通知 (电安生1994191号);12)关234、于“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则的通知(国电调2002138号);13)GB5004695工业建筑防腐蚀设计规范;14)GBZl2002工业企业设计卫生标准;15)GBJ8785工业企业噪声控制设计规范;16)GBJl22-88工业企业噪声测量规范;17)LD801995噪声作业分级;18)GBT40641983电气设备安全设计导则;19)GBl428593继电保护和安全自动装置技术规程;20)DLT50561996变电所总布置设计技术规程;21)DLT53522006高压配电装置设计技术规程;22)GB50060923110kV高压配电装置设计规范;23)DLT6235、201997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合;24)DLT6211997交流电气装置的接地;12.2 工程劳动安全与工业卫生危害因素分析12.2.1工程安全 本工程场区内无风景、自然、历史文物古迹、矿藏、水源等保护区;不存在地质断裂、坍陷等问题。工程地质条件满足光伏电站建设要求。本电站也不存在对周边环境的污染等问题。因此本工程的建设与周边环境互相是无害的。12.2.2光伏电站主要建(构)筑物1、电池阵列太阳能电池阵列是光伏电站工程的主要构筑物,由于光电效应会使电池组件可能存在较高感应电压,存在触电的危险;同时由于工程场区最大风速较高,在大风状况下,可能会掀翻电池组件,引起人员伤害。 2、其它236、主要建(构)筑物本工程布置有变电站18座,存在火灾及爆炸的危险,可能导致人员窒息、烧伤、死亡。12.2.3高空作业 本工程布置有导线架构及辅助建筑物等设施,因此存在高处坠落及机械伤害因素,可能导致人员伤亡。12.2.4电站工艺与设备1、本工程布置有若干电气设备,还有一些充油设备,易于着火。特别是布置有大量的电力电缆及控制电缆、光缆等,均存在触电伤害的危险,同时也存在火灾及爆炸的危险。特别是电缆着火后会产生大量的有害烟气,可能导致人员窒息、烧伤、死亡。2、可能产生感应电压的电气设备外壳和构架导致电气及人员安全伤害。3、电气设备的外壳和钢构架在运行中的超标温升会导致人员人身伤害。4、配电装置的电气237、安全净距不够,引发的触电事故。5、设备或回路的误操作可能带来的人身触电或伤害事故。6、初期发电时期投运的配电装置带电部位可能会引起人员触电伤亡及误操作事故。12.2.5作业运行环境经对工程整体作业运行环境中噪声振动、高温、潮湿、采光照明、尘埃,环境污染、腐蚀、有毒物质等各方面的全面分析,主要的有害因素有:1、逆变器、变压器等电气设备、风机、供水水泵等的噪声、振动危害;2、逆变器室、高压室的环境高温或低温的危害;3、工作场所采光照度不足造成的人员视力危害和设备误操作、电气伤害;4、工程场所由于起风扬尘缘故存在粉尘扩散危害;5、场区生活污水引起的水体污染危害;6、设备支撑构件、水管和油管可能遭受腐238、蚀危害;7、建筑材料的毒性,放射性的毒性危害。12.3 劳动安全与工业卫生对策措施劳动安全及工业卫生设计遵循国家已经颁布的政策,贯彻落实“安全第一,预防为主”的方针,参照 DL5061-1996水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范的要求,在设计中结合工程实际,采用先进的技术措施和可靠的防范手段,确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求,保障劳动者在生产过程中的安全与健康。设计着重反映工程投产后,职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容,分析生产过程中的危害因素,提出防范措施和对策。 劳动安全设计包括防火、防电气伤害、防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹等内容。工业卫生设计包括防噪声及防239、振动、采光与照明、防尘、防电磁辐射等内容。 安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备,事故应急救援预案等,在采取了安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后,对光伏电站的安全运行提供了良好的生产条件,有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大,降低经济损失,保障了生产的安全运行。 项目设计、建设中将安装消防报警装置,合理安排消防疏散通道,安装应急照明和疏散指示灯,以及其他消防设施和器材。在办公区、生活区安装空调或通风系统,既满足生产工艺需要,又保证职工工作环境相对舒适。各建筑物设防雷保护装置及电气安全接地系统。12.4 工程安全240、卫生设计 12.4.1工程施工期主要危害因素分析 1、高处坠落 本工程出线系统时存在高空坠落危险因素,能导致人员伤残、死亡。 2、坍塌 本工程坍塌危险主要存在于施工期的支架安装过程中,施工中若防护不当,棚顶情况不良等可能造成棚顶坍塌。施工材料堆放过高、管理不当也存在坍塌的危险,能导致设备或材料损坏,人员伤残、死亡。 3、物体打击和挤压伤害 本工程的各类施工作业活动中,均存在操作人员受到坠落物的打击、运动着的重型设备的打击(如吊车、吊臂等)等危险因素,能导致人员伤残、死亡。 4、机械伤害 本工程施工中使用的机械设备多,存在机械伤害因素,能导致人员伤残、死亡。 5、触电伤害 本工程施工中使用的用电241、设备多,存在触电伤害因素,能导致人员伤残、死亡。 6、交通事故 本工程施工中运输车辆多,可能由于施工现场内视野不良、疲劳作业、车辆机械故障等因素引起的交通事故伤害危险,能导致设备损坏或人员伤残、死亡。 7、传染性疾病 本工程施工过程中,施工人员数量较多,且集体生活、集体用餐,存在发生传染性疾病的隐患。 12.4.2工程运行期主要危害因素分析 1、太阳能电池阵列 太阳能电池阵列是光伏电站的主要发电设备,正常工作电压一般在500V600V之间,如人员不慎触碰到绝缘不良的导线、电缆等部位,存在触电伤害的危险。 2、变压器、变电站配电设备触电伤害、火灾伤害 本工程布置有35kV升压变电站及若干其他电气242、设备。这些设备的带电部位均存在触电伤害的危险,也存在火灾的危险,能导致人员窒息、烧伤、死亡。 3、电气设备及电缆火灾及中毒伤害 本工程布置有若干电气设备,还有一些充油设备,易于着火。特别是布置有大量的电力电缆及控制电缆、光缆等,而且连接到工程各个部位,电缆易燃,着火后产生大量有害烟气,能导致设备损坏或人员窒息、烧伤、死亡。 4、风机等设备的噪声污染 本工程逆变器室置有一些通风机,这些设备的低频噪声会引起运行人员的听力伤害,严重时甚至导致耳聋等职业病。 5、高处坠落及机械伤害 本工程布置有 10kV出线导线架等设施,这些部位在维护时存在高处坠落及机械伤害因素,能导致人员伤残、死亡。 6、雷击 太243、阳能电池阵列布置位置地势平坦,且占地面积较大,遇雷暴发生时,存在雷击危险因素,能导致设备损坏,引起运行事故或人员伤残、死亡。 7、大风 光伏电站建设在农业大棚屋顶上,当大风或沙尘暴天气出现时,由于大风引起的扬尘或沙尘暴可能引起发电量下降,对电站运行不利。 8、雪灾 雪灾发生时,大雪有可能覆盖光伏电池组件板面,严重影响发电,造成运行事故。输电线结冰可能导致电线断裂,影响电力送出。12.5 影响劳动安全因素 12.5.1施工期劳动安全与工业卫生对策措施 1、在工程施工期间,建设单位必须遵守“生产经管单位新建、改建、扩建工程项目的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用”三同时的244、安全规定。 2、建设单位应认真学习,严格贯彻执行建设工程安全生产管理条例(国务院 393号令,2004年 2月 1日施行),并对设计单位、施工单位、监理单位加强安全生产管理,按相关资质、条件和程度进行审查,明确安全生产责任,制定相应的施工安全管理方案,责成施工单位制定应急预案。3、加强施工监理,施工过程应严格按照相关规程、规范要求执行。4、加强施工单位资质管理。5、加强施工组织设计编制与审查管理,试运阶段的安全管理。6、加强施工营地生活设施建设,完善施工卫生建制,保障施工人员的安全与健康。 12.5.2运行期劳动安全与工业卫生对策措施 1、防火及防爆 1)工程防火设计 工程防火采用综合消防技术245、措施,消防系统从防火、监测、报警、控制、疏散、灭火、事故通风、救生等方面进行整体设计。 本光伏电站建筑物防火设计完全满足现行有关防火设计规范的要求。 2)工程防爆安全设计 主变压器等都设有泄压装置,布置上将泄压面避开运行巡视工作的部位,以防止在设备故障保护装置失灵,通过泄压装置释放内部压力时,伤害工作人员。设备的选型和采购均符合现行相关规范。 3)防静电设计 通风设备等均接地;防静电接地装置与工程中的电气接地装置共用时,其接地电阻不大于 30 。场外独立设置的易燃材料仓库,在直击雷保护范围内,其建筑物或设备上严禁装设避雷针,而用独立避雷针保护。并采取防止感应雷和防静电的技术措施。 2、防电气伤246、害 1)所有可能发生电气伤害的电气设备均可靠接地,工程接地网的设计满足相关规程规范的要求。 2)对于可能遭遇雷击的建筑物屋顶、设备等采取避雷带或避雷针保护。 3)配电装置的电气安全净距应符合3llOkV高压配电装置设计规范(GB50060-2008)及其它相关规范的有关规定。当裸导体至地面的电气安全净距不满足规定时,设防护等级不低于 IP2X的防护网。 高压开关柜具有“五防”功能即: 防带负荷分、合隔离开关; 防误分、合断路器; 防带电挂地线、合接地开关; 防带地线合隔离开关和断路器; 防误入带电间隔。 4)所用于式变压器与配电柜布置在同一房间,该变压器设不低于 IP2X的防护外罩。 5)屋外247、开敞式电气设备,在周围设置高度不低于 1.5m的围栏。 6)在远离电源的负荷点或配电箱的进线侧,装设隔离电器,避免触电事故的发生。 7)用于接零保护的零线上,不装设熔断器和断路器。 8)对于误操作可能带来人身触电或伤害事故的设备或回路,设置电气联锁或机械联锁装置,或采取其它防护措施。 9)供检修用携带式作业灯,符合特低电压(ELV)限值(GB/T3805-93)的有关规定。 10)单芯电缆的金属护层、封闭母线外壳以及所有可能产生感应电压的电气设备外壳和构架上,其最大感应电压不大于50V。否则,采取相应防护措施。 11)电气设备的外壳和钢构架在正常运行中的最高温升: (1)运行人员经常触及的部位248、不应大于 30K; (2)运行人员不经常触及的部位不应大手 40K; (3)运行人员不触及的部位不应大于65K,并设有明显的安全标志。 12)电气设备的防护围栏应符合下列规定: (1)栅状围栏的高度不应小于1.2m,最低栏杆离地面静距不应大于 0.2m; (2)网状围栏的高度不应小于 1.7m,网孔不应大于 40mm 40mm; (3)所以围栏的门均应装锁,并有安全标志。 3、防机械及防坠落伤害 1)采用的机械设备的布置,设计中满足有关国家安全卫生有关标准的要求,在设备采购中要求制造厂家提供的设备符合生产设备安全卫生设计总则(GB5083-1999)、机械防护安全距离(GB 12265-199249、0)、机械设备防护罩安全要求(GB8196-87)、防护屏安全要求(GB8197-87)等有关标准的规定。 2)所有机械设备防护安全距离,机械设备防护罩和防护屏的安全要求,以及设备安全卫生要求,均符合国家有关标准的规定。 3)需上人巡视的屋面设置净高不小于 1.05m的女儿墙或固定式防护栏杆。 4)本光伏电站设置的室外楼梯,均考虑了意外坠落的影响,设置防护栏杆与扶手,中间设置休息平台,均采取防滑措施。 4、防噪声及防振动 1)光伏电站按“无人值班”(少人值守)方式设计,采用以计算机为基础的全厂集中监控方案,并设置图像监控系统,因而少量的值守人员的主要值守场所布置在生产的中控室内,其噪声均要求根250、据工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-1985)规定,结合本电场的特点,限制在60dB70dB。 2)为确保各工作场所的噪声限制在规定值内,要求各种设备上的电动机、风机、水泵、变压器等主要噪声、振动源的设备设计制造厂家提供符合国家规定的噪声、振动标准的设备。中控室等主要办公场所选用室内机噪声值小于 60dB的空调机,并采取必要的隔振、减振处理。 3)在噪声源较大的设备房间采取必要的工程措施,如水泵等布置在单独的房间内并采取吸声、隔声或更为有效的消音屏蔽以及相应的隔振、减振和阻尼措施。 4)选用噪声和振动水平符合国家有关标准规定的设备,必要时,对设备提出允许的限制值,或采取相应的防护措施,如在251、建筑上采用降噪材料等。 5)管道设计及其支吊架合理选择,以避免或减少流体高速流动及管道振动所产生的噪声。 6) 对工作场所进行色彩调节设计,有利于增强识别意识,精力集中,减少视力疲劳,有利于调节人员在工作时的情绪,提高劳动积极性,达到提高劳动生产效率、降低事故发生率的目的。根据GB2893.12006图形符号安全色和安全标志第1部分:工作场所和公共区域中安全的设计原则的规定,充分利用红(禁止、危险)、黄(警告、注意)、蓝(指令、遵守)、绿(通行、安全)四种传递安全信息的安全色,使人员能够迅速发现或分辨安全标志、及时受到提醒,以防止事故、危害的发生。12.6 安全生产监督制度 工程投产后,设置安252、全卫生管理机构及安全卫生监测站,并制定有效的安全生产监督制度,以保证电站顺利运行,达到安全生产的目的。12.6.1消防、防止电气误操作、防高空作业坠落的管理制度1、消防管理制度主要内容包括:1)设备防火安全规定;2)防火检查制度;3)消防水泵管理规定;4)消防水池管理规定;5)材料仓库防火安全制度;6)厨房防火安全制度;7)集体宿舍防火安全制度等。2、防电气误操作管理制度主要内容包括:1)落实责任制,明确防误工作负责人,形成防误工作网络;2)贯彻执行“五防措施”;3)熟练掌握相关设备的现场布置、系统联系、结构原理、性能作用、操作程序;4)建立防误工作的激励约束机制;5)严格执行电业安全工作规程253、电力事故调查规程、运行规程和运行部的各种规章制度等。6)建立防高空作业坠落管理制度。12.7 工业卫生与劳动保护管理规定行政正职是本单位(部门)的安全第一责任人,对安全生产负全面的领导责任。各部门正职是自己分管工作范围内的安全第一责任人,对分管范围内的安全工作负有领导责任。各类人员必须认真落实规定中各自的安全职责,认真贯彻执行国家有关安全生产的方针、政策、法律及法规,并对所属部门人员履行安全职责的情况进行检查、考核。严禁违章指挥,违章作业,违反现场劳动纪律现象的发生。坚持“管生产必须管安全”的原则,做到计划、布置、检查、总结、考核生产工作和安全工作同步进行,落实好有关职业安全卫生制度的执行。254、第十三章 节能降耗13.1 合理用能标准和节能规范13.1.1相关法律、法规、规划和产业政策中华人民共和国节约能源法(中华人民共和国主席令第77号)中华人民共和国可再生能源法(中华人民共和国主席令第33号)中华人民共和国清洁生产促进法(2012年修正)清洁生产审核暂行办法(国家发展改革委、国家环保总局令第16号)国务院关于加强节能工作的决定(国发200628号)国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知(国发200715号)节能中长期专项规划(发改环资20042505号)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查工作的通知(发改投资20062787号)节能用电管理办法(国经贸资源20255、001256号)产业结构调整指导目录(2011年本)北京市发展改革委关于印发北京市固定资产投资项目编制独立节能专篇内容深度的要求(试行)的通知(京发改2007576号)13.1.2产业政策和准入条件中国节能技术政策大纲(2006年)(发改环资2007199号)13.1.3工业类相关标准和规范用能单位能源计量器具配备和管理通则GB17167-2006评价企业合理用电技术导则GB/T3485-1998设备及管道保温保冷技术通则GB/T11790-1996 设备及管道保温保冷设计导则GB/T15586-1995综合能耗计算通则GB/T2589-2008工业企业能源管理导则GB/T15587-2008256、企业能源审计技术通则GB/T17166-1997通风机能效限定值及节能评价值 GB 19761-2005节电措施经济效益计算与评价方法GB/T 13471-199213.1.4建筑类相关标准及规范建筑节能工程施工质量验收规范 GB50411-2007绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2006采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243-2002空调通风系统运行管理规范 GB50365-2005建筑照明设计标准 GB50034-2004建筑采光设计标准 GB/T 50033-2001建筑给排水设计规范 GB50015-2003建筑设计防257、火规范GB50016-2006建筑照明设计标准GB50034-2004 绿色照明工程技术规程DBJ01-607-200113.1.5相关终端用能产品能效标准管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值GB 17896- 1999普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级GB 19043-2003普通照明用自镇流荧光灯能效限定值及能效等级GB 19044-2003单端荧光灯能效限定值及节能评价值GB 19415-200313.2 项目能源消耗状况农业科技示范园60MW 项目主要用电负荷包括:与生产相关的控制、操作、UPS、蓄电池等电源,照明及采暖通风设备。电站采用节能设备和节能措施,使太阳能光伏电站站用258、电率达到较低水平。农业科技示范园60MW 项目拟用500kW 逆变电源36台,设备夜间自消耗电能为100W(按照每天18 小时计算),运行时消耗500W(按照每天6小时工作计算)。60MW 电站年耗电共6.3万kWh。站用电率=(电站年耗电/电站年发电量)100%本电站年耗电量共6.3万KWh,25内年最低发电量为:1948.87万kWh。本电站最高站用电率=(6.3/1948.87)100%=0.32%从计算结果可以看出站用电率低于5%的要求。太阳能光伏发电本身没有废气排放,同时光伏发电本身既不需要消耗水资源,也没有污水排放和噪声产生。光伏电站建成后不会对周围环境产生负面影响,在为当地提供绿259、色电力的同时又能增添新的旅游景点。并且光伏电站不产生大气污染,能够有效改善生态环境,有利于保护当地的环境和资源。13.3 节能措施13.3.1设备节能合理配置光伏发电系统交、直流电压等级,降低线路铜损。光伏发电系统按系统设计合理选择电缆线径,可有效降低输电线路电流密度,降低线路铜损。逆变器选型时要优先选择高效率、高可靠率的设备。本项目拟选用高效率的逆变器,逆变器最高效率达到98.8%,欧洲加权平均效率达到98.6%,同时产品性能优秀、技术成熟、可靠率高。对于开关站的节水措施目前我们采用以下三个方面来进行:采用节水器具;采用雨污 水收集回用措施;应用就地保水措施,达到就地保水的效果。节能措施主要260、有以下两个方面:变压器的选择:在变压器的选择上面我们采用对铁芯,绕组,金属结构进行优化的厂家,这个可以使漏磁降低,从而使空载和负载得到降低,降低运行成本达到节能措施。开关站的照明节能设计:照明作为站用负荷主要的部分,我们采用高效率的光源,合理布局灯度,在户外采用光控开关,建筑物内部采用声控延迟开关等措施可以很好的达到节能措施。13.3.2建筑节能生态太阳能大棚在满足建筑功能要求下尽可能采用联合布置。本工程建筑物在满足建筑功能要求下,利用生态农业园区内已有空间,不增加建筑密度,节约土地资源。建筑物结构、布置、暖通与空调等采用节能设计。根据本工程建筑物的围护结构传热系数、遮阳系数等进行结构、布置、261、暖通及空调等方面的节能设计。空调房间的建筑外维护结构,如外墙、屋面采用保温构造,外门窗采用密闭构造的节能门窗,外窗玻璃采用双层中空玻璃,提高建筑物的保温隔热性能。针对使用空调的房间,围护结构加强保温隔热措施,一些需要散热的设备房间和使用空调的房间之间的隔墙采取隔热措施,以此来提高通风、空调设备的能效比。在保证相同的室内热环境舒适参数条件下,全年通风、空调和照明的总能耗可减少50%。各电气设备间尽量采用通风,减少空调设备使用,通风设备应能够根据室内温度自动启停,以降低用电量。13.4 节能效果分析太阳能是一种清洁的能源,既不通过消耗资源释放污染物、废料,也不产生温室气体破坏大气环境,更不会有废渣262、的堆放问题,有利于保护周围环境。与其它传统发电方式相比,太阳能发电可节省一定的发电用煤和减少环境污染治理费用,有利于空气质量和环保标准的提高。本项目规划在种植园区规划建筑物屋顶斜面、钢架大棚上建设60MW的光伏并网型光伏发电系统,总投资18000万元,工期6个月。建成后,预计年平均发电2153.437 万kWh,25年总发电量约为53835.92万kWh,所发电力通过逆变升压后直接并入国家电网。25年共节省标煤约172274.96吨,25年减排温室气体CO2约447914.89吨。第十四章 工程设计概算14.1 编制说明14.1.1工程概况农业科技示范园项目规划60MW光伏并网发电系统,共占棚263、顶面积约13万平方米,在农业科技示范园生态农业园区规划建设大棚棚顶斜面、钢架大棚上建设。建设工期6个月,资本金为3538.08万元,占总投资的20%,80%申请银行贷款,工程静态投资17260.74万元,工程动态总投资17690.40万元。14.1.2编制原则及依据1、国家发展和改革和委员会、建设部发布的建设项目经济评价方法与参数(第三版)。2、投资项目可行性研究指南。3、根据该光伏发电技术项目工程设计各专业部门提供的设计图纸和相关资料以及项目承办单位提供的有关投资估算资料等。4、现行投资估算的有关规定及标准和非标准设备询价书。5、项目建设单位提供的有关基础数据资料。6、该光伏发电技术项目投资264、定额及规定:1)国家建设部建标字2008368号文件关于贯彻执行全国统一安装工程预算定额的若干规定。2)国家发展和改革委员会、建设部关于发布工程勘察设计收费管理规定和关于工程建设其它费用项目划分暂行规定。3)土建工程依据建筑工程概算定额标准进行测算。4)安装工程依据中国工艺美术品制造行业协会设备制造行业生产企业安装工程概算指标的有关规定计算。5)安装工程主要材料价格执行设备制造行业安装工程主要材料费用指南,不足部分参照国内现行市场价格体系数据进行计算。6)国家、部委、省、市等其他有关规定。14.1.3基础价格1 、 说明人工预算单价,主要材料价格及其他基础价格1)本项目建筑费用根据当地类似建筑265、经济指标及市场信息估算。2)前期工程费按工程费用合计的0.9%计算列入。 3)建设单位管理费:按建安工程费的2%计算,按设备购置费的0.3%计算列入。 4)工程建设监理费:按建安工程费的1.2%计算,按设备购置费的0.1%计算列入。 5)咨询服务及评审费:按建安工程费的 0.8%计算,按设备购置费的0.2%计算列入。 6)工程保险费按工程费用合计的 0.4%计算列入。 7)生产人员培训及提前进厂费按建安工程费用的0.8%计算列入。8)办公及生活家居购置费按建安工程费用的0.5%计算列入。 9)工器具及生产家具购置费按设备购置费的0.1%计算列入。 10)联合试运转费按安装工程费用的0.4%计算266、列入。 11)工程质量监督检测费按建安工程费的0.05%计算列入。 12)工程定额测定费按建安工程费的0.13%计算列入。 13)预备费按工程费用及其他费用合计的3%计算列入 14.1.4 费率指标1、设备工程单价和建筑工程单价技术所采用的费率指标2、其他费用计算的标准3、说明基本预备费费率、年物价上涨指数、贷款利率、汇率等。第十五章 财务评价与社会效果分析15.1 概述 农业科技示范园光伏电站工程装机容量为60MWp。其预测平均上网电量2153.437 万KWh ,上网电价:1.00元计算。工程建设工期为6个月,经营期25年。财务评价根据国家现行财税制度和现行价格体系,按国家发改委和建设部联267、合颁布的建设项目经济评价方法与参数(第三版)等要求,并参考风力发电建设项目管理办法及风力发电场并网运行暂行规定进行费用和效益计算,并结合以往光伏发电工程成本、收益指标等数据,考察其获利能力、清偿能力等财务状况,以评价项目在财务上的可行性。15.2 财务评价建设期:6个月。 生产经营期:25年。 年均发电量:2153.437 万Kw h。 生产定员:12人人年均基本工资:约 4万元,三险一金及福利费按工资的 51%计算。 修理费按固定资产价值的0.3%计算,其中0.1%为可变费用,0.2%为固定费用。 材料费按 5元/KWh计算其他费用按 15元/KWh计算 折旧期限按 20年计算考虑,折旧率为268、4.75%,残值率为5% 保险费率:每年按0.25%记取 增值税税率:17% 城市维护建设税税率:1% 教育费附加费率:3% ;地方教育费附加 2% 法定盈余公积金:按税后利润的10%记取 所得税税率:25%,并享受三免三减半的优惠政策。 流动资金和短期贷款利率:6% 在本项目财务测算的附表总成本费用表中有计提的保险费,按电站价值的0.25%计提,每年平均有23万元的财产保险支出。因此即便有突发的灾害性事件发生,也不会导致运营成本的增加。若是蔬菜大棚受雪载影响,一方面及时人工清理,采用风机吹雪,人工铲雪等应急预案和措施,同时对产生的损失可以让保险公司来承担。15.3 基本方案的评价前提 发电容269、量:60MW 年平均上网电量:2153.437 万度上网电价: 1元/ KWh。 目前本项目投资额18000万元。15.4 财务评价指标结果 某市生态农业大棚60MWp光伏并网电站项目,设计装机容量60MW。本工程位于某省省某市农业科技示范园,利用种植业大棚面积约550亩,电站25年内平均每年发电量为2153.437万度。 经测算,某市生态农业大棚60MWp光伏并网电站项目工程静态投资17260.74万元,工程动态总投资17690.40万元;每千瓦静态投资为8781.41元,每千瓦动态投资为9000元。 税前项目全部投资财务内部收益率为:9.62% 税后项目全部投资财务内部收益率为:8.28%270、 税后资本金内部收益率为:10.68% 税前投资回收期为:9.17年 税后投资回收期为:10.06年 15.5 社会效果评价本项目在建设期能给当地提供一定数量的就业岗位。与此同时,本项目以及这些企业的发展,又必然给当地政府和社会提供更多的税收来源和财政支持,使得政府和社会能够有更多的可能去关注社会上需要关注的弱势人群,从而减轻了政府和社会的压力,为创造和谐社会做出了自己的贡献。 从项目开发建设条件方面分析,项目建设利用农业园区建筑物屋顶、钢架大棚,符合国家有关土地利用政策,并能对当地的现代农业产业模式起到积极的示范作用。电站建成投运后,与地方电网联网运行,可有效缓解地方电网的供需矛盾,优化系统电源结构,减轻环保压力,促进地区经济更好地可持续发展。并能对当地生态农业大棚种植方式起到积极的示范作用。15.6 评价结论根据财务评价指标可以看到:在既定的电价下,运营期税前全部投资内部收益率为9.62%,本工程的评价指标符合国家对太阳能项目的经济效益评价标准。 详细的财务评价内容见财务评价附表。168、附图 某市农业科技示范园生态农业大棚100MWp光伏电站预可行性研究报告项目场址位置图