20mw太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告_-wenkub

　

【正文】 電網(wǎng)區(qū)域已建成并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)電場總裝機(jī)容量為 ，主要分布在遼寧沿海一帶以及吉林西部、黑龍江東部和內(nèi)蒙古赤峰、通遼地區(qū)，總裝機(jī)臺(tái)數(shù) 1236 臺(tái)，其中內(nèi)蒙古赤峰、通遼地區(qū) 320MW。 2020 年～ 2020 年用電量預(yù)計(jì)年均增長 ％，最大負(fù)荷年均增長 ％。投產(chǎn)電站規(guī)模 17540MW，其中，常規(guī)水電 835MW，抽水蓄能 750MW， 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 17 火電 15470MW，風(fēng)電 480MW。預(yù)計(jì)到“十一五”期末，東北電網(wǎng)基本形成“西電東送、北電南送”的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。 2020 年至 2020 年預(yù)計(jì)投產(chǎn)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模 41000MW，到 2020 年全區(qū)發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到 1 億 kW。 目前赤峰供電區(qū)域內(nèi)的常規(guī)電源中，直接接入 220kV及以上電網(wǎng)的發(fā)電廠 2座，其中元寶山發(fā)電廠主要為東北電網(wǎng)供電，裝機(jī)容量達(dá)到 2100MW，除部分滿足本地負(fù)荷外，大部分電力通過 500kV元董兩回線送入遼寧電網(wǎng)；赤峰熱電廠在擴(kuò)建了 2臺(tái) 135MW的供機(jī)組后裝機(jī)容量為 349MW，通過 2回 220kV線路接入赤峰一次變。根據(jù)赤峰城市發(fā)展規(guī)劃，未來兩年將有通裕集團(tuán)特鋼等36 個(gè)用電負(fù)荷較重的項(xiàng)目陸續(xù)在赤峰工業(yè)園區(qū)投產(chǎn)。 開發(fā)新能源是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，我國政府對此十分重視，《國家計(jì)委、科技部關(guān)于進(jìn)一步支持可再生能源發(fā)展有關(guān)問題的通知》（計(jì)基礎(chǔ) [1999]44 號）、國家經(jīng)貿(mào)委 1999 年 11 月 25 日發(fā)布的《關(guān)于優(yōu)化電力資源配置，促進(jìn)公開公平調(diào)度的若干意 見》和1998 年 1 月 1 日起施行的《中華人民共和國節(jié)約能源法》都明確鼓勵(lì)新能源發(fā)電和節(jié)能項(xiàng)目的發(fā)展。 5 太陽能光伏系統(tǒng)的選型、布置和發(fā)電量的計(jì)算 太陽能光伏系統(tǒng)的選型 在光伏電站的建設(shè)中，光伏系統(tǒng)的選型主要根據(jù)制造水平，運(yùn)行的可靠性，技術(shù)的成熟度和價(jià)格，并結(jié)合光伏電場的具體情況進(jìn)行初步布置，計(jì)算其在標(biāo)準(zhǔn)狀況的理論發(fā)電量，最后通過技術(shù)比較確定機(jī)型。 當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用的太陽能電池分為晶硅電池和薄膜電池。當(dāng)前國 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 21 際上已建成的大型光伏并網(wǎng)電站基本上采用晶硅電池。由于薄膜電池的特有結(jié)構(gòu)，在光伏建筑一體化方面，有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。非晶硅薄膜太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較低，但它成本低，重量輕，應(yīng) 用更為方便。先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到 16%— 17%，而多晶硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá) 15%— 16%左右，非晶硅薄膜太陽電池實(shí)驗(yàn)室最先進(jìn)的技術(shù)光電轉(zhuǎn)換效率也不大于 10%。應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作背場和電極，確保良好的導(dǎo)電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性。而 180W的單晶硅電池組件和 100W 非晶硅薄膜電池組件外形尺寸相差不大。 組件參數(shù)如下： a 最大功率（ Pmax）： 180Wp b 開路電壓（ Voc）： 43V c 短路電流（ Isc）： d 最大功率點(diǎn)電壓（ Vmp）： 35V 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 23 e 最大功率點(diǎn)電流（ Imp）： f 組件尺寸（ mm）： 1580179。光伏跟蹤器可分為如下類型：單軸跟蹤器、方位角跟蹤器、雙軸跟蹤器，不同跟蹤系統(tǒng)在當(dāng)?shù)貤l件下對發(fā)電量 （ 與固定支架相比 ）的影響不同，雙軸跟蹤器能使方陣能量輸出提高約 29％，單軸跟蹤器能使方陣能量輸出提高 25％，方位角跟蹤器能使方陣能量輸出提高 21％。本項(xiàng)目中固定安裝系統(tǒng)的方陣傾角經(jīng)過RET Screen 能源模型 — 光伏項(xiàng)目軟件優(yōu)化，以及綜合考慮節(jié)約用地的原則，本次固定的太陽能支架方陣斜角為 45 度。逆變器型號采用 SG100K3。 保護(hù)功能： 極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、孤島效應(yīng)保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)、接地保護(hù)； 系統(tǒng)通訊： 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 26 通訊接口： RS485 或 CAN 總線； 電網(wǎng)監(jiān)測：按照 UL1741 標(biāo)淮。經(jīng)過計(jì)算得光伏網(wǎng)陣平面布置時(shí) CNPV180W 組件行間距離為。各區(qū)之間用維修道路分開，區(qū)內(nèi)再以 100kW 作為子系統(tǒng)劃分。當(dāng)它們的溫度升高時(shí)，不同類型的大多數(shù)電池效率呈現(xiàn)出降低趨勢。 （ 2） 光伏電站內(nèi)用電、線損等能量損失 初步估算電站內(nèi)用電、輸電線路、升壓站內(nèi)損耗。太陽能日照數(shù)擬采用 NASA 數(shù)據(jù) 庫提供的 22 年間太陽輻射數(shù)據(jù)的平均值。最佳安裝角度45176。在赤峰市元寶山區(qū)光伏發(fā)電 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 31 站建設(shè) 35kV 升壓站一座，本期 光伏發(fā)電系統(tǒng)以 10kV 電壓等級接入光伏發(fā)電站升壓站，光伏發(fā)電站升壓站出單回 35kV 線路至站址附近 110kV 變的 35kV 側(cè)。 升壓變電站主接線方式 升壓變電站裝設(shè)一臺(tái) 雙繞組有載調(diào)壓變壓器。 3179。 ％/，接線組別 Y， yn0；另一臺(tái)由 10kV 線路引接，電壓 10177。所用變壓器擬采用干式變壓器， 380/220V 配電裝置選用 GCS 型抽屜式開關(guān)柜。 隔 離 開 關(guān)：選用 ZN35T/400。 變電站采用架構(gòu)避雷針和獨(dú)立避雷針組成防直擊雷聯(lián)合保護(hù)。變電站接地裝置采用以水平接地體為主的復(fù)合接地裝置。照明設(shè)正常照明和事故照明。 10kV 配電裝置布置在站區(qū)西北側(cè)，采用屋內(nèi)開關(guān)柜單列布置。主要實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行控制和安全保護(hù)、故障檢測及處理、運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)記錄顯示以及人工操作，配備有 多種通訊接口，能夠?qū)崿F(xiàn)就地通訊及遠(yuǎn)程通訊。 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 35 升壓站（ 35kV）控制、保護(hù)、測量和信號 l、 35kV 升壓站控制采用微機(jī)監(jiān)控的變電所自動(dòng)化系統(tǒng)，將變電所的二次設(shè)備 （ 包括控制、保護(hù) 、信號、測量、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)終端等 ） 應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，組成計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備代替人工對變電所執(zhí)行監(jiān)控、保護(hù)、測量、運(yùn)行操作管理，信息遠(yuǎn)傳及其協(xié)調(diào)。現(xiàn)地控 制級設(shè)備主要由測控設(shè)備和保護(hù)設(shè)備組成，保護(hù)設(shè)備 獨(dú)立，測控裝置采用面向設(shè)備，單元化設(shè)計(jì)。當(dāng)計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)完全。第一層控制設(shè)置在站內(nèi)監(jiān)控人機(jī)界面工作站上，可通過鍵盤或鼠標(biāo)進(jìn)行控制操作，作為在站內(nèi)操作控制的主要操作方式。分層即設(shè)置全所控制級和現(xiàn)地控制級二層結(jié)構(gòu)，二層之間通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；分布即現(xiàn)地控制級的保護(hù)與測控相互獨(dú)立。 光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)防反二極管及直流側(cè)熔斷器，對逆變器設(shè)有過載、短路、過壓、欠壓等保護(hù)，保護(hù)裝置動(dòng)作后同時(shí)發(fā)出保護(hù)裝置動(dòng)作信號。繼電保護(hù)間、所用配電室和蓄電池室均布置在主控制樓內(nèi)，主控制樓布置在站區(qū)北側(cè)。主控制室、建筑主要通道、繼電保護(hù)室、蓄電池室、所用 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 34 電室、 10kV 配電裝置室設(shè)置疏散指示燈。光伏發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)接地、工作接地、過壓保護(hù)接地使用一個(gè)接地裝置，按小接地短路電流考慮，接地裝置的 接地電阻值不大于 4Ω。 10kV 屋內(nèi)配電裝置，為防止雷電侵入波及操作過電壓，在進(jìn)、出線均裝設(shè)過電壓保護(hù)器。 電 纜：逆變器與變壓器低壓側(cè)選用 VLV22。 3179。 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 32 %/，接線組別 Y， yn0。自用電源分別通過、 ；所用電壓為 380/220V，為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，變電所設(shè) 2 臺(tái)容量為 200kVA、互為備用的站用變壓器，一臺(tái)電源由站內(nèi) 10kV 母線引接，電壓 10177。在 10kV側(cè)安裝 2Mvar動(dòng)態(tài)電容補(bǔ)償裝置。本工程安裝的 光伏電池組件采用每 1MW 一變，共 2 臺(tái) 相變，以 2 回 35kV 線路通過地埋電纜接入光伏電站 35kV 開關(guān)站的 35kV 母線上。 6 電氣 電氣一次 接入電力系統(tǒng)方式 本項(xiàng)目發(fā)電量大部分自用，余量上網(wǎng)。 表 54 各月水平面上的平均輻射量 月 1 2 3 4 5 6 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 30 輻 射 量（ kWh/m2/day） 月 7 8 9 10 11 12 輻射量（ kWh/m2/day） 表 55 各月平 均溫度 月 1 2 3 4 5 6 溫度（℃） 20 月 7 8 9 10 11 12 溫度（℃） 本工程光伏組件選用單晶硅太陽電池組件，可按 25 年運(yùn)營期考慮，系統(tǒng) 25 年電量輸出衰減幅度為每年衰減 %，至 25 年末，衰減率為 20%。 機(jī)組的可利用率 雖然太陽能電池的故障率極低，但定期檢修及電網(wǎng)故障依然會(huì)造成損失，其系數(shù)取 1％，機(jī)組可利用率為 99％。 電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的損耗 （ 1） 逆變器的平均效率 逆變器是用來控制太陽電 池方陣和把直流輸出變?yōu)榻涣鬏敵龅膬x器。見示意 圖 5圖 54。每十個(gè)子系統(tǒng)組成一個(gè) 1MW 分系統(tǒng)。行間距離的計(jì)算要相對復(fù)雜一些，通常陣列的影子長度因安裝場所的經(jīng)度、季節(jié)、時(shí)間不同而異，如果在最長時(shí)間的冬至，從上午 9 時(shí)至午后 3 時(shí)之間，影子對陣列沒有遮擋，那么光伏輸出功率就不會(huì)有影響。該逆變器克服了晶 閘管有源逆變的一切弊病，可靠性高，保護(hù)功能全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因子正弦波電流、無諧波污染供電等特點(diǎn)。 逆變器的選擇 并網(wǎng)逆變器具有最大功 率跟蹤功能，該設(shè)備用來把光伏方陣連接到系統(tǒng)的部分。所以本項(xiàng)目安裝固定形式的支架系統(tǒng)。 35 g 電池片轉(zhuǎn)換效率： % h 組件轉(zhuǎn)換效率： % 1580 35 808 圖 51 CNPV180M 正面詳圖 圖 52 CNPV180M 背面詳圖 光伏系統(tǒng)方陣支架的類型 太陽能電池陣列用支架 FRONT VIEW 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 24 光伏系統(tǒng)方陣支架的類型有簡單的固定支架和復(fù)雜跟蹤系統(tǒng)。 本工程太陽能電池組件擬采用單晶硅太陽能電池組件。而非晶硅薄膜電池目前 Pm 較大的也就 100W 左右。 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 22 （ 3）單片電池組件在封裝過程中采用先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證片內(nèi)各處轉(zhuǎn)換 效率的均勻性。 （ 1）單晶硅太陽電池組件作為目前技術(shù)最為成熟，應(yīng)用最廣的電池組件。單晶硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較高，但價(jià)格相對較高。當(dāng)前商業(yè)應(yīng)用的薄膜電池轉(zhuǎn)化效率較低，硅基薄膜電 池為 58%， CdTe 電池為11%， CIGS 電池為 10%。在光伏電池組件生產(chǎn)方面我國 2020 年已成為第三大光伏電池組件生產(chǎn)國，生產(chǎn)的組件主要出口到歐美等發(fā)達(dá)國家。選擇的原則可參照供貨商的價(jià)格、產(chǎn)品供貨情況、保障、效率等。由此可見，開發(fā)新能源特別是太陽能資源將成為我國改善能源危機(jī)、調(diào)整電力結(jié)構(gòu)的重要措施之一。 赤峰市電力電量預(yù)測 太陽能光伏發(fā)電示范工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 19 表 41 赤峰市電力電量預(yù)測 單位：億 kWh、 MW 年份 2020（實(shí)際） 2020年 2020年 十一五遞增 2020年 2020年 2020年 十二五遞增 全社會(huì)用電量 18 16% 29 10% 網(wǎng)供最大負(fù)荷 232 245 260 11% 285 310 400 9% 光電站建設(shè)必要性 太陽能是一種清潔能源，是取之不盡、用之不竭的可再生能源，與傳統(tǒng)能源相比，太陽能發(fā)電不依賴外部能源，沒有燃料價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)電成本穩(wěn)定。 近年來，赤峰市國民經(jīng)濟(jì)逐年加速增長， 2020 年在國際金融危機(jī)的背景下，全市仍然完成生產(chǎn)總值 123 億元，同比增長 %。 赤峰市電網(wǎng)現(xiàn)狀 赤峰地區(qū)電網(wǎng)位于東北電網(wǎng)的西部，目前赤峰地區(qū)電網(wǎng)以 220kV 電壓等級電網(wǎng)為主干網(wǎng)架，赤峰地區(qū)現(xiàn)有 220kV變電站 12座。黑龍江省中部負(fù)荷中心形成哈南～永源～綏化～大慶的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，吉林省中部負(fù)荷中心形成合心～長春南～東豐～包家的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，遼寧省中部負(fù)荷中心形成沙嶺～沈北～沈東～徐家～南芬～王石～鞍山～遼 陽的雙回路環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，大連受端電網(wǎng)形成三角環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。到 2020 年底，發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到 59410MW，結(jié)轉(zhuǎn)“十二五” 17200MW。 h，最大負(fù)荷 79770MW。 h，最大負(fù)荷將達(dá)到 45820MW。 東北電網(wǎng)共有 500kV 輸電線路 31 回，總長 5035km； 220kV 輸電線路 473 回，總長 23545km。 場地處于抗震的有利地段，本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為 。 建議及說明 場地地基穩(wěn)定，巖土工程條件較好，適宜本工程的建設(shè)。 站址范圍內(nèi)無礦產(chǎn)資源及文物分布。該層厚度不均，厚度一般為 ~。 地層結(jié)構(gòu)及不良地質(zhì)作用 擬建站址區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)沖積層（ Q4al），巖性主要為粉土、粘性土及砂土地層。 3 工程地質(zhì) 工程地質(zhì)條件