某太陽能電力公司20mw兆瓦太陽能發電應用工程項目申請報告word可編輯版(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 項目申請報告 14 需要說明的是，光伏電站電能質量分析的基礎是逆變器的性能參數。本報告以下的分析計算均基于中 節能光伏工程技術中心提供的相關資料。 諧波 太陽能光伏發電系統通過光伏組件將太陽能轉化為直流電能，再通過并網型逆變器將直流電能轉化為與電網同頻率、同相位的正弦波電流，并入電網，在將直流電能經逆變轉換為交流電能的過程中，會產生大量諧波。 本報告按國家標準《電能質量 公用電網諧波（ GB/T1454993）》來校核太陽能光伏發電系統產生的諧波對系統的影響。此標準中標稱電壓 20kV 的電壓總諧波畸變率限值為 ％，標稱電壓 110kV 的電壓總畸變率限值為 %。 根據諧波計算結果（詳見《 XX20MWp 太陽能光伏電站一次接入系統專題研究》（ 32X05481KX）），兩個方案 PCC 點總電壓波形畸變率均小于 ％，能夠滿足國家標準中關于公用電網諧波電壓限值的規定。逆變器在輸出額定交流功率時，各次諧波電壓含有率也在要求的范圍內，但兩個方案注入 PCC 點的 1 13 次諧波電流均超過允許值的規定。 建議本工程對擬采用的逆變器的濾波性能加以改進，同時在本工程發電裝置并網時，對實際注入 PCC 點的諧波電流（電壓）需按規定測量方法進行測量，并相應地加裝濾波裝置以滿足國家標準的相關規定。 電 壓波動及偏差 太陽能光伏發電裝置的實際輸出功率隨光照強度的變化而變化，除設備故障因素以外，發電裝置輸出功率隨日照、天氣、季節、溫度等自然因素而變化，輸出功率極不穩定。 根據《供電電壓偏差》（ GB/T123252021）規定： 20kV 供電電壓允許偏差值的范圍為標稱電壓的 +7%～ 7%； 110kV 供電電壓正、負偏差絕對值之和不超過標稱電壓的 10%。 根據《電能質量 電壓波動和閃變》（ GB/T123262021）要求：對于 20kV 系統，電壓波動的范圍不應超過 ％～ 4％；對于 110kV 系統，電壓波動范圍 不應超過 1%～ 3%。 本報告考慮在最嚴重情況下，按以上標準來校核太陽能光伏發電系統對系統電壓的影響。光伏發電裝置接入系統后，當輸出功率從 20MW（最大輸出功率）降低到零的時候， 估算小方式下 PCC 點的電壓變化值。 20MW 太陽能發電應用工程 項目申請報告 15 對于方案 1 和方案 2， PCC 點的電壓變化值分別為 %、 %，電壓變化較小。實際運行時光照的變化一般為漸變過程，光伏電站功率變化引起的電壓波動及電壓偏差應小于此估算值。因此，可認為本工程光伏發電系統引起的電壓波動及偏差在標準允許范圍以內。 電壓不平衡度及直流分量 根據中節能 光伏工程技術中心提供資料 ,本工程采用的 Powerone 光伏逆變器交流輸出電力不存在電壓不平衡情況。 本工程采用逆變器中未集成隔離變壓器，但交流側輸出電流中的直流分量較小，僅為基波的 %,小于《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定 (試行 )》中規定要求值；逆變后又經過隔離變壓器升壓至 20kV，電站內 20kV 輸出側的直流分量近似為零。 電壓 /無功調節 根據國網公司光伏電站接入系統技術規定，本工程光伏電站的功率因數應能夠在 （超前）～ （滯后）范圍內連續可調。在其無功輸出范圍內，應具備 根據并網點電壓水平調節無功輸出，參與電網電壓調節的能力，其調節方式、參考電壓、電壓調差率等參數應可由電網調度機構遠程設定。 由于本光伏電站注入 PCC 點的部分奇次諧波電流（ 1 13 次）不滿足國標要求，且考慮光伏電站低出力方式下，由于站內無功損耗，可能導致并網點功率因數較低，本期光伏電站需裝設少量無功補償裝置進行諧波治理，并滿足并網功率因數考核要求，具體補償容量宜結合光伏電站并網后諧波實測情況及 XX 當地供電公司運行要求確定。 其它技術要求 為滿足光伏電站自身以及電網的運行安全，光伏電站接入 系統還應滿足功率控制和電壓調節要求、電網異常時的響應特性要求、安全與保護要求、通用技術要求、通信與信號要求等等。具體要求參見《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定》相應章節中關于中型光伏電站的部分。 小結 根據計算分析，電力系統部分有如下主要結論和建議： （ 1）從 XX20MWp 周邊供電網絡的現狀及電網建設規劃出發，依據相關規20MW 太陽能發電應用工程 項目申請報告 16 定，提出兩個專線并網方案，即方案 1（以 20kV 電壓等級專線接入 220kV 興陽變，從光伏電站 20kV 匯流母線新建 1 回 20kV 線路送出電力），方案 2（以 110kV電壓等級專線接入 220kV 興陽變，將光伏電站 20kV 匯流電力升壓為 110kV，再新建 1 回 110kV 線路送出電力）。經過經濟技術比較分析，兩個方案都是可行的，且各有優劣。 （ 2）根據中節能光伏工程技術中心提供的逆變器資料，本項目光伏電站接入系統所引起的部分奇次諧波電流不符合國家相關技術標準，需對擬采用逆變器濾波性能加以改進，或在加裝相應濾波裝置進行諧波治理。 （ 3）根據中節能光伏工程技術中心提供的資料，本項目光伏電站接入系統所引起電壓波動和閃變、電壓不平衡度及直流分量等電能質量影響均符合國家相關技術標準。 （ 4）根據國家電網 公司光伏電站接入電網技術規定要求，本項目光伏電站的功率因數應能夠在 （超前）～ （滯后）范圍內連續可調。 （ 5）由于本光伏電站注入 PCC 點的部分奇次諧波電流不滿足國標要求，且考慮光伏電站低出力方式下可能導致并網點功率因數較低，本期光伏電站需裝設少量無功補償裝置進行諧波治理，并滿足并網功率因數考核要求，具體補償容量宜結合光伏電站并網后諧波實測情況及 XX 當地供電公司運行要求確定。 （ 6）為滿足光伏電站自身以及電網的運行安全，光伏電站的電壓、頻率響應特性等還應滿足國家電網公司光伏電站接入電網技術規定的 要求。 （ 7）建議加強對太陽能光伏發電站的運行管理。由于太陽能光伏發電系統的輸出功率不穩定，本工程光伏電站實際并網后，建議安裝電能質量監測裝置對其諧波電流（電壓）進行測量，監測其是否滿足國家標準的相關規定。 20MW 太陽能發電應用工程 項目申請報告 17 3 資源綜合利用分析 資源 利用 太陽能資源概況 地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關。資源豐度一般以全年總輻射量和全年日照總時數表示。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區的全年總輻射量或日照總時數最大，為世界太陽能資源最豐富地區。 我國屬太陽能資源豐富的國家之一，全國總面積 2/3 以上地區年日照時數大于 2021 小時。 圖 31 我國太陽能資源分布 我國將圖 31 中日照輻射強度超過 9250MJ/m2 的西藏西部地區以外的地區分為五類。 一 類地區 ： 全年 日照時 數 為 3200～ 3300 小 時，年 輻射量 在 7500 ～9250MJ/m2。相當于 225～ 285kg 標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新疆南部等地。 二 類地區 ： 全年 日照時 數 為 3000～ 3200 小 時， 年 輻射量 在 5850 ～7500MJ/m2，相當于 200～ 225kg 標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括河北西北項目 所在地 20MW 太陽能發電應用工程 項目申請報告 18 部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。此區為我國太陽能資源較豐富區。 三類地區 ： 全年日照時數為 2200～ 3000 小時， 年 輻射量在 5000～ 5850 MJ/m2，相當于 170～ 200kg 標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇中北部和安徽北部等地。 四類地區 ： 全年日照時數為 1400～ 2200 小時， 年 輻射量在 4150～ 5000 MJ/m2。相當于 140～ 170kg 標準煤燃燒所發出的熱量。主要是長江中下游、福建、 浙江和廣東的一部分地區，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以。 五 類地區 ： 全年 日照時 數 約 1000～ 1400 小 時， 年 輻射量 在 3350 ～4190MJ/m2。相當于 115～ 140kg 標 準煤燃燒所發出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。此區是我國太陽能資源最少的地區。 一、二、三類地區，年日照時數不小于 2200h，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區，面積較大，約占全國總面積的 2／ 3 以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價值。 當地太陽能資源概況 XX 氣象局沒有觀測當地近十年月平均太陽總輻射量及月平均太陽總輻射強度。只提供了鹽城地區某個氣象站點多年年平均太陽輻射量，原始數據為 千卡 /厘米 ，據此數據推算出的年平均太陽輻射量為 ： 4922 MJ/ 光伏可研通常以美國宇航局（ NASA）提供的衛星觀測資料作為本階段設計的參考。 NASA 提供的 XX 縣各月平均峰值日照時數（ 1983 年 7 月～ 2021 年 6）見表 31。 表 31 XX 各月平均峰值日照時數 kWh/m2/day Lat Lon Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Annual Average 22year Average 根據 NASA 提供的太陽輻射數據可計算出多年平均太陽輻射量 5282 MJ/。 NASA 提供的太陽輻射資料是通過太空衛星觀測后再換算成地面數據，會與20MW 太陽能發電應用工程 項目申請報告 19 地面直接測量數據之間存在一定的誤差， XX 氣象站總輻射量觀測數據與 NASA之間的誤差詳見表 32，通過表中可以看出誤差較大。因此，本項目以 XX 氣象局提供的多年平均 太陽輻射量 4922 MJ/ 作為設計依據。 建設光伏電站結論 XX 地區年平均日照 小時，多年平均太陽輻射量 4922 MJ/m2a，屬我國第三類太陽能資源區域。 XX 地區地勢平坦，交通運輸等條件較好，并網接入條件優越，適合建設大型太陽能光伏并網電站。 資源節約措施 節約土地 措施 本工程 場地 是利用 XX 縣臨港工業區灘涂區域高壓出線走廊下方的閑置用地， 大量節約土地資源。 建筑節能降耗措施 本工程所處江蘇省 XX縣 ，屬夏熱冬冷地區。廠房建筑按照《公共建筑節能設 計標 準》 GB501892021和 《江蘇 省民 用建 筑熱 環境 與節 能設 計標 準》DB32/4782021有關規定進行建筑節能設計，建筑布局選擇最佳的建筑平面主朝向，充分利用冬季日照和夏季自然通風；控制合理的體型系數與窗墻面積比；優化保溫材料和構造做法，使屋面及外墻傳熱系數滿足規范要求；門窗選用熱工性能好的型材和中空玻璃框、排架填充材料，由傳統的粘土磚改為經濟、實用、保溫性能好的粉煤灰加氣混凝土輕質砌塊和燒結磚，既符合國家嚴格限制毀田取土燒磚的規定，也 實現 了粉煤灰廢料 的循環 利用。 20MW 太陽能發電應用工程 項目申請報告 20 4 節能方案分析 用能標準 和節能規范 （ 1） 中華人民共和國《節約能源法》、《可再生能源法》、《電力法》、《建筑法》、《 清潔生產促進法 》； （ 2） 國務院關于發布促進產業結構調整暫行規定的通知（國發〔 2021〕 40號）； （ 3）國家鼓勵發展的資源節約綜合利用和環境保護技術 (國家發改委 2021第 65 號 )； （ 4）《工業企業能源管理導則》 GB/T 155871995； （ 5）建設部“關于發布《工程建設標準強制性條文》（電力工程部分）的通知”建標〔 2021〕 241 號 ； （ 6） 《公共建筑節能設計標準》 (GB501892021)； （ 7）《江 蘇省民用建筑熱環境與節能設計標準》（ DB32/478－ 2021）； （ 8） 國家、行業其它有關節能設計標準及控制指標 。 節能措施和節能效果分析 光伏發電是一種清潔的能源，不 直接 消耗資源 。 本工程建成后， 25 年年