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光伏發(fā)電示范項目可行性研究報告光伏發(fā)電示范項目可行性研究報告光伏發(fā)電示范項目可行性研究報告(word格式文檔,下載后可修改編輯!)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章概述 31.1項目概況 3設(shè)計依據(jù) 31.3工作過程 31.4研究范圍 41.5主要設(shè)計原則 5\o"CurrentDocument"第二章 電力系統(tǒng) 62.1電力系統(tǒng)現(xiàn)狀 62.2電力需求預(yù)測 7電源規(guī)劃與電力平衡分析 92.4工程建設(shè)的必要性 122.5電廠在系統(tǒng)中的作用和地位 142.6電廠接入系統(tǒng)方案設(shè)想 142.7送出工程建設(shè)項目及投資估算 14\o"CurrentDocument"第三章場址太陽能資源及發(fā)電量預(yù)測 153.1概述 15日照時數(shù)和日照百分率 163.3太陽能輻射量 213.4發(fā)電量估算 23\o"CurrentDocument"第四章建廠條件 254.1 場址概況 254.2交通運輸 29區(qū)域穩(wěn)定性和工程地質(zhì) 304.4電廠水源 34\o"CurrentDocument"第五章 太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀 345.1概述 345.2關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀 365.3光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀 425.4金太陽工程 48\o"CurrentDocument"第六章 工程設(shè)想 49項目總體技術(shù)方案 496.2電站總體規(guī)劃及總平面規(guī)劃 536.3太陽能電池組件及逆變器選型 636.4太陽能電池方陣設(shè)計 696.5電氣 706.6監(jiān)控系統(tǒng) 806.7建筑設(shè)計 806.8結(jié)構(gòu)設(shè)計 82\o"CurrentDocument"第七章環(huán)境影響及水土保持 85環(huán)境影響 857.2水土保持 87節(jié)能減排效益分析 917.4結(jié)論 91\o"CurrentDocument"第八章 節(jié)約和合理利用能源 918.1節(jié)能 918.2節(jié)水 92節(jié)約原材料 93\o"CurrentDocument"第九章電站定員 93\o"CurrentDocument"第十章 工程實施條件及工程進度 9310.1工程實施條件 9310.2工程輪廓進度 94\o"CurrentDocument"第十一章 初步投資估算及財務(wù)與風(fēng)險分析 95投資估算 95財務(wù)評價 99\o"CurrentDocument"第十二章結(jié)論及建議 102結(jié)論 102建議 103第一章概述1.1項目概況工程名稱:某某光伏發(fā)電示范項目工程編號:44-F3881K設(shè)計階段:可行性研究階段資金結(jié)構(gòu):本項目由某某發(fā)展新能源有限公司控股建設(shè)經(jīng)營機組投產(chǎn)時間:根據(jù)投資方對項目進度的安排,計劃 2011年3月投運。1.2設(shè)計依據(jù)《關(guān)于開展某某光伏發(fā)電示范項目可行性研究工作的委托函》1.3工作過程2015年5月,某某發(fā)展新能源有限公司根據(jù)太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,計劃在某某建設(shè)光伏發(fā)電示范項目,項目規(guī)劃 10MW首期建設(shè)3MW設(shè)置固定傾角太陽能方陣,單軸和雙軸跟蹤太陽能方陣。某某發(fā)展新能源有限公司委托我院開展項目的可行性研究工作,委托上海航天汽車機電股份有限公司太陽能系統(tǒng)分公司為合作單位。 我院接受委托后,隨即組成項目小組,于2015年6月對廠址進行了現(xiàn)場踏勘,并對項目的建廠條件,布置,送出工程及設(shè)備選型進行了研究。我院參加本項目的工作人員主要有:姓名專業(yè)姓名專業(yè)在可行性研究報告編制期間,我們得到了某某發(fā)展新能源有限公司的大力支持和配合,保證了可行性研究的順利進行。1.4研究范圍本報告研究范圍是某某光伏發(fā)電示范項目的工程見識規(guī)模,選址及氣象條件,工程的技術(shù)方案,項目建設(shè)的意義和必要性,環(huán)境和社會效益,項目的經(jīng)濟分析和風(fēng)險分析,包括:電力系統(tǒng);場址太陽能資源評價;太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀;電站場址建設(shè)條件;大型并網(wǎng)太陽電池發(fā)電技術(shù)方案;環(huán)境保護、消防、勞動安全;工程實施條件及工程進度;投資估算及經(jīng)濟評價。1.5主要設(shè)計原則1.5.1總的技術(shù)原則貫徹“安全可靠、經(jīng)濟適用”的電力建設(shè)方針。貫徹并網(wǎng)光伏電站建設(shè)占地應(yīng)主要是非耕用土地的原則。貫徹并網(wǎng)光伏電站應(yīng)靠近電網(wǎng),易于接入的原則。全面執(zhí)行國家相關(guān)的政策、法規(guī)。太陽電池組件采用國內(nèi)產(chǎn)品,MWp級大功率逆變器采用國外進口產(chǎn)品。1.5.2專業(yè)技術(shù)原則場址太陽能資源評價:根據(jù)太陽輻射量、溫度等氣候資料以及地理位置信息等資料,針對太陽能光伏電站對場址太陽能資源進行評價, 確定太陽電池陣列面得最佳安裝傾角,并預(yù)測光伏電站不同時間段的發(fā)電量??傮w規(guī)劃布置:結(jié)合場址地形地質(zhì)條件,采用適當(dāng)場地平整,集中布置與局部分散布置結(jié)合,簡化路網(wǎng)、電纜匯集橋架。太陽能電池方陣方陣設(shè)計要盡量縮短匯流線路,方陣出線端要位置合理并統(tǒng)一綜合考慮。絕大部分太陽電池陣列安裝采取成熟的陣列面傾角固定的方式,保障電站能可靠地發(fā)電:為了試驗研究太陽電池陣列跟蹤系統(tǒng),設(shè)置太陽電池陣列面角度可單軸或雙軸調(diào)整的安裝方式。電氣系統(tǒng)在電氣線路上,將大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)分為若干獨立的系統(tǒng),每個分系統(tǒng)由若干發(fā)電單元組成,包括太陽電池組件及并網(wǎng)逆變器。根據(jù)大型光伏電站及本工程的特點,合理設(shè)置可靠的避雷、防雷及接地保護系統(tǒng)。4.監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)要適應(yīng)大型光伏電站及本工程的特點,采用集中控制方式,實線全站的綜合自動化。第二章電力系統(tǒng)2.1電力系統(tǒng)現(xiàn)狀2.1.1某某市電力系統(tǒng)概況某某市地處祖國大陸的最南端,東臨南海,南靠瓊州海峽,西臨北部灣,海岸線長達1555.7km。某某北有黎湛鐵路,并與三茂鐵路相接,是海南省通往大陸的必由之路。某某港屬天然深水良港,為我國對外貿(mào)易的重要口岸, 大西南的主要出???。截至2014年底,某某市總裝機容量2660.7MW其中奧里油電廠2*600MW接入500kv及以下電壓層。某某市裝機年總發(fā)電量 71.9億kWh其中火電裝機2652.2MW年發(fā)電量71.19億kWh水電裝機僅8.3MW年發(fā)電量0.11億kWh某某電網(wǎng)處于廣東電網(wǎng)最西端,通過港城 -茂名雙回500kV線路和榭赤線、湛泥線、吳泥線、坡天線四回220kV線路與茂名電網(wǎng)相聯(lián)。2014年某某有500kV變電站1座,即港城站,主變?nèi)萘?50MVA共有220kV變電站、隧溪站、赤坎站、坡頭站、廉江站和吳川站、邁旺站,線路23回,總長581km,除徐聞縣外,市區(qū)、隧溪、廉江、吳川、雷州均有 220kV電網(wǎng)覆蓋;110kV公用變電站43座,變壓器64臺,主變?nèi)萜?279MVA35kV變電站28個,35kV變壓器45臺,容量264.6MVA2014年某某市全社會用電量63.8億kW比2007年增長2.4%;全社會用電最高負荷1284MW比2007年增長7.0%。全市供電量55.0億kWh比2007年增長5.7%;供電最高負荷1088MW比2007年增長8.3%。2.1.2某某概況某某位于某某市霞山區(qū)東南面的某某港灣內(nèi), 距離市區(qū)2.8海里,地理位置得天獨厚。全島南北寬1.4km,東西線長7.44km,面積約3.6km2。某某最高電壓等級為10kV,從110kV南調(diào)站出線1回特呈線供電全島。島內(nèi)10kV總變電量17.383MVA特島2014年供電負荷9.826MW2.1.3本項目概況本項目擬建在島上特呈學(xué)校的東面及東北面的地塊上, 總建設(shè)規(guī)模規(guī)劃為10MW光伏太陽能組件,一期建設(shè)3MW光伏太陽能電池板及其并網(wǎng)組件。業(yè)主計劃項目投產(chǎn)時間為2011年。2.2電力需求預(yù)測2.2.1某某市電力需求預(yù)測某某市把實施工業(yè)立市為發(fā)展戰(zhàn)略,以工業(yè)園區(qū)為載體,重點發(fā)展臨港石化、能源、造紙、鋼鐵、機械等支柱產(chǎn)業(yè),做大做強傳統(tǒng)工業(yè)。在《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》 和國家《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》中均有提到某某鋼鐵基地建設(shè),項目選址某某東海島。某某鋼鐵基地初步規(guī)劃為年產(chǎn)鋼1000萬噸,鋼材940萬噸,總投資600億元,產(chǎn)品以滿足廣東及國內(nèi)市場急需的高附加值產(chǎn)品為主,遠景還可能新增產(chǎn)能。2015年8月,中國石油化工集團有限公司宣布: 由中石化與科威特綜合投資建設(shè)的煉油石化項目正式落戶某某東海島, 首期工程包括年產(chǎn)1500萬噸煉油廠和100萬噸乙烯廠,最終規(guī)模包括年產(chǎn)3000萬噸煉油廠和200萬噸乙烯廠。中科煉化項目將在半年內(nèi)完成環(huán)評等前期和核準工作。根據(jù)寶山鋼鐵基地、曹妃甸鋼鐵基地、大亞灣石化基地等地區(qū)建設(shè)經(jīng)驗,配套產(chǎn)業(yè)約為1.5-5倍的帶動效應(yīng),拉動擴是采選業(yè)、金屬加工業(yè)、貿(mào)易、倉儲運輸、工程施工、設(shè)備制造、石化下游冶煉、精細化工與檢修、信息服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進區(qū)域經(jīng)濟整體發(fā)展。“十二五”期間,隨著某某鋼鐵基地、中科煉化等大項目的落戶,預(yù)計某某地區(qū)的用電荷將會加速增長。參考《某某“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃》的最新研究成果,預(yù)測某某市的電力需求:預(yù)測 2016年全社會用電量和用電荷最高負荷分別為75億kWh和1450MW“^一五”期間年均增長分別為8.8%和935%2015年分別為117億kWh和2170MW“十二五”期間年均增長率分別為9.3%和8.4%;2020年分別為202億kWh和3570MW“十三五”期間年均增長率分別為11.5%和10.5%.預(yù)測結(jié)果見表2.21。表2.2.1 某某市電力需求預(yù)測表(不考慮湛鋼用電) 單位:億kWhMW年份20052016201520201、全社會用電量(億kWh)4975117202增長率(%8.89.311.52、全社會用電最高負荷(MW920145021703570年平均增長率%9.58.410.5注:2016年、2015年、2020年增長率為“^一五”、“十二五”、“十三五”年均增長率。2.2.2某某電力需求預(yù)測某某市正式通過的《某某市某某可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)規(guī)劃》 ,未來五年,某某將著重協(xié)調(diào)發(fā)展現(xiàn)代漁業(yè)、生態(tài)漁業(yè)、品牌漁業(yè),鼓勵企業(yè)開展創(chuàng)名牌活動,加快實施標準化生產(chǎn);發(fā)展生態(tài)林業(yè),突出海島特色,走科學(xué)造林道路。帶動周邊農(nóng)戶走產(chǎn)業(yè)化的道路發(fā)展海島生態(tài)林業(yè);發(fā)展海島生態(tài)旅游業(yè),近期抓好旅游線路建設(shè),遠期以生態(tài)旅游度假村建設(shè)為切入點,發(fā)展集生態(tài)養(yǎng)殖、生態(tài)旅游、休閑度假、科研產(chǎn)業(yè)、科普教育等于一體的“鄉(xiāng)村式生態(tài)經(jīng)濟綜合產(chǎn)業(yè)區(qū)”。由某某中鑫有限公司投資2億元打造的某某度假村第一期已于2015年“五一”前對外開放。度假村的漁島飯莊可同時接待2000人就餐,還能向單位、企業(yè)提供會議和住宿場所;此外度假村還向旅客出租電動觀光車環(huán)島游。度假村各種設(shè)施目前仍處于擴建當(dāng)中。某某旅游產(chǎn)業(yè)等持續(xù)發(fā)展,帶動用電增長,結(jié)合《某某“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃》的最新研究成果,對某某進行電力需求預(yù)測,預(yù)測結(jié)果詳見2.2.2.預(yù)測某某市金灣區(qū)的電力需求: 2016年全社會用電最高負荷為11000kW;2015年為13200kW表2.2.2 某某電力需求預(yù)測表年份201420162015全社會用電量最咼負何98621100013200增長率%注意:2016年增長率在2015年、2016年年均增長率、2015年增長率為“十二五增長率”。2.3電源規(guī)劃與電力平衡分析2.3.1電源規(guī)劃根據(jù)制定了《某某小火電機組關(guān)停實施方案》和《廣東省“十一五”期間主要關(guān)停機組和進度安排表》,某某“十一五”期間安排退役但尚在運行的小油電為某某興發(fā)電廠 55.6MW機組,安排在2014年退役,2016年前再退役2MW油機;小煤電2016年前還需退役157.MW機組。所有小火電在“十二五”期間全部退役。規(guī)劃期內(nèi)僅考慮經(jīng)過國家發(fā)展和改革委員會核準的電源項目和在建的電源,結(jié)合全省規(guī)劃,目前某某較為確定的電源項目分述如下:2) 徐聞洋前風(fēng)電場,容量49.5MW計劃于2015年投產(chǎn),接入110kV電壓等級。3) 徐聞勇士風(fēng)電場,容量49.5MW計劃于2016年投產(chǎn),接入110kV電壓等級。4) 徐聞燈樓角風(fēng)電場,容量49.5MW計劃于2016年投產(chǎn),接入110kV電壓等級。5) 由于原料問題某某奧里油電廠目前處于改造中,預(yù)計 2011年可完成改造,改造后容量仍為2X600MW雙回線500kV線路接入港城站。6) 規(guī)劃在2012年末建成某某鋼鐵基地一期工程,自備電廠建設(shè) 3X350MW機組,并通過3回220kV線路與廣東電網(wǎng)聯(lián)接。同期在鋼廠主設(shè)備側(cè)建設(shè)的總?cè)萘繛?112MW的四臺能源綜合利用機組將分別在2011、2012年投產(chǎn),接入鋼廠自備變電10kV母線。7) 遂溪投產(chǎn)2X50MWfe物質(zhì)能源電廠,燃燒當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物廢料。電廠投產(chǎn)時間按2011年考慮,110kV出線2回,接入220kV遂溪站110kV母線。2015年?2015年某某市合計新增電源容量1262MW改造完成電源裝機容量1200MW/2.3.2電力平衡原則平衡主要原則如下:1) 取夏季峰荷進行電力平衡。2) 根據(jù)業(yè)主計劃,本項目計劃于 2011年上半年投產(chǎn),暫不考慮后繼發(fā)電容量。3) 本項目為光伏發(fā)電項目,為充分利用能源,按夏季最大出力即裝機容量參加平衡。4) 年末投產(chǎn)的機組計入當(dāng)年裝機容量,但不參加當(dāng)年電力平衡。5) 某某電力利用容量按扣除廠用電考慮。6) 小煤電利用系數(shù)取0.8,小油電利用系數(shù)取0.6,小水電利用系數(shù)取0.3,生物質(zhì)電廠利用系數(shù)取0.3。7) 全市平衡中系統(tǒng)備用按最大單臺機組容量考慮,分區(qū)平衡中不考慮備用。8) 2014年某某小煤電中有165.81MW機組屬于自備糖廠,此部分機組僅在榨糖季節(jié)(當(dāng)年12月至次年4月)開機,因此平衡中不考慮自備糖廠出力。233電力平衡分析根據(jù)上述平衡原則,對某某110V及以下電網(wǎng)進行電力平衡,結(jié)果詳見表2.32.由平衡結(jié)果可知,“十一五”期間某某110kV及以下電網(wǎng)難以實現(xiàn)供需平衡,2016年某某110kV及以下需要220kV網(wǎng)供電1389MW/進入“十二五”后,由于某某自身負荷進一步發(fā)展,某某 110kV及以下電網(wǎng)不能實現(xiàn)自身供需平衡,需要220kV電網(wǎng)提供大量電力.在2011年某某110kV及以下電網(wǎng)需要省網(wǎng)供電14760MW2015年需要220kV電網(wǎng)供電1950MW/可見,本項目電力容量相對較小,某某 110kV及以下電網(wǎng)均存在消納全部電力的空間。表2.3.2 某某110kV及以下電網(wǎng)電力平衡年份20142015201620112012201320142015一、最高負荷12841361145015521676181819912170二、電源裝機容量2623124112541991781761601、遂溪生物質(zhì)能源1001001001001002、110kV及以下煤電194.5194.5194.537.037.016.016.03、110kV及以下風(fēng)電49.5148.5148.5148.5148.5148.5148.54、111kV及以下油電57.657.657.657.62.02.05、某某光伏發(fā)電3.03.03.03.03.06、110kV及以下水電10.310.310.38.38.38.38.38.3三、電源利用容量61616175424240321、遂溪生物質(zhì)能源30303030302、110kV及以下煤電23232388883、110kV及以下風(fēng)電4、111kV及以下油電35353535115、110kV及以下水電333222226、某某光伏發(fā)電3.03.03.03.03.0四、220kV及以下電網(wǎng)電力盈(+)虧(一)-1223-1300-1389-1476-1634-176-1950-2138某某目前尚無電源,規(guī)劃期內(nèi)也沒有新增電源,島內(nèi)全部用電由電網(wǎng)供
應(yīng)。2014年需要電網(wǎng)供電9862kW2016年需要電網(wǎng)供電11000kW2015年
需要電網(wǎng)供電13200kW可見,某某光伏發(fā)電項目,一期最大發(fā)電 3MW可全部在某某內(nèi)消納。2.4工程建設(shè)的必要性1) 適應(yīng)負荷發(fā)展的需要某某是廣東西部中心城市, 某某港屬天然深水良港,某某北有黎湛鐵路并與三茂鐵路相接,是海南省通往大陸的必由之路。該地區(qū)海陸交通發(fā)達。隨著“十二五”期間某某鋼鐵基地和中科煉化等大項目的落戶, 某某用電增長將進入快速上升通道,2014年全社會用電最高負荷 1284MW預(yù)計2016年1450MW“^一五”期間年均增長率9.5%;2015年達3100M0“十二五”期間年均增長率16.4%,2020年達4500MW"十三五”期間年均增長率7.7%.目前該區(qū)域110kV及以下電網(wǎng)僅有遂溪生物質(zhì)電廠 100MV,遠不能滿足該地區(qū)未來用電增長的需求,且隨著區(qū)內(nèi)負荷的增長,小火電的退役電源缺口呈增加趨勢。2013年?2015年某某110kV及以下電網(wǎng)需要省網(wǎng)供電1476MWA2138MW/某某未來大力發(fā)展旅游休閑產(chǎn)業(yè), 隨著度假村等旅游設(shè)施的不斷完善,某某用電負荷也會上升。 2016年島內(nèi)用電達到11000kW2015年達到13200kW本項目的建設(shè),在一定程度上減輕 110kV網(wǎng)的供電壓力,能較好的適應(yīng)某某市、某某負荷的發(fā)展,促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。2) 建設(shè)分布能源,減少網(wǎng)損,減輕電網(wǎng)建設(shè)壓力。某某為某某港口中心的海島,距離陸地目前通過 1回10kV電纜線路與某某主網(wǎng)相連。隨著島內(nèi)負荷的增長,僅靠現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)難以滿足島內(nèi)不斷增長的負荷需求。且某某距離主網(wǎng)較遠,與最近的 110kV南調(diào)站,距離也超過10km,通過長距離向島內(nèi)送電勢必加大網(wǎng)絡(luò)損耗,降低供電可靠性。本項目為利用太陽能實現(xiàn)能發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)“分布式發(fā)電” 。在用戶端或靠近用戶端的供能系統(tǒng)。為可再生能源綜合利用的設(shè)施,規(guī)模和容量都較小,采用模塊化的設(shè)計方式,就向近區(qū)不足1km的距離內(nèi)的某某度假村等較大負荷用戶提供電能,可以減少輸變電時電能損失,能以較少的資金、資源和環(huán)境代價,換取較高的整體投資效益和能源轉(zhuǎn)換效率。 在負荷近區(qū)給予一定得電源支撐也有助于提高電壓和供電可靠性。3)開發(fā)清潔能源,調(diào)整能源結(jié)構(gòu)廣東省在經(jīng)濟高速發(fā)展的過程中, 既要解決電力供應(yīng)不足問題,又要保護好生態(tài)環(huán)境,成為廣東省發(fā)展的必然趨勢。在今后的規(guī)劃建設(shè)過程中,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),逐步開發(fā)清潔能源。興建核電、天燃氣發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等清潔能源電站,實現(xiàn)電力結(jié)構(gòu)多元化,是今后我省電力發(fā)展的重要方向。光伏發(fā)電是一種無污染的再生能源, 具有建設(shè)周期短、使用壽命長、維護簡單、能力轉(zhuǎn)換直接等優(yōu)點,在當(dāng)今新能源開發(fā)中無論技術(shù)上、 經(jīng)濟上都是相對成熟的。因此光伏發(fā)電項目的建設(shè)有利于保護環(huán)境及調(diào)整能源結(jié)構(gòu),也符合能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。某某市日照充足,多旱少雨,常年無霜雪,具有很好的太陽能資源開發(fā)優(yōu)勢及前景,應(yīng)予以優(yōu)先安排開發(fā)本項目所處區(qū)域地勢平坦, 近區(qū)種植低矮農(nóng)作物,是發(fā)展光伏發(fā)電的較好地點。且近區(qū)有度假村等用電相對較大負荷,通過10kV電網(wǎng)就近向其供電,能夠降低能源損耗、取得較好社會、經(jīng)濟綜合效益。本項目作為示范項目有助于光伏發(fā)電在某某市乃至廣東省的推廣,充分利用太陽能這種可再生能源, 改善生態(tài)環(huán)境。因此,在某某光伏發(fā)電項目是必要和可行的。2.5電廠在系統(tǒng)中的作用和地位某某光伏發(fā)電項目總建設(shè)規(guī)模規(guī)劃為 10MV光伏太陽能組件,一期建設(shè)3MV光伏太陽能電池板及其并網(wǎng)組件。項目投產(chǎn)后,向某某內(nèi)供電,能滿足當(dāng)?shù)刎摵裳杆僭鲩L的需求,是電網(wǎng)的有益補充,能夠減輕電網(wǎng)供電壓力及提高電網(wǎng)供電可靠性。為我省地方小火電退役和電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化創(chuàng)造條件, 符合廣東省經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略。2.6電廠接入系統(tǒng)方案設(shè)想根據(jù)以上分析,某某發(fā)電項目最終建設(shè)規(guī)模為10MW島2016年已可全部在島內(nèi)消納,本期3MW電力送電方向亦應(yīng)送電島內(nèi)。綜合項目近遠期電力送出,考慮光伏發(fā)電項目于一期工程以 10kV電壓接入系統(tǒng),出線1回,至10kV特呈站,導(dǎo)線截面為300mm,長約1km詳見某某島光伏發(fā)電項目接入系統(tǒng)示意圖。最終方案在接入系統(tǒng)專題中論證。2.7送出工程建設(shè)項目及投資估算電廠送出工程包括以下項目:1) 新建1回10kV線路至10kV特呈站,導(dǎo)線截面為300mm,線路長約1km投資30萬元。2) 10kV特呈站建設(shè)相應(yīng)變電設(shè)備。投資20萬元。送出工程總投資為50萬元(2014年靜態(tài)價,不包括系統(tǒng)通信投資)。第三章場址太陽能資源及發(fā)電量預(yù)測3.1概述太陽能資源的分布具有明顯的地域性。這種分布特點反映了太陽能資源受氣候和地理條件的制約。從全球角度來看,中國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家,具有發(fā)展太陽能得天獨厚的優(yōu)越條件。 中國國土面積從南到北。自西向東的距離都在5000公里以上,總面積達960萬平方公里,為世界陸地總面積的7%在我國有著十分豐富的太陽能資源。全國各地太陽輻射總量為930?2333kW?h/m2。從中國太陽輻射總量分布來看,西藏新疆青海內(nèi)蒙古等地的輻射量較大(見圖3-1),分布的基本特點是:西部多于東部,而南部大多少于北部(除西藏、新疆外)圖3-1項目所在地---某某是廣東省某某市某某灣內(nèi)的一個島嶼, 北鄰某某市區(qū),與南三島相距最近處約800m東南為港灣出海口與太平洋相連,南為寬闊海灣與東頭山島和東海島相望,西靠某某港第四作業(yè)區(qū),離市區(qū)霞山碼頭2.8km。全島南北寬1.4km,東西長2.7km海岸線長7.44km,面積3.6km2。某某地處北回歸線以南, 屬亞熱帶氣候,受海洋氣候調(diào)節(jié),冬無嚴寒,夏無酷暑,暑季長,寒季短,溫差不大。氣溫年平均 23.2oC,7約最高,月平均為28.9oC,最高曾達38.1oC;1約最低,月平均為15.5oC,最低曾達2.8oCo氣溫宜人,草木常青,終年無霜雪。據(jù)統(tǒng)計,某某市每年能接收的太陽能達 6.248X1013kJ,相當(dāng)于21.2X108t標準煤,全市太陽輻射總量達到 5012MJ/〃,日照時數(shù)平均值為1988ho3.2日照時數(shù)和日照百分率3.2.1日照時數(shù)項目地點的氣象數(shù)據(jù)來源某某國家氣象觀測站( 1級觀測站)日照時數(shù)的觀測記錄如表3-1所示。期間觀測站有過一次搬遷記錄:1999年至2003年期間,觀測站位
于某某市霞山區(qū)人民大道南 110號(北緯21o13',東經(jīng)110024'),2004年1月1日開始,觀測站搬遷到某某市麻章區(qū)湖光鎮(zhèn)廣東海洋大學(xué)東側(cè)的新址(北緯21o09')o表3-1 某某市1999年一2014年月平均日照時數(shù)\份月份\199920002001200220032004200520062007201413.92.52.93.54.63.02.43.33.43.525.52.33.23.62.64.62.22.63.72.433.12.73.52.53.12.33.63.43.94.144.74.02.36.54.44.13.44.82.74.854.44.55.25.96.95.24.35.45.63.868.46.65.76.85.18.37.75.56.65.377.47.67.08.19.76.28.27.99.55.885.56.77.77.06.67.56.97.27.47.597.26.95.93.86.06.16.25.04.67.1\年份月份\\1999200020012002200320042005200620072014106.96.37.05.27.97.56.34.85.17.0115.75.26.75.06.26.06.74.96.85.5124.85.53.63.87.05.63.54.63.76.7由上表可以計算出某某年平均日照總時數(shù)約為 1988h。某某日照時數(shù)呈南多北少的趨勢。春季(2?3月)多陰雨天氣。5?9月受副熱帶高壓控制,陽光充足;夏季平均日照時數(shù)165h/月以上,7、8月份是日照時間最長的月份,每天平均日照約7.6h,是全年日照最多的時候。秋冬季大陸高壓脊控制,日照時數(shù)較少,每天平均日照約4.2h。某某氣象站歷年逐月日照時數(shù)見表 3-2橫圖3.2.2日照百分率某某的日照百分率時數(shù)的變化趨勢基本吻合,日照時數(shù)多,日照百分率也大。春季在20%?30沱間,全年日照百分率最小;夏秋日照百分率在50%以上,冬季日照百分率在40%左右,最大的是7月份,平均為57%某某氣象站歷年逐月日照百分率見表 3-3。表3-3 某某氣象站歷年逐月日照百分率( %
\月份年份'、、123456789101112全年1953///////4635634345/1954322925195158744855706636471955433232316151483754754767481956452324484462675559664051491957316743433364526049645242195824312647563552634357696548195928162026415750404762583240196036532020354343364341394738196133151114465646494267533739196253442620433754595461345545196365332131594836595766405347196417112044484166485561666145196567153432533460665261372245196635272234562856667855513045196729223425576164444066473644196840621334136594654696161441969131893549416263686067624619703134225424864495145472739197146224337365462546154714149—123456789101112全年19724911352643565338635334334219731737263450374833365250664019744229182865405654634645204319751931840504261416952554543
1976562711223742515250485942411977122738396054595752607049491978341612283048634852435762411979202613123336654050795267411980321716314759576257616939461981472118352847425646424052401982301316154135534545483746361983221121845577062574578454319843441014455473535868572943198522752161536741496753524219865818353749406363715059354919874640393136465864606233614819883291122436360406538586442198912381923475766566254584845199022617253950616059564760421991212815405948545566745640471992411492532435867566863434319933344252944527057586252464819944021841484433464772693142199529171238494755366145505541199628303617446160564473584246月份年份、123456789101112全年19974718343154849474058622643199819192136394859665668535045199936482637346356435960524446200023212332345157525655475142
20012728291838424651486060334020023231215245513855314545354020034223263552373524968556549200428401932406247595064545246200522101427593262545154603240200630221238414145434141445238200731331621435072373844613440201432123430412857555747614942平均332320304547575154575446433.3太陽能輻射量331太陽能輻射量項目所在地的太陽輻射量數(shù)據(jù)采用NASA勺數(shù)據(jù)。我們得到某某市每年能接收的太陽能為6.248X1013kJ,相當(dāng)于21.2X108t標準煤,全市太陽輻射總量達到5012MJ/M,日照時數(shù)平均值為1988h,平均各月總輻射見圖3-4。表3-4 某某月平均峰值太陽總輻射量時間空氣溫度相對濕度月平均峰值太陽輻照度-水平風(fēng)速月oC%kWh/打/dm/s52783.64.082.6
628.782.04.172.7729.180.54.302.9828.881.54.122.5927.779.24.022.61025.675.63.872.91121.872.53.412.71217.873.22.872.6從表3-4可計算得到某某太陽總輻射年平均值約 5012MJ/M。某某太陽總輻射的年變化體現(xiàn)為:夏季太陽高度角為最大,白天最長,獲得太陽輻射量最多,約為每個月450?501MJ/m2,7月份為峰值,最高達501MJ/〃。秋季總輻射量在每月421MJ/m左右;冬春季(12月翌年3月)偏低。冬季太陽高度角為最小,白天最短,獲得太陽輻射量最少,但大氣透明度好,太陽能比春季大。低谷在春季 2月,為250MJ/m:間歇性出現(xiàn)陰雨天氣,大氣透明度差,有時大霧濃鎖,從而大大削弱了太陽直射光照,但從年分布來看,廣東省某某市的太陽能資源相對來說還是優(yōu)越的。3.1.1 某某太陽總輻射等級參照2007年9月14日由中國氣象局政策法規(guī)司、氣象局預(yù)測減災(zāi)司、
國家氣候中心、中國科學(xué)院西雙版納熱帶雨林植物園森林生態(tài)研究中心、廣東省氣候中心、武漢區(qū)域氣候中心和南昌大學(xué)等單位有關(guān)專家在南昌召開氣象行業(yè)標準審查會審查通過的《太陽能資源評估方法》 ,對擬選站點太陽能資源豐富程度進行評估。以太陽輻射的年總量為指標,進行太陽能的資源豐富評估。具體的資源豐富程度等級見表 3-5。表3-5 太陽能資源豐富程度等級分區(qū)指標年太陽輻射總量MJ/m2年日照時數(shù)h太陽能資源豐富區(qū) I>6280>2400太陽能資源較豐富區(qū)H5020?62802000?2400太陽能資源可利用區(qū)山4190?50201600?2000太陽能資源低值區(qū) IV<4190<1600通過以上標準我們對某某太陽能資源作了區(qū)域劃分, 認為項目所在地某某太陽能資源屬于三類地區(qū),非常接近于二類地區(qū)。332項目地氣溫數(shù)據(jù)表3-6 某某地區(qū)10年氣溫極值表年項份目、1999200020012002200320042005200620072014平均最高氣溫(oC)35.235.436.234.936.33636.935.236.35.4平均最低氣溫(oC)4.98.28.15.55.25.54.75.86.95.23.4發(fā)電量估算根據(jù)場地情況和裝機容量,我們可以估算系統(tǒng)的年發(fā)電量:固定傾角太陽能方陣的年發(fā)電量為336.22萬kWh單軸跟蹤系統(tǒng)的年發(fā)電量為19.44
萬kWh雙軸跟蹤系統(tǒng)的年發(fā)電量為23.56萬kWh光伏電站的年發(fā)電總量為379.22萬kWh(見表3-7)。表3-7 不同形式安裝系統(tǒng)發(fā)電量一覽表安裝形式固定形式系統(tǒng)水平單軸跟蹤系統(tǒng)雙軸跟蹤系統(tǒng)裝機容量2.9232MW0.101250MW0.101250MW年發(fā)電量336.22萬kWh19.44萬kWh23.56萬kWh整個太陽能發(fā)電系統(tǒng)的壽命按25年計,其中太陽能電池輸出按 25年內(nèi)衰減20%計算,則系統(tǒng)運行期間每年發(fā)電量測算如下:表3-8 系統(tǒng)運行期內(nèi)每年發(fā)電量測算表年份頭際發(fā)電量(萬kWh年份頭際發(fā)電量(萬kWh1379.2214337.812376.0215334.843372.9316331.904369.6717328.595366.2418325.516363.0519322.467359.9020319.328356.5821316.209353.2022313.2210350.0623310.0211347.6424306.6512344.3725303.3813341.02第四章 建廠條件4.1場址概況4.1.1場址地理位置某某光伏電站項目場址位于某某市某某的東北面, 西北水路至某某市區(qū)約有2.8nmile。某某市位于中國大陸的最南端,廣東省西南部包括雷州半島全部和半島以北一部分,處于東經(jīng)109O31'、北緯20o?21o35'之間。某某市人民政府所在地在赤坎區(qū),某某市下轄雷州市、廉江市、吳川市(三個縣級市)和徐聞縣、遂溪縣(二縣),以及赤坎區(qū)、霞山區(qū)、坡頭區(qū)、麻章區(qū)(四區(qū)),主要島嶼有:東海島,南三島,硇洲島,某某,調(diào)順島等。某某東瀕南海,南隔瓊洲海峽與大特區(qū)海南省相望, 西臨北部灣,西北與廣西壯族自治區(qū)的合浦、博白、陸川縣毗鄰,東北與本省茂名市屬茂南區(qū)和化州、電白縣接壤。某某陸地大部分由半島和島嶼組成, 地勢北高南低,以北部廉江市境內(nèi)的雙山區(qū)占3.4%。某某海洋資源和南亞熱帶資源豐富。全市縣(市)區(qū)均臨海,海岸線長1556km,占廣東省海岸線長度的46%沿海島嶼30多個,其中有居民常駐的12個;灘涂面積近10萬hm2,占全國的5%全省48%某某較大的河有:鑒江流經(jīng)吳川市境內(nèi)46km;九州江流經(jīng)廉江市境內(nèi)89km;南渡河流經(jīng)雷州市境內(nèi)88km.某某地處北回歸線以南,屬亞熱帶氣候,受海洋氣候調(diào)節(jié),冬無嚴寒,夏無酷暑,暑季長,寒季短,溫差不大。氣溫年平均 23.2oC,7月最高,月平均為28.9oC,最高曾達38.1oC;1月最低,月平均為15.5oC,最低曾達2.8oC。氣溫宜人,草木常青,終年無霜雪。2014年全市國內(nèi)生產(chǎn)總值1050億元,人均生產(chǎn)總值15300元。某某是某某灣內(nèi)一個古老、美麗、靜謐的小島,西北、東北與某某市區(qū)和南三島相鄰,與南三島相距最近處約 800m東南為港灣出海口與太平洋相連,南為寬闊的海灣并與東頭山島和東海島相望, 西靠某某港第四作業(yè)區(qū),海路至市區(qū)霞山碼頭2.8nmile,乘水上中巴僅需7分鐘左右的時間。某某事故某某市霞山區(qū)海頭街道辦事處管轄的一個村委會, 是一個革命老區(qū),有400多年歷史的冼太廟、抗日革命舊址。4.1.2場址自然條件1)某某概述某某是某某港港口作業(yè)區(qū)的天然屏障, 地理位置得天獨厚。全島南北寬1.4km,東西長2.7km,海岸線長7.44km,面積約3.6km2.島上地勢平坦,空氣質(zhì)量優(yōu)良,海水水質(zhì)清澈見底,島上有近百棵參天古榕和斷續(xù)分布的熱帶灌叢,有沙灘3km長,且沿岸現(xiàn)有約700多畝樹齡近500年的國家重點保護紅樹林,沿岸林帶最寬處為 130m自然條件與地理位置優(yōu)越。附近海域以及島上主要產(chǎn)業(yè)為海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)與旅游觀光業(yè)。該島地處熱帶和亞熱帶氣候,終年平均氣溫在21?22oC之間,空氣清新、風(fēng)光秀麗,氣候四季如春。島上共有7個自然村,島上常住人口4500多人,是一個文明生態(tài)旅游島。某某上大部分為未利用的荒地, 部分荒地現(xiàn)種植有造紙用的桉樹等; 另外還有一些林地、魚塘、避風(fēng)塘等用地。某某村委會就位于碼頭岸邊上,島內(nèi)現(xiàn)有兩所學(xué)校,分別為特呈學(xué)校、某某太邱學(xué)校,現(xiàn)狀岸線處特呈碼頭及附近一個避風(fēng)塘和零三分部的避風(fēng)塘外, 其它均為天然岸線,北部岸線現(xiàn)狀主要為沙灘,南部岸線現(xiàn)狀主要為泥灘,泥灘分布著大片的紅樹林。整個海島十分平坦,地形單一起伏不大,地勢較低,約為 3.0?9.0m(1985國家高程基準面,下同),大致為東北高而西南低。島內(nèi)原無水庫,生活、工農(nóng)業(yè)用水主要靠地下水?,F(xiàn)島上有一座簡易的地下水水廠,但供水管網(wǎng)不完善,供水普及率較低。以往島上居民用水基本上靠打淺層水井,于2004年初通過打兩口深層水井可滿足近2萬人的飲用水問題。某某作為一個四面環(huán)海的小島, 對外交通不便,與外界聯(lián)系只能通過某某碼頭船渡。2)某某規(guī)劃與電站建設(shè)條件《某某市霞山區(qū)某某控制性詳細規(guī)劃》 (近、遠期規(guī)劃年限為2004?2016年及2016?2020年)的規(guī)劃,以下簡稱《詳規(guī)》,整個島規(guī)劃目的:加強基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè),改善投資環(huán)境,發(fā)揮資源優(yōu)勢;合理利用自然資源,創(chuàng)造環(huán)境優(yōu)美的景觀。與電站臨近和有直接關(guān)系的規(guī)劃用地為部分的村鎮(zhèn)文教用地、旅游商業(yè)用地、村鎮(zhèn)農(nóng)田耕地、生產(chǎn)研發(fā)耕地,同時還有環(huán)島主干道、支路和島上變電站、給水廠、污染處理廠等。結(jié)合整個某某的規(guī)劃以及靠近某某現(xiàn)有公路、規(guī)劃變電站等現(xiàn)場實際條件因素,本次所選取的兩個電站場址(南、北場址)相互靠近并在某某現(xiàn)有公路一側(cè),均位處某某北部相對地勢比較高和空曠的場地上,屬于為建設(shè)用地的一類用地(適宜建筑用地)。在最近的土地利用規(guī)劃修改中,可將約14.0hm沖勺農(nóng)用地置換為工業(yè)用地,以利于島內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)的需要。項目總?cè)萘?0MWa站地面積初步擬定在13.0hm左右(只考慮規(guī)劃的預(yù)留方陣8.0hm).場址區(qū)域內(nèi)沒有基本農(nóng)田、避風(fēng)塘或池塘。某某上及場址附近區(qū)域面貌如下;圖一:某某碼頭、漁船和對岸霞山區(qū)遠景照片圖二:淺海灘涂貝類、網(wǎng)箱養(yǎng)殖和對岸港區(qū)、油罐區(qū)照片圖三:場址附近現(xiàn)有公路及遠處北場址棄土場照片圖四:南場址現(xiàn)狀照片之一圖五:北場址現(xiàn)狀照片之二圖六:島內(nèi)荒地和遠處分散村落照片圖七:海島邊海灘和旅游觀光區(qū)照片某某場址所在地附近的百年一遇高潮位為 5.23m,主導(dǎo)風(fēng)向為E和ESE最多風(fēng)浪向為ENE和E。由于某某有南三島、東南島、東山島等大小島嶼環(huán)繞,且南三島與東海島南北對峙, 使兩島之間形成一個中間大兩頭小的海域,所以場址附近海區(qū)的海浪相對較小,具體詳見水文及氣象方面的有關(guān)論述。根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》 (GB18306-2001),場址位于地震動峰值加速度為0.10g區(qū),對應(yīng)地震基本烈度為7度。4.1.3場址周圍環(huán)境在某某東面、南面以及西南面岸線均見有紅樹林,北面為與某某市區(qū)隔海相望的岸線和提出碼頭,西北面岸線為旅游度假區(qū),另外在海上還分布有大量的海產(chǎn)養(yǎng)殖場,海岸灘涂地主要是紅樹林保護區(qū)。本項目場址遠處周圍除了有分散的居民點,沿海島有海產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),靠海岸邊有若干處旅游觀光景點,在靠近水上邊防派出所、場址場地及附近范圍主要有農(nóng)作物如蕉林和“香付”或棄土場之外,周邊無其他工礦企業(yè),對本項目的建設(shè)及今后的運行沒有影響。目前從土地使用性質(zhì),合理利用建設(shè)用地的角度出發(fā),選取了位處某某北部空曠場地上的北站址和南站址作為本次的比選站址。北站址的用地范圍符合土地利用規(guī)劃,但與規(guī)劃的支路有沖突,該段規(guī)劃支路需要改道,并與規(guī)劃支路有矛盾;而南站址與當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃將會有沖突,需要在修編的《詳規(guī)》當(dāng)中得到協(xié)調(diào)解決。本項目符合《詳規(guī)》中的土地利用現(xiàn)狀、土地資源分析、土地利用規(guī)劃及結(jié)構(gòu)、土地利用規(guī)劃控制指標等,并結(jié)合電站本身功能分區(qū)的特點進行規(guī)劃布置,合理利用和共享某某獨特的自然資源,創(chuàng)造優(yōu)美健全的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境。4.2交通運輸某某市居粵、桂、瓊中心,擁有鐵路、公路、海運、航空等立體交通網(wǎng)絡(luò)。某某海岸線綿長,港灣密布,港口資源十分豐富。其中,位于雷州半島東北部的某某港,是得天獨厚的天然良港,其條件之優(yōu)越,堪與世界上最著名的港口相媲美,可發(fā)展為世界一流的國際大港口。這是某某最重要的資源優(yōu)勢。港區(qū)海域達1419km2,其中內(nèi)港海域面積達200多km2,航道水深一般為13?23m;進港航道寬達2km其中40m的深水航道寬650m可以同時通航兩對30萬t級以上的貨輪或50萬t級以上的油輪。鐵路有與西南相連的黎湛線盒與珠江三角洲相連的三茂線,與海南省相連的粵海鐵路已投入使用。公路有通往海南、廣西等省、區(qū)的國道 207線和325線貫通全市。某某機場可波音757等客機日夜起降,已開通18條航線。4.2.1航空某某機場位于市區(qū)西北部,距離市區(qū)大約5km,為國家4D級機場,可起降波音757等類型各種飛機。開通了北京、上海、某某、長沙、貴陽、??凇钲凇⑸穷^等地的航班,現(xiàn)有航線18多條,每周上百個航班。4.2.2鐵路鐵路有黎湛線、三茂線、粵海線在某某交匯,并與國家鐵路干線連通中國各地,鐵路交通發(fā)達。洛湛鐵路也將接入某某市。某某有發(fā)往中國各地的多次列車。4.2.3公路某某境內(nèi)公路交通十分便利,207、325國道貫穿全境,茂湛、廣湛、渝湛三條高速公路匯集某某縱橫貫通,四通八達。某某市汽車客運站已開通了前往某某、深圳、珠海、中山、東莞等省內(nèi)城市和北海、海口、三亞等省外城市的客運班車。某某市內(nèi)有 10幾條公交線路,通達市內(nèi)各地,十分便利。某某上公路交通相對比較發(fā)達,水泥路可通道島上的各個自然村,路面寬度約6m根據(jù)詳規(guī)的規(guī)劃,海島上將規(guī)劃有環(huán)島的主干道、東西貫通的次干道和形成交織網(wǎng)狀的支路。海島上的交通將會很方便。424海路經(jīng)30多年的建設(shè),某某港現(xiàn)擁有4個不同運輸功能和特色的裝卸作業(yè)區(qū),生產(chǎn)性泊位23個,其中萬t級以上的泊位18個,最大的泊位為5萬t級,并配套一條長1155m年輸油能力1000萬t的輸運管道;有鐵路專用線70多km,火車可達前沿碼頭,各類庫場面積 50多萬k〃,門座起重機和多種裝卸機械600多臺(套),裝卸機械化程度大80濃上,2001年港口吞吐量2848萬t,是中國8大港口之一,目前與世界上80個國家和地區(qū)通航,年進出港船舶逾2000艘?!鞍宋濉逼陂g,某某港仍作為國家重點建設(shè)項目之一。在第一作業(yè)區(qū),建5個萬t碼頭,并在現(xiàn)有74km鐵路專線的基礎(chǔ)上心建港內(nèi)鐵路13km另外,在市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)的霞海開辟第五作業(yè)區(qū),新建 2個5000t級泊位。隨著東海島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)試驗區(qū)的開發(fā),將在東海島建設(shè)深水泊位。據(jù)某某港10年發(fā)展的初步規(guī)劃,“九五”期間將增建10個萬t級以上泊位。截止2014年底,某某港完成貨物吞吐量1.0215億t,成為中國第十五個億t大港,也是中國西南沿海港口群中的唯一一個億 t大港。某某作為一個四面環(huán)海的小島,目前與周邊陸地均無海堤公路、橋梁相連,對外交通不便,去某某需要在霞山區(qū)的麻斜海渡口坐船渡海至某某碼頭,距離約2.8nmile。某某海運和陸運現(xiàn)狀可以滿足電站設(shè)備及材料運輸?shù)慕ㄔO(shè)需要。目前在某某對岸的霞山區(qū)有眾多碼頭,而在某某只有一個比較簡易的碼頭,一般用作漁船、游船等小型船只停泊,其泊位、卸船和起吊能力有待進一步落實和論證。4.3區(qū)域穩(wěn)定性和工程地質(zhì)本項目一期建設(shè)規(guī)模為3MW二期為7MW總的裝機容量為10MW工程位于某某市霞山區(qū)某某北側(cè),西與某某市區(qū)東堤輪渡碼頭相距約 2.8海里,東北距南三島1nmile,南與東海島、東頭山島隔水相望,人員或貨物上島需要通過船運,無陸路交通。4.3.1地形地貌某某太陽能光伏發(fā)電工程項目候選場址地貌(該圖因為廣角而變形)場址候選區(qū)為沿海平原地貌,上覆地層主要為第四紀海相沉積層,候選場址區(qū)整體平坦開闊,其中用地地塊一西側(cè)緊臨某某避風(fēng)港,為避風(fēng)港開挖棄土堆場,用地地塊一的預(yù)留場地及用地地塊二均為耕地, 候選場址北側(cè)臨海(特呈江潮汐水道),受特呈江潮汐水道切割形成一級階地,階地斜坡陡峭,斜坡大部分區(qū)域生長灌木等植被,局部直接裸露,裸露區(qū)域水土流失的跡象明顯。階地下屬淺海灣灘涂-潮坪地貌。4.3.2地質(zhì)構(gòu)造及地震活動背景區(qū)域地址構(gòu)造圖(根據(jù)《廣東省區(qū)域地址志》地質(zhì)構(gòu)造圖)某某控股某某太陽能光伏發(fā)電示范項目工程位于某某市霞山區(qū)某某,上覆地層主要是第四系海相沉積層,基巖在本次鉆探深度內(nèi)未有揭露。根據(jù)廣東省區(qū)域地址志資料,臨近你選場址的斷裂構(gòu)造主要為北東向的吳川 -四會斷裂①和東西向遂溪斷裂②(詳見區(qū)域地址構(gòu)造圖 3-1).吳川-四會斷裂帶(①)是一條斜貫廣東中、西、北部的擠壓破碎帶、動熱變質(zhì)帶、重力場梯級帶和多期次巖漿活動帶。在廣東境內(nèi)全長超過 800km,總體呈20o?40oC方向延伸。斷裂北東段寬約10km,南西段寬達50km,呈北東收斂,南西撒開的帚狀。南西段份兩個斷裂束,西斷裂束以北西傾斜為主,傾角50o?80o;東斷裂束以南東傾斜為主,傾角 60o?80o,均屬高角度沖斷層,屬對沖結(jié)構(gòu)。斷裂西側(cè)老地層常常逆沖于新地層之上。該斷裂帶不僅在新構(gòu)造期前具有多期次活動特征。據(jù)鄒和平等( 1982)研究,第四紀活動更為頻繁,可劃分4個活動階段:早更新世、中更新世、晚更新世早期及晚更新世晚期。早更新世的斷裂活動主要繼承晚第三紀構(gòu)造運動的特點,斷裂帶及其北西側(cè)相對于南東側(cè)強烈隆起。到中更新世,斷裂活動室該斷裂帶第四紀活動的高潮,如前所述的有關(guān)資料均反映斷裂帶在此階段發(fā)生過較明顯的活動,斷層活動年代集中于距今30?49萬年,且以壓剪性、蠕滑為主要持征。繼之,晚更新世早期,該斷裂帶部分主干斷裂及部分 NW向斷裂仍有較明顯的活動。晚更新世晚期(距今3萬年)以來,吳川-四會斷裂帶的地表或近地表運動有所減弱。根據(jù)對該斷裂的測年數(shù)據(jù)及地質(zhì)地貌特征分析,該斷裂在晚更新世晚期以來不活動。吳川-四會斷裂帶從北往南,經(jīng)韶關(guān)、四會、吳川過雷州進入北部灣,沿斷裂的地震活動呈條帶分布,4.0?4.9級地震約16次,5.0?5.9級地震4次,6.0?6.9級地震3次。斷裂帶地震活動從北往南逐漸增強,如韶關(guān)-四會段沒有發(fā)生過5.0級上地震,一般以2.0?4.0級地震為主,四會-茂名段常有5.0級發(fā)生,而6.0級以上地震則發(fā)生吳川、電白以南。尤其是海城地區(qū),如電白、北部灣6級地震都發(fā)生在海城。遂溪斷裂帶(②)位于北緯21o30'?21o50'之間,分布于遂溪、廉江、化州,長約150km廉江至楊梅一線,發(fā)育角礫巖、硅化破碎帶、靡棱巖、靡棱化花崗巖,構(gòu)造破碎帶寬 20?100m局部達300?400m斷面向南傾,傾角50O-80O,斷裂活動具有多期性,強烈活動期是印支 -燕山運動階段,部分斷裂發(fā)育于新生代紅層之中,且控制了雷瓊斷陷的北界。沿該斷裂帶地震不僅成帶狀分布,且活動水平較高。 1611年電白6.0級和1969年陽江6.4級地震都發(fā)生在該帶上,而且是發(fā)生在 NE向斷裂帶與本EW向斷裂帶的交匯部分。前者是在吳川 -四會斷裂與本斷裂南界的交匯處;后者則是在新豐-恩平斷裂與本斷裂北界的交匯處。433場址穩(wěn)定性評價根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖,吳川-四會斷裂帶與候選場址最短距離約 10km遂溪斷裂帶與候選場址區(qū)最短距離約 5km,滿足電廠與斷裂安全距離要求,可以不考慮該兩條斷裂帶對場址穩(wěn)定性的影響。根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》(GB18306-2001),某某太陽能光伏發(fā)電示范項目工程位于地震動峰值加速度0.1g區(qū),對應(yīng)的地震基本烈度為7度,具體的各抗震設(shè)防參數(shù)以專門的地震安全性評價報告為準。4.3.4地下水特征候選場址區(qū)的地下水基本類型為潛水,主要賦存于地表下 15m深度范圍內(nèi)粉質(zhì)粘土層及砂土層中。地下水高程 -0.50?1.40m。地下水的排泄方式有兩種:(1)通過地表蒸發(fā)排泄;(2)地下水充足而海水潮位較低時,地下水也滲流島大海。4.3.5不良地質(zhì)作用通過工程地質(zhì)調(diào)查及鉆探,候選場址區(qū)地形地貌條件較好,地質(zhì)構(gòu)造比較簡單,不存在液化土層、巖溶、滑坡、泥石流及采空區(qū)等影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。4.3.6結(jié)論綜合候選場址區(qū)地質(zhì)資料及現(xiàn)場的地質(zhì)勘測成果,可得出入下結(jié)論:候選場址區(qū)地形地貌條件較好,地質(zhì)構(gòu)造比較簡單,不存在液化土層、巖溶、滑坡、泥石流及采空區(qū)等影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用;鄰近區(qū)域斷裂與場地距離均大于5km,可不考慮其對場地穩(wěn)定性的影響;所以候選場址適合建廠。4.4電廠水源電廠生產(chǎn)生活用水來自島內(nèi)自來水管網(wǎng)系統(tǒng)取水,水量可以滿足光伏電站生產(chǎn)生活需求。第五章太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀5.1概述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛,應(yīng)用形式可分為兩大類:離網(wǎng)獨立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)獨立發(fā)電系統(tǒng)主要由太空航空器、通訊系統(tǒng)、微波中繼站、電視差轉(zhuǎn)臺、光伏水泵和無電缺電地區(qū)供電。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池方陣將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能,并傳遞到與之相連的逆變器上,逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電并經(jīng)升壓后, 送至電網(wǎng),為電網(wǎng)提供潔凈的能源。隨著世界能源安全和溫室氣體排放引發(fā)的環(huán)境問題日益突出,MV級中型和大型太陽能并網(wǎng)光伏電站越來越受到重視。目前,國內(nèi)已建成投運的光伏發(fā)電站包括深圳國際園林花卉博覽園 2004年建成的1MWa并網(wǎng)光伏電站和上海崇明島2007年建成的1MWa并網(wǎng)光伏電站。2015年8月28日,中國規(guī)劃建設(shè)的第一個光伏并網(wǎng)發(fā)電特許權(quán)項目-甘肅敦煌十兆瓦光伏發(fā)電項目在敦煌奠基。2015年7月,ABB集團于多家歐洲企業(yè)在德國慕尼黑簽署了成立“沙漠技術(shù)工業(yè)倡議公司”的合同意向書,共同推進利用撒哈拉沙漠地區(qū)的太陽能進行清潔發(fā)電的計劃。島2050年,利用沙漠太陽能開發(fā)的清潔電力將有望滿足歐洲地區(qū)15%勺用電需求以及北非地區(qū)相當(dāng)大的一部分電力需求。國內(nèi)外部分并網(wǎng)光伏電站的基本情況見表 5-1和表5-2.表5-1表5-2 國內(nèi)已建及待建部分太陽能光伏電站列表序號發(fā)電容量場址描述建成日期11MWp深圳深圳國際園林花卉博覽園建筑一體化、屋頂安裝、分布式、并網(wǎng) BP太陽電池組件(686kW和Kyocera太陽電池組件2004年21.046MWp崇明縣前衛(wèi)村單晶硅太陽電池組件為主,冋時米用了少量多晶硅、HIT等多種類型的晶體硅電池組件2007年3O.IMWp西藏,羊八井2005年466MWp云南石林(北小村)云南電投新能源開發(fā)有限公司控股已完成太陽能電池、逆變器招標5100MWp云南石林(老挖村)云南華能瀾滄江水電有限公司控股已完成太陽能電池、逆變器招標610MWp敦煌中廣核控股已奠基5.2關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀521太陽電池的技術(shù)現(xiàn)狀太陽能光伏發(fā)電的最核心器件是太陽電池。太陽電池能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體p-n結(jié)的光生伏特效應(yīng)。如圖5-1所示,當(dāng)光照射到半導(dǎo)體光伏器件上時, 在器件內(nèi)產(chǎn)生電子-空穴對,在半導(dǎo)體內(nèi)部p-n結(jié)附近生成的載流子被復(fù)合而能夠到達空間電荷區(qū), 受內(nèi)建電場的吸引,電子流入n區(qū),空穴流入p區(qū),結(jié)果使n區(qū)儲存了過剩的電子,p區(qū)儲存了過剩的空穴。它們在p-n結(jié)附近形成與內(nèi)建電場方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場外,還使 p區(qū)帶正電,n區(qū)帶負電,在n區(qū)和P區(qū)之間的薄層就產(chǎn)生了電動勢, 此時,如果外電路接通,就會有與入射光能量成正比的光電流通過。從1839年法國科學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)光生伏特效應(yīng)以來,經(jīng)過 160多年的發(fā)展,太陽電池?zé)o論是在基礎(chǔ)研究還是生產(chǎn)技術(shù)上都取得了很大的進步。現(xiàn)在商用的太陽電池主要有:單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅薄膜電池、銅錮硒和磅化鍋薄膜電池等。1) 單晶硅電池:單晶硅電池是最早發(fā)展起來的太陽電池,由單晶硅片來制造。與其他電池相比,單晶硅電池的效率最高,目前的效率在 15---17%之間?,F(xiàn)在單晶硅電池的技術(shù)發(fā)展動向是向超薄、高效發(fā)展,不久的將來,可有100」m左右甚至更薄的單晶硅電池問世。德國的研究己經(jīng)證實 40」m厚的單晶硅電池的效率可達到20%,今后借助改進生產(chǎn)工藝實現(xiàn)超薄單晶硅電池的工業(yè)化生產(chǎn),并可能達到已在實驗室達到的效率。2) 多晶硅電池:多晶硅電池由多晶硅片制造。由于硅片由多個不同大小、不同的晶粒組成,而在晶粒界面處光電轉(zhuǎn)化容易受到干擾,因而多晶硅的轉(zhuǎn)化效率相對較低。多晶硅的電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)性能一致性不如單晶硅,目前的效率在14~16%之間,與單晶硅電池組件的效率相差不大。3) 非晶硅薄膜電池:非晶硅薄膜電池是采用化學(xué)沉積的非晶硅薄膜,其特點是材料厚度在微米級。非晶硅為準直接帶隙半導(dǎo)體,吸收系數(shù)大,可節(jié)省大量硅材料。商業(yè)化的非晶硅薄膜電池穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換效率在 5~7左右,保證壽命為10年。目前,非晶硅薄膜電池之所以沒有大規(guī)模使用,主要原因是光致衰減效應(yīng)。4) 銅錮硒薄膜電池;銅錮硒(CuinSe2)薄膜是一種I-III-VI族化合物半導(dǎo)體,銅錮硒薄膜太陽電池屬于技術(shù)集成度很高的化合物半導(dǎo)體光伏器件,由在玻璃或廉價的襯底上沉積多層薄膜而構(gòu)成。CIS薄膜電池具有以下特點: 光電轉(zhuǎn)換效率高,效率可達到17%左右,成本低,性能穩(wěn)定,抗輻射能力強。目前,CIS太陽電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要障礙在于吸收層 CIS薄膜材料對結(jié)構(gòu)缺陷過于敏感,使高效率電池的成品率偏低。這種電池的原材料錮是較稀有的金屬,對這種電池的大規(guī)模生產(chǎn)會產(chǎn)生很大的制約。5)碲化錫薄膜電池:碲化福是一種化合物半導(dǎo)體,其帶隙最適合于光電能量轉(zhuǎn)換。用這種半導(dǎo)體做成的太陽電池有很高的理論轉(zhuǎn)換效率。碲化福的光吸收系數(shù)很大,對于標準AMA太陽光譜,只需0.2微米厚即可吸收50%的光能,10微米厚幾乎吸收100%的入射光能。碲化福是制造薄膜、高效太陽電池的理想材料。碲化隔薄膜太陽電池的制造成本低,是應(yīng)用前景最好的新型太陽電池,它己經(jīng)成為美、德、日、意等國研究開發(fā)的主要對象。目前,己獲得的最高效率為16.5%。但是,有毒元素Cd對環(huán)境的污染和對操作人員健康的危害是不容忽視的,各國均在大力研究加以克服。6)聚光和跟蹤的太陽電池組件:為提高太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率,可采用太陽能跟蹤和聚光系統(tǒng),也可以同時采用聚光與跟蹤相組合的系統(tǒng)。采用聚光太陽電池的好處是光電轉(zhuǎn)換效率高,聚光太陽電池轉(zhuǎn)換效率為18?30%,比普通太陽電池高得多,1c〃的聚光電池在標準光強下聚光度為400~600倍,其輸出功率達6?10Wp以上,而同等面積的平板式太陽電池輸出功率僅12~14mWp。聚光電池的受光面只有同功率的普通光電池幾百分之一,因此可以大大節(jié)約單晶硅的用量,即同面積的單晶硅片若制成聚光電池,發(fā)電量將提高數(shù)百倍。聚光方式可采取凹面鏡等光學(xué)聚光器件。同功率的精確跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)比固定型光伏發(fā)電系統(tǒng)每天多發(fā)電 30%左右。跟蹤有單軸、雙軸或其它多向機械跟蹤系統(tǒng)。目前的聚光和跟蹤太陽電池組件的主要問題是設(shè)備維護量比固定式太陽能電池組件大,設(shè)備投資大。522太陽電池關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向太陽電池關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向主要集中在降低成本和提高效率上。(1) 晶體硅電池技術(shù):晶體硅電池是目前太陽能電池發(fā)展的主流, 我國在這一領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)的工作重點如下:1) 廉價的太陽硅材料的制備:目前,太陽級晶體硅原材料生產(chǎn)的主要問題,一是產(chǎn)量低,二是成本高。目前,世界晶體硅太陽電池的生產(chǎn)已經(jīng)超過1800MW晶體硅原材料是制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。 開發(fā)專門用于晶體硅太陽電池的硅材料,是生產(chǎn)高效和低成本的基本條件。因此,開發(fā)太陽硅制備技術(shù)成為各國研究的重點。2) 超薄切割技術(shù)及其封裝裝備的開發(fā):降低電池片厚度成為世界主要生產(chǎn)廠家降低成本的首選措施。目前,國際先進水平已經(jīng)由傳統(tǒng)的 200」m逐步下降到100」m以下,而電池組件的效率和性能沒有降低。超薄切割技術(shù)及其封裝裝備是達到上述目標的根本條件。3)新一代晶體硅電池:研發(fā)新型電池結(jié)構(gòu),提高光電轉(zhuǎn)換效率也是晶體硅電池發(fā)展的又一技術(shù)領(lǐng)域,包括多晶硅薄膜電池技術(shù)等,都是可能成為突破1美元/W成本極限的新技術(shù)和新產(chǎn)品。(2) 薄膜電池技術(shù):盡管2002年BP公司關(guān)閉了其蹄化鍋薄膜電池生產(chǎn)線,世界各國研究開發(fā)薄膜的電池的興趣仍十分濃厚。國際上在薄膜電池的研究方面己經(jīng)有了突破性的進展,其生產(chǎn)成本己經(jīng)接近每瓦 1美元,銷售價在每瓦2美元左右。其成本隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大,存在大幅度降低的可能。預(yù)計到 2020年或2030年,薄膜電池將極有可能成為太陽電池的主導(dǎo)產(chǎn)品之一,其成本可以降到每瓦1美元以下。目前,薄膜電池技術(shù)主要有兩大系列:硅薄膜電池和非硅薄膜電池。在:三佳薄膜電池中,以磅化福和銅錮硒薄膜電池為主。蹄化鍋薄膜電池優(yōu)勢比較明顯,其電池效率已經(jīng)達到16%,組件效率超過10%,年產(chǎn)lOOMWp的生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn)。我國在薄膜電池領(lǐng)域應(yīng)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)如下 :生產(chǎn)裝備或工作母機的研究與開發(fā):現(xiàn)有薄膜電池的原理和制備工藝都比較明確,關(guān)鍵在于將實驗室的原理和工藝在工業(yè)規(guī)模上的實現(xiàn)。探索新的薄膜電池技術(shù):目前的薄膜電池技術(shù)仍然受到原材料來源的限制,不斷探索新的薄膜電池材料和制備技術(shù)工藝是在太陽電池方面有所突破的關(guān)鍵。523逆變器的技術(shù)現(xiàn)狀逆變器的功能是將太陽電池組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為頻率 50Hz的交流電,具有與公共電網(wǎng)一致的正弦波型交流電。它是整流的逆向過程,所以稱之為“逆變”。逆變器的原理是:使用具有開關(guān)特性的全控功率器件,通過一定的控制邏輯,由主控電路周期性地對功率器件發(fā)出開關(guān)控制信號,再經(jīng)變壓器耦合升(或降)壓、整形濾波就得到需要的交流電。逆變技術(shù)的原理早在1931年就得到研究,從1948年美國西屋電氣公司研制出第一臺3kHz感應(yīng)加熱逆變器至今己有近60年歷史了,而晶閘管SCR的誕生為正弦波逆變器的發(fā)展創(chuàng)造了條件。 到了20世紀70年代,可關(guān)斷晶閘管(GT)、電力晶體管((BJT)的問世使得逆變技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。到了20世紀80年代,功率場效應(yīng)管(MSFET)、絕緣柵極晶體管((IGBT)、MOS控制晶閘管(MCT)以及靜電感應(yīng)功率器件的誕生為逆變器向大容量方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ),電力電子器件的發(fā)展為逆變技術(shù)高頻化、大容量化創(chuàng)造了條件。進入80年代后,逆變技術(shù)從應(yīng)用低速器件、低開關(guān)頻率逐漸向采用高速器件、提高開關(guān)頻率的方向發(fā)展。逆變器的體積進一步減小,逆變效率進一步提高,正弦波逆變器的品質(zhì)指標也得到很大提高。微電子技術(shù)的發(fā)展為逆變技術(shù)的實用化創(chuàng)造了平臺,傳統(tǒng)的逆變技術(shù)需要通過許多分立元件或模擬集成電路加以完成,隨著逆變技術(shù)復(fù)雜程度的增加,所需處理的信息量越來越大,而微處理器的誕生滿足了逆變技術(shù)的發(fā)展要求,從8位的帶有PWM口的微處理器到16位單片機,發(fā)展到今天的32位DSP器件,使先進的控制技術(shù)如矢量控制技術(shù)、多電平變換技術(shù)、重復(fù)控制、模糊邏輯控制等在逆變領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用??傊?,逆變技術(shù)的發(fā)展是隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展而發(fā)展,進入二十一世紀,逆變技術(shù)正向著頻率更高、功率更大、效率更高、體積更小的方向發(fā)展。以IGBT為代表的新型功率器件其技術(shù)要求較高,國內(nèi)企業(yè)基本上沒有生產(chǎn)能力,中國市場需求的新型電力電子半導(dǎo)體器件基本依靠進口。現(xiàn)階段國內(nèi)IGBT功率器件市場主要被歐美、日本企業(yè)所壟斷。并網(wǎng)逆變器均是正弦波逆變器,并具有最大功率跟蹤系統(tǒng),以保障光伏系統(tǒng)始終工作在最大功率點。正弦波逆變器的特點是:綜合技術(shù)性能好,功能完善,但線路復(fù)雜,普遍采用脈寬調(diào)制技術(shù)。其優(yōu)點是 ;輸出波形好,失真度很低,對通信設(shè)備無干擾,噪聲也很低,應(yīng)用范圍廣,整機保護功能齊全,效率高。缺點是線路相對復(fù)雜,對維修技術(shù)要求高,價格昂貴。并網(wǎng)逆變器還有對電網(wǎng)監(jiān)測功能,能與電網(wǎng)保持相同相位和頻率,在電網(wǎng)停電時能及時將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開,避免繼續(xù)對電網(wǎng)供電造成事故,在電網(wǎng)恢復(fù)通電后能及時恢復(fù)向電網(wǎng)送電,即具有可靠的“防孤島效應(yīng)”功能。目前,國際上市場化的逆變器的最大容量為 1MW。其中,500kW和1MW逆變器在國外已有較多的工程業(yè)績,沒有不利的質(zhì)量信息。目前國外有一定數(shù)量的大型并網(wǎng)光伏電站在建設(shè)和規(guī)劃,間接可說明國外大型逆變器在工程項目的應(yīng)用已不存在大的技術(shù)問題。目前,國產(chǎn)最大的并網(wǎng)逆變器目前是 500kW,更大容量的并網(wǎng)逆變器還未見到。國產(chǎn)逆變器從性能參數(shù)上給出了較高的值,但目前實際應(yīng)用的案例較少,其可靠性還需要進一步試驗和考驗。根據(jù)所了解的并網(wǎng)逆變器的產(chǎn)業(yè)信息,大型逆變器的生產(chǎn)主要取決于市場的需求,項目的供貨不存在問題。524逆變器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向逆變器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展總是伴隨和跟蹤電力電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)、新型功率器件、模塊電源技術(shù)等發(fā)展趨勢。從這幾項技術(shù)的發(fā)展可推測逆變器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向:新型電路拓撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計、智能控制技術(shù)的應(yīng)用、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合、高頻開關(guān)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)、智能檢測與保護技術(shù)、模塊化技術(shù)的應(yīng)用與改進、 “孤島”保護、電磁兼容性更好等。其目標就是逆變器系統(tǒng)的效率更高、成本更低。5.3光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀5.3.1并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類按照與負載供電的形式不同,并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分成兩個大類。一類是直接向負載供電的小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),屬于低壓并網(wǎng)系統(tǒng) ;另一類是直接向電網(wǎng)供電的大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),屬于高壓并網(wǎng)系統(tǒng)。小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)不同的系統(tǒng)構(gòu)成、不同的使用目的又可分成各種系統(tǒng),如逆流型的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。逆流型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的主要特點是太陽電池組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過井網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的低壓交流電之后直接接入用戶電網(wǎng),光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電力除了供給用戶的交流負載外,多余的電力可反饋給低壓公共電網(wǎng)。在陰雨天和夜間,太陽電池組件沒有產(chǎn)生電能或者產(chǎn)生的電能不能滿足負載要求時,由低壓公共電網(wǎng)供電。逆流型并網(wǎng)光伏系統(tǒng),免除配置蓄電池,省掉了蓄電池蓄能和釋放的過程, 可以充分利用光伏系統(tǒng)發(fā)出的電力, 從而減小了電力傳輸?shù)膿p耗,并降低了系統(tǒng)的成本。目前,小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)很成熟,其并網(wǎng)系統(tǒng)的電能輸出點為所在低壓(內(nèi))電網(wǎng),對大電網(wǎng)干擾較小。這種系統(tǒng)在歐洲和日本應(yīng)用廣泛,國內(nèi)也在積極推廣。上海電氣臨港的 200kW和云南電網(wǎng)試驗研究院的160kW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)是典型的小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),對小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有很好的示范作用。臨港的系統(tǒng)構(gòu)成如下:臨港200kW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng),在辦公樓設(shè)置約60kW晶體硅太陽電池組件,理化計量樓設(shè)置約140kW晶體硅太陽電池組件,共計使用了170Wp的太陽電池754塊,180Wp的太陽電池370塊;設(shè)置了51臺6種功率的并網(wǎng)逆變器,其中辦公樓 15臺、理化計量樓36臺;并分別在辦公樓和理化計量樓設(shè)置了一臺中繼柜和 I個配電柜,各自形成一個獨立的并網(wǎng)系統(tǒng)。臨港200kW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個太陽電池方陣和逆變器的輸出功率不同,必須分別在辦公樓和理化計量樓的中繼柜內(nèi)把逆變器的輸出功率重新組合,形成大體均衡的A,B,C三相380V電源,再分別連接到辦公樓和理化計量樓的太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)的專用配電柜上,最后通過保護開關(guān)與局域電網(wǎng)連接。大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)一般指 MWp級及以上的光伏發(fā)電站,其中幾十MWp及以上的光伏電站又可稱之為超大規(guī)模光伏發(fā)電站。大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)不直接向負載供電,主要特點是太陽電池組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電并經(jīng)升壓變壓器升壓后,接入大電網(wǎng) (即高壓電網(wǎng))。預(yù)計未來,人們將在沙漠、荒地上,發(fā)展建設(shè)更多、更大的大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。對于大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)而言,太陽電池組件串聯(lián)電壓一般都高達700?1000VDC,這就要求太陽電池組件的耐壓值要超過1000VDC。對于大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng),其防雷接地、系統(tǒng)監(jiān)控及預(yù)警等,需要有更高、更嚴格的要求。目前,大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)正處于發(fā)展過程中,起步時間晚,技術(shù)起點高。2004年8月,ShellSolar在德國Leipziger建成了世界上當(dāng)時最大的5MWp并網(wǎng)光伏電站。該電站由33500塊單晶硅太陽電池組件組成,配備了 4組3x340kW并網(wǎng)逆變器,并以主/從/從方式工作。5.3.2并網(wǎng)光伏發(fā)電的關(guān)鍵問題及技術(shù)現(xiàn)狀1)最大功率跟蹤:眾所周知,當(dāng)日照強度和環(huán)境溫度變化時,太陽電池的輸出電壓和電流呈非線性關(guān)系變化,其輸出功率也隨之改變。當(dāng)太陽電池應(yīng)用于不同的負載時,太陽電池輸出阻抗與負載阻抗的不匹配,使得光伏系統(tǒng)輸出功率降低。對于光伏并網(wǎng)系統(tǒng),直接的負載和電網(wǎng)都可以看成是光伏系統(tǒng)的負載。為了充分利用太陽能,光伏發(fā)電系統(tǒng)必須實現(xiàn)最大功率的跟蹤 }MPPT),即跟蹤太陽電池的最大功率點。最大功率的跟蹤 (MPPT)無論對于獨立型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),還是對于并網(wǎng)型太陽能光伏系統(tǒng)都是一個重要的問題。目前,實現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)的有效辦法是在太陽電池輸出端與負載之間加入開關(guān)變換電路,利用開關(guān)變化電路對阻抗的變換原理,使得負載的等效阻抗跟隨太陽電池的輸出阻抗,從而使得太陽電池輸出功率最大。常用的最大功率跟蹤方法有:(1) 恒定電壓法:即認為太陽電池輸出電壓在光照等條件改變時的變化很小,只需找到某一個工作點,使得其輸出電壓維持在最大功率點附近。顯然,這種方式的誤差比較大,其控制簡單、可靠性高、穩(wěn)定性好、容易實現(xiàn)。有資料顯示,采用恒定電壓跟蹤后,比一般光伏系統(tǒng)可多獲得 20%的
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