150MW漁光互補平價上網(wǎng)示范項目建議書

1、某水庫150MW漁光互補平價上網(wǎng)示范工程項目建議書有限公司二0二一年二月1.1 概述21.2 太陽能資源21.3 發(fā)電量計算21.4 電氣設(shè)計21.5 工程消防設(shè)計51.6 施工組織設(shè)計61.7 工程管理設(shè)計61.8 環(huán)境保護和水土保持設(shè)計61.9 節(jié)能降耗分析71.10 設(shè)計概算71.11 效益測算71.12 結(jié)論和建議71.1 概述本工程位于市縣境內(nèi)，利用水庫水面及灘涂資源建設(shè)光伏發(fā)電站，計劃裝機容量為150MWp,全部平價上網(wǎng)。工程規(guī)劃總面積3800畝，計劃鋪設(shè)光伏面積2600畝。本工程建成后預(yù)估年發(fā)電量13842萬kWh,按照平價上網(wǎng)0.379元每度電全額上網(wǎng)測算，平均年收入約5244

2、萬元，運維期約25年?？蔀楫?dāng)?shù)卦黾佣愂?，促進人員就業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。工程的設(shè)計依據(jù)主要是水利水電規(guī)劃設(shè)計總院發(fā)布的光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制方法（GD003-2011）。1.2 太陽能資源省屬于太陽能資源豐富區(qū)，年太陽總輻射量為43005000MJ/m2。市位于省南部，年日照時數(shù)18062460小時，全年太陽輻射量為57.6千卡/cm3,夏季最多，冬季最少。根據(jù)太陽能資源等級總輻射（GB/T31155）可知，本工程所在地區(qū)太陽能資源屬于豐富（C）,穩(wěn)定度為穩(wěn)定（B）,直射比等級為中（C）,散射輻射占比較多。從日平均狀況看，9-15時的太陽輻射較強，占全天輻射量的82%左右，是最佳太陽能資源利

3、用時段。從太陽能資源利用角度看，在水庫建設(shè)光伏電站可行。1.3 發(fā)電量計算本工程考慮安裝面積、當(dāng)?shù)鼐暥?、太陽能資源條件等因素，計劃安裝功率不低于340W的晶硅太陽能組件,共計鋪設(shè)約354000片，總占地面積為2600畝晶硅光伏組件，實際功率約為150MWp。預(yù)計電站運營期內(nèi)平均年上網(wǎng)電量為13842萬kWh,平均年等效滿負(fù)荷利用小時數(shù)為1150h（水面光伏相比地面光伏高10%發(fā)電量）。1.4 電氣設(shè)計本工程考慮安裝面積、當(dāng)?shù)鼐暥?、太陽能資源條件等因素，在光伏布置場區(qū)計劃排布150MWp的光伏組件。工程總占地面積約1800畝。綜合考慮，本發(fā)電系統(tǒng)采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，將系統(tǒng)分成30個3.4

4、1088MWp的光伏并網(wǎng)發(fā)電單元。每個3.41088MWp電池子方陣?yán)秒娏﹄娎|連接方式接入1臺3150kVA箱變，本工程40臺35kV箱變手拉手連接后以20回光伏集電線路送至開關(guān)站35kV高配集裝箱進線柜。經(jīng)2臺63000kVA主變壓器升壓至220KV,最終通過1回220kV線路接入國網(wǎng)220kv側(cè)，長度約20公里。具體方案以電網(wǎng)部門審定的接入系統(tǒng)方案為準(zhǔn)。根據(jù)本光伏發(fā)電工程的地理位置、供電范圍，結(jié)合鹽城電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計提出以下接入系統(tǒng)方案：新建一座110kV升壓站，光伏電站以光伏發(fā)電單元升壓變壓器接升壓后以35kV電壓等級接入光伏電站升壓站，光伏電站升壓站出單回110kV線路至上級110kV

5、變。所發(fā)電力基本用于滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷的供電需求，盈余電力經(jīng)上級變與系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線送出，遠(yuǎn)期隨著地區(qū)負(fù)荷的增長，光伏電站所發(fā)電力可就地消耗。光伏電站最終接入系統(tǒng)方案，需在接入系統(tǒng)設(shè)計中詳細(xì)論證，并經(jīng)上級主管部門審查后確定。(1)升壓變電站站址選擇本項目，光伏組件布置在水產(chǎn)養(yǎng)殖水面上方。根據(jù)Q/GDW617-2011國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定的有關(guān)要求，結(jié)合本工程的規(guī)劃容量和建設(shè)安排，本工程可以110kV和220kV電壓接入系統(tǒng)。(2)電氣主接線1)光伏電站集電線路方案本工程本期建設(shè)100MWp光伏組件，分37個子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)均配置2臺1250kW逆變器和1臺2500kVA變壓器，各子系統(tǒng)

6、光伏組件、直流匯流箱、逆變器及升壓變壓器以單元為單位就地布置，每56臺升壓變接入1回集電線路(經(jīng)計算，每回集電線路最大容量為16210kW,最大電流為268A,就地升壓變高壓側(cè)之間連接線選用YJV22-26/35,3X503X185電纜可滿足要求)。35kV集電線路沿道路、塘梗以直埋方式或沿方陣內(nèi)電纜橋架敷設(shè)，采用“放射形”連接方式接入110kV升壓站35kV母線。35kV進線5回。2)升壓站電氣主接線本工程規(guī)劃建設(shè)1臺100MVA主變壓器，電壓等級設(shè)110kV、35kV兩級電壓。110kV規(guī)劃出線1回，采用線路變壓器組接線；35kV本期出線7回，采用單母線接線。依據(jù)接入系統(tǒng)報告，本工程以11

7、0kV電壓等級接入110kV上級變電站。主變壓器110kV側(cè)中性點經(jīng)隔離開關(guān)接地?？紤]到光伏組件方陣間采用電纜連接，單相接地電容電流較大，因此35kV系統(tǒng)采用電阻接地。根據(jù)系統(tǒng)專業(yè)估算，本期35kV母線側(cè)需裝設(shè)20Mvar靜止型動態(tài)無功補償裝置1套。3）送出線路本工程通過110kv升壓站，將電壓升值110kv后，送出至8公里外110kv太平變電站高壓側(cè)間隔。（3）主要電氣設(shè)備選擇1）短路電流計算本工程尚缺少系統(tǒng)的有關(guān)資料，故設(shè)備選擇時，參照國家電網(wǎng)公司的有關(guān)規(guī)定，110kV設(shè)備短路電流按40kA控制，35kV設(shè)備短路電流按25kV控制。2）主要設(shè)備選擇的原則導(dǎo)體及設(shè)備選擇依據(jù)短路電流控制條件、

8、導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5222-2005進行，并確定以下條件：a.屋內(nèi)及電纜溝（隧）道內(nèi)最高環(huán)境溫度，按40c考慮。b.日照強度取0.1w/cm2（風(fēng)速取0.5m/s）。c.污穢等級：e1級。d.噪音：電器的連續(xù)性噪音水平不應(yīng)大于85dB,非連續(xù)性噪音水平不大于90dB。（測試位置距設(shè)備外沿垂直面的水平距離為2m,離地高度11.5m處）。e.電器及金具在1.1倍最高工作電壓下，晴天夜晚不出現(xiàn)可見電暈。3、主要設(shè)備選型規(guī)范1）直流匯流箱每個逆變器都連接有若干光伏組件用，這些光伏組件用通過匯流箱連接到逆變器。匯流箱滿足室外安裝的使用要求，絕防護等級達(dá)到IP65,同時可接入16路的光伏組

9、件用，每路電流最大可達(dá)15A,接入最大光伏組件用的開路電壓值可達(dá)DC1500V,熔斷器的耐壓值不小于DC1500V,配有光伏專用避雷器，正極負(fù)極都具備防雷功能，采用正負(fù)極分別串聯(lián)的四極斷路器提高直流耐壓值，可承受的直流電壓值不小于DC1500V。匯流箱具有每路進線電流監(jiān)控功能，并通過RS485接口將其信息上傳至監(jiān)控系統(tǒng)，方便人員監(jiān)視和進行維護。2）箱逆變一體化裝置箱逆變一體化裝置由2臺1250kW逆變器個1臺2500kVA箱變組成。并網(wǎng)型逆變器選型時除應(yīng)考慮具有過/欠電壓、過/欠頻率、防孤島效應(yīng)、短路保護、逆向功率保護等保護功能外，同時應(yīng)考慮其電壓（電流）總諧波畸變率滿足國際規(guī)定要求，減少對電

10、網(wǎng)的干擾。整個光伏系統(tǒng)采用若干組逆變器，每個逆變器具有自動最大功率跟蹤功能，并能夠隨著光伏組件接收的功率，以最經(jīng)濟的方式自動識別并投入運行。逆變器具有有功、無功功率調(diào)節(jié)功能，且可通過監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制。本工程擬選用的逆變器功率為1250kW,輸入直流MMPT電壓范圍為DC800-1450V,輸出交流電壓為AC550V,功率因數(shù)大于0.99,諧波畸變率小于3%。就地升壓變電站主要有三種型式：預(yù)裝箱式變電站，俗稱歐式箱變。其由高壓開關(guān)設(shè)備、電力變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備、電能計量設(shè)備、輔助設(shè)備和聯(lián)結(jié)件組成，這些元件在工廠內(nèi)預(yù)先組裝在一個或幾個箱殼內(nèi)，結(jié)構(gòu)為品字或目字排列，即變壓器與高低壓設(shè)備相互緊密地連接

11、為一體，且又能相互分離，高低壓回路之間用鋼板隔開，高壓、低壓，變壓器既相對獨立，又是一個完整的共箱式變電站整體。結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、配置靈活；。2組合式變電站，俗稱美式箱變。和歐式箱變不同，美式箱變將變壓器器身、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、分接開關(guān)及相應(yīng)輔助設(shè)備進行組合，高壓開關(guān)、熔斷器均進入油箱。變壓器、油箱均為封閉式結(jié)構(gòu)，整體外形尺寸小；落地式變壓器臺。所有設(shè)備均露天布置，高壓開關(guān)采用跌落式熔斷器，與避雷器一同安裝于電桿上，低壓斷路器安裝在戶外防雨配電箱內(nèi)，采用銅母線與變壓器連接。歐式箱變，配置靈活，安裝快速，可靠性要高于美變及落地式變壓器臺，具缺點為價格高，體積稍大于美變，本工程需建設(shè)的變壓器基礎(chǔ)

12、要大于美變，土建投資也相對高；美式箱變，配置不太靈活，電纜進出線施工較難，可靠性不如歐變，同時，美變均為油變，一旦泄露，影響本地水體，不利于漁業(yè)生產(chǎn)，但體積小，安裝方便；落地式變壓器雖然價格最低，但該地區(qū)不宜采用。通過以上的比較可知，歐式箱變整體性能最優(yōu)，雖成本稍大，考慮到光伏電站的實際情況，因此推薦選用歐式箱變。箱變?nèi)萘?500kVA,變比37±2X2.5%/0.55-0.55kV（kV,接線組別D/y11-y11,阻抗電壓Ud=6%-6%）1.5 工程消防設(shè)計本設(shè)計根據(jù)“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，遵循立足國內(nèi)，中等適用的指導(dǎo)思想，開關(guān)站內(nèi)各建（構(gòu)）筑物的布置按火力發(fā)電廠

13、與變電站設(shè)計防火規(guī)范GB50229-2006、變電所總布置設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T5056-2007、建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2014等進行設(shè)計。根據(jù)光伏電站系統(tǒng)的特點，在設(shè)備與器材的選擇和布置上采用防火措施，積極預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。整個光伏場安裝前清除表面雜草，光伏發(fā)電場建成后，場區(qū)需配備消防專職人員，定期巡檢場區(qū)，對于易引起火災(zāi)的物品等，需及時處理。1.6 施工組織設(shè)計施工總布置應(yīng)綜合考慮工程規(guī)模、施工方案及工期、造價等因素，按照因地制宜、因時制宜、有利生產(chǎn)、方便生活、易于管理、安全可靠、少占地的原則，在滿足環(huán)保與水保要求的條件下，充分考慮光伏陣列布置的特點，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布置生產(chǎn)生活區(qū)、

14、施工工廠、供電供水、堆場等施工設(shè)施與臨時設(shè)施。主體工程施工主要包括：光伏組件基礎(chǔ)施工及光伏陣列安裝；分站房建筑物施工、箱變基礎(chǔ)施工及電纜敷設(shè)等。1.7 工程管理設(shè)計太陽能光伏發(fā)電場的運行管理將遵守一般電力企業(yè)的運行原則與法規(guī)。公司按照精簡、高效的原則，設(shè)置運行管理部門。管理機構(gòu)的設(shè)置根據(jù)生產(chǎn)需要，本著精干、統(tǒng)一、高效的原則，體現(xiàn)現(xiàn)代化光伏發(fā)電場運行特點。開關(guān)站按少人值班的原則進行設(shè)計，當(dāng)光伏發(fā)電場的電氣設(shè)備和機械設(shè)備進入穩(wěn)定運行狀態(tài)后，可按無人值班（少人值守）方式管理。由于目前尚未頒布光伏發(fā)電場運行人員編制規(guī)程，結(jié)合本光伏發(fā)電場的特點進行機構(gòu)設(shè)置和人員編制，定員標(biāo)準(zhǔn)為6人，運行人員和日常維護人

15、員6人（分三班，每班2人），主要負(fù)責(zé)光伏發(fā)電場巡視、日常維護和值班等。光伏發(fā)電場應(yīng)有必要的規(guī)程制度，包括安全工作規(guī)程、消防規(guī)程、工作票制度、操作票制度、交接班制度、巡回檢查制度、操作監(jiān)護制度等。1.8 環(huán)境保護和水土保持設(shè)計太陽能是清潔的可再生能源，開發(fā)利用太陽能符合國家產(chǎn)業(yè)政策。省市水庫130MW漁光一體平價上網(wǎng)示范工程工程選址基本合理。工程建成后對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟具有較大的促進作用，經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益明顯。工程建設(shè)對當(dāng)?shù)厮h(huán)境、聲環(huán)境、大氣環(huán)境、光污染影響、生態(tài)環(huán)境等影響較小，除工程占地造成土地利用狀況不可逆改變外，其他影響均可通過采取相應(yīng)的環(huán)保措施及環(huán)境管理措施予以減緩。因此，只要

16、工程在建設(shè)中認(rèn)真落實土同時”，采取相應(yīng)的環(huán)保對策措施后，從環(huán)境保護角度來看，工程建設(shè)是可行的。1.9 節(jié)能降耗分析光伏的節(jié)能效益主要體現(xiàn)在光伏發(fā)電場運行時不需要消耗煤、石油和天然氣等不可再生能源。本工程建成后，平均每年可向電網(wǎng)提供13842萬kWh的電量，按火力發(fā)電平均標(biāo)準(zhǔn)煤耗326g/kWh計算，平均每年可節(jié)約標(biāo)煤4120萬t。環(huán)境效益主要體現(xiàn)在光伏電場運營時在提供能源的同時，不排放CO2、SO2、NO2和煙塵等有害物質(zhì)。SO2和NO2是形成酸雨的主要成分，不但危害動植物的生長，破壞生態(tài)環(huán)境，而且還腐蝕建筑物，易引發(fā)人類各種疾病的產(chǎn)生；CO2是影響全球氣候變暖的主要溫室氣體。本工程建成后，平

17、均每年可以減少排放約CO2122.836萬t,SO2l0922.52t,NO25961.26t,減少灰渣38702t?？梢姽夥妶龅慕ㄔO(shè)有十分顯著的環(huán)境效益。1.10 設(shè)計概算本工程資本金由企業(yè)自主全投。工程總投資：53000萬元；單位千瓦綜合成本：3500元。若考慮配置10%的電池儲能站，投資增加2300萬元。1.11 效益測算本工程按照年發(fā)電量13842萬kWh、平價上網(wǎng)0.379元每度電、不考慮消納全額上網(wǎng)投資測算，平均年收入約5244萬元，工程投資回收期約12年，工程全壽命期25年。1.12 結(jié)論和建議1.12.1 結(jié)論太陽能產(chǎn)業(yè)是清潔能源，能夠保護環(huán)境，減少溫室氣體排放，是國家大力提

18、倡和扶持的電力產(chǎn)業(yè)。本工程的實施不僅優(yōu)化了當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)，而且對促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展有重大意義。本工程為“漁光一體”工程，使光伏與漁業(yè)得到有機結(jié)合，綜合目前市場上光伏電站建設(shè)的最前沿技術(shù)，真正能實現(xiàn)1+1>2的產(chǎn)值效應(yīng)，效率疊加，雙重收益，產(chǎn)出清潔能源，帶動當(dāng)?shù)貪O業(yè)養(yǎng)殖，提高水產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)以上分析，本工程在技術(shù)上和經(jīng)濟上均是可行的。具有較好的開發(fā)價值，爭取做到全國平價上網(wǎng)第一個示范工程，為平價上網(wǎng)樹一旗幟。通過對本工程的可行研究，可以得出以下主要結(jié)論：1）工程規(guī)模容量150MWp,是漁光一體光伏發(fā)電工程，能夠起到很好的工程示范作用，推動國家太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對國家溫室氣體減排和能源安全有重要的影響，同時又能加快電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為省直接提供清潔的電力能源，工程建設(shè)有充分的必要性。2）本工程場址太陽能資源豐富，交通方便，工程地質(zhì)等工程建設(shè)條件滿足工程建設(shè)的工程要求。3）太陽電池組件和逆變器選型合理。太陽電池組件選用功率不低于340Wp晶硅太陽電池組件；4）總體技術(shù)方案結(jié)構(gòu)組成合理，符合大型太陽能光伏電站的系統(tǒng)特點，對保證光伏發(fā)電的系統(tǒng)效率有重要作用。5）根