100mw農(nóng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能光伏電站示范項(xiàng)目分析研究論證報(bào)告大學(xué)學(xué)位論文

第第頁(yè)100MW農(nóng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能光伏電站示范項(xiàng)目建議書

目錄TOC\o"1-3"\h\u19796一、茨淮新河光伏發(fā)電站概述 214667二、建設(shè)的必要性 311329三、項(xiàng)目區(qū)概況 4259181、地理概況 485372、太陽(yáng)能資源概況 68642四、項(xiàng)目的實(shí)施規(guī)劃 711601、工廠化育苗智能大棚的光伏電站： 7270462、堤壩河灘的地面光伏電站 89641五、技術(shù)實(shí)施方案 9134351、美觀而牢固支架結(jié)構(gòu)體系 9288381）支架基礎(chǔ)的及防雷接地網(wǎng)設(shè)計(jì) 9119542、支架設(shè)計(jì) 10224172.光伏景觀一體化設(shè)計(jì) 11173703.并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1223164六、配電方案 135008七結(jié)論 14一、茨淮新河光伏發(fā)電站概述茨淮新河（阜陽(yáng)潁東段）堤壩河灘100MW光伏電站，總裝機(jī)容量100MWW。采用分塊發(fā)電，集中并網(wǎng)。項(xiàng)目投運(yùn)后，預(yù)計(jì)年輸出電量約5297萬(wàn)度/年。所發(fā)電能將送入電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)電池組件、并網(wǎng)逆變器、直流匯流箱、交流并網(wǎng)箱、若干動(dòng)力電纜連接線、安裝支架及監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)查閱當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)資源資料，光伏并網(wǎng)工程的逆變器損耗不大于5%，總損耗按照不大于15%考慮。本設(shè)計(jì)扣除損耗后發(fā)電站并網(wǎng)最大出力按照最大功率的95%考慮，即出力合計(jì)約為95MW。光伏發(fā)電站一般早上7：30點(diǎn)啟動(dòng)，晚上16：30點(diǎn)關(guān)閉。發(fā)電出力依據(jù)天氣情況，從小到大逐步增加，中午時(shí)間達(dá)到最大功率，再逐步降低，功率曲線基本成正態(tài)分布。項(xiàng)目建成后，增加白天高峰負(fù)荷期間電力供應(yīng)，可起到調(diào)峰的作用，同時(shí)減輕對(duì)環(huán)境的污染排放，起到綠色能源的示范作用。茨淮新河堤壩河灘太陽(yáng)能光伏電站項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了光伏組件與周邊景觀的一體化結(jié)合，具有較強(qiáng)的示范作用，對(duì)推進(jìn)潁東區(qū)太陽(yáng)能光伏應(yīng)用與光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展有積極的引導(dǎo)作用。二、建設(shè)的必要性太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭的能源。據(jù)估算，地球上每年接收的太陽(yáng)能，相當(dāng)于地球上每年燃燒其他燃料所獲能量的3000倍，光伏發(fā)電是將太陽(yáng)照射的能量轉(zhuǎn)化為電能的方法，大力開發(fā)利用太陽(yáng)能是21世紀(jì)的高新技術(shù)。與常規(guī)發(fā)電方式相比較，光伏發(fā)電是一種潔凈能源，它無(wú)需任何礦產(chǎn)資源，對(duì)環(huán)境零排放，減少對(duì)空氣的污染，減少對(duì)環(huán)境治理的投入。光伏發(fā)電還可為當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充電力，調(diào)峰、緩解電力緊張。因此光伏發(fā)電工程的實(shí)施對(duì)環(huán)保、節(jié)能均有貢獻(xiàn)。焦作溫縣黃河灘涂太陽(yáng)能光伏電站示范項(xiàng)目建成投入運(yùn)行后，預(yù)計(jì)每年可以產(chǎn)生綠色電力約5297萬(wàn)度，與常規(guī)火力發(fā)電相比，每年可以節(jié)約常規(guī)能源約1854噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳約4619噸，減排碳粉塵1261噸，減排二氧化硫139噸。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，不產(chǎn)生大氣、水、固體廢棄物等方面的污染物和噪聲污染，起到了節(jié)煤增電的良好環(huán)境效益。阜陽(yáng)潁東挖掘自身潛力，充分利用既有黃河灘涂資源，建設(shè)光伏發(fā)電工程，即符合國(guó)家節(jié)約減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)政策，還可為焦作溫縣內(nèi)的企業(yè)提供電能，在節(jié)約能源的同時(shí)，提高城市自身在光伏產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。故焦作溫縣黃河灘涂太陽(yáng)能光伏電站項(xiàng)目建設(shè)是非常必要的。其光伏電站裝機(jī)容量合計(jì)100MW，將光伏電站所發(fā)電能就近、可靠送入電網(wǎng)，保障太陽(yáng)能發(fā)電出力的順利送出，也是必要的。三、項(xiàng)目區(qū)概況1、地理概況項(xiàng)目區(qū)位于茨淮新河阜陽(yáng)潁東區(qū)段沿河堤壩外側(cè)河灘和內(nèi)側(cè)護(hù)堤坡區(qū)域，茨淮新河是1971年治淮規(guī)劃中確定的防洪、排澇、灌溉、航運(yùn)等綜合利用戰(zhàn)略性骨干工程，上起沙潁河茨河鋪，經(jīng)阜陽(yáng)、蒙城、利辛、鳳臺(tái)、淮南、懷遠(yuǎn)四縣二市境，于懷遠(yuǎn)縣荊山口上游入淮河，全長(zhǎng)134.2公里，包括截引黑茨河和西淝河上游，總流域面積7127平方公里,在西淝河以上和以下排澇流量分別為1400立方米每秒和1800立方米每秒，設(shè)計(jì)分泄?jié)}河洪水2000立方米每秒，下段設(shè)計(jì)排洪流量2400立方米每秒。茨淮新河是治淮以來(lái)新辟的較大人工河道,工程于1971年開工，1991年完工，總投資5.44億元。阜陽(yáng)潁東區(qū)段約30公里。茨淮新河阜陽(yáng)潁東區(qū)段風(fēng)貌2、太陽(yáng)能資源概況據(jù)有關(guān)資料得知，阜陽(yáng)年曰照時(shí)數(shù)2222.4小時(shí)。本工程場(chǎng)址區(qū)的地理位置在茨淮新河阜陽(yáng)潁東區(qū)段沿河堤壩區(qū)域內(nèi)，與阜陽(yáng)氣象站較接近，屬同一氣候區(qū)；兩地的太陽(yáng)高度角、天氣狀況、海拔高度及日照時(shí)數(shù)均較接近。因此，本工程場(chǎng)址區(qū)與阜陽(yáng)氣象站的太陽(yáng)輻射情況也相似，本工程選擇阜陽(yáng)氣象站作為太陽(yáng)輻射研究的代表氣象站。由于阜陽(yáng)氣象站無(wú)太陽(yáng)輻射觀測(cè)資料，采用氣候?qū)W方法推算其太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)，并將推算太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)和中衛(wèi)站的基本氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)作為本階段的研究依據(jù)。根據(jù)我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富程度等級(jí)表得知，項(xiàng)目所在地太陽(yáng)能資源豐富，可以進(jìn)行光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。四、項(xiàng)目的實(shí)施規(guī)劃茨淮新河阜陽(yáng)潁東區(qū)段的河灘堤壩區(qū)域太陽(yáng)能地面光伏電站，是暨光伏發(fā)電與生態(tài)農(nóng)業(yè)、旅游觀光為一體的農(nóng)業(yè)光伏生態(tài)園。該項(xiàng)目是利用荒廢的茨淮新河阜陽(yáng)潁東區(qū)段沿河堤壩資源打造綠色、環(huán)保、低碳的生態(tài)農(nóng)業(yè)。該項(xiàng)目結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩?、人文條件，在沿河堤壩河灘上建設(shè)光伏智能工廠化育苗大棚6000座，在智能大棚上建光伏發(fā)電站，裝機(jī)容量30MW，建設(shè)河灘堤壩的地面光伏電站70MW，總計(jì)裝機(jī)容量100MW，同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃將該項(xiàng)目建設(shè)成牡丹光伏生態(tài)農(nóng)業(yè)科技旅游區(qū)。預(yù)計(jì)項(xiàng)目總投資：15億元人民幣。1、工廠化育苗智能大棚的光伏電站：林木工廠化育苗是指自動(dòng)化程度較高的育苗過(guò)程，包括林木組織培養(yǎng)、播種苗培養(yǎng)和扦插苗的培養(yǎng)等內(nèi)容。工廠化育苗的特點(diǎn)是：機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高，應(yīng)用很多機(jī)器或自動(dòng)生產(chǎn)線，一律采用輕型基質(zhì)育苗，按照工藝流程，流水作業(yè)，快速完成整個(gè)育苗過(guò)程。目前的工廠化育苗主要是指現(xiàn)代溫室設(shè)施栽培，又稱保護(hù)地栽培，即在人工控制條件下，創(chuàng)造適宜植物生長(zhǎng)發(fā)育的條件，實(shí)施集約化栽培，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。工廠化育苗的基本程序?yàn)椋簻?zhǔn)備、播種、催芽、成苗培育、出苗等階段。工廠化育苗智能大棚的光伏電站，是將太陽(yáng)能組件支架安裝在工廠化育苗的智能大棚的北面墻的上方，與大棚北面墻于一體固定。再將太陽(yáng)能組件正面朝南安裝在支架上，每一座工廠化育苗智能大棚可安裝50KW的太陽(yáng)能組件，用匯流箱集中各個(gè)大棚的電量送入逆變器（見下參考圖）。智能光伏大棚支架智能大棚太陽(yáng)能主件安裝后2、堤壩河灘的地面光伏電站茨淮新河堤壩河灘的地面光伏電站是將光伏組件與地面支架結(jié)構(gòu)結(jié)合，在茨淮新河堤壩河灘地面光伏電站，是在堤壩河灘的地面上，通過(guò)澆筑基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)上安裝光伏組件支架，再將太陽(yáng)能組件安裝在支架上。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力，達(dá)到發(fā)電功效。太陽(yáng)能地面（茨淮新河堤壩河灘）光伏電站設(shè)計(jì)，必須綜合考慮太陽(yáng)輻射資源、光伏組件安裝角度等多重因素，集合太陽(yáng)能、電氣設(shè)備、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況等各方向?qū)I(yè)技術(shù)力量，共同完成。茨淮新河堤壩河灘100MW太陽(yáng)能光伏電站，采用235W的多晶硅光伏組425532塊，計(jì)劃安裝面積為3千畝的茨淮新河堤壩河灘上，總裝機(jī)容量為100MW。年均發(fā)電量為5296萬(wàn)度，組件壽命為25年，則25年總發(fā)電量為98265萬(wàn)度。項(xiàng)目計(jì)劃四年內(nèi)全部投入使用并網(wǎng)發(fā)電。茨淮新河堤壩河灘100MW太陽(yáng)能光伏電站及茨淮新河沿河牡丹光伏生態(tài)農(nóng)業(yè)科技旅游區(qū)規(guī)劃在四年內(nèi)完成，每年建設(shè)25MW，屬于發(fā)電側(cè)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目。合理利用原有的荒廢茨淮新河堤壩河灘資源，在充分吸收和轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能的同時(shí)，打造太陽(yáng)能牡丹光伏生態(tài)旅游區(qū)，凸現(xiàn)高新科技的內(nèi)涵和與周邊環(huán)境和諧共生的理念，是本項(xiàng)目以茨淮新河堤壩河灘光伏電站及旅游生態(tài)設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)滿足發(fā)電側(cè)上網(wǎng)的原則。五、技術(shù)實(shí)施方案1、美觀而牢固支架結(jié)構(gòu)體系太陽(yáng)能光伏地面電站（茨淮新河堤壩河灘），是將光伏組件與地面支架結(jié)構(gòu)有機(jī)的結(jié)合，在保證支架系統(tǒng)功能的同時(shí)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力，達(dá)到生態(tài)農(nóng)業(yè)、發(fā)電、旅游為一體。太陽(yáng)能光伏地面電站支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)，必須綜合考慮太陽(yáng)輻射資源、光伏組件和周邊景觀特點(diǎn)等多重因素，集合生態(tài)農(nóng)業(yè)、太陽(yáng)能、電氣設(shè)備、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件等各方向?qū)I(yè)技術(shù)力量，共同完成。1）支架基礎(chǔ)的及防雷接地網(wǎng)設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡貙拥刭|(zhì)、最大風(fēng)載、最大雪載情況，設(shè)計(jì)混凝土預(yù)制樁，同時(shí)根據(jù)組件支架安裝區(qū)域用鍍鋅扁鐵預(yù)埋至樁體上方供組件支架防雷接地。在樁的表面留有和支架連接的焊接面或緊固面。2、支架設(shè)計(jì)光伏組件支架采用熱鍍鋅C型鋼或型材一次成型制成，最佳傾角30°-45°之間，支架底部與混凝土預(yù)制樁固定，光伏組件采用鋁合金或鍍鋅鐵導(dǎo)軌進(jìn)行固定。組件與地面之間留出30厘米高的空間。組件排布在支架上經(jīng)過(guò)固定后，具備一定的抗風(fēng)能力，組件與支架可看作結(jié)合成一體，無(wú)需再加額外的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。每組支架之間預(yù)留6-7米安全人行通道，供維護(hù)人員通行及參觀者參觀（支架效果參考圖如下）。茨淮新河堤壩河灘支架效果圖茨淮新河堤壩河灘主件安裝效果圖2.光伏景觀一體化設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏景觀一體化，是將光伏組件與周邊牡丹生態(tài)景觀結(jié)合，在保持當(dāng)?shù)啬档ど鷳B(tài)旅游功能的同時(shí)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力，達(dá)到發(fā)電、旅游為一體。增強(qiáng)旅游品質(zhì)，凸顯高新科技內(nèi)涵和與周邊環(huán)境和諧共生的理念、綠色能源多重功效（光伏電站景觀參考圖）。茨淮新河堤壩河灘光伏電站景觀參考圖3.并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)茨淮新河堤壩河灘100MW太陽(yáng)能光伏電站示范項(xiàng)目，共計(jì)安裝光伏組件425532塊，裝機(jī)容量100MW。配置100臺(tái)SG1000K3逆變器；占地安裝面積約3千畝。項(xiàng)目采用太陽(yáng)能光伏牡丹生態(tài)景觀一體化設(shè)計(jì)，將425532塊多晶硅光伏組件集成安裝在庫(kù)布其牡丹生態(tài)園，裝機(jī)容量約100MW。本項(xiàng)目采用發(fā)電側(cè)并網(wǎng)技術(shù)，光伏陣列產(chǎn)生的電力經(jīng)并網(wǎng)逆變器接入交流電網(wǎng)發(fā)電側(cè)，上網(wǎng)銷售。光伏系統(tǒng)電氣原理圖并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)由光伏陣列、直流匯流箱（含直流防雷器）、并網(wǎng)逆變控制器、交流配電系統(tǒng)（交流防雷器）和發(fā)電計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及安裝附件等構(gòu)成。各部分作用如下：(1)光伏陣列：光伏陣列是由若干太陽(yáng)電池組件，按一定的串并聯(lián)關(guān)系組成的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。光伏陣列是光伏系統(tǒng)的能源生產(chǎn)單元，也是光伏系統(tǒng)投資最大的部分。(2)逆變控制器：逆變器是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電的設(shè)備，通常和控制器集成在一起，兼顧逆變和控制功能。并網(wǎng)逆變控制器是光伏系統(tǒng)的能源控制單元，主要作用在于通過(guò)最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）及逆變功能將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足一定要求的交流電，一般包含并網(wǎng)孤島保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、自動(dòng)偵測(cè)電網(wǎng)信號(hào)等功能。(3)直流/交流配電系統(tǒng)：直流配電系統(tǒng)以直流配電箱形式出現(xiàn)，通常設(shè)有匯線、直流防雷和接地保護(hù)等裝置；交流配電系統(tǒng)以交流配電箱形式出現(xiàn)，通常設(shè)有交流防雷和接地保護(hù)裝置。(4)發(fā)電計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：發(fā)電計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于集中記錄并顯示各陣列運(yùn)行情況，便于運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)掌握光伏系統(tǒng)運(yùn)行狀況，兼顧展示宣傳功能。六、配電方案太陽(yáng)能是資源最豐富的可再生能源，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的開發(fā)利用潛力。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是可再生的清潔綠色能源的利用，有助于改善區(qū)域大氣環(huán)境。茨淮新河堤壩河灘100MW太陽(yáng)能光伏電站示范項(xiàng)目，該項(xiàng)目是規(guī)模化推廣應(yīng)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，符合國(guó)家新能源政策，是荒廢（茨淮新河堤壩河灘）資源優(yōu)化提升的具體表現(xiàn)，該項(xiàng)目具有積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排、科學(xué)發(fā)展的特征。本項(xiàng)