咸阳市秦都区200W光伏电站可研报告.docx
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陕西丫丫200KWp光伏并网发电项目
可行性研究报告
建设单位：
定边县振发新能源科技有限公司编制单位：
江苏省电力设计院
证书编号：
工咨甲21120070013
出版日期：
2012年07月
陕西丫丫200KWp光伏并网发电项目可行性研究报告
批准：
查正发
审核：
李中华郑庆华校核：
刘艳玲
编制：
丁雪峰赵白安欧阳木直吴雪峰郑嵘赵仁清
目录
前言 1
第一章综合说明 1
1.1概述 1
1.2编制依据和任务 2
1.3太阳能资源 2
1.4工程地质 2
1.5工程任务和规模 3
1.6光伏系统总体方案设计及发电量计算 4
1.7电气设计 5
1.8消防设计 8
1.9土建工程 8
1.10施工组织设计 8
1.11工程管理设计 10
1.12环境保护和水土保持设计 10
1.13劳动安全与工业卫生设计 11
1.14节能降耗分析 11
1.15设计概算 12
1.16财务评价 12
1.17结论及建议 12
第二章太阳能资源 13
2.1太阳能资源概况 13
2.2陕西太阳能资源情况 15
2.3光伏发电场所在地太阳能资源分析 16
第三章工程地质 16
3.1概述 16
3.1.1光伏发电工程概况 16
3.1.2前阶段勘察工作主要成果 17
3.2区域地质及构造稳定性 17
3.3场地工程地质条件 18
3.4光伏发电站址地质评价 19
3.5结论及建议 20
第四章工程任务和规模 20
4.1工程任务 20
4.2工程规模 20
4.3工程建设必要性 20
第五章系统总体方案设计及发电量计算 23
5.1光伏组件选型 23
5.2光伏阵列运行方式选择 24
5.3逆变器选型 26
5.4光伏方阵设计 29
5.5光伏子方阵设计 30
5.6方阵接线方案设计 32
5.7辅助技术方案 33
5.8光伏发电工程年上网电量计算 34
第六章电气 38
6.1电气一次 38
6.1.1设计依据 38
6.1.2接入电力系统方案 38
6.1.3升压变电站站址选择 39
6.1.4光伏电场就地电气部分 39
6.1.5主要电气设备选择 41
6.1.6防雷、接地及过电压保护设计 43
6.1.8电气设备布置 45
6.2电气二次 46
6.2.1综合自动化系统 46
6.2.2综合保护 49
6.2.3组屏方案 49
6.2.4站用直流系统 49
6.2.5不间断电源系统 50
6.2.6火灾自动报警及控制系统 50
6.2.7视频安防监控系统 50
6.3通信 50
第七章土建工程 51
7.1设计安全标准 51
7.1.1工程等别和建筑物级别：
51
7.1.2建筑物结构安全标准：
51
7.1.3洪水设计标准：
51
7.1.4抗震设计标准：
51
7.1.5地基基础的设计等级：
51
7.2跟踪支架基础及逆变升压室设计 52
7.2.1光伏支架布置 52
7.2.2光伏支架基础计算 52
7.2.3逆变升压室布置及形式 55
7.3110kV升压站 56
7.3.1主要建筑物 56
7.3.2主要构筑物 56
7.3.3建筑装修 56
7.3.4建筑安全措施 57
7.3.5抗震设计 57
7.3.6暖通和给排水 57
7.4地质灾害治理 58
8.1工程消防总体设计 58
8.1.1工程概况 58
8.1.2消防设计依据 58
8.1.3设计原则 58
8.1.4机电消防设计原则 59
8.1.5消防总体设计方案 59
8.2工程消防设计 59
8.2.1建筑物火灾危险性分类及耐火等级 59
8.2.2主要场所及主要机电设备消防设计 60
8.2.3安全疏散通道和消防通道 60
8.2.4消防给水设计 60
8.2.5建筑消防设计 60
8.3施工消防 60
8.3.1工程施工场地规划 60
8.3.2施工消防主要原则 61
8.3.3施工消防规划方案 61
8.3.4易燃易爆仓库消防 61
第九章施工组织设计 62
9.1施工条件 62
9.1.1工程地理位置及自然条件 62
9.1.2工程对外运输条件及场地面积和可利用情况 62
9.1.3工程厂区施工条件 62
9.1.4工程防洪，环境保护等要求 63
9.1.5本工程的施工特点 63
9.2施工总布置 63
9.2.1本工程的施工总布置 63
9.2.2施工用水，及通信系统 63
9.2.3施工临建设施 64
9.3施工交通运输 65
9.4工程建设用地 65
9.4.1建设用地方案 65
9.4.2临时用地面积 66
9.5主体工程施工 66
9.5.1进站道路和站内道路的施工要求 66
9.5.2光伏阵列基础施工和安装要求 67
9.5.3升压变电站及主要建筑物的施工法方法和要求 68
9.6施工总进度 69
9.6.1项目实施计划 69
9.6.2项目实施初步进度 69
第十章工程管理设计 70
10.1机构及范围 70
10.1.1机构的组成和编制 70
10.1.2工程管理范围 70
10.2电站运行维护、回收及拆除 70
第十一章环境保护与水土保持设计 71
11.1环境保护 71
11.1.1评价依据和标准 71
11.1.2环境状况 71
11.1.3工程环境影响及对策措施 72
11.1.4运行期的环境影响 74
11.1.5环境保护投资估算 74
11.1.6环境保护综合评价与结论 74
11.2水土保持 75
11.2.1水土保持设计标准 75
11.2.2水土流失预测及危害分析 75
11.2.3水土保持措施 75
11.2.4水土保持投资 78
11.2.5水土保持综合评价与结论 78
第十二章劳动安全与工业卫生 79
12.1设计依据、任务与目的 79
12.2运行期和施工期主要危险、有害因素分析 80
12.3工程安全卫生设计 81
12.3.1防火、防爆 81
12.3.2防雷电 81
12.3.3防电伤 81
12.3.4防噪声、振荡及电磁干扰 82
12.3.5防暑、防寒及防潮 82
12.3.6其他安全措施 82
12.4工程运行期安全管理机构设置及应急事故处理 83
12.4.1安全管理机构及相关人员配备情况 83
12.4.2事故应急处理 83
12.5主要结论和建议 85
第十三章节能降耗效益分析 86
第十四章工程设计概算及经济评价 86
14.1工程概况 86
14.2编制原则及依据 87
14.3基础资料 87
14.3.1主要机电设备价格 87
14.3.2人工预算单价及主要材料预算价格 87
14.3.3费率标准 87
14.3.4其他费用 88
14.3.5基本预备费 89
14.3.6价差预备费 89
14.3.7建设期贷款利息 90
14.4投资估算 90
14.5经济评价与分析 104
14.5.1项目投资和资金筹措 104
14.5.2经济评价原始数据 104
14.5.3成本与费用 105
14.5.4发电效益计算 106
14.5.5经济评价指标 107
14.5.6敏感性分析 107
14.5.7经济评价结论 108
丫丫园艺200Wp光伏发电工程
可行性研究报告
前言
本可行性研究报告是根据GD003-2011《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》编制的，对项目建设的可行性研究的内容进行了全面阐述。
本项目建设符合国家和当地相关政策，有利于优化能源结构，减少温室气体排放和环境保护，对促进我国光伏发电技术进步和推动光伏产业发展有非常重要的意义。
本项目建设单位为定边县振发新能源科技有限公司，总承包单位是江苏振发新能源科技发展有限公司，建设规模是200Wp光伏电站，项目地址位于陕西陕西省咸阳市秦都区玉泉西路，项目静态总投资200万元，动态总投资210万元，投资内部收益率为9.62%，投资回收期是9.17年，项目于2012年9月开工，计划2012年12月竣工。
1
第一章综合说明
1.1概述
咸阳地处陕西关中平原腹地，位于东经107°38′至109°10′，北纬34°11′至35°32′之间，南与西安市隔水相望，北与甘肃相连，东与渭南、铜川市毗邻，西与宝鸡市接壤。
全市总面积
10213平方公里，总人口500万，辖3区1市10县，169个乡镇，
3736个行政村。
地势：
由东南向西北呈阶梯形，表现为三个单元：
一是南部渭河、泾河平原，约占总面积1/5；二是中部台塬区，也约占总面积的1/5；三是北部高原丘陵区，约占总面积3/5。
境内大小11条土石山岭，集中在北部。
市区海拔378—421米。
东北部的石门山海拔为
1885.3米，为全市最高点。
全市最低处在东南部三原县大程镇清河出境地，海拔362米。
境内山脉集中分布在中北部，主要有子午岭余脉的马栏山、石门山，中部嵯峨山、笔架山、九峻山，北仲山和五峰山自南而北依次排列。
本项目站址位于陕西省咸阳市区秦都区玉泉西路，建设规模200KWp，占地
面积约8.3平方公里。
为咸阳市振发新能源科技有限公司在定边县一期并网发电项目，类型为并网型太阳能光伏地面发电系统，包括太阳能光伏地面发电系统及相应的配套并网设施。
项目所在范围如图1-1所示，图中黄色线段为规划建设高速公路，可方便光电基地的交通运输，项目场地位于高速道路旁边，建设一条主干道连通高速公路，以方便场地车辆的通行。
项目所在地
图1-1项目所在地红线范围图
1.2编制依据和任务
委托单位关于本工程的可行性研究的《工程设计项目委托书》。
1.3太阳能资源
咸阳地处陕西关中平原腹地，位于东经 107°38′至109°10′，北纬34°11′至35°32′
之间。
气候：
因地形特征，又分为两个具有明显差异的气候区：
南部平原地区气候温和，四季分明。
年平均气温12℃，无霜期213天；北部高原沟壑区，气候稍寒，冬春略长，年平均气温10℃，无霜期180天。
1.4工程地质
按地貌特征可分为土石山地、丘陵地、原地和川道地四大类。
北山以北属黑垆土带，北山以南属褐土带。
有效灌溉面积约占全省的五分之一，主要分布在南部各县市区。
南部土地条件较好，地势平坦，土壤肥沃，垦殖指数高。
北部以黄土高原丘陵沟壑为主，垦殖指数低，林牧用地比重较大。
（1）本光伏电场为屋顶式发电。
（2）根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区抗震设防烈度
93
为7度（第三组），设计基本地震加速度为0.15g。
（3）根据附近区域的地质勘探资料，本工程场址的地基土层按地质时代、成因类型、土性的不同和物理力学性质的差异可分为：
①层表土、②层碎石。
地下无矿藏、文物。
（4）根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关规定，工程场地环境类型为Ⅱ类，勘察期间场地20m深度内未揭露到地下水（本次勘探深度）。
地下水对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，地下水对钢结构具弱腐蚀性。
地下水对建筑材料腐蚀的防护，按照《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）的规定，进行防腐蚀设计。
（5）根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）3.0.1条规定，拟建工程地基基础设计等级为丙级。
（6）最大冻土深度为0.98m。
冻土深度内场地土含水量低，多呈干燥状态，构造类别为整体构造，冻土类型为少冰冻土。
冻胀性分级为Ⅰ级，对场地构
（建）筑物基础影响不大。
（7）场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微～中等腐蚀作用。
（8）本工程宜采用人工支架。
1.5工程任务和规模
咸阳是以农业为主的城市，境内电网接入条件较好，可用土地广阔，即将新建的200KV变电站为下一步新能源的接入和输送提供了很大空间和潜力。
1.6光伏系统总体方案设计及发电量计算
1总体方案布置
根据国内光伏产业的发展成果，组件功率大型化，有利于大型光伏电站组件采购价格的降低，同时安装工程量、运行维护费用也可以减少，建设投资得到有效控制，组件功率大型化是国际上光伏组件的发展趋势，能体现本国家示范项目的先进性。
因此，本工程拟采用性价比较高的大功率多晶体硅太阳能电池。
拟选用太阳能电池组件详细技术参数见表1-1。
表1-1太阳能电池组件技术参数表
标准测试条件STC：
AM1.5辐照强度1000W/㎡温度25℃
峰值功率（Pm）
235Wp
峰值功率温度系数
-0.45%/℃
开路电压（Voc）
37.2V
短路电流温度系数
＋0.055%/℃
最佳工作电压（Vmp）
30.0V
开路电压温度系数
-0.33%/℃
短路电流（Isc）
8.4A
外形尺寸（mm）
1652×1000×50
最佳工作电流（Im）
7.83A
重量（kg）
20
转换效率
14.48%
本期工程电池组件安装总数量为864块，总容量为203KWp，采用固定式安装。
综合考虑逆变器的性能、价格以及光伏电站的装机容量等因素，本项目拟采用隔离变二台100kW集中型逆变器。
本项目利用丫丫园艺大秦西市现有屋顶3000平方米。
光伏电站装机容量200KWp，分为2个100KWp光伏发电分系统，每个光伏发电分系统由1个
100KWp光伏发电单元系统构成。
2光伏组件布置。
本项目每一个100KWp光伏发电单元组成一个100KWp光伏发电单元系统，在100KWp光伏发电单元方阵中间设置总汇流，同时考虑预留一定的检修通道。
为了减少至逆变器直流电缆数量，尽量少占屋顶面积及布置的规整性，固定共有34个组串。
3光伏发电系统综合效率及年上网电量
根据太阳辐射资源分析所确定的光伏电场多年平均年辐射总量，结合太阳能电池的类型和布置方案，考虑了光伏组件安装倾角、方位角、太阳能发电系统年利用率、电池组件转换效率、周围障碍物遮光、逆变损失以及光伏电场线损、变压器铁损等因素，对光伏电场年发电量进行估算。
本工程光伏发电系统综合效率系数为0.8，年上网电量及标准功率年利用小时详见表1-2。
表1-2年平均上网电量及年利用小时数
序号
项目
数据
1
综合效率系数K
0.8
2
多年平均年太阳能辐射量（kWh/m2）
1705
3
平均年利用小时数（h）
1705.5
4
安装容量（kWp）
200
5
平均年上网电量（万kW·h）
2.1
1.7电气设计
1.7.1电气一次
1接入系统
本工程在丫丫园艺大秦西市现有屋顶上安装太阳能光伏发电系统，拟定总装机容量为200KWp。
根据光伏发电系统装机容量和咸阳地区电网实际情况，就近并入10kV变电站。
光伏电站相关配电设施（含接入电缆）按400V标准设计。
从技术而言，该系统接入方案能满足要求，具体接入系统的设计方案将在以后的接入系统专题设计中进一步深入细致的论证，以咸阳市电力部门最终审定的方案为准。
2光伏电场就地电气部分
本期工程200KW发电系统以太阳能发电单元—逆变变压器接线方式接入站内400V配电室。
整个发电系统接入最终以接入系统审查意见为准。
3电气设备选择
并网逆变器：
并网逆变器单台容量目前国产最大可达到500kVA，国外最大可达到800kVA。
一般情况下，单台逆变器容量越大，单位造价相对较低。
目前国内大容量并网逆变器中，500kVA以下的并网逆变器相对比较成熟，已经投运的数量较多，性能较好，同时考虑到光伏发电系统中，线损占较大部分，本项
目中采用中小容量逆变器，考虑到投资收益，故拟配置二台100kVA并网逆变器。
集电线路：
电池组串至汇流箱的直流电缆选用太阳能专用直流电缆，型号为2PFG4mm；汇流箱至直流配电柜的直流电缆选用ZRC-YJV22-1.0-2*70型，单拼敷设；直流配电柜至逆变器的直流电缆选用电缆ZRC-YJV-1.0-2*95型，单拼敷设；逆变器至低压开关柜的交流电缆选用三芯电缆ZRC-YJV-1.0-3*95型。
1.7.2电气二次
本工程采用一体化的集中监控方式，在配电室实现对所有电气设备的操作、监控。
1综合自动化系统
综合自动化系统通过以太网及通讯管理机与站内各电气设备连接，实现对各电气设备的通讯与远程控制。
综合自动化系统具有对200KW配电室进行监控的功能，对二氧化碳的减排
量、当日发电量、日照强度、室外温度等进行跟踪。
2综合保护
光伏电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。
元件保护按照
《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285－93）配置。
逆变器上装设测控保护装置。
设过电流保护、零序过电流保护、方向保护。
测控保护装置以通讯方式将所有信息上传至综合自动化系统。
400V低压开关柜上装设具有四段保护功能的框架断路器，配置通讯模块，以通讯方式将所有信息上传至综合自动化系统。
逆变器具备极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地保护等，装置异常时自动脱离系统。
1.8消防设计
设置闭路电视监视系统。
在电站周边设置彩色固定式工业摄像头，在电站内及综合楼内设置球形及半球形摄像头。
该系统能够覆盖整个电站该系统能够将图像信息送至集中控制室，并可在大屏幕上显示，实现全站监视。
同时在门
卫值班室设置安保系统监视器。
1.9土建工程
由于我们国家尚无有关光伏发电场的规程规范，参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），本工程的主要构筑物设计使用年限和设计基准期采用50年。
构筑物结构安全等级为二级，结构重要性系数取1.0，太阳能支架地基基础结构安全等级为二级，结构重要性系数取1.0。
1场区总平面布置
本工程光伏电站站址位于咸阳市秦都区玉泉西路大秦西市现有标准彩钢屋顶，光伏电场区占屋顶面积3000平方米。
场内根据工艺需要在屋顶建设光伏支架基础。
基础为光伏电池专用支架，材质为铝合金。
2光伏支架
经分析计算，太阳能光伏组件应为朝阳30度角排列。
3逆变器
逆变器的放置由丫丫园艺提供专用的房间。
1.10施工组织设计
1施工条件
由于项目场址位于咸阳市区，距西安25公里。
高速直达，交通便利，完全可以满足太阳能光伏电站的内外交通运输要求。
光伏电站施工所需的水利用场址附近的市政管网引入、施工临时用电引自于与丫丫园艺10kV专线相接400V电网，通讯可利用普及率较高的移动通讯等方法解决。
2主体工程施工
（1）土建工程
支架主体工程为光伏阵列基础，考虑到以后要有足够的日常的维修、维护
通道。
（2）安装工程
光伏发电直流系统安装时，按照下列顺序进行施工：
光伏组件支架安装→光伏组件安装、直流汇流箱安装、逆变器安装→布线。
交流系统设备主要采用室内布置，设备安装时应由内及外，并遵循先主体设备后辅助设备的原则。
3施工总布置
根据光伏电站的施工特点，主要布置有施工用支架系统、建设用支架系统、临时生活办公房等设施。
光伏组件堆放场地为避免二次搬运，光伏设备采用分批运抵现场，靠近安装位置集中存放。
光伏设备临时堆场布置于光伏阵列间隔空地上。
光伏电站内空地地势起伏不大，无需进行地面处理，只需准备临时堆放垫木。
光伏组件的生产地与电场的建设地只有5KM，运输相当经济，所以组件的存放只是少部分的储存。
4施工总进度
本工程主要利用屋顶布置太阳能光伏组件，总装机容量203KWp，施工周期相对较长。
可行性研究报告及审查：
5个工作日；主设备招投标：
15个工作日；
初步设计及施工图设计：
5个工作日；
支架安装、组件安装、设备安装、单体调试、联合调试：
1个月；
5工程建设用地
本期建设的203MWp光伏场区红线区域面积约3000平方米，项目用地采用租用的方式。
1.11工程管理设计
本工程经陕西省发展和改革委员会有关主管部门核准后，将成立陕西丫丫园艺光伏发电项目部，负责本光伏电站的项目建设、运行维护、管理等工作。
计划设定施工管理人员约15人，运行和日常维护人员约30人。
1.12环境保护和水土保持设计
1环境影响评价
陕西丫丫园艺大秦西市200KWp光伏并网发电项目是屋顶建设项目，工程建成可以减少对房顶的光照，降低地表温度，减少土壤蒸发量，有利于保温节能，因此从长期来看，对当地地表状况影响较小。
工程施工中由于是标准支架的安装，支架在房顶的标准彩钢瓦上进行安装，不会产生粉尘和二次扬尘，施工过程中也无大型机械和运输车辆排放废气，所以不会造成局部区域的空气污染。
另外，我们在施工的过程中加强对施工环境的维护治理，提倡文明施工，加强现场管理。
工程施工及运行期间产生的废污水，经收集处理后对周围环境的影响较小。
光伏电场范围选址未压覆已查明重要矿产资源及历史文物。
因而不会对当地采矿及相关产业产生影响，也不会破坏当地的自然景观。
另外，光伏电场的建设不但为当地提供了清洁能源，每年可为电网节约一定数量的标煤，同时能增加当地的财政收入，从多方面推动当地社会经济的发展。
2水土保持
本工程对不同的施工项目采取相应的水土保持措施如下：
（1）对于电缆沟施工采取避让沟道、及时回填挖出的土方的水土保持措施；
（2）对于临时占地，施工结束后，应及时对占地位置区域进行原状恢复。
工程估算环境保护和水土保持投资费用2万元。
1.13劳动安全与工业卫生设计
本期光伏项目在施工过程中，最可能发生安全事故的工种有：
空中作业、运输吊装作业、用电作业三个工种。
在光伏电站完工投产后，运行期中主要设备使用不当或设备质量不合格引起火灾、爆炸、电击、机械损伤等危害因素。
高压设备区有雷击、噪声、振动、
电磁辐射等危害因素。
光伏阵列有大风、雷击等潜在危害因素。
为保护运行人员的健康、防止人身事故的发生，光伏电站应按照国家有关法律法规要求，制定工业卫生与劳动保护管理规定。
对防暑降温、放射保护、职业病防治、防毒、女职工特殊保护、劳保用品等内容做出相关规定。
1.14节能降耗分析
本项目能较好地利用可再生能源—太阳能资源，光伏电场自用电的比例约为0.2%，大大低于同样规模的火力发电厂的厂用电损耗，节能减排效果显著。
1节能措施
（1）根据光伏发电系统输出容量的特性变化，合理选择变压器容量，并采用节能型变压器，以减低变压器铁损；
（2
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