张掖市污水处理厂概要Word格式文档下载.docx
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5.2.3.光伏阵列安装方式24
5.2.4.光伏阵列安装倾角25
5.3并网逆变器选型26
5.3.1.逆变器方案对比26
5.3.2.主要性能指标26
5.3.3.电路结构28
5.3.4.光伏阵列防雷汇流箱29
5.4交流防雷配电柜30
5.5监控装置30
5.6环境监测仪31
5.7可用组件安装面积31
5.8光伏组件组串并联方案33
5.9光伏组件组串单元排列方式34
5.10组件阵列行间距计算35
5.11光伏方阵接线方案设计36
5.11.1.汇流接线方式及逆变器单元接线方案36
5.11.2.辅助技术方案37
5.12光伏组件阵列抗风雪措施38
5.13年发电量估算38
5.13.1.太阳总辐射参数38
5.13.2.损耗率估算39
5.13.3.预测发电量40
第六章电气设计与土建工程40
6.1电气一次40
6.1.1.接入系统方式40
6.1.2.无功补偿41
6.1.3.厂用电气接线41
6.1.4.主要电气设备的选择41
6.1.5.过电压保护及接地41
6.1.6.照明系统42
6.1.7.电气设备布置42
6.2电气二次42
6.2.1.并网逆变器计算机控制系统42
6.2.2.电气设备的测量、信号和操作42
6.3土建工程设计43
6.3.1.建筑设计43
6.3.2.光伏组件支架及基础设计43
第七章工程消防设计44
7.1消防设计依据44
7.2设计原则44
7.3消防总体设计方案44
7.4工程消防设计45
7.5其他安全设计要求45
第八章施工组织设计45
8.1工程条件45
8.1.1.交通运输条件45
8.1.2.场地条件46
8.1.3.主要材料来源46
8.2施工总布置46
8.2.1.施工总布置规划46
8.2.2.施工电源47
8.2.3.施工用水47
8.2.4.主体工程施工48
8.2.5.施工前的准备48
8.2.6.光伏组件安装48
8.2.7.逆变器及相关配电装置安装49
8.2.8.电缆敷设50
8.3施工总进度50
8.3.1.施工总进度设计50
8.3.2.分项施工进度安排表50
8.3.3.项目组织机构58
第九章劳动安全与工业卫生51
9.1概述51
9.2设计依据、目的与任务52
9.3劳动安全与职业卫生潜在危害因素分析52
9.4劳动安全与职业卫生对策措施53
9.4.1.设备运输、吊装作业的安全措施53
9.4.2.施工时高空作业53
9.4.3.施工时用电作业及其它安全措施54
9.4.4.运行期安全与工业卫生对策措施54
第十章环境影响评价55
10.1工程施工期对环境的影响及防治55
10.1.1.噪声影响及防治55
10.1.2.扬尘、废气55
10.1.3.运输车辆对交通干线附近居民的影响56
10.1.4.污染物排放56
10.2运行期的环境影响56
10.2.1.噪声影响56
10.2.2.废水影响56
10.2.3.电磁场影响57
10.2.4.雷击57
10.2.5.污染物排放总量分析57
10.2.6.光污染及防治措施57
10.2.7.环境效益57
第十一章节能减排效益58
第十二章投资估算与资金筹措59
12.1工程概况59
12.2编制依据59
第十三章税收优惠政策59
第十四章风险分析60
14.1项目风险分析60
14.2风险规避对策61
14.3单因素敏感性分析61
第十五章结论和建议62
15.1主要结论62
14.1.1.建设本项目的必要性62
14.1.2.建设本项目的可行性62
14.1.3.建设本项目的合理性62
15.2社会效益62
15.3项目建议63
第一章项目概况
1.1项目概述
项目名称：
山东双德合张掖市污水处理厂分布式光伏发电项目
建设地点：
甘肃省张掖市
项目内容：
设计、投资、建设、运营、维护一套分布式光伏发电系统。
建设规模：
3MW。
建设期：
6个月。
总投资：
4000万元。
年平均发电量：
503.7万kWh。
本项目拟利用张掖市污水处理厂现有污水处理设施屋面、池面（生物池、厌氧池、曝气池）资源布设光伏电池组件，通过并网光伏逆变器接入该厂0.4kV供电系统母线，所发电量供给污水处理设备运行。
一般情况下，分布式光伏系统输出功率略低于厂区用电负荷功率，以“自发自用”为主；
污水处理设备停运时，所发电量注入电网，系统以“余电上网”模式运行。
本项目除需增加光伏发电设备外，对现有供电系统（高低压电气柜、变压器、线路等）无需改造，不影响现有电气设备运行。
本项目特点有：
绿色能源驱动环保事业，具有很强的节能环保示范引导作用。
太阳光照资源丰富，预期经济效益较好；
所发电能基本实现自发自用，对电网冲击小，便于电网调度；
输电距离短，能源利用率高，损耗低；
交通运输和生活条件便利；
符合国家积极扶持引导分布式光伏产业发展的方向，可享受诸多优惠政策。
1.2分布式光伏发电简介
分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。
分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费。
分布式光伏发电具有以下特点：
一是不占用土地资源。
分布式光伏发电主要是利用工业设施、建筑物顶、荒山荒坡、滩涂等场地建设，不占用宝贵的土地资源，尤其适合城市、厂区等土地资源紧张的场所。
二是输出功率相对较小。
一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量在数兆瓦以内。
与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。
三是污染小，环保效益突出。
分布式光伏发电项目在发电过程中，无噪音和光污染，也不会对空气和水产生污染。
四是能够在一定程度上缓解局部的用电紧张状况。
但是，分布式光伏发电的能量密度相对较低，每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦，再加上适合安装光伏组件的空间资源有限，不能从根本上解决用电紧张问题。
五是可以发电用电并存。
大型地面电站发电是升压接入输电网，仅作为发电电站而运行；
而分布式光伏发电是接入配电网，发电用电并存，且要求尽可能地就地消纳。
1.3项目所在地地理位置
甘肃省张掖市地处河西走廊中部，南靠青藏高原，北临巴丹吉林沙漠，西、西北与酒泉市相连，东、东北与武威市接壤，属于典型的大陆性荒漠草原气候。
天气主要受中高纬度地区的西风带环流控制和极地冷气团影响，气候干燥，冬长较寒、夏短较暖，降水少而集中，多大风、风沙天气。
张掖市太阳能辐射量年际变化较稳定，平均太阳辐射量达到6312MJ/m2，年日照数在3065.6小时，属我国第二类太阳能资源区域。
年降水量平均130.4mm。
1.4分布式光伏电站设备选型和发电量测算
本项目拟安装11538块容量为265Wp的光伏电池组件，总装机容量为3MW，使用100台组串式逆变器并入厂区0.4kV供电母线，根据太阳辐射照度资料和光伏组件特性，结合场址气候特性、控制系统特性以及光伏电站总效率，计算出该地区固定32°
倾角安装方式的光伏发电站第一年理论发电量为503.7万kWh
1.5电气系统
根据负荷计算，分布式光伏系统所发功率略低于正常工况下的母线负荷功率，基本能够实现发电量“自发自用”。
电能质量：
逆变器的谐波、电压不平衡度、直流分量、电压波动和闪变均要求通过专业机构的检测，逆变变流环节不会对电能质量造成严重的不利影响，电能质量能够满足国家标准要求。
光伏系统具备有功功率和无功功率连续可调的能力，能够自动根据光照强度的大小和电力调度的要求来控制和调整有功功率和无功功率的输出，可保证光伏系统功率因素在0.98（超前）～0.98（滞后）范围内连续可调。
本工程采用光伏发电设备集中控制方式，中央控制室接受来自电网调度机构的指令，实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信。
1.6土建工程
1.6.1总平面布置
张掖市污水处理厂可用面积约5万m2
由于池面均比较空旷，周围基本无高大建筑物遮挡，均可作为光伏组件布置之用。
但必须考虑组件装设后，不得影响各污水处理设施（备）正常运行和维护需要，因此场地实际利用系数取值较低。
根据现场勘察，现有高低压配电室内均有预留空间，并网变流器及其他开关设备可直接布置在低压配电室内，无需另行建设厂房。
光伏组件与其他电气设备的连接电缆除必须新增部分外，可充分利用现有设备电缆沟、槽、盒、架，以节约工程投资。
光伏组件布置预留空间，以便检修巡视。
1.6.2土建结构
土建设计与施工工程的范围为光伏系统相关土建设施。
并遵循尽可能利用现有污水处理已有设施，尽量减少土建工程量以避免影响污水处理工艺运行的原则。
本项目主要的建筑构筑为池面金属结构基础和光伏阵列支架。
光伏支架选用风载、雪载较高的铝合金材质产品，可以满足当地气象条件和防腐要求。
1.7工程消防设计
消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的方针，立足自防自救。
针对不同建（构）筑物和设施，采取多种消防措施。
在工艺设计、设备及材料选用、平面布置、消防通道均按照有关消防规定执行。
除利用原污水处理厂现有消防措施外，还应按照电气工程项目要求适当增配干粉灭火器、消防沙箱、手提式气体灭火器、消防铲、消防斧、消防铅桶等消防设备设施。
1.8施工组织设计
本项目可依托现有污水处理厂条件组织施工，项目现场交通便利，设备可直接运抵。
厂内道路能满足临时施工要求和将来光伏系统检修维护需要。
施工水源、电源、通讯以及工程所需建材，现场均可满足供应。
1.9环境保护和水土保持
太阳能光伏发电建设属清洁能源工业，工程的建设及投运总体对区域环境影响较小。
工程建设过程中对生态环境有一定影响；
建成投运后，光伏电站对周围环境无任何影响，生活污水和垃圾由于产生数量少，对环境影响甚微。
在施工过程中可采取洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度。
本工程施工大部分安排在白天，且场址周围没有居民，故施工噪音对周围环境没有影响。
施工期固体废物主要为建筑垃圾及生活垃圾，要求随时产生随时清运并处置，避免刮风使固体废弃物飞扬，污染附近环境。
分布式光伏发电系统在发电过程中不会产生任何噪音，因此本项目运行对周围的声环境敏感点无影响。
在光伏系统建成投运后，主要固体废弃物为生活及检修垃圾，该部分废弃物要倒往指定地点，并定期集中处理，避免刮风时固体物飞扬，污染附近环境。
光伏电站建成后，四侧围墙外的电场强度和磁感应强度将远低于居民区电磁场评价标准限值，距围墙外20m处产生的无线电干扰强度符合评价标准，对周边电磁环境无影响。
按照水土保持防治分区，根据工程建设可能造成的水土流失和危害情况，布置水土流失防治措施。
太阳能光伏发电是一种清洁能源，与火电相比，可节约大量的煤炭或油气资源，有利于环境保护。
同时，太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，早开发早受益。
1.10劳动安全
分布式光伏电站的建设和生产运行应符合我国目前的有关政策，以及电力行业的设计规程和规定，充分考虑保障施工、运行人员安全健康的因素，并符合国家有关标准和规定。
电站的设计将遵循劳动部劳字（1988）48号《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》和《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053）等规定的要求，有重点地采取防护措施，以确保工作人员的人身安全和身体健康。
按照现行的建筑设计有关标准规范的规定，并配备必要的仪器设备如消防与救护设施、火灾报警系统和灭火设施、安全供水系统、安全供电系统、隔音降噪操作室、控制室、值班室等、降温与防寒、防冻设施。
第二章项目建设的必要性
2.1项目建设背景
2.1.1世界能源危机和温室效应
到2020年世界年能耗将增长到约195亿吨标煤。
世界能源委员会（WEC）预测，按此发展速度，世界石油蕴藏量将在43年后枯竭，天然气将在66年后消耗殆尽，资源储量最大的煤炭也只够169年开采。
而与大规模能源消耗随之而来的是近年来温室气体的浓度已达到了前所未有的程度，已开始导致全球平均气温升高，高山冰川与雪线后退，南北极冰盖开始消融，灾害性气象频发，严重影响了人类的生产与生活，甚至危及人类的生存。
世界遭遇能源危机，能源资源濒临枯竭和环境恶化的苦果已是众所周知的事实。
2.1.2分布式光伏产业发展与特点
由于地球表面所接受的太阳能约为1.074×
1014GWh/年，是全球能量需求的35000倍，我国是太阳能资源十分丰富的国家，虽起步稍晚，但已取得举世瞩目的成就。
近年来，我国光电产业呈现快速增长态势，目前已经成为世界第一大光伏生产国，有一批具有国际竞争力和国际知名度的光电生产企业，已形成具有规模化、国际化、专业化的产业链条。
与前几年的光伏产业聚焦集中式大型地面电站不同，近来分布式光伏发电以其自身特点，成为光伏领域关注热点方向：
分布式光伏相对规模较小，所发电量就地消纳，对电网冲击小；
分布式光伏利用工业设施空间、屋顶、荒地荒滩、鱼塘等可利用面积，不占用宝贵的土地资源；
投资额度相对较小，企业、个人都可有能力进入投资，可充分调动社会资源参与；
尤其适合东部经济发达地区土地资源有限、用电负荷集中的特点；
可适应农业、工业、交通运输、民用建筑等各行业的具体特殊性要求。
随着分布式光伏产业发展迅猛，电力企业、光伏设备制造商、风险投资商纷纷看好这一市场领域。
同时，随着国家对环保和节能不断出台新的更加严格的控制政策，分布式光伏发电产业的未来将得到更多的扶持和重视。
各方面的因素决定了现在正是开展分布式光伏产业恰当时机。
2.2新能源支持政策与财政补贴
无论国内国外，从经济环境来看，分布式光伏产业发展取决于国家产业政策方向。
这是因为能源在国民经济中的基础性作用，世界各国都非常重视发挥能源支持政策的作用。
能源支持政策，是一国政府为了支持能源产业发展，保障能源安全，保障居民的生活，而对能源生产者和消费者给予直接或间接政策支持的行为，主要包括生产领域的支持、消费领域的支持，其形式包括产业支持，对能源生产和消费直接的现金补贴、贷款担保、信用担保等，也包括对能源研发的支持。
目前由于成本和技术原因，光伏发电产业的经济效益还不能与传统火力发电相比。
所以，为了保证未来的国家能源安全，使经济发展不受能源供给和短缺的影响，无论是世界其他国家还是中国，无一例外地给予这个产业政策、税收、经济补贴等优惠政策。
例如，2009年欧洲国家通过上网电价政策提供约195亿美元，用于支持新能源发电；
其中，德国对太阳能光伏发电上网电价的补贴数额高达96亿美元。
2.3分布式光伏产业政策分析
近3年来，我国从能源安全、建设生态文明、加大内需发展新兴产业的高度出发，对光伏产业尤其是分布式光伏发电项目引导力度不断加强，优惠政策不断完善。
其中，国家制定的主要政策有以下几个：
2011年7月24日，国家发改委发布《国家发展改革委关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》（发改价格[2011]1594号）文，制定全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价，标志中国光伏发电内需市场大规模启动，中国将步入光伏应用大国的行列。
2012年3月14日，财政部、发改委、能源局联合下发《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》办法明确，可再生能源发电项目上网电量的补助标准，根据可再生能源上网电价、脱硫燃煤机组标杆电价等因素确定。
专为可再生能源发电项目接入电网系统而发生的工程投资和运行维护费用，按上网电量给予适当补助。
2012年9月14日，国家能源局出台《国家能源局关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策，国家对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。
项目的总发电量、上网电量由电网企业计量和代发补贴。
2013年7月18日，国家发展改革委发布《分布式发电管理暂行办法》，明确了分布式发电在项目建设管理、电网如何接入、如何进行运营管理等的具体方法。
鼓励企业、专业化能源服务公司和包括个人在内的各类电力用户投资建设并经营分布式发电项目，豁免分布式发电项目发电业务许可。
贵方分布式光伏发电“以自发自用为主，多余电量上网，电网调剂余缺”的原则，并采用双向计量电量结算或净电量结算的方式，考虑峰谷电价因素。
电网企业应保证分布式发电多余电量的优先上网和全额收购。
2013年7月25日，国务院发布《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》装机容量将再次被提高；
而对光伏产业的市场拓展，规范发展和政策支持提出了新的要求和指导。
2013年8月26日，国家发展改革委《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》明确分布式光伏发电项目的补贴被定为0.42元/千瓦时。
2014年9月2日,国家能源局《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》采用“全额上网”确保分布式光伏大部分项目达到8%的最低收益率,完善政府管理机制从而确保分布式光伏项目不因“政府寻租”和地方保护主义而提高隐性成本,明确电网和政府权责确保电费与补贴能即时准确的发放至企业。
2、扩大应用场景,打开了农业光伏的应用,万亿市场可期待。
3、强调政府职能,引导地方政府推动分布式的项目开发管理和融资。
第三章参照标准
3.1国际标准
《低压开关设备和控制器第1部分：
总规则》（IEC60947-1）
《低电压开关和控制器控制器件接口（CDI）第1部分：
总规则》（IEC62026-1）
《晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》（IEC61215）
《光伏组件的安全性构造要求》（IEC61730.1）
《光伏组件的安全性测试要求》（IEC61730.2）
3.2中国国家标准
《光伏发电站设计规范》（GB50797）
《光伏发电站施工规范》（GB50794）
《光伏发电工程施工组织设计规范》（GB/T50795）
《光伏发电工程验收规范》（GB/T50796）
《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GBZ19964）
《光伏发电系统接入配电网技术规定》（GB/T29319）
《地面用光伏（PV）发电系统概述和导则》（GB/T18479）
《光伏系统电网接口特性》（GB/T20046）
《电能质量电压波动和闪变》（GB/T12326）
《电能质量供电电压偏差》（GB/T12325）
《光伏系统并网技术要求》（GB/T19939）
《低压配电设计规范》（GB50054）
《电力工程电缆设计规范》（GB50217）
《电能质量公用电网谐波》（GB14549）
《通用用电设备配电计规范》（GB50055）
《环境空气质量标准》（GB3095）
《城市区域环境噪声标准》（GB3096）
《建筑施工场界噪声限值》（GB12523）
《建筑设计防火规范》（GB50016）
《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229）
《建筑抗震设计规范》（GB50011）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057）
《工业企业设计卫生标准》（GBZ1）
《工业企业总平面设计规范》（GB50187）
《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》（GB4387）
《建筑照明设计标准》（GB50034）
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019）
《生产过程安全卫生要求总则》（GB/T12801）
《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083）
《屋顶工程技术规范》（GB50345）
3.3行业标准
《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053）
《电能计量装置技术管理规程》（DL/T448）
《光伏（PV）发电系统过电压保护-导则》（SJ/T11127）
第四章项目地点选择与分析
4.1地理位置
张掖市污水处理厂位于甘肃省张掖市东北郊，据张掖市中心约5公里，交通便利。
4.2太阳能资源
甘肃省张掖市太阳能资源丰富非常丰富，年日照时数3080小时。
有效光照时数1679小时。
4.3气候环境
张掖市海拔高度：
1482.7米，年平均气温：
7.3℃，极端最高气温：
39.8℃（2001年7月14日），极端最低气温：
-28.2℃（1991年12月27日），极端最高地表温度：
72.9℃（1998年7月21日），极端最低地表温度：
-32.7℃（1991年12月27日），年平均降水量：
130.4㎜，最大一日降水量：
34.0㎜（1976年6月19日），年平均蒸发量：
2002.5㎜，最大积雪厚度：
10㎝（1982年5月11日），年平均本站气压：
852.0hpa，年平均相对湿度：
52﹪，最小相对湿度：
0﹪（5次），年平均水气压：
6.3hpa，最大冻土深度：
113㎝（1984年2月7日），年平均日照时数：
3065.6小时，年平均雷暴日数：
3.4天，年平均沙尘暴日数：
3.9天，年平均雾日数：
0.2天，年平均风速：
2.0m/s，主导风向：
东南偏南风（SSE），十分钟平均最大风速：
28.0m/s，风向：
西北（NW），（1977年4月22日）。
4.4气候条件分析
环境温度条件分析
本项目拟选用电池组件温度范围为-40～85℃。
正常情况下，太阳电池组件的实际工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。
根据气象资料，本项目所在地的多年平均气温为14.9℃，多年极端最高气温为68.5℃，多年极端最低气温为-29.4℃。
因此，按项目所在地极端气温数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内。
因此，项目所在地气温条件对光伏组件的安全性没有影响。
风速影响
本项目所在地平坦四周无遮挡，场址区多年平均风速为3.1m/s，最大风速23.0m/s，光伏组件迎风面积比较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响，并以太阳
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