xx戈壁50MWp并网光伏发电项目可研报告.pdf
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1、嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告北京聚合电力工程设计有限公司参加本工程设计的主要人员批准李建春主要设计人员专业主设校核审查太阳能 资源分析张瑞柱马思娟毕广明地质张长存赵金宝余敏光伏系统选型及 发电量估算孙科马思娟毕广明电气一次李秋芳严峰峰黄建民电气二次樊文东刘军红乔鲁建土建刘国栋李政锋姜琳施工刘国栋李政峰王继强消防、给排水李新宇严峰峰黄建民暖通刘国栋李政锋姜琳工程管理李秋芳严峰峰黄建民环保、水保、劳动 安全张瑞铉邓巍郑亮概算田璋袁鑫王继强财务分析梁会森马思娟武镜海节能减排李秋芳严峰峰黄建民嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告目 录第一章 综合说明.-1-1.
2、1 概述.-1-1.2 太阳能资源.-2-1.3 工程地质.-2-1.4 工程任务和规模.-3-1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算.-3-1.6 电气设计.-3-1.7 工程消防设计.-5-1.8 土建工程.-5-1.9 施工组织设计.-6-1.10 工程管理设计.-7-1.11 环境保护和水土保持设计.-8-1.12 劳动安全与工业卫生设计.-9-1.13 节能降耗分析.-9-1.14 工程设计概算.-10-1.15 财务评价与社会效果分析.-10-1.16 工程特性表.-11-第二章 太阳能资源.-15-2.1 太阳能资源概述.-15-2.2 太阳能资源分析.-18-2.3 结论与建
3、议.-22-第三章 工程地质.-24-3.11 既述.-24-3.2地 震活动及场地稳定性评价.-25-3.3岩 土工程条件.-25-3.4 风电场场址工程地质评价.-26-3.5结论与建议.-26-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告第四章 工程任务和规模.-27-4.1 工程任务.-27-4.2 工程规模.-27-4.3 工程建设的必要性.-28-第五章 系统总体方案设计及发电量计算.-31-5.1 光伏系统的选型.-31-5.2 光伏系统的布置.-40-5.3 发电量测算.-47-5.4 结论与建议.-49-第六章 电气.-51-6.1 电气一次.-51-6.2 电气二次
4、.-67-6.3 通信系统.-76-第七章 工程消防设计.-81-7.1 工程消防总体设计.-81-7.2 工程消防设计.-83-7.3 施工消防.-88-第八章 土建工程.-93-8.1 土建工程概况及地质条件.-93-8.2 土建设计依据.-95-8.3 光伏发电站总体规划.-95-8.4 光伏发电单元支架及基础、箱变基础.-96-8.5 分站房.-97-8.6 集电线路基础.-97-8.7 光伏电场防洪设计.-97-8.8 光伏发电站升压站.-97-8.9 地质灾害治理.-103-8.10 附表、附图.-104-第九章 施工组织设计.-108-9.1 施工条件.-108-II-嘉峪关西戈
5、壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告9.2 施工总布置.-110-9.3 施工交通运输.-111-9.4 工程建设用地.-112-9.5 主体工程施工.-114-9.6 施工总进度.-118-9.7 附表、附图.-121-第十章 工程管理设计.-124-10.1 工程管理机构.-124-10.2 主要管理设施.-125-10.3 电站运行维护、回收及拆除.-126-第十一章 环境保护与水土保持设计.-127-11.1 设计依据及目标.-127-11.2 区域环境概况.-128-11.3 环境影响分析.-130-11.4 水土保持.-135-11.5 结论.-138-第十二章 劳动安全与工
6、业卫生.-139-12.1 总则.-139-12.2 主要危险、有害因素分析.-143-12.3 工程安全卫生设计.-145-12.4 安全与工业卫生机构设置、人员配备及管理制度.-150-12.5 事故应急救援预案.-150-12.6 劳动安全与工业卫生工程投资概算.-151-12.7 存在的问题与建议.-151-第十三章 节能降耗.-153-13.1 设计原则.-153-13.2 工程遵循的节能标准及节能规范.-153-13.3 节能措施.-154-13.4 结论.-157-第十四章 工程设计概算.-158-III-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告14.1 编制说明.-
7、158-14.2 概算表.-161-第十五章 财务评价与社会效果分析.-178-15.1 概述.-178-15.2 财务评价依据.-178-15.3 财务评价.-178-15.4 财务评价结论.-183-15.5 财务分析附表.-184-15.6 社会效果评价.-184-第十六章 结论及建议.-202-16.1 太阳能资源.-202-16.2 建设条件.-202-16.3 环境效益.-202-16.4 电力系统.-203-16.5 财务效益.-203-附图目录.-204-IV-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告第一章综合说明1J概述1.1.1 地理位置嘉峪关市位于甘肃省西北部
8、,河西走廊中部,距省会兰州776km。市中心位 置为东经98。17,北纬39。47,。全市总面积2935km2006年末,全市总 人口 20.31万人。按居住地分城市人口 18.3万人,农村人口 2.01万人。全市海 拔在14122722m之间,市中心海拔1462m。全年日照总时数3000.2小时,日照 率为69%,可用太阳能光伏发电的有效发电时数约24002500小时,太阳辐射 总量为145.6千卡/cn?,全年光合有效辐射71.3千卡/cn?,境内地势平坦,土 地类型多样,城市的中西部多为戈壁,适合建设太阳能光伏电站;东南、东北为 绿洲,是农业区,绿洲随地貌被戈壁分割为点、块、条、带状,占
9、总土地面积 的 1.9%。嘉峪关西戈壁50MW并网光伏电站项目可行性研究报告内容包括综合说明、太阳能资源、工程地质、项目任务与规模、光伏系统选型和发电量计算、电气、消防、土建工程、施工组织设计、工程管理设计、环境保护与水土保持设计、劳 动安全与工业卫生、节能降耗等部分。嘉峪关西戈壁50MW并网光伏电站项目场址位于甘肃省嘉峪关市西偏南约 23km处,地理位置见图1.1。甘肃政区图嘉峪关西戈壁50MW 并网光伏发电项目4入学资源环域与地球科学学段图1.1地理位置示意图-1-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告1.1.2 工程任务项目名称:嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目;建设
10、地点:甘肃省嘉峪关市;建设规模:50MWp;建设性质:新建;建设期:12个月。1.1.3 工程建设的必要性太阳能是一种不消耗矿物质能源、不污染环境,开发利用太阳能资源符合能 源产业的发展方向。甘肃省是我国太阳能资源较丰富的地区,具备建设大型并网 光伏发电系统的条件。合理开发太阳能资源,可实现地区电力的可持续发展,也 是当地电力能源结构调整的需要;项目的建设符合改善生态、保护环境的要求,而且还可以达到减排效果。本项目的实施将为我国的大规模太阳能光电开发利用 提供基础数据。因此本项目的建设是非常有必要的。1.2 太阳能资源嘉峪关市属温带大陆性荒漠气候,年均气温在6.7C7.7C之间,年日照 800
11、0小时。嘉峪关地区太阳辐射分布年际变化基本稳定,其数值区间稳定在 5882kWh/m26363kWh/m2之间,最小值出现在1998年,年最大值出现在1995 年。年平均太阳辐射量为6121kWh/m2,由资源丰富程度等级表可以看出,项目 所在地属于太阳能资源很丰富区,具有很好的开发优势。1.3 工程地质嘉峪关市位于甘肃省西北部,河西走廊中部,青藏块体的东北缘,地质构造 复杂,新构造运动和现代构造活动强烈。由于青藏块体不断抬升和向北推挤的影 响,垂直差异运动和水平走滑运动甚为明显,压性和压扭性断裂最为活跃。拟建 电场区属于华北板块,华北地台,阿拉善南缘加里东褶皱带。拟选场址无论从地质构造还是从
12、地震地质分析都是稳定的,均适宜建设光伏-2-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告电站。该区地震动峰值加速度0.15g,对应抗震设防烈度为7度,设计地震分组为 第二组。根据建筑抗震设计规范(GB500H2010),结合本地区覆盖层厚度的 区域地质资料综合考虑,该场地土的类型为中硬场地土,建筑场地类别为II类。场地覆盖层主要以砂砾石为主,土层力学强度较高,大部分地段土层厚度较 大,因此可采用天然地基。以砂砾石层为地基持力层,可以满足设计要求。拟建场区历年平均冻土深度108cm,最大冻土深度132cm,最小冻土深度 83cm,每年11月中下旬封冻、次年3月初解冻。1.4 工程任务和规
13、模嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目,规划容量50MWp。拟以固定式 安装280Wp多晶硅太阳电池组件。本工程新建一座110kV升压站,以一回出线 接入嘉北llOkV变电站。1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算本光伏电站计算依据酒泉日射站1993年2007年太阳能总辐射数据推算年 总辐射量,经过对比分析初步推荐采用280Wp多晶硅太阳电池组件179200块。光伏电站的另一个关键设备是逆变器,逆变器要可靠性高,保护功能齐全,且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。同时,逆变器选 型时应尽量选用大功率、性能可靠的产品,减少系统损耗。综合考虑,本工程选 用500kW的光伏并网
14、逆变器。太阳能电池板采用固定式支架,倾角为38。初步估算本项目首年上网电量为79130.84MW-h,等效满负荷运行小时数为 1577h;25年平均上网电量为71534.28MWh,等效满负荷运行小时数为1426h。1.6 电气设计1.6.1 接入系统方式嘉峪关西戈壁光伏发电工程总容量lOOMWp,本期安装容量为50MWp,光-3-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告伏电池组件所发电力经汇流箱、直流配电柜接至逆变器,再经箱式变压器升压至 35kV后,以7回电缆集电线路送至拟建llOkV升压站站35kV侧,再经主变压 器升压至llOkV,以一回出线接入嘉北工业园区llOkV变电站
15、,该变电站距离 本光伏电场约21.7km。光伏电站最终接入系统方案以接入系统设计有关审批文 件为准。1.6.2 电气一次嘉峪关西戈壁光伏发电工程拟建于嘉峪关市西戈壁,厂址周边与国道相邻,交通便利。项目规划总容量约lOOMWp,本期为嘉峪关西戈壁一期新建工程,容 量约50MWpo本期光伏电场共装约50MWp光伏组件,考虑系统安装和维护的方便,把 50MWp并网发电系统分为50个子系统,每个子系统容量为IMWp。每个子系 统连接一座1MVA箱式变压器,组成子系统-箱式变单元接线,该单元接线将子系 统逆变组件输出的0.27kV电压升至35kV;升压后每78个子系统汇入一回集电 线路引至升压站35kV
16、母线,再经主变压器升压至llOkV,以一回出线接入嘉北 工业园区llOkV变电站,该变电站距离本光伏电场约21.7km。本期光伏电场50 个子系统配置50座箱式变压器,组建50回子系统-箱式变单元接线。本期工程设计范围:新建一座UOkV升压站,包括llOkV户外配电装置、35kV户内高压配电装置、1组35kV动态无功补偿装置、站用低压配电装置,以 及安装约50MWp太阳能电池组件、50台箱式变电站、100台光伏逆变器等。1.6.3 电气二次本项目的电气二次工程包含新建50MWp并网光伏发电项目的监控、保护、直流、图像监视、火灾自动报警和通信等系统。本电站按“无人值班”(少人值守)的运行方式进行
17、设计,在光伏电站UOkV 升压站内设置中控室,采用计算机监控系统实现对UOkV升压站和各IMWp光 伏发电单元的集中监控管理。电站计算机监控系统可与电力调度系统交换信息,并可通过互联网等方式向远方(项目公司)传送遥信遥测量。工程建成后发电送至甘肃电网,调度关系由接入系统设计确定。本阶段按电 站经一回UOkV架空线路接入嘉北工业园区UOkV变电站设计,调度通信、远-4-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告动信息和保护信息传输拟采用OPGW光纤通道方式。调度关系等与接入系统相关的内容以接入系统设计和审查意见为准。1.7 工程消防设计本期消防设计是依据“预防为主,防消结合”的消防工作
18、方针,采用“以水 灭火为主,化学灭火为辅及其他方式灭火相结合”的消防方案,在工艺设计、材 料选用、平面布置中均按照有关消防规定执行。对重要设备采用重点对待的消防 措施。配备消火栓、灭火器及其它灭火器材,安装防雷、防静电及火灾自动报警 装置.施工总布置采用集中布置方式,现场划分用火作业区、易燃易爆材料区、生活区,按规定保持防火距离。施工现场设置临时消防车道,施工现场要有可靠 的消防水源地。1.8 土建工程1.8.1 土建工程概况及地质条件嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目工程本期装机容量为50MWp,新 建一座升压站。拟建光伏发电站土建设计部分主要包括:发电单元基础、35kV箱变基础、场内道
19、路、集电线路直埋电缆及电缆沟工程、分站房及新建升压站内建(构)筑 物和基础等。1.8.2 光伏发电单元支架及基础、箱变基础嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目工程容量50MWp,共有固定式 IMWp光伏方阵50个,每IMWp方阵中64片组成一排的子阵56个,共有组件 179200个。每IMWp方阵中设两个逆变器,每两个逆变器共用一个分站房,则 共有分站房50间;每IMWp接入一台箱变,则共有50台箱变。光伏发电单元的设备支架为厂家提供的定型产品,现场拼装即可,通过下部 混凝土基础上的预留预埋件固定在单元基础上。64片组成一排的光伏发电单元子阵设置22个相同的独立基础,前后排各11 个,与上部
20、光伏支架相连,则基础总个数为50 x46x22=50600个。-5-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告基础采用力300mm、长度1.8m的灌注桩,埋深1.6m,露出地面200mm,混凝土采用C30o箱变基础拟采用天然地基上的浅埋基础进行设计,根据箱式变压器厂家提供 的箱式变压器基础外形尺寸,平面上呈“长方形”布置,长5.22m,宽3.8m。采用 箱式混凝土独立基础,混凝土强度C25;基础下设厚100mm的C15素混凝土垫 层,基础埋深定为1.55m,箱变基础结构以箱变厂家提供的方案为准。1.8.3 升压站及分站房场区内每IMWp设两组逆变器,每两个逆变器共用一个分站房,则共有
21、分 站房50间,每座分站房内放置两组逆变器。分站房为一层砌体结构,尺寸为5.1m x 5.7m,层高为4.2m,则整个电站50座分站房建筑面积合计为1586m2o本光伏发电站新建一座升压站。本升压站内布置有综合楼、35kV配电室、检修车间及仓库、综合泵房及消 防水池、化粪池、无功补偿装置等,平面尺寸为长112mx宽112m。升压站入口 位于站区东侧,综合楼位于入口西北侧,综合泵房在站区西侧。35kV配电室、无功补偿装置等布置在站区西南侧。升压站区域地形不存在滑坡、崩塌等不良地质作用及地质灾害问题。卵石层 可作为升压站建(构)筑物持力层。升压站设立较完善的生活供水系统和排水系统。升压站冬季采暖采
22、用电暖气,通风与空调系统按照相关规范设计。1.8.4 地质灾害本工程无重大危害工程建设的地质灾害,施工时仅需采取必要的防止水土流 失的施工方法或治理措施。1.9 施工组织设计嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目位于甘肃省嘉峪关市西侧22km处 的讨赖河北岸一带戈壁滩上,具体位于嘉瓜高速公路以南、嘉(峪关)西(沟矿)公 路西北侧,对外交通便利。本期规划容量为50MWp,规划面积约1.85km2,本光伏电站所发电力经集-6-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告电线路接入光伏场区北侧的新建llOkV升压站,升压站距离光伏区北侧边界线 560m。光伏发电站水源为地下水,施工用水可就地
23、打井取水,用水罐车运输或采用 水管引接到施工现场,井深约150m。本工程施工用电可从南侧的嘉西公路旁的 农电线路引接。主要建筑物材料来源充足,砂石骨料由附近采石场提供。水泥、木材、钢材、油料等在嘉峪关市采购。施工临建场地布置在光伏阵列区东北角,进场道路旁,其占地面积约5000m2o 混凝土拌合系统采用两个HZS40型搅拌站(1个备用),设备铭牌生产能力为 40m3/h,砂石料堆场紧靠混凝土拌合系统布置,另外布置维修车间、综合加工厂 及仓库等。进站道路路宽为5m,道路长500m,为水泥路面。进场道路为从南侧的嘉西 公路接引至光伏场区南侧,纵贯整个光伏场区后,在场区北侧与进站道路相连;进场道路光伏
24、场区场内部分即作为场内主干道,道路宽度5m,为低等级碎石道 路;场内检修巡视路连通各发电阵列,为低等级碎石路面,施工期兼做施工道路,场地平整时进行修整,保证施工车辆能够通行,无沟、坑等障碍。本工程征地范围包括永久和临时征地,工程永久征地面积为1275219 m2,工程临时征地面积5000 m2o光伏发电站主体工程施工主要包括光伏发电设备支架及支架基础施工、电池 组件安装、箱变基础施工及箱变安装、逆变器安装、集电线路的安装敷设、分站 房及新建升压站内土建施工与设备安装等,初步设定总工期为8个月。1.10 工程管理设计嘉峪关光伏发电工程总容量约lOOMWp,本期为一期工程,建设容量为 50MWpo
25、在光伏电站建设期间,公司成立工程指挥部,负责光伏发电站的建设 和管理工作;在投入运行后,根据生产和经营需要,结合以往光伏发电站管理运 行经验,遵循精干、统一、高效、合理等原则,对运营机构的设置实施企业管理。参照能源部颁发的能源人(1992)64号文“关于印发新型电厂实行新管理办法 的若干意见的通知”,及原电力部颁发的电安生(1996)572号文件“关于颁发 电力行业一流水力发电厂考核标准(试行)的通知”的意见,结合嘉峪关西 戈壁50MWp光伏发电工程的具体情况,本工程太阳能电池阵列采用微机监控装-7-嘉峪关西戈壁50MWp并网光伏发电项目可行性研究报告置进行监控,升压站按照无人值班、少人值守进
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