【正文】 00 MJ/m2外，其他地區(qū)均在 5200 MJ/m2 以上，其中，冀西北及冀北高原為56005891 MJ/m2，屬全省總輻射最多地區(qū)，其中康保年總量達 5891 MJ/m2，為全省 最多；長城以南大部地區(qū)年太陽總輻射一般在 50005400 MJ/m2，個別地區(qū)低于 5000 MJ/m2，尤其容城、永清一帶不足 4900 MJ/m2，為全省最低值區(qū)；河北省各地的太陽直接輻射量為 22993274 MJ/m2，其分布趨勢與總輻射分布趨勢基本一致。河北省太陽能資源豐富程度與其他省份相比，其太陽輻射年總量比內(nèi)蒙古、新疆、青海、西藏等省少 800 MJ/m2左右，和遼寧、吉林、山東、山西等省份相近，根據(jù)太陽能資源豐富程度評估指標（年總輻射量在 50006000 MJ/m2為資源較豐富區(qū)），河北省大部 分地區(qū)屬于太陽能資源較豐富區(qū)，太陽能資源開發(fā)利用潛力巨大。 魏縣屬于我國太陽能資源中等類型地區(qū)，全年日照時間 2600h左右，年總輻射量約 5169MJ/㎡。 能源供應(yīng) 條件 9 供電：本項目所需動力主要為電力 ， 總裝機容量 ，年用電量 萬 kWh。 電源 來自項目內(nèi)部供電網(wǎng) ，可保證供應(yīng)。 供水：項目 用水 由 自備井 供給 ，滿足使用要求 。 柴油：市場供應(yīng)充足 ，供應(yīng)有保障。 項目 建設(shè)規(guī)模 項目建設(shè) 42 個光伏農(nóng)業(yè)大棚，其中 種植大棚 40 個，養(yǎng)殖大棚 2個， 大棚 建筑面積 46200 ㎡ 。 產(chǎn)品方案見下表所示 ： 產(chǎn)品方案 序號 產(chǎn)品名稱 規(guī)模 產(chǎn)量 備注 1 光伏發(fā)電 kWh/年 2 黃瓜 25畝 840 t/年 每年三茬種植 3 番茄 25畝 525 t/年 每年三茬種植 4 絲瓜 16畝 190 t/年 每年三茬種植 5 肉雞 存欄 20200只 100000只 /年 主要建設(shè)內(nèi)容 及建設(shè)方案 建設(shè)內(nèi)容 主要建設(shè)內(nèi)容有： 光伏農(nóng)業(yè)大棚、 輔助用房以及 配套道路 等。 主要建（構(gòu)）筑物一覽表 序號 名稱 建筑面積 (㎡ ) 層數(shù) 用地面積 (㎡ ) 結(jié)構(gòu)形式 備注 1 光伏農(nóng)業(yè)大棚 46200 1 46200 鋼架結(jié)構(gòu) 1100 ㎡ 42 個 2 輔助用房 120 1 120 砌體結(jié)構(gòu) 合計 46320 46320 建設(shè)方案 10 光伏農(nóng)業(yè)大棚項目單體占地面積約 1100 ㎡，屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)示范項目。光伏高效種植大棚是利用太 陽能光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)種植相結(jié)合，大棚內(nèi)部設(shè)有植物補光燈、 加溫和散熱設(shè)備，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植的綠色、高產(chǎn)、高效。建筑結(jié)構(gòu)為 鋼架 結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為 50 年，建筑抗震設(shè)計類別為丙類。屋頂太陽能組件方陣安裝采用固定傾角安裝形式，由于需要保障屋頂?shù)?防水、保溫，所以光伏組件采用插入式專用光伏支架與屋面結(jié)合，縫隙處以橡膠條、密封膠填補 。 光伏大棚長 110 米，寬 10 米，立面玻璃幕墻高度 2 米，屋脊高度6 米。向陽面屋頂以 BIPV 形式安裝太陽能電池板可以發(fā)電，并且光伏組件替代原有玻璃屋頂建筑材料。向陰面屋頂及四周墻體全部采用透光鋼化玻璃材料。組件安裝傾角采用當?shù)刈罴褍A角與水平面夾角 36176。 單座大棚向陽側(cè)屋面安裝透光 245Wp 太陽能光伏組件 341 塊，單體裝機容量 ， 單 座大棚光伏系統(tǒng)組成 100KW 電氣單元接入 1臺 100KW 逆變器，配備 100KW 交流防雷 配電設(shè)備，輸出電能接入配電室內(nèi)變壓器 側(cè)，經(jīng) 2 級升壓后傳至就近變電站并網(wǎng)發(fā)電。 系統(tǒng)配置監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控光伏并網(wǎng)電站的運行狀況，不間斷地監(jiān)測和記錄所有并網(wǎng)逆變器的運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。 項目技術(shù)方案 光伏發(fā)電系統(tǒng) 系統(tǒng)總體方案 項目建設(shè) 42 個光伏農(nóng)業(yè)大棚， 大棚 建筑面積 46200 ㎡ ，設(shè)計裝機容量 。 光伏發(fā)電通常有兩種利用方式，一種是依靠蓄電池來進行能量的 11 存儲，即所謂的獨立發(fā)電方式，但是由于受到蓄電池的存儲容量、使用壽命的限制，造價成本較高；另一種利用方式為并網(wǎng)使 用，作為公用電廠城市分布式小電源，將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電力輸送到電網(wǎng)中供給其他負載使用，而在需要用電的時候則從電網(wǎng)中獲取電能。目前并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用的并網(wǎng)逆變器一般擁有自動相位和電壓跟蹤裝置，能夠非常好的配合電網(wǎng)的微小相位和電壓波動，盡量減少對電網(wǎng)的影響。 本工程項目采用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，主要用來提供給 項目 生產(chǎn)所用，其余剩余電能并入電網(wǎng)，屬于自發(fā)自用余電上網(wǎng)類型。 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池組件，并網(wǎng)逆變器等組成， 還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換、參數(shù)顯示和監(jiān)控設(shè)備等。太陽能方陣所發(fā)出的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)變成與 電網(wǎng)相匹配的交流電再輸送到電網(wǎng)中。 光伏電站由光伏發(fā)電系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)兩個部分組成，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)指從太陽電池組件至逆變器之間的所有電氣設(shè)備，包括太陽電池組件、直流匯流箱、逆變器、直流電纜等；輸配電部分指從逆變器交流側(cè)至用戶側(cè)低壓系統(tǒng)的所有電氣、控制保護、通信等。 太陽能通過光伏組件轉(zhuǎn)化為直流電力，再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻率、同相位的正弦波交流電后并入用戶側(cè)低壓電網(wǎng)，剩余電量通過升壓變壓器升至 10kV 經(jīng)開關(guān)柜并入 10kV 電網(wǎng)。 12 發(fā)電系統(tǒng) 圖 光伏電池選型 目前國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的且工藝比較成熟的太陽能電池有：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池。 （ a）單晶硅、多晶硅太陽能電池 目前國內(nèi)外使用最普遍的是單晶硅、多晶硅太陽能電池，而且國內(nèi)的光伏組件生產(chǎn)也主要是以單晶硅、多晶硅太陽能電池為主。商業(yè) 13 化的多晶硅電池片效率一般在 1018％左右，單晶硅電池片電池效率在 1320％左右。 自從太陽能電池誕生以來，晶體硅作為基本的電池材料一直保持著統(tǒng)治地位。但是晶體硅太陽能電池的成本較高，通過提高電池的轉(zhuǎn)化效率和降低硅材料的生 產(chǎn)成本，以提高硅材料太陽能電池的效益，成為世界光伏技術(shù)的主流，世界各國也在此取得諸多新的進展。 （ b）非晶硅太陽能電池 開發(fā)太陽能電池的兩個關(guān)鍵問題就是：提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本。由于非晶硅太陽能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得到迅速發(fā)展。非晶硅作為太陽能材料盡管是一種很好的電池材料，但由于其光學(xué)帶隙為 ，使得材料本身對太陽輻射光譜的長波區(qū)域不敏感，這樣一來就限制了非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率 ,目前電池轉(zhuǎn)化效率一般在 8%12%。此外，其光電效率會隨著光照時間的延續(xù)而衰減，即所謂的 光致衰退 SW 效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定，衰減較快。非晶硅薄膜太陽能電池由于具有較低的成本、重量輕、高溫性能好、弱光響應(yīng)好，充電效率高 (非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個可見光范圍內(nèi)，在實際使用中對低光強光有較好的適應(yīng)等特點 )，有著極大的潛力，在未來 510 年后，有望逐漸擴大其市場份額。 兩者相比 ： (1) 晶體硅太陽能電池組件技術(shù)成熟，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使用壽命長。 (2) 商業(yè)用使用的太陽能電池組件中，單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高，多晶硅其次，但兩者相差不大。 14 (3) 晶體硅電池組件、剛性非晶硅組件故障率極低，運行維 護最為簡單。 (4) 晶體硅光伏組件、剛性非晶硅組件安裝簡單方便。 (5) 非晶硅薄膜電池在價格、弱光響應(yīng)，高溫性能等方面具有一定的優(yōu)勢，但是組件效率較低，在安裝場地面積有限情況下，會影響到安裝總?cè)萘俊? 因此綜合考慮上述因素，本工程擬選用晶體硅太陽能電池。 在單晶硅電池和多晶硅電池選擇上，單晶硅電池由于制造過程中能耗較高，在市場中所占比例逐漸下降；本工程選用性價比較高的多晶硅電池組件，這也與國外的太陽能光伏電池使用情況的發(fā)展趨勢相符合。 本工程選用 245Wp 型 多晶硅 太陽能光伏電池組件 。所選組件的光電轉(zhuǎn)換效率 為 15%，滿足國務(wù)院關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見（ 2020 年）文件的要求。 逆變器的選型 并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)光伏電站中的核心設(shè)備，它的可靠性、高性能和安全性會影響整個光伏系統(tǒng)。對于大型光伏并網(wǎng)逆變器的選型，應(yīng)注意以下幾個方面的指標比較： (1)光伏并網(wǎng)必須對電網(wǎng)和太陽能電池輸出情況進行實時監(jiān)測，對周圍環(huán)境做出準確判斷，完成相應(yīng)的動作，如對電網(wǎng)的投、切控制，系統(tǒng)的啟動、運行、休眠、停止、故障的狀態(tài)檢測，以確保系統(tǒng)安全、可靠的工作。 (2)由于太陽能電池的輸出曲線是非線性的，受環(huán)境影響很大，為 15 確保系統(tǒng) 能最大輸出電能，需采用最大功率跟蹤控制技術(shù)，通過自尋優(yōu)方法使系統(tǒng)跟蹤并穩(wěn)定運行在太陽能光伏系統(tǒng)的最大輸出功率點，從而提高太陽能輸出電能利用率。 (3)逆變器輸出效率：大功率逆變器在滿載時，效率必須在 95%以上。在 50W/m2 的日照強度下，即可向電網(wǎng)供電，在逆變器輸入功率為額定功率 10%時，也要保證 90%以上的轉(zhuǎn)換效率。 (4)逆變器的輸出波形：為使光伏陣列所產(chǎn)生的直流逆變后向公共電網(wǎng)并網(wǎng)供電，就要保證逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位與公共電網(wǎng)一致，實現(xiàn)無擾平滑電網(wǎng)供電。 (5)逆變器輸入直流電壓的范圍：要求 直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽能電池的端電壓隨負載和日照強度的變化范圍比較大，這就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定性。 (6)光伏發(fā)電系統(tǒng)作為分散供電電源，當電網(wǎng)由于電氣故障、誤操作或自然因素等外部原因引起的中斷供電時，為防止損壞用電設(shè)備以及確保電網(wǎng)維修人員的安全，系統(tǒng)必須具有孤島保護的能力。 (7)另外應(yīng)具有顯示功能：通訊接口；具有監(jiān)控功能；寬直流輸入電壓范圍；完善的保護功能等。 推薦選擇大、中功率集中型逆變器，以簡化系統(tǒng)接線，同時大、中功率逆變器效率較高， 利于降低運行損耗、提升光伏電場整體效率，且單機功率大的逆變器每瓦平均外形尺寸小，占地更小。 結(jié)合本工程具體情況： 受并網(wǎng)點變壓器容量限制，本工程可選的最大逆變器容量為 16 500kW。 500kW 逆變器外形尺寸較大，受配電室空間限制，不方便布置。若 500kW 逆變器發(fā)生故障，影響范圍比較大。為降低系統(tǒng)損耗，提高系統(tǒng)效率，光照條件不同的光伏方陣接入不同的逆變器。 綜合考慮以上因素，本工程選用 100kW 逆變器。 光伏陣列安裝 本項目光伏組件全部采用固定式支架安裝，光伏組件最佳傾角為36176。，傾斜面上所接受的太陽輻射 量最大，相應(yīng)的年發(fā)電量也就最多。光伏電池組件通過串并聯(lián)的方式組成容量為 的發(fā)電系統(tǒng)，先通過匯流箱（ 15 進 1 出）匯流，之后通過直流配電柜接入 100kW 逆變器，通過低壓配電柜配電，供給用戶使用，剩余電量經(jīng)升壓變升至 10kV，這樣就形成了一個并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 系統(tǒng)發(fā)電量 （ 1）系統(tǒng)發(fā)電效率分析 ● 光伏溫度因子 光伏電池的效率會隨著其工作時的溫度變化而變化。當他們的溫度升高時，不同類型的大多數(shù)電池效率呈現(xiàn)降低的趨勢。光伏溫度因子 %/度，根據(jù)統(tǒng)計光伏組件平均工作在高于氣溫 25 度，折減因子取 %。 ● 光伏陣列的損耗 由于組件上有灰塵或積雪造成的污染，本項目所在地降水量少，多風(fēng)沙，污染系數(shù)高，折減系數(shù)取 5%，即污染折減因子取 95%。 ● 逆變器的平均效率 并網(wǎng)光伏逆變器的平均效率取 96%。 17 ● 光伏電站內(nèi)用電、線損等能量損失 初步估算電站內(nèi)用電、輸電線路、升壓站內(nèi)損耗，約占總發(fā)電量的 4%，其配電綜合損耗系數(shù)為 96%。 ● 機組的可利用率 雖然太陽能電池的故障率極低，但定期檢修及電網(wǎng)故障依然會造成損失，其系數(shù)取 4%，光伏發(fā)電系統(tǒng)的可利用率為 96%。 考慮以上各種因素通過計算分析光伏電站系統(tǒng)發(fā)電總效率： η=%95%96%96%96%=% 系統(tǒng)發(fā)電量計算 根據(jù)太陽輻射量、系統(tǒng)組件總功率、系統(tǒng)總效率等數(shù)據(jù)，可預(yù)測 并網(wǎng)光伏電站的年總發(fā)電量。 光伏電站年發(fā)電量計算公式如下： PAZ Ep=HA —— η Es 式中 Ep并網(wǎng)光伏電站年發(fā)電量， kWh； HA 水平面太陽能總輻照量， kWh/m2，峰值小時數(shù)； PAZ組件安裝容量， kWp； η光伏電站系統(tǒng)總效率，取 %； Es標準條件下的輻照度（常數(shù) =1kWh/m2）。 項目建設(shè) 地水平面太陽能總輻射量為 ，根據(jù)總裝機容量、系統(tǒng)總效率；可計算得出電站建設(shè)期后第 1 年發(fā)電量為 萬 kWh，考慮系統(tǒng) 25 年輸出衰減 20%，即每年衰減 %，可計算出 25 年總發(fā)電量為 萬 kWh，平均年發(fā)電量 萬 kWh。 18 無公害蔬菜種植 按照《無公害蔬菜生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》的要求，制定各種蔬菜生產(chǎn)的具體技術(shù)規(guī)范，在實施過程中嚴格遵守，把好生產(chǎn)過程質(zhì)量關(guān)。 基地配備專業(yè)植保人員，堅持病蟲測報，總結(jié)病蟲害發(fā)生規(guī)律，堅持“預(yù)防為主、綜合防治 ”的植保方針，以生態(tài)調(diào)控、農(nóng)業(yè)措施及物理防治為主要手段，充分利