【正文】 光伏發(fā)電又可為附近工商業(yè)提供綠色電力，增值效果明顯，符合中央提出的國土空間開發(fā)格局的要求，其必將為該形式的光伏發(fā)電項目起到示范作用。54′，北緯 30176。2022 年海內(nèi)外實現(xiàn)投資開發(fā) 700 兆瓦光伏發(fā)電站項目，2022 年計劃實現(xiàn)投資建設(shè) 1 GW 以上光伏發(fā)電站項目。一期項目投資 26 億元，其中：設(shè)備投資 23 億元。某光伏科技有限公司是專業(yè)從事光伏發(fā)電集成系統(tǒng)和光伏應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)的高科技民營企業(yè)。公司法人代表王柏興長期在光伏電站領(lǐng)域進(jìn)行投資，有著豐富的管理能力和經(jīng)濟(jì)實力，在新技術(shù)研發(fā)方面給予了大量的人力物力支持，使得公司在國內(nèi)光伏應(yīng)用領(lǐng)域一直處于技術(shù)領(lǐng)先地位。目前年產(chǎn)能1GW 光伏電池和 光伏組件，全部引進(jìn)意大利、德國、日本等目前世界最先進(jìn)的全自動電池片、組件生產(chǎn)線，具有全球領(lǐng)先的技術(shù)裝備和研發(fā)能力，是國內(nèi)光伏行業(yè)中唯一通過 VDE 生產(chǎn)全過程質(zhì)量認(rèn)證企業(yè)，成為行業(yè)中最具備質(zhì)量保證的光伏制造商。某已成為全球光伏行業(yè)中唯一獲得良好效益的光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展商，延伸光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的行業(yè)領(lǐng)跑者。04′，建設(shè)地點周圍無高大建筑，場地開闊，地勢平坦，魚塘可利用面積范圍較廣。項目場址位于某農(nóng)場，改造魚塘約 3000 畝，周圍無高大建筑，場地開闊，地勢平坦。從地區(qū)能源資源分析，湖北太陽能資源豐富。有足夠的氣候資源供農(nóng)作物生長。是建設(shè)大型光伏發(fā)電廠的理想場所。規(guī)劃用魚塘場地附近即為 G4W2 許廣高速和 S247 省道，交通十分便利。場區(qū)地勢平緩，地形開闊，地面多為魚塘。光伏電池組件清洗用水?dāng)M采用廠區(qū)收集的雨水，同時外圍供水主干網(wǎng)預(yù)留供水點。農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案53 項目技術(shù)方案 工程任務(wù)某農(nóng)場 100MW 項目位于某市，充分開發(fā)利用當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源，建設(shè)高壓并網(wǎng)光伏電廠為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電，建設(shè)綠色環(huán)保的新能源。本項目位于某農(nóng)場，本項目建設(shè)裝機(jī)容量為 100MWp，分兩期建設(shè)，一期、二期各 50MWp。全市太陽年輻射總量為 104—110 千卡/平方厘米，年平均氣溫—℃，年無霜期 242—263 天，多數(shù)年份降雨量在 1100—1300 毫米之間。年平均氣溫為 16℃，年平均降水量為 9041127 毫米。農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案6 設(shè)備選型 光伏組件選型目前世界上太陽能開發(fā)應(yīng)用最廣泛的是太陽電池。70 年代以后，對太陽電池材料、結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了廣泛研究，在提高效率和降低成本方面取得較大進(jìn)展，地面應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大，但從大規(guī)模利用太陽能而言，與常規(guī)發(fā)電相比，成本仍然很高。世界光伏組件在過去 15 年平均年增長率約 15%。國內(nèi)整個光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)模逐年擴(kuò)大，截至 2022 年底中國光伏電池總產(chǎn)量達(dá)到 8GW，中國已經(jīng)超越歐洲和日本，成為世界上最大的太陽能電池制造基地。隨著國內(nèi)光伏電池組件產(chǎn)量的不斷提高，國內(nèi)光伏產(chǎn)品性價比上的優(yōu)勢越發(fā)明顯，本工程為某的大型太陽能光伏發(fā)電示范項目，為達(dá)到充分宣傳和展示我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成果的目的，本工程太陽能光伏電站設(shè)備以國內(nèi)自主化生產(chǎn)為主。圖 33 多晶硅、單晶硅太陽能電池組件外形（左為多晶硅組件，右為單晶硅組件）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，而且可以確信這種狀況在今后 20 年中不會發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變。（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。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(qiáng)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(kuò)大其市場份額。70 年代末研制成功，經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟。 單晶硅最高、多晶硅其次、非晶硅最低。4 對光照、溫度等外部環(huán)境適應(yīng)性輸出功率與光照強(qiáng)度成正比，在高溫條件下效率發(fā)揮不充分同左 弱光響應(yīng)好，充電效率高。剛性組件同左。7 外觀 不規(guī)則深藍(lán)色，可作表面弱光著色處理。同左 柔性組件重量輕，對屋頂強(qiáng)度要求低，可附著于屋頂表面。電池組件國內(nèi)自主化有保證。(4) 晶體硅光伏組件、剛性非晶硅組件安裝簡單方便。 太陽電池組件主要技術(shù)參數(shù) 光伏電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其光電轉(zhuǎn)換效率、各項參數(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣會直接影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電性能。荊州祥暉荒湖農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案 40表 32 不同多晶硅電池組件組成的 100MWp 方陣組件數(shù)量比較方案參數(shù)方案一 方案二組件峰值功率（Wp） 245 310串聯(lián)數(shù)量（塊） 22 18 子方陣并聯(lián)數(shù)量（路） 224 214 子方陣組件數(shù)量（塊） 4928 3852100MWp 方陣組件數(shù)量 413952 323568由上表比較可以看出采用 310Wp 組件組成 100MWp 光伏陣列所使用的組件數(shù)量最少，這樣組件間連接點少，施工進(jìn)度快，且故障率低，接觸電阻小，線纜用量小，系統(tǒng)整體損耗相應(yīng)降低。 ● 優(yōu)質(zhì)牢固的鋁合金邊框可以抵御強(qiáng)風(fēng)、冰凍及變形。針對組件固定式布置方式存在的缺點，開發(fā)研制出逐日跟蹤式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)組件陣列面旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)量又分為單軸和雙軸跟蹤。 光伏陣列傾角設(shè)計在光伏供電系統(tǒng)設(shè)計中，光伏組件方陣的放置形式和放置傾角對光伏系統(tǒng)接收到的太陽輻射有很大的影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。計算公式如下：Rβ = S[sin(α＋β)/sinα] + D （公式31）荊州祥暉荒湖農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案 44圖 35 傾斜方陣面上的太陽總輻射量計算圖式中： Rβ—傾斜方陣面上的太陽總輻射量； D—散射輻射量,假定 D 與斜面傾角無關(guān)；S—水平面上的太陽直接輻射量； β—方陣傾角； α— 午時分的太陽高度角。32176。 逆變器選型 逆變器的技術(shù)指標(biāo)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設(shè)備之一，其選型對于發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和可靠性具有重要作用。（2）直流輸入電壓范圍寬太陽電池組件的端電壓隨日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度變化，逆變器的直流輸入電壓范圍寬，可以將日出前和日落后太陽輻照度較小的時間段的發(fā)電量加以利用，從而延長發(fā)電時間，增加發(fā)電量。要求諧波含量低于 3%，逆變器功率因數(shù)接近于1。表 35 大型和中型并網(wǎng)光伏電站在電網(wǎng)頻率異常時的運行時間要求頻率范圍 運行要求低于 48Hz 視電網(wǎng)要求而定 每次低于 時要求至少運行 10 分鐘 Hz 繼續(xù)運行 Hz每次頻率高于 時，并網(wǎng)光伏電站應(yīng)具備連續(xù) 2 分鐘的能力，同時具備 秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電的能力，實際運行時間由電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)決定；因此不允許處于停運狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案3高于 在 秒內(nèi)停止向電網(wǎng)線路送電，且不允許處于停運狀態(tài)的光伏電站并網(wǎng)（8）可靠性和可恢復(fù)性逆變器應(yīng)具有一定的抗干擾能力、環(huán)境適應(yīng)能力、瞬時過載能力，如在一定程度過電壓情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)正常運行；過負(fù)荷情況下，逆變器需自動向光伏電池特性曲線中的開路電壓方向調(diào)整運行點，限定輸入功率在給定范圍內(nèi)；故障情況下，逆變器必須自動從主網(wǎng)解列。 逆變器單機(jī)容量選擇逆變器是并網(wǎng)光伏電站中的核心設(shè)備。小型逆變器一為 10KW 以下，中型逆變器為：10KW ～100KW；大型逆變器為：100KW 及以上。①集中型逆變方案集中型逆變方案是指并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)通過集中型并網(wǎng)逆變器（Central Inverter）將太陽電池方陣輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為與低壓電網(wǎng)在電壓上同頻、同相、幅值相同，且三相平衡的三相交流電能。②組串型逆變方案組串型逆變方案是指并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)通過支路型并網(wǎng)逆變器（String Inverter）將太陽電池方陣輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為與低壓電網(wǎng)在電壓上同頻、同相、幅值相同的單相交流電能。因此本項目選用 SUN202240kW 組串型逆變器。光伏方陣陣列間距垂直距離應(yīng)不小于 D：如圖 36 所示。? 為太陽高度角β 為太陽方位角本項目中光伏場地所在緯度為 30176。分級是在每個分區(qū)內(nèi)，對光伏組件陣列進(jìn)行分級，組串逆變器下轄一級光伏陣列，匯流箱下轄二級光伏陣列。 串聯(lián)回路組件數(shù)量確定組件串聯(lián)的設(shè)計原則：組件串聯(lián)后，最低溫度下的開路電壓應(yīng)低于逆變器的最大輸入電壓；13 ℃ 和 70℃下的最佳工作電壓應(yīng)在逆變器的 MPPT 范圍之內(nèi)。綜合考慮光伏電站的容量、光伏組件的尺寸、光伏電站的綜合布局等因素，最終確定：由 18 塊光伏組件串聯(lián)成一組后，2 組并聯(lián)組成一個光伏方陣。排成 2 行 18 列，即 36 塊電池組件排布為一個子陣列；方案二：將 2 組太陽能電池組串（每串 18 塊），每塊橫向放置，各組件之間留20mm 縫隙，便于安裝和過風(fēng)。排成 2 行 18 列，即 36 塊電池組件排布為一個子陣列。整個單元共安裝 36臺逆變器，分列在發(fā)電單元道路兩側(cè)，每排 4 臺。本工程擬采用 84 個 310W 組件組成的 光伏逆變升壓單元，則總裝機(jī)容量為 。圖 310 陣列標(biāo)準(zhǔn)單元排布農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案11 方陣接線方案設(shè)計光伏方陣電氣連接主要是系統(tǒng)直流側(cè)的電氣連接，具體的電氣連接為：通過組件自帶的導(dǎo)線將 18 件組件串聯(lián)在一起，形成 1 個組件串； 分區(qū)陣列單元共有 214 個組件串，每 18 個組件串聯(lián)成 1 路； 分區(qū)陣列單元經(jīng) 36 臺組串逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，再通過 6 匯 1 交流匯流箱匯流，經(jīng)過直埋電纜送入箱變低壓側(cè)。把一定數(shù)量的規(guī)格相同的組串逆變器接入交流匯流箱進(jìn)行匯流，通過防雷器與斷路器后輸出，方便了后級接入，保證了系統(tǒng)的安全，大大縮短了系統(tǒng)安裝時間。電站由生產(chǎn)區(qū)、管理區(qū)兩部分組成。管理區(qū)內(nèi)還配備有硬質(zhì)廣場、綠化區(qū)和休閑運動場。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè) 4m 寬東西及南北向硬化道路，東西向道路均位于逆變器室背面，所有東西、南北向道路交接形成環(huán)形道路，形成一個場內(nèi)道路系統(tǒng)，便于較大設(shè)備的運輸，滿足日常巡查和檢修的要求。 丘 陵 主 要 分 布 于 松滋 市 的 老 城 、 王 家 橋 、 斯 家 場 和 某 區(qū) 的 川 店 、 八 嶺 、 石 首 市 桃 花 山 等 地 ， 海 拔 100500 米 ，相 對 海 拔 50100 米 ， 低 山 主 要 分 布 于 松 滋 市 西 南 部 與 湖 南 省 交 界 處 ， 海 拔 500 米 左 右 。海 拔 40～ 250 米 的 丘 陵 崗地 平 方 公 里 ,占 %。 東 部 地 勢 低 洼 ,最 低 點 在 洪 湖 市 新 灘 鄉(xiāng) 沙 套 湖 ,海 拔 僅 18 米 。 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 ： 大 于 %的 耕 地 面 積 千 公 頃 、 占 %； %～ %的 耕 地 面 積 千 公 頃 ， 占 %； 小 于 %的 耕 地 面 積 千 公 頃 ， 占 %。 某 湖 泊 眾 多 ， 全 市 有 千 畝 以 上 湖 泊 30 多個 ． 總 面 積 8 萬 公 頃 ， 其 中 洪 湖 為 湖 北 省 第 一 大 湖 ， 總 面 積 萬 公 頃 ， 長 湖 次 之 ， 總 面積 萬 公 頃 。 土 類 總 面 積 千 公 頃 （ 量 算 面 積 ， 下 同 ） ， 其 中 水 稻 土 千 公 頃 ； 潮土 千 公 頃 ； 石 炭 巖 土 千 公 頃 ； 紅 壤 千 公 頃 ； 黃 棕 壤 千 公 頃 ； 草甸 土 千 公 頃 ； 沼 澤 土 公 頃 。 項目區(qū)氣象條件某 市 屬 亞 熱 帶 季 風(fēng) 氣 候 區(qū) 。 4－ 10 月 份 降 水 量 占 全 年80%， 太 陽 輻 射 量 占 全 年 75%， ≥ 10℃ 的 積 溫 為 全 年 80%， 水 熱 同 步 與 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 季 一 致 的 氣候 條 件 ， 適 宜 多 種 農(nóng) 作 物 生 長 發(fā) 育 。 光伏陣列基礎(chǔ)及逆變室設(shè)計 支架系統(tǒng)設(shè)計農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案17本工程光伏組件支架采用固定式支架。（3）荷載組成根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，對于一般結(jié)構(gòu)地震荷載與風(fēng)荷載不進(jìn)行組合，由于電池組件自重很小，支架設(shè)計時風(fēng)荷載起控制作用，因此最不利荷載組合不考慮地震荷載。 組件支架基礎(chǔ)設(shè)計（1）基礎(chǔ)選型電池組件支架基礎(chǔ)可采用獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和鋼樁混凝土基礎(chǔ)等形式，制作方式有預(yù)制和現(xiàn)澆兩種。綜上所述，本工程支架基礎(chǔ)擬采用鋼樁混凝土基礎(chǔ)。該樁基礎(chǔ)方案完全能滿足太陽能光伏組件這樣的輕質(zhì)構(gòu)筑物的穩(wěn)定性要求，用材節(jié)約，施工方便，能有效加快施工進(jìn)度。根據(jù)逆變器安裝布置要求，初步考慮將箱變布置在逆變器室北側(cè)。表面距離地面不小于 ,直埋電纜原則上應(yīng)埋到凍土層下，考慮到本地區(qū)土質(zhì)為非凍脹土，電纜埋入深度為 1m，為識別電纜走向，沿電纜敷設(shè)路徑設(shè)置電纜標(biāo)識。整個 100MW 電站設(shè)綜合房一座，包括電氣室、監(jiān)控室、值班室、接待室、儲藏室、衛(wèi)生間等。 建筑材料與裝修綜合樓建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)外填充墻均采用加氣混凝土砌塊，外墻370mm厚，內(nèi)墻200mm厚。農(nóng)場 100MW 漁光互補光伏發(fā)電項目實施方案20 設(shè)計參數(shù)土建工程采用的主要設(shè)計技術(shù)數(shù)據(jù)：(1)站址場地土地基承載力持力層的地基土承載力特征值待詳勘后確定?；A(chǔ)：混凝土基礎(chǔ)為 C20。(6)鋼筋