【正文】 計(jì)算負(fù)荷的五分之四；同時(shí)也是赤峰地區(qū)的能源中心，元寶山～赤 3 峰～西郊～烏丹～元寶山發(fā)電廠～元寶山形成了南部地區(qū)的供電環(huán)網(wǎng)，還有元寶山～平莊～寧城～建平（遼寧）的供電線路。 太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的選型、布置和發(fā)電量的計(jì)算 光伏系統(tǒng)的選型主要根據(jù)制造水平，運(yùn)行的可靠性，技術(shù)的成熟度和價(jià)格，并結(jié)合光伏電場(chǎng)的具體情況進(jìn)行初步布置，計(jì)算其在標(biāo)準(zhǔn)狀況的理論發(fā)電量，最 后通過技術(shù)比較分析后擇優(yōu)選型 ，初步推薦 晶體硅太陽(yáng)能電池組件，型號(hào)為 CNPV180W。 電氣 本項(xiàng)目發(fā)電量大部分自用，余量上網(wǎng)。 35kV 規(guī)劃出線 1 回， 10kV 規(guī)劃出線 1 回，電氣接線采用單母線接線。%/；在 10kV 母線側(cè)安裝過電壓消弧裝置。繼電 保護(hù)間、所用配電室和蓄電池室均布置在 綜合樓內(nèi) ， 綜合樓 布置在站區(qū)北側(cè)。積極采用先進(jìn)的防火技術(shù)和新型防火材料，做到保障安全、使用方便、經(jīng)濟(jì)合理?；A(chǔ)為長(zhǎng)方柱， 以最大載荷組合狀態(tài)下基礎(chǔ)的反力不脫開為原則，經(jīng)計(jì)算固定式基礎(chǔ) 尺寸為 179。太陽(yáng)能支架地基 需鋼筋混凝土基礎(chǔ) 總方量為，鋼筋 172t。 施工組織設(shè)計(jì) 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，在施工布置中考慮以下原則：施工總布置遵循因地制宜、方便生 產(chǎn)、管理，安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的原則。 光伏電池板和箱變基礎(chǔ)混凝土澆筑：先澆筑混凝土墊層，后澆筑基礎(chǔ)混凝土。結(jié)合本光電站的特點(diǎn)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)置和人員編制，定員標(biāo)準(zhǔn)為 8 人。 7 水土流失預(yù)測(cè)結(jié)果表明，本工程建設(shè)期和運(yùn)行期均不同程度地存在著擾動(dòng)地表、破壞原地貌結(jié)構(gòu)，加速土壤流失的問題。 勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 遵循國(guó)家已經(jīng)頒布的政策，貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主”的方針，在設(shè)計(jì)中結(jié)合工程實(shí)際，采用先進(jìn)的技術(shù)措施和可靠的防范手段，確保工程投產(chǎn)后符合勞動(dòng)安全及工業(yè)衛(wèi)生的要求，保障勞動(dòng)者在生產(chǎn)過程中的安全與健康，分析生產(chǎn)過程中的危害因素，提出以下防范措施和對(duì)策： 建立以項(xiàng)目總經(jīng)理負(fù)責(zé)的勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生組織機(jī)構(gòu)，配備兼職的管理人員，明確責(zé)任，建立完善的管理體系。 8 制定有關(guān)執(zhí)行規(guī)章制度的具體辦法。 表 11 光伏電站工程特性表 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 電 站 場(chǎng) 址 海拔高度 m 450 經(jīng)度 緯度 年日照小時(shí)數(shù) h 3168 年輻射量 kWh／ m2Y 1558 主 要 設(shè) 備 電 站 設(shè) 備 太 陽(yáng) 電 池 組 件 型 號(hào) CNPV180 功 率 W 175 數(shù) 量 塊 11429 總功率 MW 機(jī)電 設(shè)備 并網(wǎng)逆變器 臺(tái) 20 100kW 箱式變壓器 臺(tái) 2 /10kV 系統(tǒng)支架 套 714 變 主變壓器 臺(tái)數(shù) 臺(tái) l 9 電 所 容量 MVA 5 額定電壓 kV 10/35 出線回路數(shù) 及電壓等級(jí) 出線回路數(shù) 回 l 電壓等級(jí) kV 35 土 建 組件支架基礎(chǔ) 個(gè) 個(gè) 2856 固定型式 矩形 變壓器基礎(chǔ) 臺(tái)數(shù) 個(gè) 2 型式 矩形 混凝土 m3 基礎(chǔ)鋼筋 t 172 概 算 指 標(biāo) 靜態(tài)投資 萬元 動(dòng)態(tài) 投資 萬元 單位千瓦靜態(tài)投資 萬元 單位千瓦動(dòng)態(tài)投資 萬元 經(jīng)濟(jì) 指標(biāo) 裝機(jī)容量 MW 年平均上網(wǎng)電量 萬 kW?h 289 年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù) h 1445 2 太陽(yáng)能資源 概況 太陽(yáng)能資源的分布具有明顯的地域性。在我國(guó)有著十分豐富的太陽(yáng)能資源。從中國(guó)太陽(yáng)輻射總量分布來看，西藏、新疆、青海、內(nèi)蒙古等地的輻射量較大 （ 見圖 2－ 1） ，分布的基本特點(diǎn)是 :西部多于東部，而南部大多少于北部 （ 除西藏、新疆外 ） 。日照時(shí)數(shù)在 2600～ 3200 小時(shí)，是全國(guó)的高值地區(qū)之一，太陽(yáng)能資源異常豐富。 11 太陽(yáng)能資源 赤峰市地處 內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部、蒙冀遼三省區(qū)交匯處，與河北承德、遼寧朝陽(yáng)接壤。17’45176。 赤峰市位于內(nèi)蒙古的東南部，地處溫帶季風(fēng)區(qū)，屬于大陸性干旱 12 氣候。春季太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，氣溫升高較快，日差較大，少雨風(fēng)大、氣候干旱；夏季主要為降雨量集中，季降水量占全年的 60%70%；秋季，多受極地大陸氣團(tuán)控制，降水較少，易發(fā)生秋旱；冬季，受蒙古冷高壓控制，盛行偏北風(fēng)。赤峰境內(nèi)有 8 條國(guó)省公路干線與市外相通，南部京通、葉赤兩條鐵路與關(guān)內(nèi)、東北和遼寧沿海相連。據(jù) NASA 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)顯示 ， 赤峰市元寶山 年日照時(shí)數(shù)約 3168h，太陽(yáng)能輻射總量約為 1558 [ kWh /m2178。 主要?dú)庀髼l件： 累年極端最高氣溫 40℃，出現(xiàn)日期： 1955 年 7 月 20 日； 累年極端最低氣溫 30℃，出現(xiàn)日期： 1951 年 12 月 1 日； 13 累年平均降雨量 ； 累年最大降雨量 950mm，出現(xiàn)于 1964 年； 累年最小降雨量 210mm，出現(xiàn)于 1968 年； 累年全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?SSW，相應(yīng)頻率為 15%； 累年冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?SSW，相應(yīng)頻率為 13%； 累年夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?SSW，相應(yīng)頻率 為 14%； 累年最大積雪厚度為 45cm，出現(xiàn)日期為 1073 年 3 月 1 日； 累年一般積雪厚度為 11cm； 累年最大凍土深度 82cm， 1968 年 2 月 1 13 日 累年一般凍度土深 48cm。 14 水文條件 站址地處赤峰市元寶山經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型開發(fā)區(qū)，開發(fā)區(qū)水 源保障充足，內(nèi)蒙古丘陵地形的特征雨水較少，站址 50 年內(nèi)未遇洪澇災(zāi)害，可確保項(xiàng)目安全運(yùn)行。 ②粘性土：黃褐色，可塑 ~軟塑狀態(tài)，微濕。 ②粘性土： fak=110~130kpa； ③砂土： fak=150~200kpa。 場(chǎng)地地震效應(yīng) 根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 ， 赤峰市元寶山區(qū)的抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 。 場(chǎng)地土對(duì)建筑材料無腐蝕性，設(shè)計(jì)時(shí)也不用考慮場(chǎng)土的液化問題。黑龍江與吉林省間 500kV 輸電線路 2 回， 16 220kV 線路 4 回；吉林與遼寧省間 500kV 輸電線路 2 回， 220kV 線路5 回；同時(shí)，通過綏中電廠至華北姜家營(yíng)變電站，實(shí)現(xiàn)東北電網(wǎng)與華北電網(wǎng)跨區(qū)域交流聯(lián)網(wǎng)。 根據(jù)東北地區(qū)電力工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃預(yù)測(cè)，“十一五”用電量年均增長(zhǎng) 7％，最大負(fù)荷年均增長(zhǎng) 7％，到 20xx 年?yáng)|北地區(qū)用電量將達(dá)到 2956 億 kW到 2020 年?yáng)|北地區(qū)用電量將達(dá)到 5050 億 kW新增 500kV 交流線路 5336km，變電容量 20xx0MVA，直流輸電線路 952km，換流容量 6000MW。黑龍江東北部電源基地形成向黑龍江中部地區(qū)輸電的雙通道 3 回線路，黑龍江東南部電源基地形成向吉林東部送電的單通道 2 回線路，黑龍江與吉林、吉林與遼寧省間形成中部的北電南送的雙通道 4 回路輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，內(nèi)蒙古呼倫貝爾電源基地形成向遼寧負(fù)荷中心的直流輸電通道。到 2020 年，東北電網(wǎng)系統(tǒng)將 18 形成“西電東送、 北電南 送”的輸電通道和負(fù)荷中心 500kV 受端環(huán)網(wǎng)，結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行靈活、安全可靠的電網(wǎng)。接入地區(qū) 66kV及以下電網(wǎng)的電廠有 21座，還有一些小水電廠分布在赤峰地區(qū)西北部。預(yù)計(jì) 20xx 年赤峰網(wǎng)供負(fù)荷將達(dá)到 245MW，全社會(huì)用電量將達(dá) 16 億 kWh， 20xx 年網(wǎng)供負(fù)荷達(dá) 260MW，全社會(huì)用電量 18 億 kWh。同時(shí)，國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)提出了到 2020 年全國(guó)建設(shè) 1800MW 太陽(yáng)能發(fā)電 裝機(jī)的目標(biāo) 。 光伏組件的選型 光伏組件種類有很多，如“單晶硅” ，“多晶硅” ，“非晶硅”等。晶硅電池分為單晶硅和多晶硅電池，目前商業(yè)應(yīng)用的光電轉(zhuǎn)換 效率為單晶硅1617%，多晶硅 1516%。 薄膜電池分為硅基薄膜電池、 CdTe 電池和 CIGS 電池。 通過多方面的調(diào)研，目前在 兆瓦 級(jí)光伏電站中應(yīng)用較多的是晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。 單晶硅太 陽(yáng)電池組件在光伏發(fā)電行業(yè)有其他電池所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。 （ 2）單晶硅太陽(yáng)電池組件可靠性高，廠家都能保證 25 年內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換效率衰減不小于穩(wěn)定效率的 80%。 （ 4）單晶硅太陽(yáng)電池組件可做到較大的功率，目前主流產(chǎn)品 Pm為 180W 左右，最大可做到 Pm 接近 300W 左右。因此，使用單晶硅電池組件的占 地面積約為非晶硅薄膜電池一半，在考慮土地成本的前提下，可節(jié)省大量的投資。 808179。但系統(tǒng)成本將明顯增加 （ 雙軸跟蹤器＞單軸跟蹤器＞方位跟蹤器 ） ，但就其性價(jià)比來說，太陽(yáng)能跟蹤的方陣其性價(jià)比要優(yōu)于固定的方陣，但跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)行成本會(huì)明顯高于固定系統(tǒng)。 25 2）太陽(yáng)能陣列的方位角 固定的太陽(yáng)能支架方位角是指輸入垂直照射到方陣表面上的光線在水平地面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€間的夾角，一般正南方向定為零點(diǎn)，故太陽(yáng)能陣列的方位角為 0176。 本項(xiàng)目擬采用 100kW/50 kW 光伏直流 /交流并網(wǎng)逆變器，該類型光伏直流 /交流電能轉(zhuǎn)換器采用美國(guó) TI 公司 32 位專用 DSP 芯片LF2407A 控制，主電路采用日本最先進(jìn)的智能功率 IGBT 模塊 （ IPM）組裝，采用電流控制型 PWM 有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)環(huán)行變壓器。 表 51 逆變器特性參數(shù)值 1 直流輸入 最大直流電壓 880Vdc 最大功率電壓跟蹤范圍 450820Vdc 最大直流功率 110kWp 最大輸入電流 250A 最大輸入路數(shù) 4 2 交流輸出 輸出功率 100kW 額定電網(wǎng)電壓 400Vac 額定電網(wǎng)頻率 50/60Hz 總電流波形崎變率 ﹤ 3%(額定功率 ) 功率因素 ≥ (額定功率 ) 3 機(jī)械參數(shù) 寬 /高 /深 1020/1964/770(mm) 重量 800kg 27 光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與布置 光伏陣列的布置 太陽(yáng)能陣列的列間與行 間距離的確定 太陽(yáng)能陣列的行間距離與日照和陰影有關(guān)，由于廠址內(nèi)無障礙物的遮擋，而且又比較平坦，所以只考慮陣行間陰影的影響即南北方向。 光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì) CNPV180W 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 首先由 16 塊太陽(yáng)能板組成一個(gè) 的光伏陣網(wǎng)，每 36 個(gè)網(wǎng)陣構(gòu)成一個(gè) 100kW 的子系統(tǒng)。 每個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立地通過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換為 380V/50Hz 交流電， 每 28 個(gè)分系統(tǒng)通過 各區(qū)的 ，進(jìn)入項(xiàng)目變電所經(jīng)過 10kV/35kV 變壓器送出并網(wǎng)。光伏溫度因子取 ％ /℃ 其他光伏陣列的損耗 由于組件上有灰塵或積雪造成的污染，污染的折減系數(shù)取 95％。約占總發(fā)電量的 2％，故損耗系數(shù)為 98％。各月水平面上的平均輻射量、各月平均溫度見下表 555。時(shí)，電池組件接受的年輻射量為 ，單晶硅太陽(yáng)電池組件的受光面積為 35520m2，通過第 1 年到第 25 年的年發(fā)電量計(jì)算，總發(fā)電量為 7225 萬 kWh，平均年發(fā)電量約 289 萬 kWh。 電氣主接線 l、光伏電站集電線路方案 本期工程共裝 光伏組件，每 100kW 為一個(gè) 子系統(tǒng)，經(jīng) 過100kVA 逆變器逆變成電壓為 的三相交流電，每十個(gè)子系統(tǒng)接入一臺(tái) 非晶合金箱變至 35kV 側(cè)。 35kV 規(guī)劃出線 1 回， 10kV 規(guī)劃出線 l 回，電氣接線采用單母線接線。 ％/；在 10kV 母線側(cè)安裝過電壓消弧裝置。 2179。 主要電氣設(shè)備選擇 短路電流計(jì)算 表 61 短路電流計(jì)算 計(jì)算值 短路點(diǎn) 短路點(diǎn)基準(zhǔn) 電壓（ kV） 短路點(diǎn)基準(zhǔn) 電流（ kA） 短路電流 起始值（ kA） 沖擊電流 （ kA） 10kV 線路 主要電氣設(shè)備 10kV 升壓變壓器：選用 ZGSBH15— 1250/10， Ud＝ ％，箱式變壓器，接線組別 Y， yn0 35kV 升壓變壓器：選用 SLZ7— 5000/35， Ud=％， 35177。 避 雷 器：選用 Y10W42／ 126W。在 35kV、 10kV 母線、主變 35kV 進(jìn) 線裝設(shè)氧化鋅避雷器以防止雷電侵入 波及操作過電壓 危害。 光伏發(fā)電系統(tǒng)支架及基礎(chǔ)，利用支架基礎(chǔ)作為自然接地體，再敷設(shè)人工接地網(wǎng)，接地電阻不大于 10Ω。主控制室、建筑主要通道、繼電保護(hù)室、蓄電池室、所用電室、 10kV 配電裝置室等處設(shè)事故照明，事故照明正常時(shí)由交流電供電，事故情況下失掉交流電源時(shí)由事故照明切換屏切換至直流供電。 10kV 電容器布置在 10kV 配電裝置西北側(cè)，主變壓器布置在站區(qū)中部。電氣控制系統(tǒng)由配電柜、控制柜、傳感器和連接電纜等組成，其包含正常運(yùn)行控制、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)三個(gè)方面的職