【正文】 土建設(shè)計(jì)節(jié)能措施 166 水資源節(jié)約 168 建設(shè)管理的節(jié)能措施建議 168 節(jié)能降耗效益分析 169 一般方法分析 16913. 投資估算 169 投資估算內(nèi)容 169 系統(tǒng)設(shè)備清單 169 每瓦投資資金估算 171 財(cái)務(wù)指標(biāo)分析表 1721 總論 概述 尼泊爾加德滿太陽(yáng)能光伏發(fā)電站項(xiàng)目是由尼泊爾國(guó)家電力局 NEA 公司及中國(guó)水力勘探設(shè)計(jì)研究院與中國(guó)湖南月兒太陽(yáng)能科技有限公司共同投資興建的大型并網(wǎng)光伏電站，建設(shè)規(guī)模為 30MWp。42′，E85176。時(shí)，傾斜面所接收到的總輻射量為9187MJ/。安裝方式為全固定式支架安裝，支架傾角 30176。 廠用電采用雙電源供電，主供電源引自附近 35kV 公用電網(wǎng)，備用電源引自光伏電站 35kV 母線，主、備用電源通過(guò)備自投切換，經(jīng)廠用變壓器降壓至 。電站設(shè)一套火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)選用集中報(bào)警方式，設(shè)置一套圖像監(jiān)控及安全警衛(wèi)系統(tǒng)（工業(yè)電視系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)站主要設(shè)備、光伏陣列等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及安全防衛(wèi)環(huán)境的圖像監(jiān)控。 本工程支架基礎(chǔ)采用陣列基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，埋深 ，**，前后支腿為 300mm*300mm 的混凝土短柱。故在施工建設(shè)期要求從源頭控制，杜絕大面積機(jī)械開(kāi)挖施工方式，嚴(yán)格規(guī)劃施工期行車(chē)路線，及時(shí)做好裸露粉砂地表的處理，做到文明施工和保護(hù)環(huán)境并舉。運(yùn)營(yíng)公司設(shè)3個(gè)部門(mén)，綜合管理部（2人）、財(cái)務(wù)部（2人）、生產(chǎn)運(yùn)行部（5人）。 永久性占地主要包括光伏陣列、逆變器室及施工期各臨建生產(chǎn)、生活設(shè)施占地，場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)道路等占用的土地面積。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有較高的自動(dòng)化運(yùn)行水平，電站運(yùn)行和管理人員只有 5 人，少量的生活污水經(jīng)化糞池及地埋式污水處理設(shè)備處理后定期清掏外運(yùn)，對(duì)水環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生不利影響。 工程特性表一、光伏電站場(chǎng)址概況編號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)量備注1裝機(jī)容量MWp2占地面積萬(wàn)平方米3海拔高度M130013504緯度（北緯）27176。圖 21 氣象站位置示意圖 擬建場(chǎng)區(qū)水平面接受的太陽(yáng)輻射主要受當(dāng)?shù)靥?yáng)高度角、大氣透明度、海拔高度及日照時(shí)數(shù)等因素的影響。北半球太陽(yáng)輻射能力一般隨著緯度增加而減少，場(chǎng)區(qū)中心緯度27176。 本章節(jié)依據(jù)收集到的加德滿都?xì)庀笳镜幕練庀筚Y料及加德滿都?xì)庀笳局鹪绿?yáng)輻射、日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)。(2)最大風(fēng)速影響分析 本工程場(chǎng)址平坦四周無(wú)遮擋，場(chǎng)址區(qū)多年平均風(fēng)速為 ，30 年一遇 10m高處 10 分鐘平均最大風(fēng)速為 20m/s，太陽(yáng)能電池組件迎風(fēng)面積較大，組件支架設(shè)計(jì)必須考慮風(fēng)荷載的影響。在5，6,7,8,9月，溫度較高，但是濕度較高，陰雨天較多，分別為15, 21, 20, 12 days, 因此這幾個(gè)月的平均日照時(shí)間和月輻射量不是很高。采用穩(wěn)定度作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將太陽(yáng)輻射資源分為四個(gè)等級(jí)，如下表 24 所示。 光伏電站光資源計(jì)算 計(jì)算原則 由于太陽(yáng)輻射的隨機(jī)性，無(wú)法事先確定光伏系統(tǒng)安裝后方陣面上各個(gè)時(shí)段確切的太陽(yáng)輻射量，只能根據(jù)氣象站記錄的資料作為參考。從表中可看出傾斜角度在30度，31度，32度時(shí)年輻射值接近，但是考慮到其他綜合因素，我們最終決定將太陽(yáng)能板的角度固定為30度。 工程建設(shè)必要性 合理開(kāi)發(fā)利用光能資源，是保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要 世界能源問(wèn)題位列世界十大焦點(diǎn)問(wèn)題之首，特別是隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、世界人口的劇增和人民生活水平的不斷提高，世界能源需求量持續(xù)增大，由此導(dǎo)致全球化石能源逐步枯竭、環(huán)境污染加重和環(huán)保壓力加大等問(wèn)題日趨嚴(yán)重。 改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要 保護(hù)與改善人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是世界各國(guó)人民的共同愿望。其中由同規(guī)格、同特性的若干太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)構(gòu)成的一個(gè)回路是一個(gè)基本陣列單元。（2）太陽(yáng)能電池技術(shù)性能比較 受目前國(guó)內(nèi)太陽(yáng)電池市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展情況影響，市場(chǎng)上主流太陽(yáng)電池基本為晶硅類(lèi)電池和薄膜類(lèi)電池。已進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用的單晶硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)電池、非晶 硅薄膜太陽(yáng)電池、碲化鎘薄膜太陽(yáng)電池、銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池主要特性如表 41 所示。在技術(shù)性能上考慮，非晶硅薄膜電池有一定的優(yōu)勢(shì)，但產(chǎn)品穩(wěn)定性和適應(yīng)性方面目前缺點(diǎn)相對(duì)明顯，需要更多實(shí)際工程的檢驗(yàn)。結(jié)合《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏發(fā)電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的其他相關(guān)規(guī)范的要求，在本工程中逆變器的選型主要考慮以下技術(shù)指標(biāo)：（1）單臺(tái)容量大 對(duì)于大中型并網(wǎng)光伏電站工程，一般選用大容量集中型并網(wǎng)逆變器。而光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率是隨日照強(qiáng)度不斷發(fā)生變化的，因此選型過(guò)程中應(yīng)選擇歐洲效率較高的逆變器。（7）系統(tǒng)頻率異常響應(yīng) 大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受系統(tǒng)頻率異常能力，逆變器頻率異常時(shí)的響應(yīng)特性至少能保證光伏電站在表 43 所示電網(wǎng)頻率偏離下運(yùn)行。 逆變器的選型 通過(guò)對(duì)逆變器產(chǎn)品的考察，現(xiàn)選取幾家國(guó)內(nèi)外技術(shù)較為成熟的逆變器做參數(shù)比較，如表 44 所示。 根據(jù)已建工程調(diào)研數(shù)據(jù)，若采用斜單軸跟蹤方式，系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電量可提高約18%，若采用雙軸跟蹤方式，系統(tǒng)實(shí)際發(fā)電量可提高約 25%。 由于本工程建設(shè)規(guī)模較大，擬以每 1MWp 容量電池板為一個(gè)方陣，共 20 個(gè)方陣，每個(gè)方陣相應(yīng)設(shè)置一個(gè) 300V 低壓配電室。冬季最低環(huán)境溫度為：2℃，夏季最高環(huán)境溫度為：32℃。每面電池板陣輸出電壓 590V，輸出功率 9400Wp，每串功率 4700Wp。 時(shí) 太 陽(yáng) 能 電 池 方 陣 面 上 的 輻 射 量9187MJ/，可以計(jì)算出年峰值日照時(shí)數(shù)9187247。第一年各月份發(fā)電量如下：月份30度電池板傾斜面的日照時(shí)間（）上網(wǎng)電量（）1 月2 月3 月4 月5795 月6 月7 月3428 月3879 月10 月59411 月59412 月594總輻射量（不計(jì)損耗）6237總輻射量（計(jì)損耗) 6150 按照實(shí)際裝機(jī)容量 30456kWp 計(jì)算的上網(wǎng)第一年年等效利用小時(shí)數(shù)為：6150萬(wàn) kWh247。 本報(bào)告提出的接入系統(tǒng)方案設(shè)想是為本光伏電站的主要設(shè)備選型和總平面布置提供依據(jù)，最終接入系統(tǒng)方案以電力部門(mén)下達(dá)的接入系統(tǒng)審查意見(jiàn)為準(zhǔn)。 遠(yuǎn)動(dòng)通道要求 近期向加德滿都地調(diào)上傳遠(yuǎn)動(dòng)信息采用數(shù)字和專(zhuān)線兩種傳輸方式，采用數(shù)字方式傳輸時(shí)，傳輸速率為 2400bit/s，采用專(zhuān)線方式傳輸時(shí)，傳輸速率為 1200bit/s，通信規(guī)約為 IEC608705101 和 CDT；遠(yuǎn)期當(dāng)加德滿都地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建成后，向加德滿都地調(diào)上傳遠(yuǎn)動(dòng)信息將采用網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)線兩種方式，采用網(wǎng)絡(luò)方式傳輸時(shí)，傳輸速率為 2Mbit/s，通信規(guī)約為 IEC608705104。 系統(tǒng)保護(hù)及安全自動(dòng)裝置配置（1）35kV 線路保護(hù) 為了光伏電站安全運(yùn)行，本光伏電站 35kV 出線考慮配置一套光纖縱差保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置采用電流差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，三段式距離和四段式零序電流作后備保護(hù)，并具有三相一次重合閘和檢同期、檢無(wú)壓功能。 系統(tǒng)通信配置 本工程需在光伏發(fā)電站側(cè)配置 SDH 155Mbit/s 光傳輸設(shè)備 1 臺(tái)，并配置相應(yīng)的 PCM 設(shè)備 1 臺(tái)及綜合配線柜 1 面。表 53 設(shè)備表序號(hào)名 稱(chēng)單位數(shù)量備注一光伏發(fā)電站側(cè)1SDH 光傳輸設(shè)備（155Mbit/s）臺(tái)1含網(wǎng)管系統(tǒng)2PCM臺(tái)13綜合配線柜面14。 擬建光伏電站隨 35kV 線路架設(shè)一條 16 芯 OPGW 光纜（含 5%富裕度及兩端進(jìn)站各 500m 導(dǎo)引光纜）至 110kV 加德滿都變。本工程上傳調(diào)度的遠(yuǎn)動(dòng)信息、電能量信息，采用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，需要配置縱向認(rèn)證裝置 1 套，以防止病毒和黑客攻擊。 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè) 本光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)處考慮配置 1 套電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)并遠(yuǎn)傳至調(diào)度部門(mén)。電氣元件及變壓器的設(shè)計(jì)壽命均大于 25 年，不存在更換情況。每月的上網(wǎng)電量=實(shí)際的裝機(jī)容量系統(tǒng)效率對(duì)應(yīng)月的天數(shù)傾角為 30176。1J=1Ws,1h＝3600s100mW/cm2＝＝1,000W/ m2=1,000J/s m2＝由此得出將太陽(yáng)能資源（MJ/ m2）換算為峰值日照時(shí)數(shù)的系數(shù)為 。每 20 塊電池組件組成一串，每 40 塊電池組件組成一面電池板陣。電池組件串聯(lián)組數(shù)的確定主要依據(jù)其工作電壓、開(kāi)路電壓、當(dāng)?shù)販囟群退矔r(shí)輻射強(qiáng)度對(duì)開(kāi)路電壓、工作電壓的影響來(lái)分析：本電站實(shí)際裝機(jī)容量為 30456kWp，太陽(yáng)能電池組件選型為 235Wp 多晶硅電池，逆變器容量選用 500kW。 綜上所述，本工程推薦選用固定式運(yùn)行方式。目前，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的是非聚焦平板固定傾角陣列發(fā)電方式。（9）具有保護(hù)功能 根據(jù)電網(wǎng)對(duì)光伏電站運(yùn)行方式的要求，逆變器應(yīng)具有交流過(guò)壓、欠壓保護(hù)，超頻、欠頻保護(hù)，防孤島保護(hù)，短路保護(hù)，交流及直流的過(guò)流保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，反極性保護(hù)，高溫保護(hù)等保護(hù)功能。（6）具有低電壓耐受能力 《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中要求大型和中型光伏電站應(yīng)具備一定的耐受電壓異常的能力，避免在電網(wǎng)電壓異常時(shí)脫離，引起電網(wǎng)電源的損失。 本工程要求大量逆變器在額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)換效率不低于 95%，在逆變器額定負(fù)載為10%的情況下，也要保證 90%（大功率逆變器）以上的轉(zhuǎn)換效率。 本工程參照某公司提供的產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行初步分析，產(chǎn)品容量為 235Wp，電池組件參數(shù)如下表。 非晶硅薄膜電池與晶硅電池相比，制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、成本低、不需要高溫過(guò)程、能源消耗少、單片面積大、組裝簡(jiǎn)單、易于大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)，其所占的市場(chǎng)份額組件增加。 緊緊圍繞提高光電轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本兩大目標(biāo)，世界各國(guó)均在進(jìn)行各種新型太陽(yáng)電池的研究開(kāi)發(fā)工作。d）薄膜太陽(yáng)電池：主要有非晶硅薄膜電池（αSi）、多晶硅薄膜電池、化合物半導(dǎo)體薄膜電池、納米晶薄膜電池等。4 光伏發(fā)電電池陣列單元的選擇和發(fā)電量估算 陣列單元光伏電池組件選擇 光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)將大量的同規(guī)格、同特性的太陽(yáng)能電池組件，經(jīng)過(guò)若干電池組件串聯(lián)成一串以達(dá)到逆變器額定輸入電壓，再將這樣的若干串電池板并聯(lián)達(dá)到系統(tǒng)預(yù)定的額定功率。要充分利用風(fēng)力、水力、礦產(chǎn)、旅游、野生植物、農(nóng)副產(chǎn)品等潛在優(yōu)勢(shì)，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步提高科技含量，增進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益。從能源資源利用、電力系統(tǒng)供需、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)條件以及項(xiàng)目規(guī)劃占地面積和陣列單元排布等方面綜合分析。201表 26 固定式太陽(yáng)能電池板陣列傾角在 20 度40 度時(shí)月平均輻射量計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表傾斜角度月均每日日照時(shí)間 ()Annual Average Irradiation())Annual Average Irradiation(MJ/)1月2月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月 年平均輻射量()年平均輻射量(MJ/m2 .a)202122232425262728293031323334353637383940圖23 電池陣列不同傾斜面上太陽(yáng)輻射量比較圖 根據(jù)以上圖表得出，當(dāng)太陽(yáng)能電池板傾斜角度為30度到32度時(shí)， 能接收到的太陽(yáng)能輻射量最大，多達(dá)9100 (MJ/)。采用直射比作為標(biāo)準(zhǔn)，將全國(guó)太陽(yáng)能資源分為四個(gè)等級(jí)，如下表 25 所示。屬于“A”類(lèi)極豐富地區(qū)。 加德滿都太陽(yáng)輻射月分布特征表22 加德滿都月均輻射量月份日照時(shí)間（）月輻射量 (MJ/m2 . a)123456789101112總計(jì) 根據(jù)以上得出，月最大輻射量集中在5個(gè)月份：2月，3月，10月，11月，12月. 月輻射量達(dá)到860 (MJ/m2