【正文】 Pshj—— 水電廠擔(dān)任基荷的工作容量。必要時可選擇代表年進行逐月電力平衡，以便找出其中控制 作用的月份，然后按該代表月進行逐年平衡。 本項目將列出專用科研經(jīng)費，對太陽能光伏發(fā)電與水電站發(fā)電的光能、水能互補問題，通過科學(xué)的技術(shù)路線、詳細的觀察數(shù)據(jù)及試驗數(shù)據(jù)，提出互補運行方案，力爭系統(tǒng)運行效益最大化，提高光伏電站建設(shè)的可行性及投資效益。 7 光能資源 玉樹州太陽輻射總量及時空、日照時數(shù)分布 玉樹州位于東經(jīng) 89176。 氣象站光資源資料 擬建電站廠址與玉樹州氣象站屬于同一氣象區(qū)，因此，玉樹州氣象站的氣象數(shù)據(jù)完全可以滿足擬建廠址建設(shè)的需要。 8 工程地質(zhì) 廠址區(qū)域穩(wěn)定性評價 廠址區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造概況 擬建廠區(qū)位于玉樹州，該地層厚度巨大，層位穩(wěn)定，土質(zhì)密實且均勻，所以該區(qū)域工程地質(zhì)條件穩(wěn)定，是良好的建筑場地。 本項目工程采用平板式光伏電池組件，參考保定天威英利產(chǎn)品進行初步分析，產(chǎn)品型號為170（ 35） P1580808。 1700=1765 個，其電池板組件的影子互相不影響，對陣列的電池板輸出沒有影響。電池板通過電纜串聯(lián)達到額定電壓，回路連接至接線箱，接線箱內(nèi)實現(xiàn)多回路并聯(lián)達到額定功率。 每 臺逆變器具有良好的人機界面和監(jiān)控通訊功能，以便和監(jiān)控中心組成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠控監(jiān)控。事故照明電源取自直流屏，在廠區(qū)布置適量的檢修箱便于電池的檢修。 每臺逆變器配有相同容量的獨立的交直流防雷配電柜，防止感應(yīng)雷和操作過電壓。 通過設(shè)在現(xiàn)場控制層的控制單元進行實時數(shù)據(jù)的采集預(yù)和處理。第二類為預(yù)告信號，即報警接點的狀態(tài)改變、模擬量的越限和計算機本身，包括測控單元不正常狀態(tài)的出現(xiàn)。 本工程設(shè)置一套 220V/100Ah 直流系統(tǒng)，布置在控制室。有防潮要求的墻體采用 M5水泥砂漿。 單層磚混結(jié)構(gòu)，外墻采用 370厚砌墻，柱下條形基礎(chǔ) 179。與逆變電器室共墻。全廠采用復(fù)合式接地網(wǎng)，水平接地體采用鍍鋅扁鋼，集中接地極采用鍍鋅鋼管作為接地極。 消防管網(wǎng)和生活水管網(wǎng)合并設(shè)置。 本工程不設(shè)空調(diào)系統(tǒng)。在建筑物的防火間距及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用有效措施，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生與蔓延。 根據(jù)土壤電阻率測試結(jié)果，站直區(qū)地層接地條件較好，設(shè)計土壤電阻率按 50歐姆178。高）。高）。 粘土磚、加氣混泥土砌塊：根據(jù)設(shè)計需要分別采用 MU10粘土磚等其他滿足設(shè)計要求的砌體。 主變壓器保 護采用綜合保護測控裝置，安裝在高壓開關(guān)柜上。電度量為需方電度表的 RS485串口接于監(jiān)控系統(tǒng)，用于電能累計，所有采集的輸入信號應(yīng)該保證安全、可靠和準(zhǔn)確。 RS485 的總線雖然在存在效率相對低（單主多從），傳輸距離較短，單總線可掛的節(jié)點少等缺點，但其成本較低，在國內(nèi)應(yīng)用時間長，應(yīng)用經(jīng)驗豐富。 在廠區(qū)內(nèi)安裝獨立避雷針，用于太陽能電池板和配電室的防直擊雷。 本期工程新建高低壓配電裝置 室，用于布置高低開關(guān)柜和干式變壓器；新建逆變器室，用于布置逆變器；新建控制室，用于布置直流屏、集中監(jiān)控 PC、系統(tǒng)遠動、通訊等設(shè)備。輸入電壓直流 300~600V，輸出帶電壓交流 400V三相四線制。 1179。陣列行間距取 8500mm,列間距取 10000mm，單元總數(shù)為： 3000179。這些設(shè)備構(gòu)成光伏發(fā)電方陣。 110%= MJ/m。日照百分率的峰值出現(xiàn)在 5～ 7月；年日照時數(shù)大于 6h 的天數(shù)在 290～ 335 天之間。 5%/，接線組別為 Y， yn0。 太陽能光伏電站發(fā)電輸出最大功率是中午 12點至 15點，并且太陽能也是夏季比冬季高，剛好與用電端需求相吻合，與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)并網(wǎng)后，可以彌補峰值負荷的不足，起到“平峰”作用。一般以每年的 12 月份為代表，但還應(yīng)根據(jù)水電廠逐月發(fā)電出力的變化及系統(tǒng)負荷的變化情況，具體分析確定。從系統(tǒng)最大負荷頂點到 de 線間的容量再加上 Pq，即為水電廠的全部工作容量。 圖 55 水庫各項特征水位和各項庫容的關(guān)系 水電廠工作容量的計算 概括講水電廠的工作容量計算包括兩種方法，一種是圖解法，另一種是用公式近似計算。校核洪水位是指遇到大壩的校核標(biāo)準(zhǔn)洪水時，水庫壩前達到的最高水位。若防洪限制水位定在正常蓄水位以下時，防 洪庫容與凋節(jié)庫容相結(jié)合，從而減小防洪專用庫容，該結(jié)合的庫容稱共用庫容。該水位以下的水庫容積稱為死庫容。用該曲線可算出系統(tǒng)全年的電量，用于編制電力系統(tǒng)的發(fā)電計劃和進行可靠性估算。日負荷曲線表示一天內(nèi)每小時負荷的變化情況，見圖 51所示。環(huán)境污染給我國社會經(jīng)濟發(fā)展和人民健康帶來了嚴(yán)重影響。 2021年 2月 28日中國人大通過的自 2021年 1月 1日開始實施的《可再生能源法》要求中國的發(fā)電企業(yè)必須用可再生能源（主要是太陽能和風(fēng)能）生產(chǎn)一定比例的電力。只要保證規(guī)模市場，即使不計入外部成本，光伏發(fā)電成本也將在 2040年達到屆時的煤電成本。 我國煤電成本發(fā)展趨勢 對全國及分地區(qū)的燃煤發(fā)電成本進行的測算表明， 2021年我國燃煤發(fā)電的平均成本為 元 /kWh，然沒成本占 %。 我國主要電力可再生能源資源總量對比 我國目前以及今后 30～ 50 年內(nèi)，具有實際發(fā)電應(yīng)用能力的幾種可再生能源的資源量和潛力如下表。主要四川和貴州兩省。相當(dāng)于 171～ 200kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。相當(dāng)于 228～ 285kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。這樣，必須加濾波和保護，達不到降低成本的預(yù)期效果。 （ 2）高頻變壓器絕緣方式：用于并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設(shè)備，體積小、重量輕、成本低。根據(jù)目前一些跟蹤裝置生產(chǎn)廠的經(jīng)驗，采用自動跟蹤裝置可提高發(fā)電量 20～ 40%左右，從而相對降低投資 20%。這對國內(nèi)光伏電池制造業(yè)提出了新的要求。 單晶體硅材料的生產(chǎn)占主導(dǎo)，與世界光伏產(chǎn)業(yè)中單晶體硅與多晶體硅的 1： 2（ 2021 年）比例相差較大。 晶體硅錠制造產(chǎn)業(yè)狀況 硅錠切片，即硅片的生產(chǎn)是晶體硅太陽能光伏電池制備的第一道工序，晶體硅電池組件成本的 65%來自硅片，而電池制造和組件封裝只占成本的 10%和 25%。 目前，多晶體硅原材料的先進生產(chǎn)技 術(shù)基本上掌握在 8家主要生產(chǎn)商手中。下圖給出中國光伏發(fā)電市場的發(fā)展進程。 中國光伏發(fā)電市場的現(xiàn)狀 中國的光伏發(fā)電市場目前主要用于邊遠地區(qū)農(nóng)村電氣化、通信和工業(yè)應(yīng)用以及太陽能光伏商品，包括太陽能燈、草坪燈、太陽能交通信號燈以及太陽能景觀照明等。 （ 3）生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大和自動化程度持續(xù)提高是太陽能電池生產(chǎn)成本降低的另一個重要方面，太陽電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從 20 世紀(jì) 80 年代的 1～ 5MWp/a發(fā)展到 90年代的 5～ 30MWp/a和目前的 50～ 500MWp/a。 （ 1）電池效率的不斷提高 單晶硅電池的實驗室最高效率已經(jīng)從 50年代的 6%提高到目前的 %，多晶硅電池的實驗室最高效率也達到了 %。 世 界光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 世界光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，最近 10 年太陽電池組件生產(chǎn)的年平均增長率達到 33%，最近 5 年的年平均增長率達到 43%， 2021 年世界太陽能電池產(chǎn)量達到 2500MWp，累計發(fā)貨量達到8500MWp。其中水電達到 千瓦，約占總?cè)萘?%；火電達到 ，約占總?cè)萘?%；全國發(fā)電量達到 24747億千瓦，同比增加 2804億千瓦，增速 %。 2021年各種一次能源比例為：煤炭占 %、石油占 %、天然氣占 %、水電占 %、核電占 %。根據(jù)近年來當(dāng)?shù)赜秒娯摵尚枨?，兩座水電站已難 以滿足當(dāng)?shù)兀òㄓ駱滹w機場用電負荷需求）。 結(jié)古 35kV變電所現(xiàn)狀： 現(xiàn)有三相雙卷變壓器 1179。這些工程完工后，將徹底解決結(jié)古鎮(zhèn)及其他五縣縣城的缺電問題。 電力系統(tǒng) 玉樹州遠離青海省主電網(wǎng)，為獨立運營的小電網(wǎng)。境內(nèi)有格拉丹東雪峰、可可西里冰川、各日各雅雪山和扎日根雪山，這些巨大的固體水庫蘊育了長江、黃河和瀾滄江三大水系，其正源沱沱河，卡日曲和扎曲都出自玉樹境內(nèi)。 (3)充分體現(xiàn)社會效應(yīng)、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的和諧統(tǒng)一。 (2)對廠址進行合理布局，做到安全、經(jīng)濟、可靠?？?cè)丝?，其中藏族占總?cè)丝诘?%，是青海省主要的林、牧區(qū)。從這一實情出發(fā)，玉樹州必須大力發(fā)展水電及太陽能發(fā)電。繼總裝機 6000 千瓦、總投資 億元的拉貢電站和總裝機 2400千瓦、總投資 7600萬元的龍青峽電站相繼開工建設(shè)之后，總投資 治多聶恰河一級電站，囊謙白扎、香達電站改造前期工作也已相繼開工。玉樹機場變至結(jié)古 35kV變電所輸電距離 。禪古水電站冬季枯水期可發(fā)電 3500kW；拉貢水電站冬季枯水期可發(fā)電 6500kW。隨著國民經(jīng)濟的快速增長， 2021年能源消費總量增至 tce（噸標(biāo)準(zhǔn)煤），比 2021年增長了 %。 我國電力供需現(xiàn)狀及預(yù)測 2021年，全國發(fā)電裝機容量達到 ，同比增長 %。因此大力發(fā)展可再生能源發(fā)電是我國解決能源危機和保證可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，而太陽能發(fā)電將在未來中國能源供應(yīng)中占據(jù)重要地位。幾十年來圍繞著降低成本的各項研究開發(fā)工作取得了輝煌的成就，表現(xiàn)在電池效率的不斷提高，硅片厚 度的持續(xù)降低和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進等方面，對降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。預(yù)計 2021年硅片厚度將降至 150～ 200um， 2020年將降至 80～ 100 um，屆時成本將相應(yīng)大幅降低。多晶硅電池自 1998年開始超過單晶體硅后一直持續(xù)增長，各種薄膜電池 市場份額近年來也在穩(wěn)定增長，反映出技術(shù)進步的推動力量。 20212021年，由于歐洲光伏 市場的拉動，中國的光伏生產(chǎn)能力迅速增長，截止到 2021 年底，中國太陽電池組件的生產(chǎn)能力已經(jīng)達到 400 MWp，當(dāng)年產(chǎn)量達到 140 MWp，絕大部分太陽電池組件出口歐洲， 2021年國內(nèi)安裝量只有5 MWp， 2021年為 10 MWp。作為光伏電池生產(chǎn)最基本材料 高純多晶體硅制造業(yè)也就成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈上最重要的環(huán)節(jié)。 2021 年，中國多晶體硅的年生產(chǎn)能力為 400t，實際生產(chǎn)量為 300t，僅夠 30MWp太陽電池的生產(chǎn)需求，實際生產(chǎn)量與需求存在巨大的差距，多晶體硅原材料基本依賴進口。 技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量不遜于國外。目前大規(guī)模生產(chǎn)的晶體硅電池的總體發(fā)展趨勢為：高效率、大面積、薄硅片。太陽能跟蹤裝置 可以將太陽能板始終垂直對準(zhǔn)太陽，最大程度的將太陽能轉(zhuǎn)化為電力。目前太陽能發(fā)電用逆變器分為以下幾種形式： （ 1）工頻變壓器絕緣方式：用于獨立性太陽能發(fā)電設(shè)備，可靠性高，維護量少，開關(guān)頻率低，電磁干擾小。其中高頻部分，將通過配電線對其他用電設(shè)備造成電磁干擾，而影響其他用電設(shè)備工作。 一類地區(qū) :全年日照時數(shù)為 3200～ 3300h，年輻射量在。 三類地區(qū)：全年日照時數(shù)為 2200～ 3000h，年輻射量在。相當(dāng)于 114～ 142kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。 1土地 可以安裝 50MWp太陽電池，按照 2020年全國光伏發(fā)電累計安裝 10GWp，假如 6GWp安裝在沙漠，也只需要 120，不到全國沙漠和荒漠的萬分之一點五。 表 35 各種發(fā)電方式的碳排放生命周期分析結(jié)果 發(fā)電方式 碳排放量（ gc/kWh) 煤發(fā)電 275 油發(fā)電 204 天然氣發(fā)電 181 太陽熱發(fā)電 92 光伏發(fā)電 55 波浪發(fā)電 41 海洋溫差發(fā)電 36 潮汐發(fā)電 35 風(fēng)力發(fā)電 20 地?zé)岚l(fā)電 11 核能發(fā)電 8 水力發(fā)電 6 光伏發(fā)電同煤電成本對比分析 光伏發(fā)電發(fā)展的主要障礙是沒目前成本較高，但 是在科學(xué)快速發(fā)展的支持和規(guī)模市場的拉動下，光伏發(fā)電的成本正在快速下降，預(yù)計在 35年左右的時間可達到煤電成本的水平。按照光伏發(fā)電發(fā)展的經(jīng)驗分析，到 2030年，光伏系統(tǒng)的可靠性和壽命從現(xiàn)在的 15～ 20年增加到 30～ 35 年 ；系統(tǒng)效率從現(xiàn)在的 12～ 15%增加到 18～ 20%；光伏發(fā)電成本可以降到 6～ 8美分 /kWh，基本達到屆時的計入外部成本的煤電成本。國家計委、國家科委、國家經(jīng)貿(mào)委制定的《 19962021年新能源和可再生能源發(fā)展綱要》則進一步明確，要按照社會主義市場經(jīng)濟的要求，加快新能源和可再生能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設(shè)步伐。環(huán)境質(zhì)量的總水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國一直占多數(shù)。 電力負荷曲線通常包括日負荷曲線、年負荷曲線、周負荷曲線和年持續(xù)負荷曲線。年持續(xù)負荷曲線將全年負荷按人小排隊，并作出對應(yīng)的累計持續(xù)運行小時數(shù)，從最小負荷開始，依次將各點負荷連成曲線，如圖 54所示。死水位是指在正常運 行情況下，允許水庫消落的最低水位?？筛鶕?jù)洪水特性和防洪要求，在汛期的不同時段分期擬定。 (6)校核洪水位和調(diào)洪庫容。 (該圖摘自 SDJll 77《水利水電工程水利動能設(shè)計規(guī)范》 )。 如圖 57所示，在電量坐標(biāo)上量線段 ab等于 Atj，由 b點作垂直線交于電量累積曲線上 c點，再由 c 點作日負荷曲線圖橫坐標(biāo)的平行線與日負荷曲線交于 d、 e 兩點。 電力平衡代表年、月的選擇 電力平衡需要逐年進行，應(yīng)按逐年控制月份的最大負荷和水電廠設(shè)計