【文章內(nèi)容簡介】 紅寺堡市海拔高度在 1193m 之間，總面積為 萬 km2。工程區(qū)多年平均太陽總輻射量 ，電站場址距紅寺堡 110kV 變電站 11 km。多年平均日照小時數(shù) 2250h3100h 之間，項目場址位于大羅山西南側(cè)新紅寺堡鎮(zhèn)定的東南角上，北鄰鹽 一興公路，東鄰新 白公路交通便利 場地地勢開闊，地形平緩，施工場地開闊，地表無植被分布，為較理想的光伏電站建站場址能滿足建設10MWp 并網(wǎng)光伏發(fā)電站用地的要求 。 本期工程計劃總裝機容量 10MWp，采用 35kV 一級電壓，太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)推薦采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案， 將系統(tǒng)分成 10 個 1MWp 的并網(wǎng)光伏發(fā)電分系統(tǒng)。 太陽能資源 寧夏是我國太陽能資源最豐富的地區(qū)之一，也是我國太陽能輻射的高能區(qū)之一（太陽輻射量年均在 4950MJ/m2～ 6100MJ/m2 之間，年均日照小時數(shù)在 2250h3100h 之間），從太陽能資源利用角度來說，在紅寺堡地區(qū)建設光伏電站的太陽能資源條件良好，適合建設大型太陽能光伏發(fā)電場。 工程地質(zhì) 本期工程擬建場址地形屬丘陵邊緣。場址區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較為穩(wěn)定，發(fā)震斷裂對場址的影響較小，可不予考慮。場址為Ⅱ類場地，場地土為中軟土，場地屬可進行建設的一般場地；地基土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)均具有微腐蝕性，因此本期需考慮防腐措施。 根據(jù) 1： 400 萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》及《中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》（ GB183062021）資料，電站場址區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動反應譜特征周期為 ，相對應的地震基本烈度為Ⅷ度， 工程區(qū)屬構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)。 項目的任務與規(guī)模 項目位于紅寺堡市，結(jié)合光伏電場的自然條件、資源特征、建設條件等，以及太陽能上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 輻射資源開發(fā)建設的要求，工程任務主要是發(fā)電，電場建成后向甘肅電網(wǎng)供電，項目為10MWp 擬接入水橋 110kV 變電站，具體以接入系統(tǒng)設計意見為準。 電力系統(tǒng) 截至 2021 年底，寧夏電網(wǎng)接入發(fā)電裝機 18417MW。其中火電裝機容量為 16084MW，占總裝機容量的 ％，水電裝機容量為 ，占總裝機容量的 ％；風電、光伏裝機容量 ，占總裝機容量的 ％。 寧夏電網(wǎng)位于西北電網(wǎng)的東北部，是西北電網(wǎng)重要的組成部分。截至 2021 年底寧夏電網(wǎng)最高電壓為 750kV，主網(wǎng)電壓 750kV、 330kV、 220kV。銀川及以北為 220kV 電網(wǎng)，銀川地區(qū)南部及其他地區(qū)為 330kV 電網(wǎng)，除此之外， 750kV 和 330kV 電壓還作為寧夏與西北電網(wǎng)的聯(lián)絡線電壓。夏 750kV 電網(wǎng)已初步形成 Y字形主網(wǎng)架，并通過銀川東（ 750/330kV）、黃河（ 750/330kV）和賀蘭山（ 750/220kV） 3 個 750kV 變電站覆蓋寧夏330/220kV 電網(wǎng)。 2021 年電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最大負荷 9660MW，比上年增長 ％。統(tǒng)調(diào)用電量為 744 億 kWh，同比增長 %。 太陽能資源及工程地質(zhì) 太陽能資源 寧夏回族自治區(qū)位于 N 35176。 14′ N 39176。 23176。 39′之間，地處中國西部的黃河上游地區(qū)。寧夏東鄰陜西北部接內(nèi)蒙古自治區(qū)，南部與甘肅省相連。自古以來就是內(nèi)接 中原，西通西域，北連大漠，各民族南來北往頻繁的地區(qū)。 寧夏是我國太陽能資源最豐富的地區(qū)之一，也是我國太陽輻射的高能區(qū)之一，太陽輻射量年均在 4950MJ/m26100MJ/ m2 之間，年均日照小時數(shù)在 2250h3100h 之間，在開發(fā)利用太陽能方面有著得天獨厚的優(yōu)越條件 — 地勢海拔高、陰雨天氣少、日照時間長、輻射強度高、大氣透明度好。寧夏太陽輻射年際變化較穩(wěn)定，因地域不同具有一定的差異，其特點是北部多于南部，年平均太陽輻射量南北相差約 1000MJ/m2，靈武、 同心最大，達 6100MJ/m2 以上，全區(qū)平均達 5781MJ/m2 以上。以引黃灌區(qū)和中部干旱帶的鹽池、同心地區(qū)太陽輻射較高且分布均勻，年平均太陽輻射量穩(wěn)定在 5860MJ/m26100MJ/m2 之間，是寧夏太陽能資源最豐富的地區(qū)，也是我國太陽輻射的高能區(qū)之一。南部的固原地區(qū)上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 年輻射量相對較少，年平均太陽輻射量在 4950MJ/m25640MJ/m2 之間。 寧夏回族自治區(qū)太陽總輻射空間變化分布如圖 21 所示。 圖 21 寧夏回族自治區(qū)太陽總輻射空間變化分布圖 紅寺堡市地處黃河前套之首，位于寧夏回族自治區(qū)中西部，寧 、甘、蒙三省區(qū)交匯處，東與吳忠市接壤，南與固原市及甘肅省靖遠縣相鄰，西與甘肅省景泰縣交界，北與內(nèi)蒙古阿拉善左旗毗鄰。紅寺堡是全國鐵路交通大動脈的“西部橋頭堡”，是歐亞大通道“東進西出”的必經(jīng)之地，包蘭、甘武、寶中鐵路和中太銀鐵路在此交匯，形成“ x”形布局，交通便利。 上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 本期光伏電站所在的紅寺堡市位于黃河上游，寧夏中西部，寧、蒙甘交界地帶。深居內(nèi)陸，屬中溫帶大陸性氣候。本地區(qū)多年平均太陽輻射 量 在 ～ ， 多 年 平 均 日 照 時 數(shù) 在 ～ 之間，最大陣風風速為 ，平均氣溫為 ℃。場址地理條件好、交通便利、太陽能資源豐富，是一個理想的光伏電站場址。 為了直觀地判斷多年太陽總輻射量的變化趨勢，利于數(shù)據(jù)分析，根據(jù)推算的紅寺堡氣象站 1979～ 2021 年逐年太陽總輻射量，做出這 30 年太陽總輻射量的折線圖如圖 22 所示 從圖 22 可看出，此 30 年間紅寺堡太陽輻射量分布年際變化較大， 整體變化較穩(wěn)定，其數(shù)值區(qū)間在 ～ 。 30 年 間的年平均太陽總輻射量為 。 根據(jù)中國科學院的研究結(jié)果，我國大部分地區(qū)太陽總輻射的變化特征有很好的一致性。大部分地區(qū)總輻射自 20 世紀 60 年代開始呈減的趨勢，這一趨勢一直持續(xù)到 1990 年前后，其后大部分地區(qū)總輻射有明顯增加的趨勢。根據(jù)紅寺堡近 30 年間太陽輻射資料，和全國大部分地區(qū)太陽輻射的變化趨勢基本一致。 工程地質(zhì) 本期工程擬建場址地形屬丘陵邊緣。場址區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較為穩(wěn)定， 發(fā)震斷裂對場址的影響較小，可不予考慮。場址為Ⅱ類場地，場地土為 中軟土，場地屬可進行建設的一上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 般場地；地基土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐 蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)均具有微腐蝕性，因此本期 需考慮防腐措施。 根據(jù) 1： 400 萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》及《中國地震動 反應譜特征周期區(qū)劃圖》（ GB183062021）資料，電站場址區(qū)地震動峰 值加速度為 ，地震動反應譜特征周期為 ，相對應的地震基本 烈度為Ⅷ度。工程區(qū)屬構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)。 地形地貌 1）地形與地層： 第一層：粉砂，層位號 1，成因為風積，干燥，松散，含植物系， 層厚 ,，此層粉砂未取地樣。 第二層：黃土狀粉土，層位號 2，劃分褐色，稍濕濕，密實，低中等壓縮性，分二層，上層厚 ，下層厚 中間夾一層粉砂。 第三層：份砂，層位號 21，黃褐色，銷密中密，銷濕，低中等壓縮，層厚 ,在探井 J J4 處，層頂 范圍內(nèi)較松散。 第四層：粉質(zhì)粘土，層位號 3，灰白色，飽和，可塑，低中等壓縮性，此層土未被揭穿。 場址工程地質(zhì)條件 1）地形地貌： 光伏電站項目場址區(qū)為丘陵邊緣地貌，地形略有起伏但較開闊，地 面植被 稀少，零星分布有耐旱植物。 2）地層巖性： 光伏電站場址區(qū)為丘陵邊緣地貌?？辈旖沂镜貙訛榉凵?、泥巖為主。 具體情況描述如下： ① 粉細砂 (Q4eol)：黃色，主要礦物成份為長石、石英和云母，松散， 稍濕。該層在場區(qū)內(nèi)普遍分布。 ② 粉細砂 (Q4eol)：黃色，主要礦物成份為長石、石英和云母，稍密， 稍濕。該層上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 在場區(qū)內(nèi)普遍分布。 ③細砂 (Q4eol)：黃色，主要礦物成份為長石、石英和云母，中密， 稍濕。該層在場區(qū)內(nèi)普遍分布。 ④細砂 (Q4eol)：黃色，主要礦物成份為長石、石英和云母，密實， 稍濕。該 層在場區(qū)內(nèi)普遍分布。 凍土深度 根據(jù)《中國季節(jié)性凍土標準凍深線圖》及當?shù)毓こ探ㄔO經(jīng)驗，場址區(qū)存在季節(jié)性凍土，最大季節(jié)性凍土深度為地面以下 m～ 。 巖（土）體物理力學性質(zhì) （ 1）現(xiàn)場重型動力觸探試驗 為了解地基巖（土）層的工程地質(zhì)特性，獲取巖（土）體的物理力學參數(shù)，本階段進行了 12 組原位重型動力觸探試驗，試驗成果見表 25。 統(tǒng)計項目 單位 各巖土層標貫擊數(shù) ① 粉砂層 ② 卵石 層 ③ 卵石層 統(tǒng)計個數(shù) 個 4 4 6 最大值 擊 9 29 50 最小值 擊 5 11 50 平均值 擊 7 15 50 表 25 場址區(qū)地基土標準貫入試驗（ N）成果統(tǒng)計值 統(tǒng)計項目 單位 各巖土層標貫擊數(shù) ①粉砂層 ②卵石層 ③卵石層 統(tǒng)計個數(shù) 個 4 4 6 最大值 擊 9 29 50 最小值 擊 5 11 50 上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 平均值 擊 7 15 50 （ 2）地基土體物理力學參數(shù)建議值 根據(jù)現(xiàn)場動力觸探試驗，經(jīng)工程地質(zhì)綜合分析，提出紅寺堡光伏電站工程地基土物理力學參數(shù)建議值，見表 26。 地層名稱 及 編 號 承載力 f（ kPa） 壓縮模量 Eos（ MPa） ① 粉砂層 80～ 100 6 ② 卵石層 250～ 350 16 ③ 卵石層 400～ 500 28 表 26 地基土體物理力學參數(shù)建議值 地層名稱 及 編 號 承載力 f（ kPa） 壓縮模量 Eos（ MPa） ①粉砂層 80～ 100 6 ②卵石層 250～ 350 16 ③卵石層 400～ 500 28 地基土工程地質(zhì)性能初步評價 1）本期光伏電站項目場地位于寧夏回族自治區(qū)紅寺堡市迎水橋鎮(zhèn)北 側(cè)，地形地貌為丘陵邊緣，場地略有起伏但較開闊，無不良地質(zhì)現(xiàn)象， 宜于建設光伏電站。 2）項目場址區(qū)場地等級為Ⅱ類場地，場地土為中軟土。建筑場地 類別為Ⅱ類，屬可進行建設的一般場地。 3）場址區(qū)地層以粉砂、泥巖為主。場址區(qū)季節(jié)性凍土標準凍深 。 4）場地土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋 和鋼結(jié)構(gòu)均具有微上海航天機電紅寺堡 10MWp 光伏并網(wǎng)發(fā)電項目 施工 組織 方案 河北能源工程設計 有限公司 腐蝕性。 5）站址地震基本烈度為Ⅷ度，地震設計加速值為 ，特征周 期值為 。工程區(qū)屬構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)。 總體設計工藝和方案 本 期工程將系統(tǒng)分成若干個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元，分別經(jīng)過升壓變壓器接入 35kV 配電裝置，最終實現(xiàn)將整個光伏并網(wǎng)系統(tǒng) 接入 110kV 變電站進行并網(wǎng)發(fā)電的方案。 系統(tǒng)按照 10 個光伏并網(wǎng)發(fā)電單元進行設計，每個單元采用 2 臺 500KW 并網(wǎng)逆變器的方案，全站共設 20 臺 500KW 并網(wǎng)逆變器。每個太陽能發(fā)電單元設一臺升壓變壓器，升壓變壓器采用三相 1000kVA 變壓器。光伏組件陣列、匯流箱、直流配電柜、逆變器、交流配電柜及升壓變壓器以單元為單位就地布置，經(jīng) 35kV 電纜接至 35kV 配電室。 35kV 側(cè)為單母線分段接線，本期電源進線 2 回、電容器出線 2 回、所用電出線 1 回，35kV 母線裝設動態(tài)無功補償裝置。 35kV 電容器無功補償成套裝置采用高壓動態(tài)無功補償裝置（ SVC）。 35kV 變壓器至升壓站之間