【文章內(nèi)容簡介】 具有輻射觀測站氣象站為福山氣象站。根據(jù)福山氣象站1999年 2008年實測的太陽能輻照資料數(shù)據(jù)，根據(jù)一定的統(tǒng)計方法，計算出有效的輻照數(shù)據(jù)。太陽總輻射與日照百分率存在著以下的關(guān)系:Q = Q0(a + bS ) (1)式中, 為Q太陽總輻射, 單位MJ；Q 0 為天文輻射, 單位:MJ ? m2； S 為日照百分率；a、b 為經(jīng)驗系數(shù)。天文輻射日總量按下式計算: (2)式中, I 0 為太陽常數(shù)，? cm1分。 105弧度?秒1；為日出時角其中t0為日出至正午或正午至日沒的時間；為太陽赤緯。 為地理緯度；p 為以日地平均距平為單位的日地距離。利用式(1)、(2) 和某市1999年 2008年太陽輻射資料、每月15日的p 值、某市每月15日( 16日) 的 值及各月平均日照百分率資料, 分別計算出每月a, b 的值 (表略) , 根據(jù)計算的a, b 值及1999年 2008年各月日照百分率, 利用式(1) 計算出1999年 2008年各月太陽總輻射資料。農(nóng)業(yè)科技示范園屬于某市，距離某市較近，可研采用計算出的太陽能輻射數(shù)據(jù)。 主要氣象要素情況某市氣象站歷年累年各氣象要素資料的統(tǒng)計成果如下：項目單位指標氣溫多年平均℃多年冬季平均℃多年夏季平均℃多年極端最高℃34多年極端最低℃相對濕度多年平均％降水量多年平均mm風速多年平均m/s 氣象條件影響分析在設計時需要考慮以下幾個氣象要素對光伏發(fā)電的影響：1)氣溫條件影響分析℃，℃，℃，多年極端最高氣溫為34℃，℃。 本工程選用逆變器的工作環(huán)境溫度范圍為25 60℃，選用太陽能電池組件的工作溫度范圍為40 85℃。正常情況下，太陽能電池組件的板面工作溫度比環(huán)境溫度高30℃左右。因此，按本工程所在地區(qū)極端氣溫數(shù)據(jù)校核，本工程太陽能電池組件和逆變器的工作溫度可控制在允許范圍內(nèi)。故本工程所在地區(qū)氣溫條件對太陽能電池組件及逆變器的運行安全性沒有影響。2)風速影響分析根據(jù)某市氣象局資料，農(nóng)業(yè)科技示范園多年平均風速5m/s，。當風速過高時，生態(tài)大棚設計必須考慮風荷載的影響。并以太陽能電池組件的抗風能力在25m/s風速下不損壞為基本原則。3)雷暴的影響應根據(jù)太陽能電池組件布置的區(qū)域面積及運行要求，合理設計防雷接地系統(tǒng)。4)降雪的影響降雪天氣時，太陽輻射量也會相應降低；會直接影響太陽能組件的工作；降雪后由于積雪的覆蓋也會導致太陽能電池組件所接受的太陽輻射量降低，對光伏系統(tǒng)的發(fā)電量有一定影響。因此，本工程實施時需考慮采取電池組件積雪清除的措施。各月太陽能資源分析如下：某市地區(qū)水平面及各傾斜面上各月太陽輻射量如下表： 月份各月水平面上的平均日輻射（kWh/m/日）月平均溫度（℃）各月PV 陣列20 度傾斜面上的平均日輻射(kWh/m/日)一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月日平均數(shù) 某市地區(qū)水平面及20度斜面上各月太陽輻射量變化情況：根據(jù)一定的統(tǒng)計方法，計算出有效的輻照數(shù)據(jù)。通過以上數(shù)據(jù)可以看出，具有較好的開發(fā)利用價值。因此，從太陽能資源利用角度來說，在某市農(nóng)業(yè)科技示范園地區(qū)建設太陽能光伏發(fā)電項目是可行的。同時，在設計中關(guān)于災害天氣（如極端溫庋、灰塵、大風、雷暴等）對本工程的影響應給予考慮，以便很好的提高本工程的效益。第三章 工程地質(zhì) 概述擬建的光伏電站項目場址位于位于某市農(nóng)業(yè)科技示范園。農(nóng)業(yè)科技示范園在某市南部，位于某市、市、市三市交界，交通便利。本期工程建設規(guī)模為 60MWp，總占地面積約為550畝。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB500212001）（2009年版），本工程重要性等級為二級，工程場地等級為二級，中等復雜場地，地基的復雜程度為二級，中等復雜地基，綜合確定巖土工程勘察等級為乙級，擬建場地土為中硬土，場地類別為Ⅱ類。 區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造穩(wěn)定性擬建光伏電站項目場址區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造中位于某市農(nóng)業(yè)科技示范園。某市位于沂沭斷裂帶東側(cè)，膠北臺拱西翼，為一古老基底褶皺地塊。有元古代前震旦系與中生界白堊系組成基底的古老變質(zhì)巖層，廣泛出露于北部山地、丘陵。基巖主要為花崗片麻巖、大理巖、碎屑巖等。全市可分平北臺隆，平南凹陷，平西穹折。大澤山脈是在古老巖系之上，第四系松散沉積層之下，發(fā)育著良好的白堊系地層。全市地形大體北高南低，呈傘形向東南、西南、西北傾斜。北部是大澤山脈，蜿蜒起伏，綿亙數(shù)十公里，地面高程均在100米以上，是市內(nèi)主要河流的發(fā)源地。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001）光伏發(fā)電工程場址50年一遇超越概率10%，反應譜特征周期為 ，相應的地震基本烈度為Ⅶ度，根據(jù)《建筑抗震規(guī)范》（GB500112010）附錄A可知本地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第一組。本次勘察結(jié)果表明，本工程地地層結(jié)構(gòu)簡單，無大的斷裂構(gòu)造，場地地基土比較穩(wěn)定，無不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，適宜進行本工程的建設。 場地工程地質(zhì)條件 地形地貌地勢平坦，地貌單一。場地土層主要為一套第四系松散沉積層之下，發(fā)育著良好的白堊系地層。按巖土物理力學性質(zhì)的差異，劃分為7個工程地質(zhì)層，各土層的巖性按剖面圖序號分述如下：耕植土（Qml）:以褐黃色粉土為主，含植物根莖等雜物?！?，～。粉土（Q42al+pl）:褐黃色～淺褐黃色局部微紅色、混灰色，稍濕，中密，偶含鐵錳氧化物，夾薄層粉質(zhì)粘土?！?。粉土（Q42al+pl）: 淺褐黃色～褐黃色，局部桔黃色，稍濕，密實，含粉砂，局部夾粉砂薄層，粉砂的礦物成份以石英為主，有少量長石及云母；～，～。粉土（Q42al+pl）: 褐黃混灰色～褐灰色，灰色局部黃灰色，濕，密實，～，～。粉質(zhì)粘土（Q42al+pl）：黃褐色～灰褐色局部灰色，可塑～可硬塑，含螺屑，偶含豆狀姜石，局部夾薄層粉土?！?，～。粉土（Q42al+pl）：褐黃色～桔黃色，局部黃灰色，灰黃色，濕，密實，偶含氧化鐵，局部含細沙或夾粉砂薄層，淺淺褐黃色～褐黃色，粉砂、細沙的礦物成份以石英為主，有少量長石及云母，下部局部夾薄層黑色粉質(zhì)粘土?！?，～。粉土（Q42al+pl）：黃褐色～黃灰色局部灰黃色、褐灰色，可塑，含d=～，夾粉質(zhì)粘土，局部夾薄層黑色粉質(zhì)粘土。該層未揭穿。 持力層勘探結(jié)果表明，場地的地層結(jié)構(gòu)主要由耕植土、粉土、粉質(zhì)粘土和粉土組成。各主要層土的層面坡度小于10%，應判定為均勻地基。所有建筑物基礎(chǔ)均可以2粉土層為持力層。、建筑場地地段及地震液化分析根據(jù)《抗震規(guī)范》可得出以下結(jié)論：由附錄A，本地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第二組；，該場地土層均勻穩(wěn)定，為建筑抗震一般地段；由于地下水位較深，可不考慮地震液化影響。根據(jù)對2及6兩個孔的剪切波速測試結(jié)果，經(jīng)計算20米以上土層的等效剪切波速為229～232m/s（），為中軟場地土，根據(jù)《抗震規(guī)范》，該場地為建筑抗震一般地段。 等效剪切波速一覽表孔號26 Vse229232根據(jù)區(qū)域資料，該區(qū)場地覆蓋層厚度大于50米；依據(jù)《抗震規(guī)范》、其場地類別為III類?？碧缴疃葍?nèi)未見地下水，可不考慮地下水對本工程的影響。除地震作用外，場地內(nèi)未見影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用和對工程不利的埋葬物，場地是穩(wěn)定的，適宜本工程建設。場地的地層結(jié)構(gòu)主要由耕植土、粉土、和粉質(zhì)粘土組成。各主要層土的層面坡度小于10%，應判定為均勻地基。各土層物理力學指標見土工試驗成果表，標貫試驗成果表。依據(jù)土工試驗、標準貫入測試成果和巖土物理力學性質(zhì)指標統(tǒng)計結(jié)果，根據(jù)《地基規(guī)范》、參考《工程地質(zhì)手冊》（第四版）、結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗提出各層土承載力特征值、。表32 各層土承載力特征值及變形參數(shù)建議值表 結(jié)論本期光伏電站項目場地位于某省省某市農(nóng)業(yè)科技示范園境內(nèi)，地形平坦，地貌單一，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，宜于建設光伏電站。第四章 工程任務和規(guī)模 工程任務、電力系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃經(jīng)濟現(xiàn)狀 某市位于膠東半島西部，地處東經(jīng)119176。31′～120176。19′，北緯36176。28′～37176。02′。東以小沽河、大沽河為界，與萊西市和即墨市相鄰；西及西南以膠萊河為界，與昌邑市和高密市相望；南與膠州市毗鄰；北與萊州市接壤。東西最大橫距69公里，南北最大縱距65公里。，是某省省面積最大的縣級市。在2010年全國百強縣當中排34名。電力現(xiàn)狀某市供電公司是某省電網(wǎng)大型供電企業(yè)，主要擔負著某市七區(qū)、五（縣）市供電任務，點多、面廣、線長，服務客戶102萬戶。公司管轄某市電網(wǎng)35千伏、110千伏、220千伏、500千伏不同電壓等級各類變電站119座，各類營業(yè)服務窗口146個，變電總?cè)萘?500萬千伏安，供電線路總長度達3045公里。電網(wǎng)最高負荷歷史突破430萬千瓦，某市供電公司已發(fā)展成為擁有102萬客戶和萬平方公里供電區(qū)域的大型供電企業(yè)。某市電網(wǎng)內(nèi)有500千伏變電站4座，容量375萬千伏安；35220千伏變電站128座，容量1502萬千伏安；35220千伏線路3044千米。2009年，地區(qū)最高用電負荷，售電量某市轄區(qū)內(nèi)有220千伏變電站3座,主變?nèi)萘?5萬千伏安，110千伏變電站8座，35千伏變電站31座,。農(nóng)業(yè)科技示范園供電：擁有22萬伏變電站一座。國務院關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見中指出，把擴大國內(nèi)市場、提高技術(shù)水平、加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級作為促進光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的根本出路和基本立足點，建立適應國內(nèi)市場的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和服務體系，形成有利于產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的法規(guī)、政策、標準體系和市場環(huán)境。2013—2015年，年均新增光伏發(fā)電裝機容量1000萬千瓦左右，到2015年總裝機容量達到3500萬千瓦以上。，充分利用土地我國的溫室大棚面積世界第一，除了中小拱棚等簡易設施外，日光溫室、塑料大棚的建筑面積高達200多萬公頃以上。溫室就是充分利用太陽能的節(jié)能建筑。溫室設計時的屋面傾角充分考慮了太陽入射角，可以最大限度的利用太陽光對溫室進行加溫，而且還要保證室內(nèi)作物進行正常的光合作用。太陽光的光熱資源在溫室的合理利用保證了蔬菜等園藝作物的正常生產(chǎn)，也為北方冬季吃到新鮮的蔬菜作出了巨大貢獻。對于光伏產(chǎn)業(yè)來說，如果能將這些透光屋面充分利用，不僅可以節(jié)約大量的土地資源，還可以利用溫室本身作為光伏發(fā)電建筑基礎(chǔ)。產(chǎn)生的電力資源可以直接提供給溫室內(nèi)的照明燈、補光燈、灌溉設備、植保設備等使用。還可以供給周圍居民和農(nóng)戶生產(chǎn)和生活使用。 隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展，溫室大棚的應用也越來越廣泛，但大棚的“升溫、保溫”一直是困擾農(nóng)戶的關(guān)鍵問題。采用晶硅光伏組件與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大棚相結(jié)合的方式創(chuàng)造的“光伏農(nóng)業(yè)大棚”，不僅解決了這一問題，而且為國家倡導的綠能農(nóng)業(yè)、節(jié)能減排提供了一種良好的解決方案。這種光伏大棚的開發(fā)，對于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、升級和“三農(nóng)”問題的解決有重要作用。光伏農(nóng)業(yè)大棚項目屬于設施農(nóng)業(yè)示范項目。光伏高效種植大棚是利用太陽能光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)種植相結(jié)合，大棚內(nèi)部設有加溫和散熱設備，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植的綠色、高產(chǎn)、高效。建筑結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，建筑抗震設計類別為丙類。屋頂太陽能組件方陣安裝采用固定傾角安裝形式，由于需要保障屋頂?shù)姆浪⒈?，所以光伏組件采用插入式專用光伏支架與屋面結(jié)合，縫隙處以橡膠條、密封膠填補。圖41蘑菇大棚項目立面示意圖本工程建設規(guī)模為60MWp光伏電站，每8個蘑菇大棚為1MW單元，其中每個1MW發(fā)電單元有2臺500kW并網(wǎng)逆變器，逆變器交流側(cè)接入1臺升壓變。升壓變?nèi)萘堪?臺逆變器配套為1MVA配置，每6臺變壓器匯成一組，經(jīng)35kV集電線路接入35kV開關(guān)站，單母匯流后經(jīng)35kV高壓電纜接至就近變電站35kV側(cè)并網(wǎng)發(fā)電。系統(tǒng)配置監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控光伏并網(wǎng)電站的運行狀況，不間斷地監(jiān)測和記錄所有并網(wǎng)逆變器的運行數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)。 工程規(guī)模 規(guī)模影響因素光伏電站的規(guī)模主要考慮所在地區(qū)的太陽能資源、電力系統(tǒng)需求情況、項目開發(fā)建設條件等因素。太陽能資源農(nóng)業(yè)科技示范園屬于典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，氣候溫和，日照充足、雨量集中、四季分明。其特點是：春季干旱，回暖快；夏季炎熱，雨量多；秋季涼爽雨量集中，冬季嚴寒少雨雪。太陽能資源豐富，是一個較理想的光伏電站場址。對外交通條件本工程位于某市農(nóng)業(yè)科技示范園，交通較為便利。地質(zhì)條件根據(jù)區(qū)域資料，該區(qū)場地覆蓋層厚度大于50米；依據(jù)《抗震規(guī)范》、其場地類別為III類。本地區(qū)抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第二組；勘探結(jié)果表明，場地的地層結(jié)構(gòu)主要由耕植土、粉土、粉質(zhì)粘土和粉土組成。各主要層土的層面坡度小于10%，應判定為均勻地基。場址內(nèi)及周邊環(huán)境初選場址所在地地勢較為開闊，場地內(nèi)光照充足，面積可滿足本期光伏電站用地要求。經(jīng)調(diào)查，場址內(nèi)無名勝古跡、文物保護區(qū)、自然保護區(qū)、軍事設施及地下礦藏等，項目建設用地符合國家有關(guān)土地利用政策。接入系統(tǒng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)時除遵循就近并網(wǎng)的原則外，還需根據(jù)光伏電站的發(fā)電容量及當?shù)仉娋W(wǎng)實際狀況選擇合適的電壓等級，以減少電量損失，提高并網(wǎng)效率。根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，距場址最近的有條件接入的變電站為某市220KV變電站，光伏電站出線接入條件較為便利。氣候影響根據(jù)農(nóng)業(yè)科技示范園實際氣候條件，本套光伏發(fā)電系統(tǒng)中強度計算只考慮固定荷重G，暴風雪的風壓荷重W和積雪荷重S的短期復合荷重。農(nóng)業(yè)科技示范園地區(qū)