【正文】 目借款償還期15年,%,本項(xiàng)目財(cái)務(wù)評價(jià)可行,且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?2工程地質(zhì)工程場地東距磨盤山—綠汁江斷裂帶(元謀斷裂帶)大于57km,南距南華—楚雄斷裂帶大于46km,西距陡坡—哨平—普棚斷裂帶(大廠斷裂帶) 大于33km,西距程海~賓川斷裂帶大于68km,西距攀枝花斷裂帶大于40km,擬建場地已避開區(qū)域活動性斷裂,工程場地處于相對穩(wěn)定地段,適于工程的建設(shè)?根據(jù)1:4000000《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GBl83062001),地震基本烈度為Ⅷ度??,山頂平緩場地面積約2km2?場址地形整體比較平坦,平均坡度約150,為南向坡,山頂最高海拔1965m,周圍無大的遮擋物,陽光接收條件好,適于太陽能電池板的布置?吳海場地山底上土壤貧瘠,出現(xiàn)了荒漠化,植被較差,只有稀疏灌草叢,根據(jù)現(xiàn)場咨詢 ?勘察,吳海場地為荒草地? 建筑物按丙類建筑考慮,依據(jù)搜集資料及現(xiàn)場踏勘結(jié)果,場址內(nèi)地層穩(wěn)定,基礎(chǔ)埋深范圍的地基土多數(shù)可直接作為天然基礎(chǔ)持力層?基礎(chǔ)形式推薦采用淺基礎(chǔ)形式?建議下個(gè)階段針對場址區(qū)邊界范圍內(nèi)做進(jìn)一步的巖土工程勘察工作,對場區(qū)內(nèi)各種地層的分布規(guī)律和巖土工程特性做進(jìn)一步的評價(jià)?根據(jù)調(diào)查,本工程場地,現(xiàn)有植被覆蓋,建議在今后的人為活動注意植被的保護(hù)與恢復(fù),盡量避免表層風(fēng)積粉砂的流動??氣象工程條件:場址屬于高山坡地,據(jù)當(dāng)?shù)鼐用窠榻B,該場址較少出現(xiàn)雷暴等惡劣天氣?根據(jù)現(xiàn)場踏勘調(diào)查,場址區(qū)周邊地表無穩(wěn)定涇流,無洪水直接來源,不會受洪水的威脅,季節(jié)降雨引發(fā)的地表水流對溝谷地面的切蝕不顯著,僅有少量的場地外暴雨匯流產(chǎn)生的坡面流對場地有不良影響,因此建議在場地周邊來水方向采取導(dǎo)流堤壩,將少量的場地外坡面流洪水導(dǎo)走即可?同時(shí)建議下個(gè)階段視場地邊界和總體布置再做進(jìn)一步的細(xì)化工作?從地形條件判斷,場地坡度較平緩,地表土層雨水下滲較好,由此判斷場區(qū)內(nèi)受到較大雨水時(shí)的坡面流影響較小,但考慮表層砂土易受沖刷,因此建議局部場地可適當(dāng)增加基礎(chǔ)深度及適量的集排水措施? 場址處姚安縣吳海地塊屬穩(wěn)定的地快,其活動構(gòu)造不發(fā)育。地震活動比較弱,構(gòu)造穩(wěn)定性好?就場址地區(qū)的地震地質(zhì)和巖土工程條件而言,不存在影響電廠建設(shè)的顛覆性問題,適宜建設(shè)太陽能發(fā)電廠? 3工程規(guī)模光伏電站的建設(shè)規(guī)模主要從電站性質(zhì)?所在地區(qū)的能源資源?電力系統(tǒng)供需情況?項(xiàng)目開發(fā)條件等方面論證?(1) 太陽能資源姚安縣是云南省太陽能資源最佳開發(fā)區(qū)中的十二個(gè)縣之一?年太陽總輻射在6000MJ/m2*a以上,年日照時(shí)數(shù)在2300以上,年日照百分率在53%~61%之間,太陽能資源較為豐富?(2) 電力系統(tǒng)供需情況從電力系統(tǒng)供需情況來看, 2006年~2010年,云南電網(wǎng)供需基本平衡,由于本期光伏電站的裝機(jī)容量相對于全網(wǎng)裝機(jī)比例較小,光伏電站所發(fā)電量不會改變云南電網(wǎng)已有的平衡狀況,對系統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整有一定的積極作用?(3) 開發(fā)條件從本項(xiàng)目的開發(fā)條件來看,云南姚安光伏并網(wǎng)電站所處位置的太陽能資源豐富?光伏電站所處的位置附近的電網(wǎng)狀況 均可滿足本期工程的接入,可順利并網(wǎng)?(4) 場址條件電站所占場址為荒草場,數(shù)組布置在向南的緩坡上,非常利于光伏電站的布置并減小大風(fēng)對其影響?因光伏電站土建結(jié)構(gòu)簡單,永久占地較少,建成后光伏單元架空布置在地面上,數(shù)組單元及周邊下仍可綠化,且太陽能光伏發(fā)電無污染物排放,對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境無大的影響?從投資規(guī)模?電力系統(tǒng)供需?項(xiàng)目開發(fā)條件以及項(xiàng)目規(guī)劃占地面積和機(jī)組排布等方面綜合分析,云南姚安吳海光伏并網(wǎng)電站本期工程裝機(jī)規(guī)模選擇20MWp,終期規(guī)劃容量為100MWp?4 光伏并網(wǎng)電站場址選擇吳海場址位于姚安縣光祿鎮(zhèn)吳海村以東,東經(jīng)101014＇＇＇~101016＇＇＇,北緯25037＇＇＇~25038＇＇＇之間,山體整體走勢呈南北向,?,山頂場地相對平緩,山頂平緩場地面積約2km2,初估裝機(jī)容量為100MW?吳海場地山底上土壤貧瘠,出現(xiàn)了荒漠化,植被較差,只有稀疏灌草叢,根據(jù)現(xiàn)場咨詢?勘察及國土局?林業(yè)局等相關(guān)人員介紹,吳海場地為荒草地?5 光伏發(fā)電電池?cái)?shù)組單元的選擇和發(fā)電量估算光伏發(fā)電系統(tǒng)通過將大量的同規(guī)格?同特性的太陽能電池組件,經(jīng)過若干電池組件串聯(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?這些設(shè)備數(shù)量眾多,為了避免它們之間的相互遮擋,須按一定的間距進(jìn)行布置,構(gòu)成一個(gè)方陣,這個(gè)方陣稱之為光伏發(fā)電方陣?其中由同規(guī)格?同特性的若干太陽能電池組件串聯(lián)構(gòu)成的一個(gè)回路是一個(gè)基本數(shù)組單元?每個(gè)光伏發(fā)電方陣包括預(yù)定功率的電池組件?逆變器和升壓配電室等組成?若干個(gè)光伏發(fā)電方陣通過電氣系統(tǒng)的連接共同組成一座光伏電站?目前國內(nèi)外并網(wǎng)發(fā)電的光伏電站,大多采用晶體硅太陽能板組建系統(tǒng)?晶體硅太陽能板具有長期物理特性?電氣性能穩(wěn)定?轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn),適合大規(guī)模并網(wǎng)項(xiàng)目使用?在單塊太陽能組件功率的選擇上,以高功率如170Wp以上的大型組件為首選,目的是減少組件間連接電纜的損耗,減少組件邊框占用面積,增大電池板的有效面積,提高發(fā)電效率?目前,國內(nèi)主要太陽能組件生產(chǎn)廠家主要有無錫尚德?保定天威英利?上海羚羊等,以上廠家生產(chǎn)的150Wp170Wp太陽能組件外型尺寸均為1580 mm808 mm,電氣特性相似?本期工程可參考保定天威英利產(chǎn)品進(jìn)行初步分析,產(chǎn)品型號為170(35)P1580808?電池組件參數(shù)如下:額定功率:170Wp。額定輸出電壓:35V。開路電壓:44V。峰值電流:。短路電流:。外形:1,580mm808mm。重量: kg? 光伏數(shù)組單元跟蹤型式的確定太陽電池方陣的發(fā)電量與陽光入射強(qiáng)度有關(guān),當(dāng)光線與太陽電池方陣平面垂直時(shí)發(fā)電量最大,隨著入射角的改變,發(fā)電量會明顯下降?太陽能跟蹤裝置可以將太陽能板在可用的8小時(shí)或更長的時(shí)間內(nèi)保持方陣平面與太陽入射光垂直,將太陽能最大程度的轉(zhuǎn)化為電能?目前國內(nèi)外一些太陽跟蹤裝置生產(chǎn)廠的產(chǎn)品大致可以分兩種,一種為單軸跟蹤,即東西方向轉(zhuǎn)動跟蹤太陽。另一種為雙軸跟蹤,即既有東西向跟蹤,同時(shí)太陽能板傾角也隨季節(jié)的不同而改變?一般來說,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%?目前,國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的是非聚焦平板固定傾角數(shù)組發(fā)電方式?因增加自動跟蹤裝置后,將增加占地面積,所以適合于荒漠區(qū)大型并網(wǎng)光伏電站和聚焦型光伏電站,而國內(nèi)的配套政策支持力度不足,大型高壓并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目較少,因此國內(nèi)跟蹤裝置生產(chǎn)商的研發(fā)投入較少,目前還未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),造成跟蹤裝置價(jià)格相對較貴,反過來又制約了跟蹤裝置在大型高壓并網(wǎng)光伏電站上的使用?有數(shù)據(jù)表明,單軸跟蹤數(shù)組比固定傾角安裝的年發(fā)電量增加約20%以上。雙軸跟蹤數(shù)組比固定傾角安裝的年發(fā)電量增加約30%以上。由于雙軸跟蹤相對單軸跟蹤裝置復(fù)雜,成本高,效益不明顯,因此本期工程不考慮采用雙軸跟蹤裝置的可能性,技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比采用單軸跟蹤裝置與單軸跟蹤加固定平板式混合兩個(gè)方案進(jìn)行對比? 采用光伏發(fā)電方陣布置方式,具有電池板布局整齊美觀,廠區(qū)分區(qū)明確,設(shè)備編號和管理方便,運(yùn)行和檢修吹掃方便等優(yōu)點(diǎn)?由于本工程建設(shè)規(guī)模較大,擬以每2MWp容量電池板為一個(gè)方陣,共10個(gè)方陣,每個(gè)方陣相應(yīng)設(shè)置一個(gè)高?低壓配電室?單個(gè)光伏方陣容量為整個(gè)光伏電站10%容量,單個(gè)光伏方陣故障或檢修對整個(gè)光伏電站的運(yùn)行影響較小?如每方陣電池板容量小于2MWp,則會增加高?低壓配電裝置?變壓器和配電室數(shù)量,引起投資增加?如每方陣電池板容量大于2MWp,由于2MWp容量電池板布置面積已達(dá)到約300231米,將配電室布置方陣后側(cè),最長的低壓直流電纜將達(dá)到350余米長,接近低壓輸電經(jīng)濟(jì)長度極限?另外如低壓升壓變壓器容量大于2MVA,會引起低壓短路容量增大,需提高低壓斷路器分?jǐn)嗳萘?引起投資增加?因此,以每2MWp容量電池板為一個(gè)方陣方案具有降低工程造價(jià)?便于運(yùn)行管理?電池板布局整齊美觀等優(yōu)點(diǎn)? 太陽能光伏方陣單元型式的確定根據(jù)建站地區(qū)光能資源分析,并網(wǎng)太陽能系統(tǒng)的太陽能板傾角按38度考慮?本工程光伏電池組件按以下兩個(gè)方案分別進(jìn)行設(shè)計(jì):20MWp采用平板式晶體硅光伏電池組件自動控制單軸跟蹤裝置安裝方式。 全部采用單軸跟蹤配置方案本工程以2MWp 為一個(gè)方陣,共10個(gè)方陣?每9塊電池組件組成一面電池板陣?每兩面配一套單軸跟蹤裝置?每面電池板陣外型尺寸2,500mm4,800mm(考慮邊框),輸出功率1,530Wp?每兩面電池板組成一串,每串輸出電壓641V,輸出功率3,060Wp?2MWp單元總數(shù)為:2,000,000247。1530≈1308面,每兩面電池板組成一串,共654串,考慮到數(shù)組布置,每行設(shè)置31串,共22行,第10~13行為28串(空出4面的位置),空出44m40 m的位置布置變壓器?配電室,逆變器布置在配電室內(nèi)?配電室布置在方陣的中心?全廠20MWp需要這種電池板數(shù)量為101308=13080面(6540串)??,平均年輻照量1981kWh/m2/year計(jì)算?現(xiàn)分別計(jì)算固定數(shù)組配置方案的全年發(fā)電量和單軸跟蹤式太陽能電池?cái)?shù)組的發(fā)電量?單軸跟蹤裝置數(shù)量為13080面,單位功率為1,530Wp, ?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值,在采用跟蹤裝置后,發(fā)電量將比固定式的電池多發(fā)電20%~40%左右,考慮到跟蹤裝置對發(fā)電量的影響,?全年理論發(fā)電量約等于:1981=47,573,477kWh?光伏電站占地面積大,直流側(cè)電壓低,電流大,導(dǎo)線有一定的損耗,本工程此處損耗值取1%?大量的太陽能電池板之間存在一定的特性差異,取一致性97%?光伏并網(wǎng)逆變器的效率約為92%~94%(含隔離變壓器,歐洲效率),%?考慮到光伏電站很少工作在滿負(fù)荷狀態(tài),絕大多數(shù)時(shí)間都工作在較低水平,且晚上不發(fā)電時(shí)還存在空載損耗,故本工程逆變器及變壓器的效率都按稍低于最小效率值即逆變器效率91%?變壓器98%考慮?設(shè)定廠用電率為1%(控制系統(tǒng)?配電系統(tǒng)?生活用電等)?(1)采用方案一時(shí):全年上網(wǎng)電量約等于:47,573,47799%97%91%98%99%=40,334,296kWh按照裝機(jī)容量20MWp計(jì)算的上網(wǎng)年等效利用小時(shí)數(shù)為:40,334,296kWh247。20,000kW=2017小時(shí):40,334,247。=2015小時(shí)(電網(wǎng)取電)計(jì)算每臺250kW逆變器的待機(jī)功率約為100W,每臺2MVA變壓器的空載損耗約為2900W,夜間控制系統(tǒng)?配電系統(tǒng)?生活用電等耗電約為20kW?夜間電站耗電=80+10+20=57 kW按平均每天電池板不發(fā)電時(shí)間14小時(shí)(考慮部分陰雨天)計(jì)算,全年電站耗電量約等于:5714365=291270kWh由于電池板在使用壽命內(nèi),效率會隨著使用年限的增加而下降?在投入運(yùn)行的第10年約下降7%,在投入運(yùn)行的第21年約下降12%,在投入運(yùn)行的第25年約下降20%?逆變器整機(jī)的設(shè)計(jì)壽命為25年,內(nèi)部組件主要是電容等一般使用壽命為15年,需更換組件的造價(jià)及更換費(fèi)用小于整機(jī)造價(jià)的10%,在逆變器整機(jī)設(shè)計(jì)壽命內(nèi)需更換一次?電氣組件及變壓器的設(shè)計(jì)壽命均大于25年,不存在更換情況?光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)模式可分為直接并網(wǎng)模式和帶功率流向檢測的并網(wǎng)模式?直接并網(wǎng)模式就是光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電能部分被本地負(fù)荷消耗,其余部分的電能直接饋入電網(wǎng)?帶功率流向檢測并網(wǎng)光伏系統(tǒng)要求其產(chǎn)生的電能完全由本地負(fù)載消耗,不允許將光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電能饋入電網(wǎng)?本工程所建設(shè)的光伏發(fā)電系統(tǒng)建議采用直接并網(wǎng)模式,所產(chǎn)生的電能全部饋入電網(wǎng)?合理的逆變器配置方案和合理的電氣一次主接線對于提高太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電效率,減少運(yùn)行損耗,降低光伏并網(wǎng)電站運(yùn)營費(fèi)用以及縮短電站建設(shè)周期和經(jīng)濟(jì)成本的回收期具有重要的意義,合理的電氣一次主接線可以簡化保護(hù)配置?減少線路損耗?提高運(yùn)行可靠性?同時(shí)合理的配置方案和合理的電氣一次主接線對于我國大規(guī)模的光伏并網(wǎng)電站建設(shè)具有一定的示范意義?根據(jù)工程實(shí)際情況,考慮到未來工程擴(kuò)建的需要以及國內(nèi)外大型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的成功案例,在電氣線路上將20MWp分成10個(gè)獨(dú)立的2MWp系統(tǒng)?并網(wǎng)逆變器的選擇可以采用100kW?250kW?500kW三種類型,構(gòu)成三種逆變器組網(wǎng)方案?第一種方案,本工程由10個(gè)2MWp的并網(wǎng)光伏發(fā)電單元構(gòu)成,每2MWp并網(wǎng)光伏發(fā)電單元由20臺100kW并網(wǎng)逆變器及太陽能方陣組成??第二種方案,本工程由10個(gè)2MWp的并網(wǎng)光伏發(fā)電單元構(gòu)成,每2MWp并網(wǎng)光伏發(fā)電單元由8臺250kW并網(wǎng)逆變器及太陽能方陣組成??第三種方案,本工程由10個(gè)2MWp的并網(wǎng)光伏發(fā)電單元構(gòu)成,每2MWp并網(wǎng)光伏發(fā)電單元由4臺500kW并網(wǎng)逆變器及太陽能方陣組成??現(xiàn)對三種方案構(gòu)成20MWp光伏并網(wǎng)系統(tǒng)分述如下: 方案一:100kW并網(wǎng)逆變器組網(wǎng)方案逆變器允許的最高直流電壓:900V。最大功率跟蹤點(diǎn)電壓:641V。70℃時(shí)最大功率點(diǎn)電壓: 543V。逆變器輸入電壓范圍為450V900V?將選定的170Wp太陽能組件每18塊串聯(lián)成一串,將33串(8臺逆變器)按照每5串或6串接入1個(gè)匯流箱方式,接入6個(gè)匯流箱,6個(gè)匯流箱并聯(lián)接入100kW逆變器2MWp光伏并網(wǎng)系統(tǒng)采用20臺100KW的高效率集中型逆變器,所以需將逆變器輸出經(jīng)交流配電柜接入升壓變壓器,并入公共高壓電網(wǎng)運(yùn)行?方案1 系統(tǒng)配置表:100kWp2MWp20MWp備注總功率(kWp)逆變器數(shù)量(臺) 120200交流配電柜(套)012120變壓器數(shù)量(臺)01102000kVA 方案二:250KW并網(wǎng)逆變器組網(wǎng)方案逆變器允許的最高直流電壓:900V。最大功率跟蹤點(diǎn)電壓:641V。70℃時(shí)最大功率點(diǎn)電壓: 543V。逆變器輸入電壓范圍為450V900V?將選定的170Wp太陽能板每18塊串聯(lián)成一串,將82串按照每5~6串接入1個(gè)匯流箱方式接入16個(gè)匯流箱,16個(gè)匯流箱并聯(lián)接入250kW逆變器?2MWp光伏并網(wǎng)系統(tǒng)采用8臺250kW的高效率集中型逆變器,所以需將逆變器輸出經(jīng)交流配電柜