【導(dǎo)讀】敦煌10MWP太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程。北京科諾偉業(yè)科技有限公司

　　

【正文】 。其中，選擇在敦煌市建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目，就是一種有益的嘗試。 目前的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)主要有太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，其中太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)尚處于試驗(yàn)開(kāi)發(fā)階段，而太陽(yáng) 能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟、可靠、實(shí)用，其使用壽命已經(jīng)達(dá)到 25— 30 年。 要使光伏發(fā)電成為戰(zhàn)略替代能源電力技術(shù)，必須搞大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，而這個(gè)技術(shù)已經(jīng)實(shí)踐證明是切實(shí)可行的。 甘肅省建設(shè)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的條件 我國(guó)太陽(yáng)能理論總儲(chǔ)量為 147 108 GWh / 年。從理論上講除去農(nóng)田、草原、森林、河流、湖泊、道路等，在任何荒地和建筑上都可以安裝光伏組件。 甘肅省具有豐富的太陽(yáng)能資源，年太陽(yáng)能總輻射量在 4800－38 6400MJ/m2， 年 資源理論儲(chǔ)量 67 萬(wàn) 億 KWh，每年 地表吸收的太陽(yáng)能相當(dāng)于 大約 824 億噸標(biāo)準(zhǔn) 煤的能量 ， 開(kāi)發(fā)利用前景廣闊 。 河西走廊、甘南高原為甘肅省太陽(yáng)輻射豐富區(qū)，年太陽(yáng)總輻射量分別為每平方米5800MJ 和 6400MJ；隴南地區(qū) 相對(duì)較低 ，年太陽(yáng)總輻射量?jī)H 4800～5200MJ；其余地區(qū)為 52005800MJ。除隴南地區(qū)外，甘肅省年太陽(yáng)總輻射量比同緯度的華北、東北地區(qū)都大。甘肅省以夏季太陽(yáng)總輻射最多，冬季最少，春季大于秋季。 7 月各地太陽(yáng)總輻射量為每平方米560～ 740MJ； 1 月為 260～ 380MJ； 4 月為 480～ 630MJ； 10 月為 300～480MJ。太陽(yáng)總輻射冬季南北差異小，春季南北差異大。 甘肅 省 各地年日照時(shí)數(shù)在 17003320 小時(shí)之間 ，自西北向東南逐漸減少。河西走廊西部年日照時(shí)數(shù)，在 3200 小時(shí)以上；隴南南部，在 1800 小時(shí)以下；其余地區(qū)在 2021～ 3000 小時(shí)之間。 甘肅省是全國(guó)降水量稀少的地區(qū)之一，年降水量在 300 毫米以下的地區(qū)占總面積的 58％，年降水量最多的地區(qū)是隴南東南部，為700800 毫米；年降水量最少的地區(qū)是河西走廊，為 40200 毫米。由于受地理環(huán)境和大氣環(huán)流的影響，降水量不但空間分布不均，而且年際變化也很大，因而干旱出現(xiàn)頻率高。 甘肅省年平均降水日數(shù)日降水量 ≥ mm的天數(shù) 在 17～ 150天之間，由東南向西北遞減。河西走廊年平均降水日數(shù)為 17～ 20 天，是降水日數(shù)最少地區(qū)；祁連山區(qū)為 40～ 120 天，中部為 60～ 120 天；隴東為 80～ l10 天；隴南和甘南高原為 100～ 150 天，是降水日數(shù)最多的地區(qū) 。 39 甘肅省年蒸發(fā)量在 1100～ 3000 毫米之間，分布趨勢(shì)由東南向西北增大。河西走廊一般為 2021～ 3000 毫米，是甘肅省蒸發(fā)量最大的地區(qū)；祁連山區(qū)為 1600～ 1800 毫米；中部為 1300～ 2021 毫米；隴南和甘南高原一般為 1100～ 1300 毫米，是甘肅省蒸發(fā)量最小的地區(qū)。 資源分布，一是 自東南向西北逐漸遞增的規(guī)律，二是不同地區(qū)太陽(yáng)能季節(jié)差異特征明顯。太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)多數(shù)為沙漠、戈壁及未利用荒地，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，可作為“大漠光電工程”實(shí)施的重點(diǎn)和理想地區(qū)。 搞光伏發(fā)電，利用我國(guó)的荒漠資源，是變廢為寶，保障我國(guó)能源供應(yīng)戰(zhàn)略安全、大幅減小排放、和可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。 合理開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，實(shí)現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)發(fā)展 根據(jù)《西北電網(wǎng)“十一五”電力行業(yè)規(guī)劃及 2020 年遠(yuǎn)景目標(biāo)研究》中的電力需求預(yù)測(cè)，甘肅電網(wǎng) 2021 年需電量 646 億 KWh, 最高負(fù)荷為 10960MW。要滿足負(fù)荷要求，需增加裝機(jī)容量約 4700MW 左右。即使考慮在建電站的投產(chǎn)，仍不能滿足甘肅省電力的發(fā)展需求。 敦煌市 2021 年全社會(huì)用電量 12576 萬(wàn)千瓦時(shí) ,其中：黨河發(fā)電公司水電發(fā)電量 3025 萬(wàn)千瓦時(shí)，拉排發(fā)電公司水電發(fā)電量 1890 萬(wàn)千瓦時(shí)，購(gòu)酒玉電網(wǎng)電量 7634 萬(wàn)千瓦時(shí)。根據(jù)敦煌市社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況預(yù)測(cè) 2021 年后全社會(huì)用電量增長(zhǎng)率為 15％， 用電負(fù)荷增加很快，特別是在旅游旺季和農(nóng)灌高峰時(shí) ，電力 供應(yīng)十分緊張，供需矛盾突出 ，煤炭、石油、水力資源等能源相對(duì)匱乏，但是敦煌市的太陽(yáng)能資源是甘肅省最豐富的地區(qū)之一，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的太陽(yáng)能資料分析，該項(xiàng)目 具40 有很高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。 敦煌市全年日照小時(shí)數(shù) ，日照輻射量為 千卡 /c㎡，該太陽(yáng)能光伏電站建成后，與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，可有效緩解地方電網(wǎng)的供需矛盾，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。 加快能源電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要 2021 年，甘肅電網(wǎng)中水電裝機(jī) 兆瓦，占總裝機(jī)容量的%；火電裝機(jī) 兆瓦 , 占總裝機(jī)容量的 %；風(fēng)電及燃機(jī) 兆瓦 , 占總裝機(jī)容量的 %，電網(wǎng)以火電為主。甘肅省一次能源相當(dāng)匱乏，火電裝機(jī)比重過(guò)大，每年耗用大量的燃煤， CO SO2等排放量造成 生態(tài)環(huán)境的 破壞和嚴(yán)重污染，且火電燃料運(yùn)輸勢(shì)必增加發(fā)電成本。 根據(jù)我國(guó)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，提出了未來(lái) 15 年可再生能源發(fā)展的目標(biāo)：到 2020 年可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例爭(zhēng)取達(dá)到 16％，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī) 180 萬(wàn)千瓦。甘肅省的可在生能源中，水能資源的開(kāi)發(fā)已達(dá) 35％左右。除水電外，相對(duì)于其他能源，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，從資源量以及太陽(yáng)能產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，在甘肅省開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能兆瓦級(jí)發(fā)電項(xiàng)目，將改變能源結(jié)構(gòu)，有利于增加可再生能源的比例，同時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電不受地域限制，所發(fā)電力穩(wěn)定，可與水電互補(bǔ)，優(yōu)化系統(tǒng)電源結(jié) 構(gòu)，沒(méi)有任何污染減輕環(huán)保壓力。 改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要 在全球能源形勢(shì)緊張、全球氣候變暖嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活健康的今天，世界各國(guó)都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)41 發(fā)展和在日后的發(fā)展中獲取優(yōu)勢(shì)地位。環(huán)境狀況已經(jīng)警示我國(guó)所能擁有的排放空間已經(jīng)十分有限了，再不加大清潔能源和可再生能源的份額，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展就將被迫減速。 提高可再生能源利用率，尤其發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電是改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的有效途徑。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu)勢(shì)，成為關(guān)注重點(diǎn)，在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中占有重要地位。 建 設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目，促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展 敦煌太陽(yáng)能光伏發(fā)電站距國(guó)道 215 線 ,太陽(yáng)能光伏電站占地 40 萬(wàn)平方米 ,距世界著名的莫高窟 38 km，月牙泉 19 km，玉門(mén)關(guān)82 km，雅丹地貌 152 km。地處敦煌古城 — 黨河 — 玉門(mén)關(guān) — 雅丹地貌旅游線必經(jīng)之路上。不但可以給當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)提供電力，而且宏偉太陽(yáng)能光伏陣列本身可以成為一道風(fēng)景，敦煌市是一個(gè)旅游城市 ,每年接待約 100 萬(wàn)人次的中外游客 , 具有良好的示范條件，和一定的國(guó)際影響力 ,讓公眾認(rèn)識(shí)和接受光伏發(fā)電技術(shù)。 發(fā)揮減排效率 ,申請(qǐng) CDM（清潔能源機(jī)制） 我 國(guó)是《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》（ 1992）和《京都議定書(shū)》（ 1997）的簽字國(guó)，為努力減緩溫室氣體排放的增長(zhǎng)率，承擔(dān)“共同但有區(qū)別的責(zé)任”。在 2021 年約翰內(nèi)斯堡全球可持續(xù)發(fā)展峰會(huì)上，中國(guó)政府已核準(zhǔn)《京都議定書(shū)》，中國(guó)將堅(jiān)定不移地走可持續(xù)發(fā)展的道路。 CDM 作為國(guó)際社會(huì)對(duì)全球氣候變化的一項(xiàng)重要措施，一方面可以幫助發(fā)達(dá)國(guó)家以較低成本實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，另一方面也可以促進(jìn)資金42 和技術(shù)向發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行實(shí)質(zhì)性轉(zhuǎn)讓。敦煌 10MWP 項(xiàng)目不但屬于清潔能源，也屬于議定書(shū)中規(guī)定的清潔機(jī)制的范圍，能夠獲得減排義務(wù)的資助，隨著項(xiàng)目建設(shè) 和電力的發(fā)展，太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)容量可以不斷擴(kuò)大，如果有先進(jìn)的技術(shù)或額外資金的支持，將大大降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電的投資壓力，不但可以擴(kuò)大甘肅環(huán)境保護(hù)的宣傳影響，促進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施和建設(shè)，從而促進(jìn)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 本項(xiàng)目的實(shí)施，探討目前實(shí)用的技術(shù)方案和可供考慮的投融資方案；測(cè)算該項(xiàng)目發(fā)電成本；提出實(shí)施該項(xiàng)目所需要的政策支持；為下一步的可行性研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目的研究成果將為我國(guó)的大規(guī)模太陽(yáng)能光電開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策提供參考數(shù)據(jù)，因此本項(xiàng)目的建設(shè)是非常有必要的。 工程地質(zhì)條件 工程場(chǎng) 址區(qū) 地處西北干旱地區(qū)，場(chǎng)地巖土體常年處于干燥狀態(tài)，地下水埋深 較大 ，不具有砂土液化的條件，場(chǎng)地巖土體無(wú)振動(dòng)液化問(wèn)題。戈壁平原，地勢(shì)平坦， 敦煌市年平均降雨量?jī)H 65mm， 場(chǎng)址區(qū)不存在泥石流、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象 。 據(jù)工程廠址區(qū)域附近地的地質(zhì)資料類比分析，本工程場(chǎng)區(qū)內(nèi) 地基土層 具有 較高的物理力學(xué)性質(zhì)， 可基本滿足 建筑物基礎(chǔ) 要求，工程地質(zhì)評(píng)價(jià)為良好的光伏發(fā)電廠場(chǎng)址。 區(qū)域地質(zhì)概況 地形與地層 工程區(qū)在大地構(gòu)造分區(qū)上位于塔里木地臺(tái)最東端之菱角部位（一43 級(jí)構(gòu)造單位），屬于塔里木地塊的安西～敦煌地軸。區(qū)內(nèi)主要受前震旦紀(jì) 、海西、燕山及喜馬拉雅四個(gè)構(gòu)造旋迴的影響，其中前震旦紀(jì)、海西旋迴的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)較顯著，伴隨有巖漿活動(dòng)，使前震旦紀(jì)地層深變質(zhì)，并呈緊閉褶皺。燕山旋迴的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)較微弱，一般以斷裂為主，巖漿活動(dòng)不劇烈。喜馬拉雅旋迴的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，以大面積的垂直升降運(yùn)動(dòng)為主，其次有斷裂出現(xiàn)。規(guī)模較大的褶皺及斷裂主要分布于測(cè)區(qū)北部和南部，呈北東或近東西向分布，距工程區(qū)較遠(yuǎn)，工程區(qū)屬構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)。 工程區(qū)地基土主要 由 第四系上更新統(tǒng)沖積及洪積冰積物組成 。 工程 場(chǎng) 區(qū)地處河西走廊中部，北鄰北山山系的馬鬃山，南依 阿爾金山和祁連山 山脈。馬鬃山為 一中低山地和丘陵區(qū)，呈東西或北西 西向展 布 。 阿爾金山和 祁連山屬高山區(qū)，一般海拔 3000m～ 4000m，山勢(shì)總體走勢(shì)為北西西～南東東，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。 阿爾金山和 祁連山北麓為山前傾斜沖 、 洪積戈壁平原，表部發(fā)育沖溝及間歇性河流。地勢(shì)南高北低，高程自海拔 2500m 降至 1100m 左右。 工程區(qū)大地構(gòu)造上屬于河西走廊沉降帶，該帶為祁連山加里東陸臺(tái)后期的巨型山前凹地，以新生代沉降為主。出露地層主要為第四系，地層沉積類型繁多，層次 較 清楚，分布極為廣泛。巖性多為亞砂土、砂礫石層等，具一定層理。地層主要分上下 兩部分：下部地層（ Q3al+pl）以砂礫石層為主，夾砂巖透鏡體，層理較清晰，主要由沖～洪積形成，構(gòu)成河西走廊山前傾斜平原，俗稱 “ 戈壁灘 ” ，時(shí)代屬更新世晚期，厚 25m～ 170m；上部地層（ Q3al+pl）主要為亞砂土，44 含少量細(xì)礫石和亞粘土透鏡體，主要由沖～洪積形成，構(gòu)成河西走廊主要農(nóng)業(yè)耕地。 地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)主要受河西構(gòu)造體系控制。河西系展布在甘、青兩省毗鄰地區(qū)的祁連山系東半部及其東南麓，由以白堊系及第三系為主形成的一系列褶皺、斷裂所構(gòu)成，總體呈 NW330176。 ～ 345176。 方 向左行雁列的隆起帶和坳陷帶。 場(chǎng)址區(qū)大 地構(gòu)造上屬于河西走廊沉降帶，該帶為祁連山加里東陸臺(tái)后期的巨型山前凹地，新生代以沉降為主，工程區(qū)屬構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)。 新構(gòu)造與地震 根據(jù) 1： 400 萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《中國(guó)地震動(dòng)反映譜特征周期區(qū)劃圖》（ GB183062021）資料，場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度為 ，地震動(dòng)反映譜特征周期為 ，相對(duì)應(yīng)的地震烈度為 Ⅶ 度。 場(chǎng)址 工程地質(zhì)條 件 地形地貌 甘肅敦煌光伏電場(chǎng)工程 場(chǎng)址區(qū)位于 阿爾金山 山脈北麓山前沖 、 洪積 “ 戈壁 灘” 上 ， 地勢(shì) 較為平坦 開(kāi)闊。 工區(qū) 海拔高度為 1200m～ 1220m，地面 高程自 西 向 東 方向漸降，坡度 較小，坡降較為均勻，地表 生長(zhǎng) 有少量 耐旱植被 。 地層巖性 工程區(qū)地基土主要 由 第四系上更新統(tǒng)沖積及洪積物組成，其特征45 自上而下描述如下： ① 層：第四系上更新統(tǒng)洪 、 沖積（ Q3pl+al）含 土風(fēng)化砂礫石 層，青 灰色 或雜色 。結(jié)構(gòu)松散，干燥，鍬可開(kāi)挖，分布于戈壁灘地表部。土以 粉土為主，礫石磨圓度較差，呈次棱角及片狀 ， 礫石成分主要為砂巖、石英巖、變質(zhì)砂巖等 。砂以中細(xì)砂為主，大部分礫石已風(fēng)化，一般厚度 約 ～ 。 ② 層：第四系上更新統(tǒng)沖洪積（ Q3pl+al） 砂卵 礫石層， 青 灰色～雜色。局 部夾有砂層透鏡體 ，一般 無(wú)膠結(jié)，用鎬可以開(kāi)挖 。 局部 發(fā)育有微膠結(jié)層，施工時(shí) 需用鋼釬撬挖。結(jié)構(gòu)呈中密～密實(shí)，干燥，層位分布 較 穩(wěn)定。礫石 級(jí)配較差， 磨圓度較 差 ，呈次棱角狀 。 砂以 中粗 砂為主。 泥質(zhì)含量較高，含泥量約為 5～ 10%。 礫石成分主要為砂巖、石英巖、變質(zhì)砂巖等，局部附有泥 質(zhì) 鈣膜 ，本層厚度 10～ 12m。 ③ 層：第四系上更新統(tǒng)沖洪積（ Q3pl+al） 砂 層， 土黃 色～ 黃紅色。 大多 無(wú)膠結(jié)，用鎬可以開(kāi)挖， 局部呈 微膠結(jié)狀， 施工 需用鋼釬撬挖。結(jié)構(gòu)呈中密～密實(shí) 狀 ，干燥，層位分布 不 穩(wěn)定。砂以 中粗 砂為主，磨圓度較 差 ， 多 呈次圓狀 ， 成分 以 石 英 為主，含泥量較高。本層厚度10～ 13m。 水文地質(zhì)條件 敦煌 一帶屬甘肅西北部的干旱氣候區(qū)，主要河流 黨河 ，發(fā)源于 阿爾金山 山地，由冰雪融化和雨水補(bǔ)給。根據(jù)玉門(mén)鎮(zhèn)氣象資料，本區(qū)年平均降水量 65mm，年平均蒸發(fā)量 2847mm，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量，年平均風(fēng)速 。 工程區(qū)勘探深度范圍內(nèi)未揭露出地下水。 地下水埋深大于 15m。46 地下水對(duì)工程基礎(chǔ)無(wú)影響。 本工程 施工及生活用水可直接從距 電場(chǎng) 南 側(cè) 1～ 2km 總干渠引水，總干渠為 黨 河灌區(qū)總干渠，主要為 阿爾金山 融雪水，常年有水，