【正文】 均資源擁有量僅為世界平均水平的十五分之一左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國煤炭 2021 年底已探明可采儲(chǔ)量 1145 億噸，占全球已探明可采總儲(chǔ)量的 %， 可再開采六十年左右。人類對能源的需求持續(xù)增長 及 經(jīng)濟(jì)快速增長加快了能源消耗的腳步，能源緊張狀況日益嚴(yán)峻 。 全球變暖問題日益嚴(yán)峻使可再生能源快速發(fā)展成為必然 全球變暖問題的現(xiàn)實(shí)有目共睹，溫室氣體排放的惡果日益明顯。 07 年達(dá)沃斯世界經(jīng)濟(jì)論壇上全球政要和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)袖們關(guān)注的焦點(diǎn)不是恐怖主義、核威脅和宗教沖突，也不是全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易失衡或消除貧困，而是環(huán)境保護(hù)、全球氣候變暖。種種跡象表明，全球變暖已經(jīng)是最重要、最熱門的國際議題之一。 07 年 3 月初的 8 歐盟春季首腦會(huì)議上，歐盟 27 個(gè)成員國一致同意：單方面承諾到 2020 年將歐盟的溫室氣體排放量在 1990 年基礎(chǔ)上減少 20%，并聲稱若美國、中國等能夠加入，減排目標(biāo)還可以提高到 30%。 同時(shí)，越來越多的公司把應(yīng)對全球變暖看成是一個(gè)巨大的商機(jī)而不是負(fù)擔(dān)。我們絲毫不懷疑，在未來 20～ 30 年中，為應(yīng)對全球氣候變暖 的挑戰(zhàn)，將成就一大批新興行業(yè)，可再生能源產(chǎn)業(yè)必然位列其中。 山西省空氣質(zhì)量劣于三級的城市為 14 個(gè)，占其監(jiān)測城市總數(shù)的 %，因?yàn)樯轿骷仁俏覈漠a(chǎn)煤大省，更是火力發(fā)電大省，造成的空氣 污染比較嚴(yán)重，監(jiān)測顯示，其空氣污染物中二氧化硫占 57%，顆粒物占 32%，二氧化氮占11%。后 4 個(gè)城市均位于全國空氣污染最嚴(yán)重的 10 個(gè)城市之列。我國目前每年發(fā)電平均用煤量約 億噸， SO2的排放量約 1350 萬噸，粉塵排放 550 萬噸左右。這些污染物導(dǎo)致氣溫變暖，損害臭氧層，破壞生態(tài)圈碳平衡，釋放有害物質(zhì)，引起酸雨等 自然災(zāi)害，造成土壤酸化，糧食減產(chǎn)和植被破壞，而且還能引發(fā)大量呼吸道疾病。 2021 年統(tǒng)計(jì)，僅酸雨危害這一項(xiàng)使農(nóng)、林作物損失高達(dá) 220 億元，酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失在 1995 年曾達(dá)到 1165 億元，約占當(dāng)年國民生產(chǎn)總值 2%，可見大氣污染造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 2021 年中國通過的《可再生能源法》，給可再生能源發(fā)展定下了法律基礎(chǔ) ，并于 2021 年 1 月開始生效。 利用可再生能源發(fā)電可以大量減少溫室氣體及 SO2的排放，目前世界上瑞典、葡萄牙、丹麥、芬蘭等國家大量利用可再生能源發(fā)電，其發(fā)電量占電力消費(fèi)總量的 25～ 50%。 太陽能具有其他可再生能源無可比擬的優(yōu)勢 由于常規(guī)化石 能源 在可以預(yù)見的未來將會(huì)耗竭。在這些可再生能源中，傳統(tǒng)可再生 能源 （主要為水力）仍占絕大多數(shù)，但新的可再生 能源 已經(jīng)越來越顯示出其光明的前景。在過去的 6 年里，風(fēng)電年平均增長率達(dá)到了 22%；最近 10 年太陽能電池生產(chǎn)年平均增長率為37%；以美國、瑞典和奧地利三國為例，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模，分別占該國一次能源消耗量的 4％、 16％和 10％。 無二次污染 ， 對環(huán)境的影響極小 太陽能發(fā)電不排放任何溫室氣體，沒有噪音，對環(huán)境而言無任何負(fù)擔(dān)。水能和潮汐能的利用都會(huì)對生態(tài)平衡造成影響，而生物質(zhì)中的硫化物、氮化物通過燃燒會(huì)再次產(chǎn)生污染氣體排放到空氣中釋放出溫室氣體從而造成二次污染。 應(yīng)用廣泛，受地理位置限制小 風(fēng)能的應(yīng)用受地理位置的影響極大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)要求建設(shè)地風(fēng)資源高，年平均風(fēng)速 7 米 /秒以上，且規(guī)模較大，一般是采取大規(guī)模風(fēng) 場發(fā)電模式。 能量來源較穩(wěn)定 從可用總量上看，水能、潮汐能都太小，不足以滿足人類需求。況且，即使受控核聚變實(shí)現(xiàn)，安全問題也總會(huì)相伴左右。生物質(zhì)能量來源很廣泛，但受生物成長周期等因素的影響大 ，同時(shí)由于多數(shù)生物含能量低，其生物質(zhì)的收集量很大；而風(fēng)能也受氣候變化的影響；太陽能受太陽光照射時(shí)間長短方面的影響，根據(jù)統(tǒng)計(jì)多數(shù)地區(qū)每年的日照時(shí)間比較穩(wěn)定，這樣太陽能的能量來源就比較穩(wěn)定。 太陽能發(fā)電能實(shí)現(xiàn)能量凈流入 可再生能源，比如說生物質(zhì)能源，經(jīng)常被質(zhì)疑的一點(diǎn)是，生產(chǎn)這些能源可能是得不償失的，即這些能源所能產(chǎn)生的能量可能還抵不上制造它們所消耗的能量。根據(jù)美 國能源部 2021 年經(jīng)過嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)證明，太陽能光電系統(tǒng)產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過制造該系統(tǒng)所耗費(fèi)的能量。所以，從能量利用的角度看，太陽能光電技術(shù)對太陽能的利用是科學(xué)合理的。 運(yùn)行免維護(hù)性 從設(shè)備維護(hù)方面，光伏發(fā)電設(shè)備基本免維護(hù)，而且使用壽命相對較長，目前太陽能 電池壽命在 25 年以上，未來可達(dá) 30 年以上。生物質(zhì)發(fā)電廠運(yùn)行更是不可避免的需要投入大量的維護(hù)工作和費(fèi)用。 太陽能作為一種可再生的新能源，具有非常廣闊的發(fā)展前景。據(jù) EIA（美國能源署）的預(yù)測，人類總的發(fā)電量將從 2021 年的 增長到 2021 年的。能源價(jià)格關(guān)乎到全球經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，而化石能源分布不均，受地緣政治因素影響明顯，又常被某些國家作為鉗制他國的武器因此價(jià)格波動(dòng)大且難以預(yù)測。太陽能電力分布相對均勻，如果進(jìn)入主流電力市場，將大大提高整個(gè)能源供應(yīng)體系的穩(wěn)定性。即使設(shè)想最壞的情況，太陽能 電池的成本降低遭遇難以突破的瓶頸或還維持目前的成本不變，也終有一天，太陽能電池相比化石能源更為經(jīng)濟(jì)，因此，應(yīng)對光伏發(fā)電的發(fā)展充滿信心。美國能源部預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉，世界可再生能源可占到人類能源利用的半壁江山，其中太陽能約占 13～ 15%。 在國際市場和國內(nèi)政策的 拉動(dòng)下，中國的光伏產(chǎn)業(yè)逐漸興起， 太陽能利用進(jìn)入大規(guī)模實(shí)用階段的條件已經(jīng)成熟。目前中國的光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，以太陽能電池的年生產(chǎn)量為例，最近 10 年的年平均增長率為 37%，中國已經(jīng)成為世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展最快的國家之一。歐盟、日本和美國把 2030 年以后能源供應(yīng)安全的重點(diǎn)放在太陽能等可再生能源方面。大規(guī)模的開發(fā)和綜合利用使太陽能在整個(gè)能源供應(yīng)中將占有一席之地。我國于 2021 年 2 月 28 日第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十四次會(huì)議通過了《可再生能源法》，目的是為可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展?！犊稍偕茉捶ā泛汀豆?jié)約能源法》的頒布和實(shí)施，為太陽能利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了政策的保障；京都議定書的簽訂，環(huán)保政策的出臺和對國際的承諾，給太陽能產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)遇；西部的大開發(fā)，為太陽能產(chǎn)業(yè)提供了巨大的國內(nèi)市場；原油價(jià)格的上漲，中國能源戰(zhàn)略的調(diào)整，使得政府加大對可再生能源發(fā)展的支持力度；所有這些都為中國太陽能利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來極大的機(jī)會(huì)。 電站的性質(zhì)為單晶硅太陽能電站，可行性研究報(bào)告的重點(diǎn)是突出可再生能源的利用。 電站上網(wǎng)年運(yùn)行 3000 4000 小時(shí)。 清洗組件后的污水及雨水通過廠區(qū)排污系統(tǒng)進(jìn)入市政污水管網(wǎng)。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 認(rèn)真貫徹設(shè)計(jì)質(zhì)量第一，為生產(chǎn)服務(wù)的思想，堅(jiān)持設(shè) 計(jì)的科學(xué)性， 12 正確掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，精心設(shè)計(jì)。 積極慎重、因地制宜地采用新材料、新設(shè)備、新工藝、新布置、新結(jié)構(gòu)，努力提高自動(dòng)化水平，改善工作條件，為提高電站的可靠性、經(jīng)濟(jì)性創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 實(shí)際總 裝機(jī)容量： 300KWp，總投資： 990 萬元。 每年節(jié)約電費(fèi)： 萬元。 10KV 及 系統(tǒng)均采用單母線分段的接線方式， 10KV 電源一工作，一備用，分段開關(guān)合閘運(yùn)行。 根據(jù)廠區(qū)內(nèi)的工藝構(gòu)筑物布置，廠內(nèi)設(shè)兩座變電站。 2＃變電站及馬達(dá)控制中心 MCC2 設(shè)在生物池附近，供污泥回流泵房、二沉池、生物池及廠前區(qū)構(gòu)筑物等用電。 全廠預(yù)計(jì)總用電負(fù)荷為 Pjs=2527kW Qjs=1026kVAR Sjs=2727kVA 從以上分析，污水處理廠負(fù)載需求電力容量遠(yuǎn)大于該光伏電站容量。 13 廠址條件 廠址選擇原則 ①．節(jié)約用地，少占 耕地。 ②．減少拆遷移民。 ③．有利于采光。 ⑤ ． 有利于環(huán)境保護(hù)和生態(tài)保護(hù)，應(yīng)有利于項(xiàng)目所在地的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，本項(xiàng)目對環(huán)境保護(hù)和生態(tài)沒有影響。 水文氣象條件 XX 屬 暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣 候，其基本特征是： 四季分明，冬長夏短，春略長于秋。年 平均氣溫 5℃到 11℃，雨量充沛 。 1 月份最冷，平均最低氣溫為 攝氐度； 7 月份最熱，平均最高氣溫為 攝氐度。一般年降水量在 毫米，年平均無霜期在 ，年平均風(fēng)速為 米 /秒之間。地下水資源較為豐富，儲(chǔ)采量 5950萬立方米。 19712021 年氣候背景 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11 月 12 月 平均溫度（℃） 極端最高溫度（℃） 極端最低溫度（℃） 15 平均降水量（ mm） 75 132 112 降水天數(shù) 總輻射量與日平均峰值日照數(shù)簡的對應(yīng)關(guān)系 年總輻射量KJ/CM2 年 740 700 660 620 580 540 500 460 420 日平均峰值日照數(shù) H 15 (日 ) 平均風(fēng)速（米 /秒） 2 XX 屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，全年冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨熱同季。年平均無霜期有 160180天。雷電日 2021 186 1 624 9 745 113 019 122 764 242 179 50 2021 173 1 945 10 130 109 442 119 572 216 301 08 2021 168 1 558 12 031 247 422 259 460 488 945 14 2021 191 1 662 9 489 194 116 203 605 390 938 76 2021 173 1 520 10 063 160 267 170 330 315 994 85 2021 187 1 814 9 516 196 218 205 734 383 452 38 2021 232 2 299 22 190 330 871 353 061 746 466 05 2021 106 889 8 434 230 857 239 291 250 416 09 2021 146 1 884 18 265 565 678 583 943 583 943 34 從以上圖表可以看出山西很多地方屬于多雷區(qū)， XX 屬于較少地區(qū)，污水處理廠在建設(shè)時(shí)已經(jīng)充分考慮防雷方案，因此防雷方面已經(jīng)得到了解決， XX的自然氣候條件非常優(yōu)越，例如溫度比較低，對光伏電池板的溫度系數(shù)影響較??；雨水比較充足，使得光伏電池板表面塵埃的到自然清洗，雨雪、風(fēng)等都較適宜，所以該光伏電站的轉(zhuǎn)換效率是比較高的，轉(zhuǎn)換效率不小于 80％，建設(shè)該光伏電站是 可行的。 3 工程建設(shè)方案 廠區(qū)總平面規(guī)劃布置及交通運(yùn)輸 業(yè)主所提交的地界圖。 . 概況 XX300KW 單晶硅太陽能光伏并網(wǎng)示范電站工程位于污水處理廠院內(nèi)，利用廠內(nèi)建筑物屋頂空間進(jìn)行建設(shè)，屋頂可利用面積約 5000 平方米。 安裝維護(hù)方便，就近避雷接地。 廠房及其他附屬物對電站無陰影影響。 總平面布置時(shí)，嚴(yán)格遵 循《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定要求，建筑物之間的防火間距都大于規(guī)范規(guī)定。 17 . 維護(hù)安裝道路 每排組件矩陣之間留不小于 （兼顧投影間距），主檢修道路留 2M 通道；主道路為混凝土， 米為普通泥土地，工程完畢后進(jìn)行 2M 以外的土地進(jìn)行草坪綠化。 此太陽能電站屬于地面電站，運(yùn)輸時(shí)利用 檢修通道進(jìn)行。 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） XX 污水處理廠 300KW 單晶硅太陽能光伏并網(wǎng)電站工程技術(shù)要求 （ 2） GB/T 199392021 光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求 （ 3） GB/T 202162021 光伏（ PV）系統(tǒng)電網(wǎng)接 口特性（ IEC 61727:2021,MOD） （ 4） GB/Z 199642021 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定 （ 5） GB500162021 建筑設(shè)計(jì) 防火規(guī)范 （ 6） CECS84:96 太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范 （ 7） GB 5005794 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 （ 8） GBJ6483 工業(yè)與民用裝置的過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī) 總體設(shè)計(jì)思想 針對此次 300KW 太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，總體設(shè)計(jì)思想為分塊發(fā)電采用集中就近并網(wǎng)方案，并網(wǎng)發(fā)電就近接入廠房 低壓配電柜 。在無電地區(qū)的鄉(xiāng)村，太陽能家用電源、光電水泵等已經(jīng)廣泛使用，并且有了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。并網(wǎng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)也已在 很多地區(qū)推廣應(yīng)用。到了 1997 年首先超過 100MW 18 大關(guān)，向 120MW 邁進(jìn)。 從 1988年到 1996年全球太陽能電池組件產(chǎn)量，平均年增長率為 ％，而 1997 年后卻以 30％左右的速度在增長。 由于近年來太陽光電池的積極研究發(fā)展，光電轉(zhuǎn)換已達(dá)相當(dāng)高的效率，因此逐漸受到歐、美 、日等國的重視并制訂政策鼓勵(lì)推展應(yīng)用。在 1998