【正文】 又資源有限，世界各國為了保證能源安全和經濟發(fā)展都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變人類的能源結構，維持長遠的可持續(xù)發(fā)展。在各國政府的大力支持下，太陽能光伏發(fā)電產業(yè)發(fā)展迅速，圖21為2000～2009年間全球光伏發(fā)電發(fā)展走勢圖。另據聯(lián)合國能源機構預測，再生能源硅太陽能電池將以20%～30%的速度發(fā)展50年。圖22 能源發(fā)展格局近幾年，我國的光伏產業(yè)發(fā)展也較為迅速，通過對企業(yè)自建并網和其它未招標項目進行統(tǒng)計補充，比上年增加了102%；即使這樣，%，出口比例仍然高達98%以上。我國太陽能光伏系統(tǒng)2001～2009年年安裝容量和累計容量見表21,繪制為柱狀圖如圖23所示。年日照時數(shù)在2000小時以上，我國陸地表面每年接受的太陽能就相當于17000億噸標準煤。我國太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯2235176。太陽年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個自治區(qū)外，基本上是南部低于北部，由于南方多數(shù)地區(qū)云多雨多，其太陽能資源的分布特點與北方太陽能資源分布特點不同,太陽能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的升高而增長。圖24 我國太陽能資源分布圖(資料來源：中國數(shù)字科技館地球資源博覽館能源資源。根據太陽年輻射總量的大小，可將中國劃分為4個太陽能資源區(qū)，這4個太陽能資源區(qū)的年輻射總量見下表22。≥67005400670042005400 4200(注：MJ/m178。 我國能源政策為太陽能的開發(fā)利用提供了有利條件2006年，我國頒布實施了《可再生能源法》，制定了可再生能源發(fā)電優(yōu)先上網、全額收購、價格優(yōu)惠及社會公攤的政策?？稍偕茉吹拈_發(fā)利用，對增加能源供應、改善能源結構、促進環(huán)境保護具有重要作用，是解決能源供需矛盾和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇”。強有力的能源政策和法律支持為太陽能的開發(fā)利用創(chuàng)造了有利條件，太陽能產業(yè)在我國具有廣闊的發(fā)展前景。該數(shù)據庫的日照輻射數(shù)據來源有兩種情況：當?shù)鼗A氣象臺；若附近無基礎氣象臺，則根據當?shù)亟浘暥龋ㄟ^衛(wèi)星定位測量數(shù)據。威海市20MW并網光伏發(fā)電項目選址位于孫家瞳鎮(zhèn)，選址場地地勢較為連續(xù)和平整。表11 項目實施當?shù)仄骄鶜夂蛑翟路菰缕骄鶞囟?(176。/日)各月光伏陣列32176。屬于太陽能資源較豐富地區(qū),適合建設光伏電站項目。日最低氣溫≤0℃的天數(shù)54天，﹤–5℃的嚴重冰凍天數(shù)11天。㎜，㎜，雨日143天，比常年少19天。暴雨日出現(xiàn)7次，年內降雪集中在1–2月；年內最長連續(xù)降水日數(shù)13天，為7月8日–20日，㎜.全年大霧日17天，雷暴日47天，降雪日數(shù)17天，積雪日數(shù)15天。一年中，1月份最小，5月、6月為蒸發(fā)量旺盛期。7月、8月空氣比較濕潤，相對濕度也最大。 站址的氣象資料選取本報告中，除日照輻射強度數(shù)據的其它氣象數(shù)據取自距離本項目最近且環(huán)境狀況最相近的威海市氣象局。鑒于上述情況，決定不使用威海市氣象站的近年日照輻射數(shù)據。該數(shù)據庫的日照輻射數(shù)據來源有兩種情況：當?shù)鼗A氣象臺；若附近無基礎氣象臺，則根據當?shù)亟浘暥?，通過衛(wèi)星定位測量數(shù)據。2 73 站址區(qū)域穩(wěn)定與工程地質 概述 工程概況及交通運輸威海20MW光伏電站選址位于孫家瞳鎮(zhèn)沙窩村北方向500米至800米之內，總面積680畝，呈南北窄、東西長的長方形分布，該場地地勢為朝向正北的緩坡。176。41′～37176。11′～122176。北東南三面瀕臨黃海，北與遼東半島相對，東及東南與 朝鮮半島和日本列島隔海相望， 西與煙臺市接壤。 海岸線 。威海市地處中緯度，屬于北溫帶季風型大陸性氣候，四季變化和季風進退都較明顯。另外，受海洋的調節(jié)作用，又具有春冷、夏涼、秋暖、冬溫，晝夜溫差小、無霜期長、大風多和濕度大等海洋性氣候特點。 2008年，全市氣溫略偏高，降水偏多，日照時數(shù)偏少威海市河流屬半島邊沿水系，為季風區(qū)雨源型河流。徑流量受季節(jié)影響差異較大，枯水季節(jié)多斷流。境內河流長度大于 5 公里 的有 94 條，其中大于 10 公里 的有 44 條， 黃壘河最長，全長 69 公里 。 。 項目所在地具有富集的太陽光照資源，保證了高發(fā)電量；靠近主干電網，能減少新增輸電線路的投資；主干電網的線徑具有足夠的承載能力，在基本不改造的情況下有能力輸送光伏電站的電力；離用電負荷中心市區(qū)近，可以減少輸電損失；場地開闊、平坦，擴容空間大；交通運輸、生活條件便利；能產生附加的經濟、生態(tài)效益，有助于抵消部分電價成本；同時電站建成后，由于采用的是太陽能單軸補光追蹤系統(tǒng)，設備下面可以套種楊桐等經濟作為，在提高土地使用效率的情況下，每年也可以產生將近160萬元的經濟效益。 勘測依據、目的與任務 勘測依據本次勘測主要依據下達的勘測任務書進行。 目的與任務本階段勘測的目的是對場址的區(qū)域構造穩(wěn)定性作出評價；初步查明場址的工程地質條件，對主要工程地質問題作出初步評價。 勘測工作內容和工作量本次工作主要采用踏勘及鉆探的手段進行。 區(qū)域構造穩(wěn)定性地基巖土層及分布特性：在30m勘探深度內上部為第四系粉土，下部為第三系上新統(tǒng)（N2）粉質粘土層和玄武巖。分區(qū)指標地層含水率%濕密度g/cm3干密度g/cm3飽和度%孔隙比塑性指數(shù)液性指數(shù)壓縮模量MPa濕陷系數(shù)凝聚力kPa摩擦角176。工程場地設計基本地震加速度為25g，抗震設防烈度為7度。 場地水文、氣象 水文㎜，㎜，雨日143天，比常年少19天。暴雨日出現(xiàn)7次，年內降雪集中在1–2月；年內最長連續(xù)降水日數(shù)13天，為7月8日–20日，㎜.全年大霧日17天，雷暴日47天，降雪日數(shù)17天，積雪日數(shù)15天。距離項目實施地最近的一個具有日照輻射強度數(shù)據的氣象觀測站是威海市氣象局，但根據對兩地的1980年之前（1950年到1980年之間威海市當?shù)鼐哂腥照蛰椛鋸姸扔^測點）日照輻射強度測量數(shù)據的對比來看，該兩地氣象局的測量數(shù)據存在較大差別。本報告中所采用數(shù)據來自加拿大自然資源部和美國宇航局（NASA）聯(lián)合開發(fā)的軟件RetScreen全球氣象數(shù)據庫。此衛(wèi)星測量數(shù)據所組成數(shù)據庫已被全球認同，并廣泛應用于工程設計。其中，第一產業(yè)增加值1581億元，第二產業(yè)增加值16404億元，第三產業(yè)增加值14015億元，%、%%。::::?！?011年，財政一般預算總收入5925億元，比上年增長21%，；地方一般預算收入3151億元，%。%?！　〖Z食、油料產量增長。　　經濟作物播種面積有增有減?！　⌒竽翗I(yè)、漁業(yè)生產穩(wěn)步發(fā)展。全省肉類總產量176萬噸，%?！　∞r業(yè)現(xiàn)代化水平穩(wěn)步發(fā)展。2011年，規(guī)模以上工業(yè)增加值10878億元，%，輕、%%（見表3）。規(guī)模以上工業(yè)銷售產值54427億元，%。規(guī)模以上工業(yè)新產品產值12253億元，%，；%。%，%（見表4）。其中，國有及國有控股企業(yè)416億元，%；股份制企業(yè)357億元，%；外商及港澳臺投資企業(yè)899億元，%；私營企業(yè)1116億元，%。　　全年建筑業(yè)增加值1869億元，%。 威海市經濟概況2012年，市委市政府帶領全市人民，緊緊圍繞現(xiàn)代化幸福威海建設，全力做好穩(wěn)增長、控物價、調結構、惠民生、抓改革、促和諧的各項工作，經濟社會發(fā)展呈現(xiàn)穩(wěn)中有進態(tài)勢。其中，增長5%；，%；，%。%，連續(xù)八個月小幅回升。%；，%；，增長17%。　　投資保持較快增速?！　鴥刃枨笤鲩L平穩(wěn)。分行業(yè)看，%；，%；，%；，%?！　　　? 電力系統(tǒng)發(fā)展及規(guī)劃 電網電力負荷預測表31 電力需求預測表項目2010年2015年2020年高方案全社會用電量750017521160524發(fā)電負荷455259917395符合利用小時數(shù)443261677667中方案全社會用電量650016791022472發(fā)電負荷408052676426符合利用小時數(shù)411255006667低方案全社會用電量240033653845385發(fā)電負荷371646755553符合利用小時數(shù)384050005833根據電力調整優(yōu)化結構的目標，到2010年，關停5萬kW以下小火電機組250萬kW，使高參數(shù)、大容量空冷環(huán)保燃煤機組達75%以上，風電、水電，煤層氣發(fā)電、生物質能發(fā)電等清潔、可再生能源發(fā)電裝機達到6%以上 威海電網負荷預測至2005年底，威海市電網擁有500KV公用變電所1座，主變2臺，容量150萬千伏安；全網擁有200KV公用變電所9座，主變15臺，容量219萬千伏安； 110KV公用變電所44座，主變70臺，用戶變3座，主變5臺，；35KV變電所99座，其中公用變54座，用戶變45座，；10KV及以下配變22405座，其中公用變11744座，其中公用變10661座。h，最大供電負荷達到147MW。威海市負荷預測詳見表32：表32 威海市2008～2010年供電量、供電負荷預測 單位：108kW從長期看，威海地區(qū)未來電力需求巨大，為新能源的發(fā)展提供了巨大的潛在市場。大量的煤炭開采、運輸和燃燒，對我國的環(huán)境已經造成了極大的破壞。是我國的電力輸入大省，火電裝機容量較小，拉閘限電十分嚴重。開展太陽能光伏發(fā)電工程是一種有益的嘗試。并且電池組件的沖洗水流入地面后，也為植物的成長提供了一定的水分。 項目開發(fā)的環(huán)保意義建設地不僅有較好的太陽能資源，而且有完善的電網和較大常規(guī)能源的裝機。本工程裝機容量20MWp，選用容量65薄膜光伏組件，分為20個1MWp單元分塊發(fā)電，集中上網。因此，太陽能光伏發(fā)電項目不僅可以帶來可觀的經濟效益，而且能夠帶來社會和環(huán)境效益；再加上國家對可再生資源發(fā)展的大力扶持和政策優(yōu)惠，太陽能利用產業(yè)潛力巨大、發(fā)展前景樂觀。 本工程對系統(tǒng)的影響和要求電網電源基本以火力發(fā)電為主，而火電的發(fā)展必然會受到煤炭、交通、環(huán)保等因素的制約，本工程的建設能夠改善的電源結構，優(yōu)化當?shù)仉娋W結構。本工程對系統(tǒng)的主要要求為保證電網穩(wěn)定運行，確保本工程光伏電站正常運行，所發(fā)電量能夠全部上網。本地區(qū)地勢平坦開闊，大氣污染程度低，屬于非生態(tài)保護區(qū)，也非候鳥棲息地，具有很好的太陽能開發(fā)利用前途，適于建設大規(guī)模光伏發(fā)電工程。土地性質為海邊灘涂地，地勢平坦開闊，無自然、地質災害，場地地質條件良好，適宜建設大規(guī)模光伏太陽能電站。 便捷的交通運輸條件開關站內道路均采用郊區(qū)型水泥混凝土路面，轉彎半徑分別為7m；光伏站區(qū)內檢修道路均采用泥結碎石路面，轉彎半徑均為7m。因此，本工程交通運輸非常便利，建設期原材料運輸?shù)扔薪^對保障。4 55 光伏組件逆變器的選型、布置及發(fā)電量的估算 光伏系統(tǒng)的選型 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類及構成太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)按與電力系統(tǒng)關系分類，通常分為獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是最合理和最經濟的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。在集中式并網光伏電站中，太陽能通過太陽能電池組成的光伏陣列轉換成直流電，經過三相逆變器(DCAC)轉換成電壓較低的三相交流電，再通過開關變壓器轉換成符合公共電網電壓要求的交流電，并直接接入公共電網，供公共電網用電設備使用和遠程調配。 光伏組件的選型光伏組件的選擇應在技術成熟度高、運行可靠的前提下，結合電站周圍的自然環(huán)境、施工條件、交通運輸?shù)臓顩r，選用行業(yè)內太陽能電池組件主流類型。 太陽能電池類型太陽能光伏系統(tǒng)中最重要的組件是電池，電池是收集太陽光的基本單位，大量的電池合成在一起構成光伏組件。 (1) 晶體硅光伏電池晶體硅仍是當前太陽能電池的主流。單晶硅電池是將硅單晶進行切割、打磨制成單晶硅片，在單晶硅片上經過印刷電極、封裝等流程制成的。大規(guī)模生產的單晶硅電池效率可以達到1320%。多晶硅電池的生產主要有兩種方法，一種是通過澆鑄、定向凝固的方法，制成多晶硅的晶錠，再經過切割、打磨等工藝制成多晶硅片，進一步印刷電極、封裝，制成電池。另一種方法是在單晶硅襯底上采用化學氣相沉積(CVD)等工藝形成無序分布的非晶態(tài)硅膜，然后通過退火形成較大晶粒，以提高發(fā)電效率。和單晶硅電池相比，多晶硅電池雖然效率有所降低，但是從節(jié)約能源，節(jié)省硅原料等方面綜合考慮，具有廣闊市場發(fā)展空間。非晶硅電池是在不同襯底上附著非晶態(tài)硅晶粒制成的，工藝簡單，硅原料消耗少，襯底廉價，并且可以方便的制成薄膜，具有弱光性好，受高溫影響小的特性。目前已商業(yè)化的薄膜光伏電池材料有：銅銦硒(CIS，CIGS)和碲化鎘(CdTe)，它們的厚度只有幾微米。數(shù)據顯示，全球范圍內，2009年薄膜電池組件占比約18%。(3) 單晶、多晶和薄膜三種電池間的比較2007年多晶硅、單晶硅、薄膜(以非晶硅和碲化鎘為主)這三種電池所占的份額分別為：45%、42%和10%。但由于其生產過程耗能較為嚴重，產能被逐漸削減。最近幾年，非晶硅組件的技術和產能發(fā)展很快，但效率較晶體硅仍有一定的差距。表51 太陽能電池分類匯總表種類電池類型實驗效率商業(yè)效率優(yōu)點缺點晶硅電池單晶硅23%14%17%效率高，技術成熟。原料成本較高薄膜電池非晶硅13%8%11%弱光效應好，成本相對較低。有毒，污染環(huán)境。稀有金屬 光伏組件選型本工程初選薄膜太陽能組件規(guī)格為65Wp。3%表面最大承受能力60m/s(200kg/m2)重量外形尺寸1245*635*產品特點：高透光率低鐵鋼化玻璃,抗老化EVA, ,優(yōu)美的外觀抗風,抗壓 逆變器配置及選型光伏并網逆變器是光伏電站的核心設備之一，其基本功能是將光伏電池組件輸出的直流電轉換為交流電；此外，它還有自動運行、自動停止功能、最大功率跟蹤控制功能、防孤島運行功能等。技術參數(shù)如下：500kW逆變器主要技術參