污水处理厂300kw光伏发电用户侧并网工程可行性研究报告.doc

XX市XX污水处理厂300KW光伏发电用户侧并网工程可 行 性 研 究 报 告XX市XX电力工程设计有限公司二0一0年十月主要数据摘要1. 本项目总投资额 本项目总投资额为990万元，申请国家的金太阳补助510万元，政府支持180万，企业自筹300万元(项目总投资的30.3%)。2. 投资效益分析 本项目为300KW单晶硅太阳能光伏用户侧并网电站项目，由于光伏发电时间与电价峰值段吻合，XX地区工业用电的峰值电价为0.75元人民币。发电收入（节约电费）:按年发电量42万度，如果从XX电网采购，每度电的价格为约0.75元，这样相当于节约电费31.5万元。3.利润测算经测算，项目实施后10年内左右即可收回投资，纯受益时间不小于15年。4.发电量计算：安装角度为15度面向南方，该电站全年有效日照时间为1740小时，考虑电站损耗，折合满功率运行时间为1400小时。 电站整体转换效率 =80% 全年发电量：1740小时/年300千瓦80% (效率) =42万度/年。总计全年发电量为42万度（保守值）。5.节约能源本项目利用太阳能发电，符合国家再生能源法的要求。300KW容量太阳能电站建成投产后,年发电42万度电。 .按一度电能平均消耗334克标煤（按2007年全国6000kW及以上机组发电标准煤耗计算），相当于每年节省标煤约140.28吨。 .每燃烧一吨标煤排放二氧化碳约2.6吨，减少排放二氧化碳约 364.728吨。 .每燃烧一吨标煤排放二氧化硫约24公斤，氮氧化物约7公斤计算，减少排放二氧化硫约3.37吨，氮氧化物约0.98吨，此外，还减少粉尘和烟尘。 (4).每燃烧一吨标煤排放260公斤煤渣计算，减少排放煤渣36吨。目 录1.概述11.1编制依据11.2城市概况11.3建设单位概况21.4研究范围31.5设计规模41.6建设的必要性41.7主要设计原则和指导思想131.8工作简要过程141.9主要技术经济指标142.建厂条件1420电力系统简介142.1电力系统现状况及近期发展152.1.1电源电网概况152.1.2电网规划和电力平衡182.1.3电站工程接入方案242.2厂址条件242.2.1厂址选择原则242.2.2厂址地质条件242.2.3水文气象条件252.2.4气象条件262.2.5取水、排水条件153工程建设方案283.1厂区总平面规划布置及交通运输283.2电气方案303.3安装方式553.4给排水及消防564.环境保护574.1环境质量现状574.2环保标准594.3环保措施594.4初步结论615.劳动安全与工业卫生615.1防火防爆625.2防尘、防毒、防化学伤害625.3防电伤、防机械伤害和其他伤害625.4防暑、防寒、防潮625.5防噪声、防振动635.6其他安全和工业卫生措施635.7水土保持646节能和合理利用能源646.1概述646.2遵循的合理用能标准及节能主要设计规范646.3建设项目能源消耗种类和数量656.4节能措施656.5节水措施666.6节约原材料措施667工程项目实施的条件和轮廓进度677.1实施条件677.2工程建设的轮廓进度688.投资估算及资金筹措698.1 投资估算698.2 资金筹措719.投资效益分析719.1 评价依据719.2 产品销售收入729.3 成本费用测算729.4 发电量计算7310.结论7311.附件（国家政策及煤炭发电排放系数推算）751.概述1.1编制依据中华人民共和国可再生能源法(2005.2.28)；光伏系统并网技术要求GB/T19939-2005；光伏发电站接入电力系统技术规定GB/Z19964-2005；投资项目可行性研究指南；建设项目环境保护管理条例国务院令第253号；建设项目经济评价方法与参数（第三版）；工业企业设计卫生标准GBZ1-2002；建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；中华人民共和国节约能源法（2008.4.1）。1.2城市概况 XX市位于东经111度58分-113度44分，北纬35度49分-37度08分之间，地处中国山西省东南部，是连接晋、冀、豫三省的重要通道。全市总面积13896平方公里，是中市区面积334平方公里。平均海拔1000米，最高处2453米。由于居太行之巅，有“与天为党”之说，故又称“上党”。这里自古是兵家必争之地，有“得上党而望中原”之称。 XX地处黄土高原东南部，群山环绕，地形复杂，海拔较高。按我国气候大划分标准，属暖温带季风气候。其基本特征是：四季分明，冬长夏短，春略长于秋；气候温和始终雨热同季，大陆性季风强盛持久，海洋性季风的作用相对较弱。年平均气温5度到11，年平均降雨量为600毫升以上。XX市物产资源丰富，市区以及周围地区地平水浅，是山西省有名的一个“米粮川”。矿产资源黑（煤）、青（石炭岩）、黄（硫磺矿）、白（石膏）都有。煤的储量大，质量优，品种齐全，开采条件好。石炭石分布广，现已探明的储量占全省的百分之十七。XX县刘家山的硫磷矿和潞城县的石膏储量也相当可观。除此之外，水资源充足，地表水有漳泽、陶清河等水库，地下水潞城县辛安（西流）泉平均流量为每秒九点五立方米，这些都为建设城市、发展工农业提供了优越的条件。1.3建设单位概况XX市XX污水处理及回用工程厂址设置在长钢铁路北侧，XX至黄碾公路西侧，黄碾镇南，漳河东岸，属于黄碾镇黄南村土地，现为废弃厂房等，本工程近期占地6.29公顷。工程建设规模：近期2013年，规模 7.5万m3/d；远期2020年，规模11万m3/d。污水处理工艺为改良/工艺辅以混凝、过滤，污水处理后出水排入厂漳河，污泥经浓缩脱水后进行电厂焚烧或填埋；回用水主要用于电厂冷却等。XX市XX污水处理及回用工程总投资为28041.87万元，其中厂外污水管网投资为6468.50万元。1.4研究范围n n电站接入系统n n水文气象条件n n工程地质条件n n工程建设方案n n环境保护n n劳动安全与工业卫生n n节能和合理利用资源n n工程建设轮廓进度和条件n n投资估算1.5设计规模该电站建设规模为300KW，所发电量全部并入污水处理厂内部低压网。1.6建设的必要性XX建设该电站的必要性：在XX冶炼行业和火力发电行业主要依靠地方丰富煤炭资源，这些行业为地方经济和社会作出了巨大贡献，在贡献的背后也存在一些不可避免的矛盾，那就是排放污染的问题，我们知道火力发电厂和冶炼行业都会排除大量的污染物，这些污染物将会直接影响空气质量。有利的一面是挖掘煤炭可以创造使用价值，为人类提供很多服务。比如说供电、供热，但要讲究适度，适时，适宜的开采挖掘，这样才不会有负面影响。不好的一面是过分挖掘煤炭会造成土地塌陷、环境的破坏、空气污染、煤炭供求不平衡，煤炭价格发生波动，煤炭市场混乱。煤炭是可以给我们带来很大好处，但不能勉强，要合理开采，保护我们共同拥有的大自然，这才是明智之举，因此对煤炭资源需要合理的利用。在XX尽管采取了“输煤不如输电”方法，却带来了XX城市周边大面积集中式的污染，越来越多的地方领导认识到，环境状况既是城市外观形象的表现，又是城市内在质量的反映，地区环境状况的好坏也日益受到各级领导的重视，已成为摆在我们面前的一项富有紧迫感的战略性课题，为了减少有限煤炭资源的开发和合理利用有限资源，建设光伏电站是一个理想选择。光伏电站电力来源于阳光，没有排放，零污染，维护成本低。污水处理厂利用空地，建设300KW光伏用户侧并网电站，每年可发电42万度，由于光伏电站寿命长达25年，因此可以推算出在25年内排污量，减少排放二氧化碳约9118.2吨,相当于节省标煤约3507吨,减少排放二氧化硫约84.25吨，氮氧化物约24.5吨，减少排放煤渣900吨，此外，还减排漂浮粉尘和烟尘，25年发电1050万度。1.6.1利用再生能源发电是解决能源短缺的途径之一。人类正面临着巨大的能源与环境压力。当前的能源工业主要是矿物燃料工业，包括煤炭、石油和天然气。一方面，矿物能源的应用推动了社会的发展，其资源却在日益耗尽，世界煤炭探明储量约8475亿吨（2007年），只能用200220年，世界石油探明储量约1686亿吨（2007年），只能用41年，全球天然气已探明储量为180万亿立方米，可再开采65年。2008年中国的能源状况与政策白皮书指出，我国能源资源总量比较丰富，但由于人口众多，人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的十五分之一左右。随着我国经济迅速发展，对能源需求量日益增加，到2007年底，我国发电装机容量达到7.13亿千瓦以上，社会用电量达3.25万亿度,其中火电约占77.73%，发电量约2.51万亿度，年消耗煤炭约13亿吨。据统计，中国煤炭2007年底已探明可采储量1145亿吨，占全球已探明可采总储量的13.5%，可再开采六十年左右。中国石油2006年已探明可采储量为32亿吨，占全球已探明可采储量的1.9%，可再开采18年；天然气已探明可采储量为2.4万亿立方米，占全球已探明可采储量的1.3%，可再开采47年。人类对能源的需求持续增长及经济快速增长加快了能源消耗的脚步，能源紧张状况日益严峻。全球一次性能源匮乏而我国更为紧缺，积极开发含水电、风电、太阳能和生物质能在内的可再生能源是解决能源出路的最好途径之一。1.6.2全球变暖问题日益严峻使可再生能源快速发展成为必然全球变暖问题的现实有目共睹，温室气体排放的恶果日益明显。如果说以前全球气候异常听起来更像是一个科学预言/谎言的话，那么05 年的飓风潮和06年感受深切的暖冬无不警示人类，全球变暖的时代已经降临。07年达沃斯世界经济论坛上全球政要和经济领袖们关注的焦点不是恐怖主义、核威胁和宗教冲突，也不是全球经济贸易失衡或消除贫困，而是环境保护、全球气候变暖。G8 峰会已把气候问题列为首要议题。种种迹象表明，全球变暖已经是最重要、最热门的国际议题之一。2005 年2 月生效的京都议定书规定，主要发达国家在20082012 年期间将温室气体排放量平均比1990 年削减5.2%，在此期间，发展中国家不承担减排义务。07 年3 月初的欧盟春季首脑会议上，欧盟27 个成员国一致同意：单方面承诺到2020年将欧盟的温室气体排放量在1990 年基础上减少20%，并声称若美国、中国等能够加入，减排目标还可以提高到30%。如果京都议定书及后续协议要实行所制定减排温室气体的目标，光靠节能和清洁排放技术是不够的，唯有发展持续可靠的可再生清洁能源才是治本之法。同时，越来越多的公司把应对全球变暖看成是一个巨大的商机而不是负担。新能源吸引的风险投资飞速增长。我们丝毫不怀疑，在未来2030年中，为应对全球气候变暖的挑战，将成就一大批新兴行业，可再生能源产业必然位列其中。1.6.3可再生能源发电是解决燃煤中SO2对大气严重污染的有效途径之一。山西省空气质量劣于三级的城市为14个，占其监测城市总数的93.3%，因为山西既是我国的产煤大省，更是火力发电大省，造成的空气污染比较严重，监测显示，其空气污染物中二氧化硫占57%，颗粒物占32%，二氧化氮占11%。全国113个大气污染重点防治城市中，山西省的太原、大同、阳泉、XX、临汾等5个城市均为劣三级标准城市，其中太原排名91位，XX排名106位，大同、阳泉、临汾排名依次为111、112、113位;后4个城市均位于全国空气污染最严重的10个城市之列。矿物能源的无节制使用，引起日益严重的环境问题，产生的大量污染物如CO、SO2、CO2和NO2，是大气污染的主要污染源之一。我国目前每年发电平均用煤量约11.4亿吨，SO2的排放量约1350万吨，粉尘排放550万吨左右。据估计，我国由矿物燃料消耗每年排放的总量可达22.7亿吨，相当于6.2亿吨碳排量，是全球GHG(温室效应气体)总排量的11.8%左右。这些污染物导致气温变暖，损害臭氧层，破坏生态圈碳平衡，释放有害物质，引起酸雨等自然灾害，造成土壤酸化，粮食减产和植被破坏，而且还能引发大量呼吸道疾病。而建设太阳能发电厂不排放烟尘和SO2，使周围大气环境质量得到明显改善。2003年统计，仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元，酸雨造成的经济损失在1995年曾达到1165亿元，约占当年国民生产总值2%，可见大气污染造成的巨大经济损失，严重制约了经济的发展。SO2的污染更危及人体健康，大气污染严重的状况成为人们对社会不满的因素之一，甚至影响了一些地区的社会安定。2005 年中国通过的可再生能源法，给可再生能源发展定下了法律基础，并于2006 年1 月开始生效。“十一五”规划明确提出五年内单位GDP 能耗下降20，主要污染物SO2和化学需氧量排放量下降10。利用可再生能源发电可以大量减少温室气体及SO2的排放，目前世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发电，其发电量占电力消费总量的2550%。我国即将公布的新能源产业振兴发展规划（草案）的目标,太阳能光伏发电装机规模在2011年、2020年将分别达到200万千瓦和2000万千瓦,这一目标装机规模比2007年9月颁布的可再生能源中长期发展规划提高了9倍多，足见其前途广阔同时还可减少温室气体及SO2的排放量。1.6.4太阳能具有其他可再生能源无可比拟的优势由于常规化石能源在可以预见的未来将会耗竭。所以对可再生能源的开发利用在今年得到广泛重视。在这些可再生能源中，传统可再生能源（主要为水力）仍占绝大多数，但新的可再生能源已经越来越显示出其光明的前景。新的可再生能源主要包括风能、太阳能、生物质能源、地热能、潮汐能等，其中，风能、太阳能、生物质能源的发展速度最快。在过去的6年里，风电年平均增长率达到了22%；最近10年太阳能电池生产年平均增长率为37%；以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4、16和10。在这些主要的可再生能源中，太阳能具有其他可再生能源无可比拟的优势。1.6.4.1无二次污染，对环境的影响极小 太阳能发电不排放任何温室气体，没有噪音，对环境而言无任何负担。不仅与化石能源相比优势明显，与其他新能源相比，太阳能发电也是对环境影响最小的一种。水能和潮汐能的利用都会对生态平衡造成影响，而生物质中的硫化物、氮化物通过燃烧会再次产生污染气体排放到空气中释放出温室气体从而造成二次污染。风能和太阳能不存在二次污染的问题。1.6.4.2应用广泛，受地理位置限制小 风能的应用受地理位置的影响极大，风力发电机要求建设地风资源高，年平均风速7米/秒以上，且规模较大，一般是采取大规模风场发电模式。而太阳能则无这方面的要求，只要有太阳的地方就能使用太阳能，可用于大型电站、光伏建筑一体化、家庭等各种场合，应用相对广泛。1.6.4.3能量来源较稳定从可用总量上看，水能、潮汐能都太小，不足以满足人类需求。受控核聚变或许是一个选择，但“受控”的实现可能还要耗费人类几十、上百年或者更长的时间。况且，即使受控核聚变实现，安全问题也总会相伴左右。地热能从理论上看也具有潜力，但如何利用是一个很大的难题，技术上的挑战比受控核聚变更高，安全性也难以保障。生物质能量来源很广泛，但受生物成长周期等因素的影响大，同时由于多数生物含能量低，其生物质的收集量很大；而风能也受气候变化的影响；太阳能受太阳光照射时间长短方面的影响，根据统计多数地区每年的日照时间比较稳定，这样太阳能的能量来源就比较稳定。所以，太阳能是人类所知，目前已经可以利用的，清洁安全的，能够解决人类未来所需的唯一能源选择。1.6.4.4太阳能发电能实现能量净流入可再生能源，比如说生物质能源，经常被质疑的一点是，生产这些能源可能是得不偿失的，即这些能源所能产生的能量可能还抵不上制造它们所消耗的能量。对于太阳能光伏发电技术来说，这一点已不是问题。根据美国能源部2004 年经过严格实验证明，太阳能光电系统产生的能量远远超过制造该系统所耗费的能量。毫无疑问，随着技术进步，光电转换效率将进一步提高，而系统寿命也会进一步延长，能量回收年限将随之减小。所以，从能量利用的角度看，太阳能光电技术对太阳能的利用是科学合理的。其实，从长期看，只要明确太阳能发电能实现能量净流入这一点的话，成本就是次要考虑，因为当化石能源不足所需的时候，无论成本多高，人类都必须使用替代能源。1.6.4.5运行免维护性从设备维护方面，光伏发电设备基本免维护，而且使用寿命相对较长，目前太阳能电池寿命在25 年以上，未来可达30 年以上。而风力发电设备则在维护方面有较高要求，至少一年维护一次，而且维护成本相对较高，设备使用寿命则在15年左右。生物质发电厂运行更是不可避免的需要投入大量的维护工作和费用。综上所述，太阳能能源具有其它能源无可比拟的优势。1.6.5太阳能作为一种可再生的新能源，具有非常广阔的发展前景。随着人类用电量不断上升，发电能源价格也随之上升。据EIA（美国能源署）的预测，人类总的发电量将从2003年的14.8TkWh 增长到2005 年的27.1TkWh。而据IEA（国际能源署）的统计，20002005 年，全球发电用化石能源的平均价格上涨了67%。能源价格关乎到全球经济稳定，而化石能源分布不均，受地缘政治因素影响明显，又常被某些国家作为钳制他国的武器因此价格波动大且难以预测。太阳能作为一种可再生的新能源，越来越多的引起人们的关注。太阳能电力分布相对均匀，如果进入主流电力市场，将大大提高整个能源供应体系的稳定性。最近几年光伏发电发展迅速，光伏技术不断进步，光伏发电的成本不断的降低，各国纷纷出台各种政策支持，使得光伏发电成为最近几年发展最迅速的产业。即使设想最坏的情况，太阳能电池的成本降低遭遇难以突破的瓶颈或还维持目前的成本不变，也终有一天，太阳能电池相比化石能源更为经济，因此，应对光伏发电的发展充满信心。当煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，太阳能因其节能和环保的效果受到广泛的重视，开发太阳能资源将成为寻求经济发展的新动力。美国能源部预计到本世纪中叶，世界可再生能源可占到人类能源利用的半壁江山，其中太阳能约占1315%。中国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔。在国际市场和国内政策的拉动下，中国的光伏产业逐渐兴起，太阳能利用进入大规模实用阶段的条件已经成熟。中国已经成为世界上产量最大的太阳能消费品生产国，形成了广阔的农村太阳能光伏产品消费市场，并网太阳能光伏发电站及建筑物屋顶，并网太阳能光伏发电工程也已开始启动。目前中国的光伏产业迅猛发展，以太阳能电池的年生产量为例，最近10年的年平均增长率为37%，中国已经成为世界光伏产业和市场发展最快的国家之一。从能源供应安全和清洁利用的角度出发，世界各国正把太阳能的商业化开发和利用作为重要的发展趋势。欧盟、日本和美国把2030年以后能源供应安全的重点放在太阳能等可再生能源方面。预计到2030年太阳能发电将占世界电力供应的10%以上，2050年达到20%以上。大规模的开发和综合利用使太阳能在整个能源供应中将占有一席之地。在国际大环境下，我国政府立足国内能源现实出台了支持可再生能源发展的相关政策。我国于2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了可再生能源法，目的是为可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展。2008年4月1日起修订实施的中华人民共和国节约能源法中特别提及鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。可再生能源法和节约能源法的颁布和实施，为太阳能利用产业的发展提供了政策的保障；京都议定书的签订，环保政策的出台和对国际的承诺，给太阳能产业带来机遇；西部的大开发，为太阳能产业提供了巨大的国内市场；原油价格的上涨，中国能源战略的调整，使得政府加大对可再生能源发展的支持力度；所有这些都为中国太阳能利用产业的发展带来极大的机会。1.7 主要设计原则和指导思想1.7.1主要技术设计原则1.7.1.1 电站规模为300KW单晶硅太阳能电站，一次规划建设。1.7.1.2电站的性质为单晶硅太阳能电站，可行性研究报告的重点是突出可再生能源的利用。1.7.1.3使用可再生能源太阳能，无须燃料。1.7.1.4电站上网年运行3000 - 4000小时。1.7.1.5电站出线电压按0.4千伏设计。1.7.1.6清洗组件后的污水及雨水通过厂区排污系统进入市政污水管网。1.7.1.6利用厂内建筑物屋顶及剩余空地进行建设，不征用土地。1.7.2 设计指导思想1.7.2.1认真贯彻设计质量第一，为生产服务的思想，坚持设计的科学性，正确掌握设计标准，精心设计。1.7.2.2 认真做好调查研究，吸取国内、外的同类型设备的先进经验，注意质量信息的收集和应用，听取各方面的意见，搞好工程设计。1.7.2.3 积极慎重、因地制宜地采用新材料、新设备、新工艺、新布置、新结构，努力提高自动化水平，改善工作条件，为提高电站的可靠性、经济性创造良好的基础。1.8工作简要过程XX污水处理厂委托相关技术人员对该并网电站进行设计，目前勘察、设计工作已经完成，环境保护等工作将委托其它有关单位进行。1.9主要技术经济指标1.9.1 实际总装机容量：300KWp，总投资：990万元。1.9.2 年发电量：42万度/年。1.9.3 每年节约电费：37.8万元。2.建厂条件2.0污水处理厂电力系统简介XX污水处理厂进线电源采用10KV电源进线，工作电源由附近供电部门110KV变电站引来专用线,备用电源取自厂区附近公用线路（备用容量为800KVA)，两路电源一路工作，一路备用。10KV及0.4KV系统均采用单母线分段的接线方式，10KV电源一工作，一备用，分段开关合闸运行。厂内采用10KV和380/220V配电，变电室低压380V采用三相四线制中性点直接接地系统，放射式配电。 根据厂区内的工艺构筑物布置，厂内设两座变电站。 1变电站及马达控制中心MCC1设在鼓风机房附近，作为全厂供电及动力中心,供粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、水解酸化池、鼓风机房、深度处理车间、加氯加药间、出水泵房等用电，采用两台1600KVA变压器。2变电站及马达控制中心MCC2设在生物池附近，供污泥回流泵房、二沉池、生物池及厂前区构筑物等用电。采用两台400KVA变压器。 全厂预计总用电负荷为Pjs=2527kW Qjs=1026kVAR Sjs=2727kVA从以上分析，污水处理厂负载需求电力容量远大于该光伏电站容量。2.1XX污水处理厂300KW单晶硅太阳能用户侧并网示范电站工程接入系统方案XX污水处理厂300KW单晶硅太阳能光伏并网示范电站工程建立在污水处理厂院内，拟建电站最大发电负荷为300KW，拟采用0.4kV电压接入厂区的0.4KV其一单元低压电力系统。2.2 厂址条件2.2.1 厂址选择原则节约用地，少占耕地。建设用地因地制宜，优先考虑利用荒地和空地，尽可能不占或少占耕地，并力求节约用地，本项目利用建筑屋顶和空地。减少拆迁移民。工程选址、选线应着眼于少拆迁，少移民，尽可能不靠近、不穿越人口密集的城镇或居民区，本项目不牵涉拆迁移民。有利于采光。有利于厂区合理布置和安全运行。有利于环境保护和生态保护，应有利于项目所在地的经济和社会发展，本项目对环境保护和生态没有影响。2.2.2 厂址地质条件项目选址于污水处理厂院内，该厂由中国市政工程华北设计研究总院设计，设计之初已经兼顾单晶硅太阳能电站，其中包括屋面承重、结构，电缆走向(槽)，等电位接地，机房等，由于该光伏电站建设在屋面上，因此在污水处理厂建设光伏电站是可行的，条件已经具备。2.2.3 水文气象条件XX属暖温带半湿润大陆性季风气候，其基本特征是：四季分明，冬长夏短，春略长于秋。气候温和，雨热同季。年平均气温5到11，雨量充沛。年平均气温在8.6- -10.5摄氐度之间，气候条件与避暑山庄承德相近。1月份最冷，平均最低气温为-6.7摄氐度；7月份最热，平均最高气温为22.6摄氐度。号称“无扇之城”。一般年降水量在537.4-656.7毫米，年平均无霜期在156.8-181.9天，年平均风速为1.5- 3.0米/秒之间。地表水年径流量8693万立方米，河流由东南向西北注入浊漳河，属海河流域。地下水资源较为丰富，储采量5950万立方米。2.2.4 气象条件区域划分丰富区较丰富区可利用区贫乏区年总辐射量KJ/CM2年580500-580420-500420总辐射量与日平均峰值日照数简的对应关系年总辐射量KJ/CM2年740700660620580540500460420日平均峰值日照数H5.755.425.10 4.784.464.143.823.50 3.19从上图和表可以看出，XX的年总辐射量在500-580之间，属于阳光资源较丰富的地区，日照有效日照时间在3.82-4.46之间，因此建设该光伏电站是可行的。1971-2000年气候背景1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均温度（）-4.6-1.53.711.817.120.822.520.916.610.53.8-2.1极端最高温度（）14.522.927.232.434.235.737.333.435.129.223.518.9极端最低温度（）-21.9-19.4-15-5.70.14.911.38.40.9-6.8-18.3-21.1平均降水量（mm）5.87.823.127.848.57513211239.338.919.24.4降水天数(日)3.34.46.75.38.810.513.812.16.76.34.53.1平均风速（米/秒）1.622.82.72.62.21.91.61.71.81.6 XX属暖温带半湿润大陆性季风气候，全年冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季。年日照时数2418-2616小时，一般年降水量在530-650毫米之间，主要集中在夏季，6-8月的降雨约占全年降水量的60%。年平均无霜期有160-180天。 2000年-2008年山西省各年雷电数据统计2000年-2008年山西省各年雷电数据年份雷电日/d雷电小时/h正雷电数/个负雷电数/个总雷电数/个总回击数/次最小电流/KA落雷密度个/km2雷电日20001861 6249 745113 019122 764242 1793.1 0.785 5020011731 94510 130109 442119 572216 3015.2 0.765 0820021681 55812 031247 422259 460488 9452.5 1.660 1420031911 6629 489194 116203 605390 9382.9 1.302 7620041731 52010 063160 267170 330315 9942.8 1.089 8520051871 8149 516196 218205 734383 4523.5 1.316 3820062322 29922 190330 871353 061746 4661.2 2.259 0520071068898 434230 857239 291250 4161.2 1.531 0920081461 88418 265565 678583 943583 9431.0 3.736 34从以上图表可以看出山西很多地方属于多雷区，XX属于较少地区，污水处理厂在建设时已经充分考虑防雷方案，因此防雷方面已经得到了解决，XX的自然气候条件非常优越，例如温度比较低，对光伏电池板的温度系数影响较小；雨水比较充足，使得光伏电池板表面尘埃的到自然清洗，雨雪、风等都较适宜，所以该光伏电站的转换效率是比较高的，转换效率不小于80，建设该光伏电站是可行的。2.2.5取水、排水条件项目无生产用水，由于该项目建设在建筑物屋顶，阵列与阵列之间、方阵与方阵之间没有形成环路现象，因此对排水也无需考虑，污水处理厂排污系统在设计时已经充分考虑，结构合理，符合要求。3工程建设方案3.1厂区总平面规划布置及交通运输3.1.1.设计依据3.1.1.1业主所提交的地界图。3.1.1.2建筑设计防火规范(GB50016-2006)3.1.1.3厂矿道路设计规范(GBJ22-87).3.1.1.4国家现行其它规范及法规。3.1.2. 概况XX300KW单晶硅太阳能光伏并网示范电站工程位于污水处理厂院内，利用厂内建筑物屋顶空间进行建设，屋顶可利用面积约5000平方米。3.1.3.总图设计原则3.1.3.1 合理分区，功能区划明确。3.1.3.2 安装维护方便，就近避雷接地。3.1.3.3合理确定竖向布置方式，便于雨水及时外排。3.1.3.4厂房及其他附属物对电站无阴影影响。3.1.4.总平面布置每个大区都有独立的变配电区，靠近每个厂房顶配电柜，就近并入厂房0.4KV低压电力网，如此布置，功能分区合理，满足生产要求。总平面布置时，严格遵循建筑设计防火规范中有关规定要求，建筑物之间的防火间距都大于规范规定。300KW电站分布图如上图，水解酸化池2个，每个可以建设91KW设备（风机）房可以建设41KW，建设剩余空地可以建设77KW。3.1.5. 维护安装道路每排组件矩阵之间留不小于1.7米宽安装检修维护通道（兼顾投影间距），主检修道路留2M通道；主道路为混凝土，1.7米为普通泥土地，工程完毕后进行2M以外的土地进行草坪绿化。3.1.6.布置 电池串列方阵以东西方向布置，串列南北方向保留不小于1.7M间距，避免太阳能板的遮挡，兼顾考虑到安装及场地排水等因素，雨水借电站四周排水管就近排入。3.1.7.运输及安装此太阳能电站属于地面电站，运输时利用1.7M检修通道进行。在安装及搬运时必须货物要合理分类摆放，避免意外破损，安装是依据设计单位工艺流程及要求进行，达到高效高质安全。3.2电气方案3.2.1 设计依据（1）XX污水处理厂300KW单晶硅太阳能光伏并网电站工程技术要求（2）GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求（3）GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）（4）GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定（5）GB50016-2006 建筑设计防火规范（6）CECS84:96 太阳光伏电源系统安装工程设计规范（7）GB 50057-94 建筑物防雷设计规范（8）GBJ64-83 工业与民用装置的过电压保护设计规3.2.2 总体设计思想针对此次300KW太阳能光伏并网发电系统，总体设计思想为分块发电采用集中就近并网方案，并网发电就近接入厂房0.4kV低压配电柜。3.2.3单晶硅太阳能电池的应用自太阳能发电应用于地面的二十多年来，在各国政府和企业集团的支持和扶植下，有了很大的发展，随着太阳能电池制造技术的不断改进，产量逐年上升，应用范围也从航标灯、铁路信号等特殊用电场合，发展到通信中继站、石油及天然气管道阴极保护电源系统等较大规模的工业应用。在无电地区的乡村，太阳能家用电源、光电水泵等已经广泛使用，并且有了很好的社会效益和经济效益。中小型太阳能光伏电站正在迅速增加，在不少地方已经可以取代柴油发电机，以上这些类型属于独立光伏系统的应用。并网的太阳能发电系统也已在很多地区推广应用。全世界太阳光电能发电系统自1990年后以惊人的速度成长，1990年总发电容量为30MW。到了1997年首先超过100MW大关，向120MW迈进。到2002年年底，全球太阳光电能发电系统总发电容量已达2000MW。从1988年到1996年全球太阳能电池组件产量，平均年增长率为12.6，而1997年后却以30左右的速度在增长。随着各国屋顶计划的实施，需要的光伏组件数量激增，相应的价格也将进一步下降。 由于近年来太阳光电池的积极研究发展，光电转换已达相当高的效率，因此逐渐受到欧、美、日等国的重视并制订政策鼓励推展应用。欧盟能源委员会建议在欧洲资助建立50万个太阳能家庭，并在发展中国家也建立50万个，总资助额约每年5千万美元。在1998年，美国在克林顿总统及能源部的支持下，公布推行“百万太阳能屋顶计划”（Million Solar Roofs Program），试图增加太阳光电能及太阳能热水器的使用，而目前美国境内约有10,000个太阳能屋顶。日本通产省自1995年开始，即倡导一般住宅屋顶装设住宅型光伏发电系统，并由政府补助一半费用，而目前因随用户之增加以及系统价格的下降，改为补助三分之一费用。而我国由于光伏起步落后其他国家，在补助方面有着较大的倾斜，补助比例近一半。由于单晶硅电池转换效率较其他电池高，故其他成本投入较低，例如支架、占地面积和人工等。从以上可以看出300KW光伏电站采用单晶硅电池是合理的可行的。3.2.4 具体方案设计在光伏供电系统的设计中，光伏阵列的放置型式和放置角度对光伏系统接收到