某150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告.pdf

目 录1综合说明.71.1 概述.71.2 太阳能资源.81.3 工程地质.91.4 工程任务和规模.91.5 系统总体方案设计及发电量计算.91.6 电气工程.91.7 土建工程.111.8 工程消防设计.121.9 施工组织设计.121.10 工程管理设计.131.11 环境保护与水土保持设计.131.12 劳动安全与工业卫生.131.13 节能降耗.141.14 程设I十概算.141.15 财务评价与社会效果分析.151.16 结论及建议.161.17 附图、附表.162 太阳能资源.232.1 区域太阳能资源概况.232.2 所在地区气象站资料分析.252.3 代表气象站.272.4 光伏电站场址太阳能资源分析.312.5 特殊气候条件影响.312.6 当地太阳能资源综合评价.343 工程地质.343.1 概述.353.2 区域地质及构造稳定性.353.3 场地工程地质条件.393.4 场区岩土工程分析与评价.414工程任务和工程规模.454.1 工程任务.454.2 工程规模.474.3 工程建设必要性.475系统总体方案设计及发电量计算.525.1 光伏组件选型.525.2 光伏阵列运行方式选择.555.3 逆变器选型.605.4 光伏子方阵设计.685.5 辅助方案设计.715.6 发电量计算.726 电气.756.1 电气一次.756.2 电气二次.906.3 通信.1056.4 电L设备J月单.1067 土建工程.1137.1 设计安全标准.1137.2 基本资料和设计依据.1137.3 光伏支架设计.1167.4 主要工程量.1207.5 总平面布置方案.1207.6 给排水设计.1217.7 场区防洪、防冲刷设计.1217.8 采暖通风设计.1228工程消防设计.1238.1 概述.1238.2 工程消防设计.1238.3 施工消防设计.1258.5 主要消防设备表.1279 1：组织*|1 SO2排放量约0.51万t氮氧化物排放 量约0.25万t。此外，每年还可减少大量的灰渣及烟尘排放，节约用水，并 减少相应的废水排放，节能减排效益显著。因此，建设本光伏电站可以减少化石资源的消耗，有利于缓解环境保 护压力，实现经济与环境的协调发展，项目节能和环保效益显著。1.14 工程设计概算1）概算编制办法、费用构成及计算标准、费用性质和项目划分办法：执行光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）GD003-2011 有关规定。项目划分及取费标准主要参考国家能源局发布的光伏发电工程设计 概算编制规定及费用标准（NB/T 32027-2016）,不足部分国家发展和改 革委员会2013年颁发的火力发电工程建设预算编制与计算规定及有关 文件。2）工程量：根据各设计专业提供的设备材料清册为依据计列。3）定额：根据光伏发电工程概算定额（NB/T32035-2016）o4）材料价格：主要材料价格按温州市2021年10月份信息价水平计列。5）可再生定额（2016）61号文件关于建筑业改征增值税光伏发电工 程计价依据调整实施意见。6）勘察设计费按国家计委、建设部计价格（2002）年10号文关于发 布工程勘察设计收费管理规定的通知计列。7）国内资金价差预备费：根据国家计委计投资19991340号文，投资 价格指数按零计算。在含送出的情况下工程静态投资61154.35万元，静态投资单位造价xxxxn 150兆瓦农光互补光伏发电项目 可行性研究报告4050元/kW；其中设备及安装工程56000.00万元，建筑工程10500.00万元，其他工程费3500.00万元。工程建设期贷款利息1055.69万元，工程动态投 资62210.05万元，动态投资单位造价4119.9 1元/KW。1.15 财务评价与社会效果分析工程财务评价依据国家计委颁发的建设项目经济评价方法与参数（第 三版）、水利水电规划设计总院光电工程经济评价软件以及国家新近 颁发的有关财税规定的要求进行。本项目按上网电价0.4130元/kWh进行财务评价得出：项目投资财务内 部收益率为8.87%（税前），资本金财务内部收益率为10.72%,投资回收 期为10.07年，总投资收益率为5.54%,项目资本金净利润率为10.79%。1.16结论及建议项目的建设，符合各级政府总体规划和能源发展规划的要求。符合产 业政策的要求以及新能源光伏发电行业的规定。本工程所在地是我国太阳能资源可利用的地区之一，适宜建设光伏电 站。合理开发太阳能资源，可实现地区电力的可持续发展，也是当地电力 能源结构调整的需要；项目的建设符合改善生态、保护环境的要求，并且 还可以达到减排效果。项目建设内容包括光伏发电系统、土建工程和施工辅助工程等，建设 内容齐全，可满足无害化、减量化和资源化目标的需要，在实现良好的环 境、社会效益的同时，利用太阳能资源发电，可取得一定的经济效益，符 合现行国家政策和技术发展方向。综合各方面因素，此项目的建设是可行的。建议项目业主进一步争取国家和地方各级政府对鼓励太阳能发电建设的政策扶植措施，以进一步优化本项目的各项财务评价指标，有效地提高本项目的抗风险能力。1.17 附图、附表XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告1.17.1项目地理位置示意图1.17.2项目红线图土地规划图1.17.3项目所在现场照片XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告1.17.4光伏发电工程特性表表工程特性表一、光伏发电工程站址概况项目单位数量备注装机容量MWp150.9 9 84占地面积亩2182海拔高度m200经度（北纬）（。，）275232.073672M纬度（东经）（。，）12028,54.878556M工程代表年太阳总辐射量kWh/m21333.3工程代表年日照小时数h1701二、主要气象要素项目单位数量备注多年平均气温17.9多年极端最高气温41.0多年极端最低气温-4.4多年最大冻土深度m0多年最大积雪厚度c m-多年平均风速m/s1.9多年极大风速m/s16多年平均沙尘暴日数FlN.A多年平均雷暴日数H43三、主要设备编号名称单位数量备注XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告1光伏组件（型号：535）1.1峰值功率（Pmax）Wp5351.2输出功率公差W0-51.3开路电压（Voc）V49.351.4短路电流（Isc）A13.781.5工作电压（Vmp）V41.501.61：作电流（Imp）A12.9 01.7组件效率%20.9%1.8峰值功率温度系数%/-0.3501.9最大系统电压Vdc15001.10开路电压温度系数%/0.2701.11短路电流温度系数%/+0.0501.12电池标称工作温度4521.13工作温度-40+851.14首年功率衰减%21.1525年功率哀减%1750(kWh/m2a)6300(MJ/m2a)资源最丰富1400-1750(kWh/m2*a)50406300(MJ/m2*a)资源很丰富1050-1400(kWh/m2a)37805040(MJ/m2*a)资源丰富1050(kWh/m2-a)17506300A很丰富1400-17505040-6300B千富1050-140037805040C一般10504.7级地震96次，其中M6级地震仅3次，最大地 震为1631年8月14日湖南常德M 63/4级地震，可见该带地震活动水平 较低。长江中游地震带目前处于地震活跃期的末期，2005年11月26日 在江西九江发生5.7级地震，表明该带仍有活动。若按48年周期推测，未 来50年左右可能出现1次地震活跃期，未来100年左右可能出现2次地 震活跃期，地震活动强度为6级强。地震震中分布情况表明，场址及临近区域历史地震活动并不活跃，以 微震、弱震为主，场址地震地质条件相对稳定。XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告图3.3浙江省地震带划分图据中国地震动参数区划图（GB183062015）,场址区域地震动峰 值加速度为0.05g（g为重力加速度），相应的抗震设防烈度为6度，设计 地震分组为第一组。场址抗震地段分类为抗震一般地段。3.3 场地工程地质条件3.3.1 地形地貌本光伏电站工程原始地貌为低山丘陵地貌，地形上下起伏，坡度14-23。地面标高一般为177250m（1985国家高程基准，下同）。XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告3.3.2 岩土层组成、性质和分布本场址位于低山丘陵区，地层主要为浅部坡残积粉质黏土混碎石，下 部基岩为白垩统(K1)的凝灰岩。场址地基土组成及其性质如下：(1)层粉质黏土混碎石：黄褐色，褐色，稍湿，硬可塑，碎石含量约 10%20%,局部为块石，该层分布广泛，层厚一般0.20.5m。(2)层强风化凝灰岩：灰黄色、浅灰色，碎裂状结构，结构部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎。该层分布较广泛，该层层厚 1.0 2.5m。(3)层中风化凝灰岩：灰黄色，灰白色，块状结构，结构部分破坏，节理裂隙稍发育，沿节理面可见次生矿物。该层在场址一般均有分布，层 厚一般大于5m以上。333场区土壤电阻率土壤电阻率采用对称四极电测深法，实测电阻率解释成果见表3.2o实测视电阻率成果表 表32序号层厚视电阻率(Q,m)序号层厚视电阻率(Q m)序号层厚视电阻率(Q,m)1(C01)143484(C09)12151.77(C21)12124.232216.831272.331312.6103747.6102002.5101434.72(C02)12676.95(C10)0.5159 7.48(C24)12825.421214.231659.233246.9102016.5104041.3106513.33(C05)11756.96(C15)13188.89(C29)11821.331089.721743.32.52361.1102280.0101460.1103565.2依据实测电阻率并参考附近工程，建议光伏区域浅部地层电阻率取值 及对应岩土层见表3.3。XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告土壤电阻率成果汇总表 表3.3电性层编号土壤电阻率p(Q m)电性层厚度(m)相对应上层(1)1505000.5-1.0粉质黏土混碎石(2)1000-15001.5 2.5强风化凝灰岩(3)18002300大于5m中风化凝灰岩依据岩土工程勘察规范(GB50021 2001)判定：场地浅部土土壤 电阻率大于等于lOOQ.m,对钢结构有微腐蚀性。3.3.4 水文地质条件山区地下水可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水两类。第四系孔隙潜水赋存于低洼地段第四系覆盖层内，埋藏深浅不一，受 大气降水影响较大，水量贫乏，主要接受大气降水补给，部分补给下部基 岩裂隙。基岩裂隙水分布较广，含水量主要与节理裂隙发育程度有关，含水量 极不均一，裂隙水埋藏较深，透水性一般随深度增加而减弱，基岩裂隙水 埋藏较深，埋深一般大于8mo综上所述，本工程位于山郎梁处的光伏支架可不考虑地下水的影响。位于地势较低处的山坳或山坡时，建议必要时做好截排水措施。据区域水文资料、水分析试验和土质腐蚀性分析，综合判定：场区范 围内地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀 性，对钢结构具有弱腐蚀性。浅部土对混凝土结构微腐蚀性，对混凝土结 构中的钢筋具有微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。3.4 场区岩土工程分析与评价3.4.1场地地震效应工程场地内未见活动性断裂，区域内大的活动性断裂距工程场地的最小距离在10.8km以上，对场地的稳定性不构成影响，而区内地震具有强度与频度低，且以弱震与微震为主的特点，地震活动总的特点是强度低、震XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告级小、频度低，对工程场地的影响烈度均不超过6度，因此拟建电厂工程 场地总体是稳定的，适宜建设。据中国地震动参数区划图(GB 18306-2015)(1/400万)，地震 基本设防烈度综合评定为VI度，地震动峰值加速度值为0.05g,设计地震分 组为第一组。3.4.2 天然地基评价因本工程为光伏电站，荷载小，无高耸、高荷载建筑，故具备天然地 基。场址表层土主要为粉质黏土混碎石：黄褐色，褐色，稍湿，硬可塑，碎石含量约10%20%,局部为块石，该层土承载力特征值fak=140kPa；层强风化凝灰岩：灰黄色、浅灰色，碎裂状结构，结构部分破坏，矿物成 分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎。该层土承载力特征值fak=500kPao粉质黏土混碎石、层强风化凝灰岩层均可作为光伏支架的天然地 基。3.4.3 桩基承载力参数确定对于桩基，主要依靠管桩的侧摩阻力及端阻力提供承载力，以粉质黏 土混碎石、强风化凝灰岩、强风化凝灰岩作为桩端持力层。场地各土层的 桩基设计参数见表3-4。设计参数建议值表表3,4层称 土名土 层 代 号建议值重度(kN/m3)凝聚力(kPa)内摩擦 角(度)压缩 模量(MPa)地基 承载力 特征值(kPa)等代内 摩擦角(度)临时开挖 坡比(坡高25m)YC巾ES0.1-0.2fa粉质黏土混碎 石18.8530.04.0140-1:1.00 1:1.25强风化凝灰岩23.080.032.0400500451：0.751：1.00中风化凝灰岩25.0-5001500551:0.50XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告1:0.75设计参数建议值表 表34(续)地 层 名 称土层 代号建议值预制桩钻孔灌注桩抗拔 系数极限 侧阻 力 标准 值极限 端阻力 标准值水平抗力 比例系数极限 侧阻力 标准值极限 端阻 力 标准 值水平抗力 比例系数qsaqpaMqsaqpaMX(kPa)(kPa)MN/m4(kPa)(kPa)MN/m4粉质黏土混碎石551053150.5强风化凝灰岩2507000301802000400.8中风化凝灰岩50010000404003500600.8注：1)岩石为变形模量。依据建筑桩基技术规范(JGJ9 4-2008)公式535,对单桩竖向 承载力标准值进行估算(表3.5)。Quk=Qsk+Qpk=uEqsikli+qpk Ap(5.3.5)单桩竖向承载力标准值估算表表3,5桩型桩径桩端持力层土层号埋深桩长单桩竖向极限 承载力标准值(kN)(mm)(m)(m)灌注桩6300(2)层强风化凝灰岩4.06760灌注桩*300(3)中风化凝灰岩4.061280.8注：表3.5中计算条件为桩端入持力层2m。3.4.4 不良地质作用与特殊性岩土工程场地位于山前坡脚矮丘陵及低山丘陵区，未发现滑坡、崩塌现象，场地及附近不具备泥石流、地下洞穴等不良地质作用的发育条件。场地无特 殊性岩土分布。对于粉质黏土混碎石、强风化凝灰岩及中风化凝灰岩等岩层的预制桩施工，需采取引孔等措施。XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告3.4.5 场地稳定性与适宜性评价根据本地区区域地质构造背景和拟建场地的工程地质条件，本场区区 域构造稳定性好，无活动性断层通过工程区及周边，场地内无软弱土层和 液化土层，根据行业标准城乡规划工程地质勘察规范(CJJ57-2012)第 8.2.1判定及附录C,各场地为稳定场地，工程建设适宜性为较适宜，可进 行工程建设。4工程任务和工程规模4.1 工程任务4.1.1 地区经济和能源现状及规划初步核算，地区生产总值从2015年的4670亿元提高到6871亿元，年 均增长7.2%,经济总量排名从全国第35位跨入30强；一般公共预算收入 从403亿元增加到602亿元，年均增长8.4%；城乡居民人均可支配收入分 别从44026元、21235元提高到63481元、32428元,年均分别增长7.6%、8.8%o受区域性地质资源结构的限制，温州市的一次能源十分匮乏，水电的 资源丰富，太阳能的使用也正处推行阶段。而能源需求则逐年上升，由此 产生巨大供需缺口。能源消费基本上依赖外调，随着经济的发展和人民生 活水平的提高，需求缺口还将逐渐扩大，致使能源供应受国内、国际市场 波动的影响较大。温州煤炭主要由企业直接从山西、内蒙等地采购，通过铁路、海运、内河以及公路运输，煤炭消费主要为热电企业发电和供热投入。4.1.2 太阳能发展规划及工程符合性在国际太阳能光伏发电市场的带动下，在可再生能源法及配套政 策的支持下，我国太阳能发电产业快速成长，已经建立了较好的太阳能光 伏电池制造产业基础，在技术和成本上形成了国际竞争优势。已经启动了xxxxn 150兆瓦农光互补光伏发电项目 可行性研究报告大型光伏电站、光热电站、光伏发电及离网光伏系统等多元化的太阳能发 电市场。初步建立了有利于成本下降的市场竞争机制，太阳能发电成本实 现了快速下降，具备了在国内较大规模应用的条件。太阳能发电发展的一个基本原则是集中开发与分散利用相结合。在太 阳能资源和土地资源较为丰富的西部地区，以增加当地电力供应为目的，建设大型太阳能电站；在太阳能资源较为丰富、经济条件较好的中东部地 区，优先利用建筑屋顶建设光伏发电系统，实现集中开发、分散开发和利 用共同发展。根据国家可再生能源中长期发展规划，优质清洁可再生能源在能 源结构中的占比要持续提高，加快发展可再生能源。近期，习近平总书记 代表中国在第七十五届联合国大会上做出“二氧化碳排放2030年达到峰值，争取2060年实现碳中和”的庄严承诺，并且在全球气候雄心峰会上提出到 2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放较2005年下降65%以上，非化石 能源占一次能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达 到12亿千瓦以上。可再生能源发展正成为推动中国兑现碳中和承诺、发挥 全球气候综合治理领军作用的重要途径。光伏发电作为取之不尽、用之不 竭的清洁能源，可直接减少碳排放，杜绝环境污染，是实现碳中和目标的 可靠保障，必将引领人类社会绿色低碳和循环发展的历史潮流。中部地区和东部沿海地区太阳能发电一般采用与建筑物或其他设施结 合的方式建设。支持北京、天津、上海、重庆、河南、江苏、浙江、安徽、湖南、湖北、江西、福建、广东、广西、贵州、海南等省（区、市）推广太 阳能发电系统。本项目选址在经济条件较好的温州市瑞安市内，采用太阳能发电与建筑物、闲置土地相结合的方式，响应了浙江省可再生能源发展”十四五规划的号召，具有很好的示范效果。4.1.3光伏发电工程用地规划本项目是利用XX村宜林地建设一座农光互补光伏电站。xxxxn 150兆瓦农光互补光伏发电项目 可行性研究报告光伏发电是一种清洁无污染的发电方式，在生产过程中不产生振动，不排放污染物，不会对现有生产企业的正常生产造成影响。4.2 工程规模4.2.1 影响装机容量的因素光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。项目本期总计可利用面积约2182亩。4.2.2 装机容量的确定从瑞安地区能源资源状况方面分析，瑞安地区能源结构以煤为主，给 经济发展带来诸多问题，减少煤炭的使用量，提高优质能源的比重，已经 显得非常迫切；从温州地区用电网负荷来看，当地电网需要像光伏发电这 样的新型能源减轻用电负担；从光伏组件的制造水平方面分析，我国光伏 产业市场占有率稳居世界前列，主流产品技术与世界同步，产品质量稳步 提高。以上方面分析表明，光伏发电工程的装机规模基本不受上面几个因 素的制约。综合考虑遮挡、地形、通道等因素后，按照535Wp的单晶硅双面光伏 组件布置，本项目装机容量为150.9 9 84MWp/l09.760MWac-4.3 工程建设必要性4.3.1 光伏发电开发的必要性（一）我国常规能源资源严重短缺。近几年来，我国电力需求增加迅速，发电装机容量迅猛增加。但是，我国常规能源资源严重短缺。按照国内生产总值翻两番的要求，到2020年，我国一次能源的需求量为2533亿吨标煤，比2000年增加50-70%,而煤 炭最多可生产约为22亿吨标煤，供需缺口高达7亿吨标煤。即使在今后30 年，我国的能源弹性系数保持在0.5的水平，到2050年全国的能源需求总 量也将超过70亿吨标煤。从我国目前的煤炭保有储量和开采速度看，我国XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告的煤炭资源只能维持100年。同时，我国石油资源量约为1040亿吨，天然 气资源量约47万亿立方米。我国已成为世界第二大石油消费国，其中二分 之一的石油需要进口，不可能大量用来发电。再从水能资源看，我国水能资源经济可开发装机容量为4亿千瓦，年 发电量1.75万亿千瓦时。按重复使用100年计算，约占常规能源剩余可采 储量的40%左右，仅次于煤炭。近年我国水电发展较快，目前已开发的水 能资源装机达1亿多千瓦。虽然大型水电开发还有一些潜力，但受一些条 件限制，发展空间也是有限的。按照国家确定的发展战略，要实现到2050年达到中等发达国家水平的 目标，即在2020年的基础上，GDP再翻两番，将需要更多的能源供应。显 然，要满足我国社会经济发展对能源的需求，继续目前的能源构架是绝对不 可行的。而且，作为自然资源的煤炭、石油天然气是有限的，继续大规模 无节制地开采和使用，必然会导致资源加速枯竭，影响我国经济的可持续 发展。（二）生态环保的压力越来越大。我国是世界最大的煤炭生产和消费国，这种以煤炭为主的电力生产结 构在相当长的时间里无法改变，能源产业的发展面临着巨大的环保压力。目前我国二氧化碳排放量仅次于美国，居世界第二位，如果不对煤炭消耗 的增加加以控制，将导致二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳的排放量继续增 加。面对日益加剧的环境压力，迫切需要我们未雨绸缪，制定和实施新的 能源发展战略，在提高常规能源综合利用效率的同时，积极发展其他能源 形式和可再生能源，尽可能多得用洁净能源替代高含碳量的化石矿物燃料。（三）发挥减排效率，申请CDM（清洁能源机制）我国是联合国气候变化框架公约（1992）和京都议定书（1997）的签字国，为努力减缓温室气体排放的增长率，承担“共同但有区别的责任XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上，中国政府已核准京都议定 书，中国将坚定不移地走可持续发展的道路。CDM作为国际社会对全 球气候变化的一项重要措施，一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减 排目标，另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。（四）我国可再生能源资源相当丰富。我国可再生能源法对可再生能源界定为：风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能和装机在五万千瓦以下的小水电等。根据有关方面对我国 可再生能源资源的调查结果可以看出，我国可再生能源资源相当丰富。其 中，太阳能是取之不尽、用之不竭的，是各种可再生能源中最重要的基本 能源。由于我国幅员广阔，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆 地表面每年接受的太阳辐射能约为147xlO8GWh,相当于4.9万亿吨标煤。全国三分之二的国土面积年日照小时数在2200小时以上，年太阳辐射总量 大于每平方米5000兆焦（相当于170千克标准煤），属于太阳能利用条件较 好的地区。综上所述，可再生能源和光伏发电的开发是必要的。4.3.2 本光伏发电工程开发的必要性2021年6月23日，浙江省发改委、浙江省能源局印发了浙江省可再 生能源发展十四五规划的通知，明确了浙江省2021年至2025年可再生 能源发展的重要任务及发展目标。规划显示，到2025年底，浙江省可 再生能源装机超过5000万千瓦，装机占比达到36%以上。至IJ十四五”末，力争光伏装机达到2750万千瓦以上，新增装机在1200 万千瓦以上;其中分布式光伏新增装机超过500万千瓦，集中式光伏新增装 机超过700万千瓦。风电装机达到640万千瓦以上，新增装机在450万千 瓦以上，主要为海上风电。本项目是太阳能电站与林业生产相结合，充分利用土地资源，项目的XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告建设符合浙江省可再生能源发展规划的相关要求。4.3.3 符合浙江省的发展战略综上所述，本项目将是浙江省电力清洁化技术展示和应用的重要组成 部分，它的建成发电，有效地减少资源消耗，降低对环境保护的压力，更 重要的意义在于其示范效应，这对于全省更大规模的光伏发电推广应用提 供新经验。同时，光伏电站的建设可优化电源结构，保护环境，促进能源 和经济、环境的可持续发展。因此建设本电站是必要的。4.3.4 项目用地控制根据光伏发电站工程项目用地控制指标本章节内称指标光伏发电站工程项目用地总体指标公式法计算公式如下：光伏方阵面积：S=10MW光伏方阵用地面积x实际总装机容量/10MW根据指标2.3节，本工程属III类地形，查指标表2-9III类地形区固定式10MW光伏发电站用地总体指标，在纬度30。、组 件效率为22%时10MW光伏发电站用地不能大于18.233公顷。在纬度25。、组件效率为22%时10MW光伏发电站用地不能大于15.89 4公顷。本项目纬度为275232.073672,根据指标2.7节线形差值法计算S=A+(B-A)*(c-a)/bA：表中光伏发电站相同发电效率相邻区间低纬度用地面积。B：表中光伏发电站相同发电效率相邻区间高纬度用地面积。a：表中光伏发电站相同发电效率相邻区间低纬度的度数数值。b：光伏发电站所在纬度区间的差值。c：光伏发电站所在地纬度的度数数值。由此计算：S=16.522+(18.861-16.522)*(27-25)/5=17.4576合 计 150.9 9 84MWp/109.760MWac 项 目 用 地 为XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告17.4576*15*150/10=39 27.9 6（亩）。本工程总占地2182亩，由于光伏组件功率增大且效率提高，所以符合 指标要求。5系统总体方案设计及发电量计算 5.1光伏组件选型5.1.1 光伏组件类型选择光伏组件的选择应综合考虑目前已商业化的各种光伏组件的产业形 式、技术成熟度、运行可靠性、未来技术发展趋势等，并结合电站周围的 自然环境、施工条件、交通运输的状况，经技术经济综合比选适合集中式 大型并网光伏电站适用的光伏组件类型。各类型电池主要性能如表5.1-1所表5.11光伏分类汇总表/Js o电池种类晶硅类薄膜类单晶硅多晶硅非晶硅硅化镉铜锢硒商用效率15%23%14%21%5%9%5%8%5%8%实验室效率24%22.3%12.8%16.4%19.5%使用寿命25年25年25年25年25年组件层厚度厚层厚层薄层薄层薄层规模生产已形成已形成已形成已形成已证明可行环境问题中性中性中性有有能量偿还时间23年23年12年12年12年主要原材料中中丰富稀有金属稀有金属生产成本高较高较低相对较低相对较低主要优点效率高 技术成熟效率较高 技术成熟弱光效应好 成本较低弱光效应好 成本相对较低弱光效应好 成本相对较低第三代电池并未开始规模化生产，无法实际应用。确化镉太阳能电池 由于受专利保护，不在本项目的选择之内。其他一些电池小规模生产，无 法供应于大规模的项目。单晶硅、多晶硅太阳能电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。非晶硅薄膜电池生产成本低，原材料供应充足，技术改进潜力要比xxxxn 150兆瓦农光互补光伏发电项目 可行性研究报告晶硅电池大。另外，由于非晶硅薄膜电池具有较低的高温衰退效应和较强 的弱光发电能力，比晶硅电池有较高的发电能力。虽然非晶硅薄膜电池组 件成本较低，但采用非晶硅薄膜电池时，在支架、基础、线缆和土地上面 的投资也将增加（其它费用基本上是一致的）。根据场区资源、气候及建设条件，本光伏项目选用光电转化效率相对 较高的晶硅类太阳能电池板。晶硅类组件分为单晶硅组件和多晶硅组件。两种组件的电性能、寿命 等重要指标相差不大，执行的标准也相同。在工程实际应用过程中，无论 单晶硅还是多晶硅电池都可以选用，下一节中，将根据组件价格、土建费 用、线缆费用等因素，对多晶硅及单晶硅电池进行比选。5.1.2 晶硅太阳能电池组件选型在大型光伏并网电站的建设中，选择尺寸大、工作电压高和峰值功率 高的组件，可以相对节约土地使用面积、方阵基础施工量、方阵支架用材 和直流电缆数量。本项目作为大规模集中并网光伏电站，综合考虑组件容 量和支架安装工程量，选用72片晶硅片组装工艺（72 Cells）的晶硅电池。光伏组件的功率规格较多，从5Wp到585Wp国内均有生产厂商生产，目前单晶硅组件与多晶硅组件技术较为成熟。出货量较大的多晶硅常规72 片组件为320Wp340Wp组件，高效组件可达到405Wp；单晶硅组件技术 较为成熟、出货量较大的常规72片组件为450545Wp组件，高效组件可 达到585Wp；更低功率的组件由于转换效率低，价格优势不明显，已逐步 淘汰。考虑到浙江省地区土地资源较为有限，同样面积上选择转化效率更高 的组件可以得到更高的发电量。光伏组件市场方面，目前多晶硅和单晶硅电池组件市场供应都比较充 足，从大批量购买的角度，选用多晶硅或单晶硅组件两者差异不大。技术 成熟度方面，535Wp单晶硅电池双面组件效率较高、应用较多。500Wp及 以上功率高效组件也是未来发展的主流方向。本阶段方案暂按535Wp组件XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告进行模拟计算及方案分析，具体视2022年度市场供应及招标情况决定，与485Wp组件和600Wp组件主要参数对比分析见表2o表5.1-2 光伏组件主要参数表技术参数单位参数峰值功率Wp485535600电池类型单晶单晶单晶最大系统电压V150015001500开路电压(Voc)V50.949.3541.5短路电流(Isc)A12.8513.7818.52峰值功率电压(Vmppt)V42.541.534.4峰值功率电流(Imppt)A12.2212.917.44组件效率%20.120.921.2功率误差范围%0+30+30+3工作温度-40+85-40+85-40+85接线盒防护等级IP68IP68IP68尺寸mm2279*1134*352256*1133*352172*1303*35重量kg30.133.330.9单位成本元/kWp4026.644050.004073.44项目投资财务内 部收益率(税前)%8.568.878.9 6度电成本(LCOE)（元/kWh）0.38660.38180.385从上面的比较可以看出:1)在组件尺寸相同的情况下，转换率越高，相应收益越大，度电成本 越低，转换效率高的组件更有优势。2)光伏组件规格越大，相应使用组件的数量越少，电缆及安装等费用 成本更低，相应收益越大，度电成本越低，选用大规格组件的经济性更好。综上所述，考虑组件效率、经济性、技术成熟性、市场占有率，本光 伏电站项目拟采用535Wp单晶硅双面组件。表5.13 535Wp单晶硅双面太阳能电池组件参数组件种类单晶硅指标单位数据峰值功率Wp535组件效率%20.9开路电压(Voc)V49.35XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告注1：上述组件功率标称在标准测试条件(STC)下：1000W/m2、太阳能电池温度短路电流(Isc)A13.78工作电压(Vmppt)V41.50工作电流(Imppt)A12.9 0系统最大耐压Vd c1500尺寸mm2256 XI133 X 35mm重量kg32.3峰值功率温度系数%/-0.350开路电压温度系数%/-0.284短路电流温度系数%/+0.05025年功率衰减注2%20首年功率衰减%Isofoton与Conc entrix等公司在聚光式结构光伏发电领域取得一 定经验，但国内安装使用其产品仍存在一定的技术壁垒，目前尚难进入实 质操作阶段。鉴于聚光式的技术成熟度不够，本报告暂拟不考虑低倍聚光 跟踪运行方式，仅对固定式、单轴自动追日跟踪式、双轴自动追日跟踪式 运行方式展开论述。XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告(1)固定式光伏阵列运行方式该方式是将光伏组件安装在固定的结构件上，在北半球，其以一定的 安装角度面向南方，接受太阳的辐射后将光能转化为电能。其优点是土建 工作量小，安装简单，运行维护方便简单，单位功率/发电量占地面积小,单位峰值功率投资少，尤其适合沙尘等恶劣的气候环境。缺点是不能充分 利用太阳能，单位峰值功率发电量小。固定安装支架形式如下图所示:图5.21固定安装支架(2)光伏阵列单轴自动追日跟踪式该方式是将光伏组件安装在南北或东西向转动的结构件上，其又包括 斜单轴与平单轴两种，为获得更大的发电量，可考虑采用斜单轴方式。单 轴跟踪结构面向南方，并采用东西转向的结构件，基于太阳位置，控制系 统进行精确的日轨跟踪，在液压系统的驱动下，随太阳由东向西转动。单 轴跟踪结构力图在投资与发电量之间取得一个较好的平衡。其优点是安装 难度中等，运行维护工作量不大，单位峰值功率/发电量占地面积适当，单 位峰值功率投资适中，经采取一定的防护措施后，完全适合沙漠等恶劣的 气候环境。其缺点是钢结构的用量较大。该跟踪方式有如下结构特点：单轴安装式结构由许多连接在一起的钢梁构成。根据现场坡度，该安装方式最多可以达到9根钢梁的长度。钢梁是该结构的基本安装单位，梁 XXXXXX 150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告的数量可以进行修改，以便得到最可靠的配置，根据地基与现场布置情况,最终将得到各种不同的梁的数量。斜单轴安装支架典型形式如下图所示:图5.2-2斜单轴跟踪方式(3)光伏阵列双轴自动追日跟踪式双轴跟踪结构是将光伏组件安装在即可南北向转动，也可东西向转动 的结构件上。其采用日轨跟踪算法，采用电动装置及齿轮啮合，完全跟随 季节、日出日落而调整光伏组件的角度与位置。双轴跟踪结构东西向转动 最大角度范围可以达到-180。+180。，南北向仰角范围可以达到+10。+85。由于采用新型的传动方式，双轴跟踪结构土建工作量不大，其最大 优点就是单位峰值功率发电量大，缺点是占地面积大，单位峰值功率投资 大，在沙漠的恶劣环境下经处理后能安全运行。双轴安装支架典型形式如下图所示：图5.2-3双轴跟踪方式(4)固定可调支架方式XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告根据太阳能组件的特性，太阳入光线与组件表面垂直的情况下为最佳 发电角度，在北半球春分、夏至、秋分、冬至是太阳光线维度方向角度变 化的转折点。固定调式支架采用的材料与普通固定式支架相同，其特点是可手动调 节角度光伏组件的倾斜角度。角度标识盘上有4个主刻度.分别对应春、夏、秋、冬4个季节，调节时间分别为12月1日、3月1日、6月1日和9 月1日。只需将调节和固定手柄旋转到角度标示盘对应的位置即可满足不 同季节组件的最佳倾斜角的需要。春分时阳光垂直照射于赤道线上，太阳赤纬角为0,为获得最大的太 阳辐射量，光伏阵列的安装最佳倾角为当地纬度角；春分至夏至阳光垂直 照射位置也由赤道线移至北回归线，太阳赤纬角为23 27光伏阵列安装 最佳倾角为纬度角减去23。27；由夏至再至秋分，阳光垂直照射位置再 由北回归线移至赤道线，秋分与春分的太阳赤纬角相同为0,光伏阵列的 安装最佳倾角为当地纬度角；由秋分再至冬至，阳光垂直照射位置由赤道 线移至南回归线，太阳赤纬角为-23 27,光伏陈列安装最佳倾角为纬度 角加上23 27。(5)不同组件运行方式比较表5.2-1不同组件运行方式比较在相同装机容量的前提下，固定支架式组件运行方式比水平单轴跟踪运行方式固定支架固定可调节支架水平单轴支架运行维护工作量小一年需要四次手动调节 组件倾斜角，工作量大，支架结构复杂，造价高有旋转机构，工作量大支撑点多点支撑多点支撑多点支撑板面清洗布置集中，清 洗方便安装工作量大，清洗工作 量大布置分散，需逐个清洗，清洗量较大式占地面积小；尽管水平单轴跟踪支架比固定支架光伏组件发电量高，但 其单位电能投资较固定支架运行方式多。此外，跟踪式支架电气驱动和机 XXXXXX150兆瓦农光互补光伏发电项目可行性研究报告械驱动系统故障率高，考虑到光伏电站场址地势存在一定的起伏，局部