50MW光伏并网电站项目预可行性研究报告(可编辑).doc

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1、50MW光伏并网电站项目预可行性研究报告 大同市新荣区50MW光伏并网电站项目预可行性研究报告大同阿特斯新能源开发有限公司2013年3月目录一、综合说明- 6 -1.1、概述- 6 -1.2、太阳能资源- 8 -1.3、工程地质- 9 -1.4、项目任务及规模- 9 -1.5、光伏系统总体方案设计及发电量计算- 10 -1.6、电气及接入系统方式- 10 -1.7、消防设计- 11 -1.8、土建工程- 12 -1.9、施工组织设计- 12 -1.10、工程管理设计- 13 -1.11、环境影响评价- 13 -1.12、劳动安全与工业卫生- 14 -1.13、投资概算及财务评价- 15 -二、

2、太阳能资源- 16 -2.1、我国太阳能资源分布- 16 -2.2、山西省太阳能资源概况- 17 -2.3、大同市太阳光辐射量- 18 -三、工程地质- 20 -3.1、地理地貌- 20 -3.2、地质水文状况- 20 -3.3、场地结论- 21 -四、项目任务与规模- 22 -4.1、项目任务- 22 -4.2、建设规模- 26 -4.3、项目建设的必要性- 26 -五、光伏发电系统总体方案设计及发电量计算- 29 -5.1、光伏发电系统的分类及构成- 29 -5.2、光伏组件选型- 30 -5.3、光伏阵列运行方式的设计- 35 -5.4、逆变器的选择- 38 -5.5、光伏阵列设计及布置

3、方案- 42 -5.6、年上网电量估算- 46 -六、电气- 50 -6.1、电气一次- 50 -6.2、电气二次- 53 -七、消防设计- 56 -7.1、消防设计依据- 56 -7.2、消防设计原则- 56 -7.3、消防总体设计方案- 57 -7.4、施工消防规划- 61 -八、土建工程- 62 -8.1、电站总平面布置- 62 -8.2、土建工程设计- 62 -九、施工组织设计- 67 -9.1、施工条件- 67 -9.2、施工总布置- 68 -9.3、主要工程项目的施工方案- 69 -9.4、施工综合进度- 75 -十、工程管理设计- 78 -10.1、工程概况管理机构设置- 78

4、-10.2、工程管理范围- 79 -10.3、质量验收标准- 82 -十一、环境影响评价- 84 -11.1、评价依据- 84 -11.2、评价标准- 84 -11.3、环境影响分析及治理措施- 85 -11.4 环境保护措施- 88 -11.5、节能及减排效益分析- 89 -11.6、综合评价- 89 -十二、劳动安全和工业卫生- 91 -12.1、编制任务与目的- 91 -12.2、设计依据- 91 -12.3、工程安全与卫生危害因素分析- 93 -12.4、劳动安全设计- 94 -12.5、工业卫生设计- 95 -12.6、安全与卫生机构设置- 97 -12.7、事故应急救援预案- 97

5、 -12.8、劳动安全与工业卫生专项工程量、投资概算- 101 -12.9、安全培训与制定规程- 102 -十三、投资估算- 103 -13.1、编制原则- 103 -13.2、投资匡算- 103 -13.3、项目财务指标- 103 -附录:公司简介- 114 -大同阿特斯新能源开发有限公司- 114 -一、综合说明1.1、概述1.1.1、地理位置 大同市新荣区50MW光伏并网电站项目由大同阿特斯新能源开发有限公司投资建设,位于大同市新荣区破鲁堡乡栗恒窑村,规划面积约2000亩。 大同市地处黄土高原东北边缘。地理坐标为东经1123411433,北纬39034044之间。北以外长城为界,与内蒙古

6、自治区丰镇、凉城县毗邻,西、南与本省朔州市、 忻州地区相连,东与河北省阳原、涞源、蔚县相接。大同 最高峰是阳高县六棱山主峰黄羊尖2420米,最低处为灵丘县冉庄河558米,市区海拔1000 米。境内地貌类型复杂多样,山地、丘陵、盆地、平川兼备。 新荣区位于山西省最北端,地处北纬4007一4024,东经11252一113之间。北部、西北部以长城为界与内蒙古自治区的丰镇市和凉城县毗连,东与阳高县、东南与大同县、西与左云县接壤,南与大同市南郊区为邻。是内蒙古通往山西的咽喉,也是北京和华北平原的侧背,自古以来战略、经济位置十分重要。 本项目建设拟选地块为一片开阔荒地,工程场地开阔、平坦、交通便利、地理位

7、置优越。地理位置示意图1.1.2、场址 本项目场址南起栗恒窑,北至助马堡,东起四道梁,西至砖楼沟,场址整体较为平坦,项目区规划面积约2000亩,拟装机容量为50MW。 场址的拐点坐标见下表:边界拐点坐标 N E 1 4017351125305 24016171125239 34015491125348 44016461125402 54017301125501场址范围示意图1.1.3、工程任务 项目名称:大同市新荣区50MWp光伏并网电站项目。 建设地点:大同市新荣区。 建设规模:项目一期建设规模为50MW,安装单机容量1MW的太阳能光伏发电子方阵电池组件及逆变器50套。 建设性质:新建。 建

8、设期:12个月。1.2、太阳能资源 大同地处中温带大陆性半干旱季风气候区,四季鲜明。春季里气温回升很快,平均气温7-9,多大风,降雨较少,平均降水量仅为50mm左右,占年降水量的15%。 夏季气候温和,平均气温在19-22之间,雨水集中,平均降水量近250mm,占全年降水量的60%以上。 秋季来临后气温便逐渐下降,平均气温在6-8之间。冬季较为寒冷,长达四个多月,盛行西北风,日短天寒。平均气温在零下7-12之间。 大同市年日照时数较长,约为2800小时,光能利用潜力十分可观。根据我国太阳能资源区划标准,该区属“较丰富带”,比较适合建设大型光伏电站。1.3、工程地质 新荣区属黄土丘陵区,山脉呈东

9、北一西南走向,主要山脉有:采凉山、马头山、雷公山、弥驼山等。季节性河流主要有:北部的涓子河,中部横贯东西的淤泥河,东部纵贯南北的饮马河、万泉河。境内的破鲁、堡子湾和郭东盆地,平均海拔1178 1724米。场址区域地势比较平坦,平均海拔为1350m。 参考区域地质资料,地质结构为灰黄色粉土夹薄层砾卵石,地下水位埋藏很深,可以不考虑地下水的腐蚀性和对基础的影响。1.4、项目任务及规模 太阳能光伏发电站的建设有利于促进当地电网的电源结构调整,优化资源的合理配置,可以对地区局部气候环境的改善起到一定的促进作用,同时还可以与周边旅游景点结合起来,成为新的旅游景点。 开发利用可再生能源是国家能源发展战略的

10、重要组成部分。大同市年平均日照时间在2800小时左右,开发利用太阳能资源具有较好的条件和前景,符合国家产业政策。 根据当地的光能资源以及初步开发规划,本项目建设规模为50MW,初步推荐安装50套单机容量为1MW太阳能光伏方阵电池组件及并网逆变器。1.5、光伏系统总体方案设计及发电量计算 太阳能电站光伏阵列单元由太阳能电池板、阵列单元支架组成。阵列单元按平板固定倾角式方案进行经济技术比较分析。以优化阵列单元间布置间距,降低大风影响,减少占地面积,提高发电量为布置原则。 通过技术与经济综合比较,电池组件选用245Wp多晶硅电池组件,电站安装206000块电池板,光伏电站总容量为50.47MWp。安

11、装方式为全固定式支架安装,支架倾角42,方位角0。逆变器选用500kW逆变器,共计100台。50MWp由50个独立的1MWp系统组成,每20个电池板一串,每16串接入1个汇流箱,每7个汇流箱接入一组500kW逆变器。 大同市新荣区50MWp光伏并网电站项目发电系统25年的总发电量约为180671.09万kW.h,年平均发电量7226.84万kW.h,年等效利用小时数为1430h。 1.6、电气及接入系统方式 综合考虑光伏电站装机规模及当地电网电压等级,本项目并网电压选用110kV。同时在项目场地内建设110kV升压站,变电所按无载升压变压器设计,电压等级为35/115 5%/110kV。 根据

12、本项目规划容量及附近电网规划情况,本项目接入系统方案考虑如下:在光伏电站内建设110kV 升压站,光伏电站以一回110kV 线路接入云冈110kV 站,线路长度约125km。 上述接入系统方案仅是本阶段工作的初步设想,光伏电站最终接入系统方案需在光伏电站接入系统设计中详细论证,并经上级主管部门审查后确定。 本项目推荐采用分块发电、集中并网方案,将50MWp光伏系统分成50个1MWp的并网发电单元,每个并网发电单元分别经1台35kV就地变压器升压后接入升压站35kV母线,再通过升压站主变器升压至110kV,最终并入110kV电网实现并网发电。同时光伏电站内设2台站用变压器为全站提供站用电源,一台

13、由站外10KV配电网引接,另一台站用变由站内母线供电,作为备用电源。 项目采用光伏发电设备及升压站集中控制方式,在综合楼设集中控制室实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信。1.7、消防设计 消防设计是依据“预防为主,防消结合”的消防工作方针。针对工程的具体情况,采用先进的防火技术,以安全、方便、经济、合理为宗旨,对重点设备采用重点对待的消防措施。各部分均严格按照有关规程、规范设计,不设消防机构,配备一名消防人员。除设有消防水泵,消防水池外,室内外均配有灭火器灭火器。发生重大火灾,可由地方消防队支援共同扑灭火灾。1.8、土建工程 本工程装机总容量为50MWp,共建设单机容量为1MW的太阳能光

14、伏发电电池组件方阵50套,根据风电场工程等级划分及设计安全标准试行FD002-2007,按照装机容量划分,其工程等别为等,工程规模为大2型。本项目场址地面平坦开阔,拟建场址规划区内为荒废土地,总占地面积约2000亩。场区所有太阳能光伏电池组件方阵发的电能通过就地配电室升压后送入太阳能光伏发电站110kV升压站。新建110kV升压站是整个太阳能光伏发电站的控制中心,也作为工作人员生活办公的场所。站内设综合楼、35KV配电间等建筑物以及各项辅助构筑物,太阳能光伏发电站主变和配电装置采用屋外敞开式布置,站内未利用空地均设计为绿地,道路宽及转弯半径满足运输及消防要求,消防车可直通站内各建筑物。1.9、

15、施工组织设计本项目工程光伏阵列布置相对集中,场址地势开阔施工布置条件较好。光伏电站距离新荣区城区不远,且当地有不少企业,可提供加工、修配及租用大型设备等能力,施工修配和加工系统可在当地解决。场区内施工临建工程主要有综合加工厂、材料及设备仓库、混凝土拌和站、等临时生产设施和生活建筑设施。 本太阳能光伏发电站工程施工主要包括太阳能光伏电池组件方阵基础的开挖和混凝土浇筑、升压站内建筑物及构筑物施工、太阳能光伏电池组件方阵设备的安装以及电气设备的安装、线缆的安装及升压变电设备的安装。1.10、工程管理设计 建设期间,根据项目目标,以及针对项目的管理内容和管理深度,光伏电站工程将成立项目公司。项目公司建

16、设期计划设置5个部门:计划部、综合管理部、设备管理部、工程管理部、财务审计部,共12人,组织机构采用直线职能制,互相协调分工,明确职责,开展项目管理各项工作。 根据生产和经营需要,结合现代化光伏电站运行特点,遵循精干、统一、高效的原则,对运营机构的设置实施企业管理。参照原能源部颁发的能源人1992 64号文“关于印发新型电厂实行新管理办法的若干意见的通知”,结合新建电站工程具体情况,本光伏电站按“无人值班”少人值守的原则进行设计。 光伏电站运营公司编制10人,设经理1人,全面负责公司的各项日常工作。运营公司设3个部门,综合管理部2人、财务部2人、生产运行部5人。1.11、环境影响评价 本项目主

17、要的施工活动是建造太阳能光伏电池组件方阵基座,太阳能光伏电池组件方阵安装和并网逆变器安装,铺设集电线路,建立升压站,建设施工道路和其他辅助设施。工程施工期和运行期对周围环境的影响不大,如土地利用、水土流失、噪音、污水、电磁干扰、生态景观等的影响,采取一定措施后就可以避免。 施工生活区设污水一体化处理设备,生活污水经处理达标后排水最终渗入地下或自流汇入附近季节性河流中;施工生活区设垃圾,生活垃圾收集后,清运至附近生活垃圾处理厂处理;施工区物料堆放和运输遮盖毡布,封闭混凝土拌合,道路洒水,避免大面积开挖;施工机械采用技术先进的设备,燃料采用优质燃料,加强对施工机械和施工运输车辆的维护保养;对太阳能

18、光伏发电站进行绿化美化,太阳能光伏电池组件方阵安装施工结束后,及时对施工碾压过的的土地进行人工洒水使土地自然疏松,按原来的地貌选择合适的草种或树木进行恢复性种植。 1.12、劳动安全与工业卫生 保护劳动者在电力建设和运行生产中的安全和健康,改善劳动者在其工作中的劳动条件,太阳能光伏发电站设计必须贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定,以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。 在太阳能光伏发电站劳动安全和工业卫生工程设计中,要认真地贯彻“安全第一,预防为主”的方针,加强劳动保护,改善劳动条件,重视安全运行。对于劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施,必须与主体工程建设三同时:

19、同时设计、同时施工、同时投产,并要达到安全可靠,要保证劳动者在劳动过程中的安全与健康。1.13、投资概算及财务评价 本项目装机总容量50MWp,工期为12个月。本项目主要由太阳能光伏电池组件及逆变器、升压站、交通工程、施工辅助工程等组成。 本工程静态投资49000.00万元,单位静态投资9800.00元/kW;动态投资50123.00万元,单位动态投资1002.46元/kW。 本项目采取30%自有资金,70%银行贷款的形式完成建设资金的筹措;贷款参照最新银行长期贷款项目利率6.55%计算,贷款年限15年。太阳能光伏发电站计算期25年,经营期内上网电价按0.95元/kW?h含税测算,则项目自有资

20、本金内部收益率IRR为14.2%,收益较好。二、太阳能资源2.1、我国太阳能资源分布 我国地处北半球欧亚大陆的东部,主要处于温带和亚热带,具有比较丰富的太阳能资源。根据全国700多个气象台站长期观测积累的资料表明,中国各地的太阳辐射年总量大致在3.351038.40103MJ/m2之间,其平均值约为5.86103MJ/m2。图2、我国太阳能资源分布图 按接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类地区: 一类地区:全年日照时数为32003300h,年辐射量在67008370MJ/m2。相当于228285kgce标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国

21、太阳能资源最丰富的地区。 二类地区:全年日照时数为30003200h ,年辐射量在58606700 MJ/m2,相当于200228kgce燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。 三类地区:全年日照时数为22003000h,年辐射量在50205860MJ /m2,相当于171200kgce燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。 四类地区:全年日照时数为14002200h,年辐

22、射量在41905020MJ/m2。相当于142171kgce 燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区,春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还可以,属于太阳能资源可利用地区。 五类地区:全年日照时数约10001400h ,年辐射量在33504190MJ/m2。相当于114142kgce燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。 一、二、三类地区,年日照时数大于2000h,年辐射总量高于 5860MJ/m2,是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差,但仍有

23、一定的利用价值。 2.2、山西省太阳能资源概况 山西地处华北西部的黄土高原,全省年辐射量介于5020 MJ/m26130 MJ/m2 ,高于同纬度的河北、北京、东北和山西以南各省市。由于省内地形复杂,年总辐射量的等值线不规则,其分布特点是由南向北逐渐增加,总辐射最高的地方是北部的左云县,为6130 MJ/m2,其次是右玉、五寨等地,约为5980 MJ/m2。中部地区的方山县以至左云、右玉一带和五台山及其西北部的繁峙、应县的部分地区,年总曝辐射量在5860 MJ/m2以上。临汾地区的部分及晋城市、沁源县在5020 MJ/m25440 MJ/m2之间。运城地区大部分在5020 MJ/m2以下,垣曲

24、约为4840 MJ/m2,是本省太阳辐射的最低的地方。山西省约60%的地区年总辐射量介于5440 MJ/m25720 MJ/m2之间。 2.3、大同市太阳光辐射量 国内大部分光伏电站项目采用数据来自加拿大自然资源部和美国宇航局NASA联合开发的软件RetScreen全球气象数据库。该数据库的日照辐射数据来源有两种情况:1、当地基础气象台;2、若附近无基础气象台,则根据当地经纬度,通过卫星定位测量数据。 大同地处中温带大陆性半干旱季风气候区,四季鲜明,年日照时数较长,约为2800小时,光能利用潜力十分可观。本项目建设地位于大同市新荣区境内。新荣区属温带大陆性季风气候。春季干燥多风,夏季短暂较热,

25、秋季温润凉爽,冬季漫长寒冷而少雪。光照充足,温差较大,年降水量为400毫米左右,集中在七、八、九三个月,约占全年降水量的60%,年均无霜期115天左右。 以下是美国国家航天气象局NASA监测到的场址地区气象资料:新荣区气象资料Month Air temperature Relative humidity Daily solar radiation - horizontal Atmospheric pressure Wind speed Earth temperatureC%kWh/m2/dkPam/sCJanuary-18.377.50%2.6186.23.1-17.5February-13.

26、272.70%3.586.13.3-12.4March-3.253.40%4.7285.83.9-1.7April6.836.00%6.0585.64.69.7May14.336.20%6.4385.54.418.1June19.143.10%6.4885.33.722.8July20.556.90%5.8785.33.223August18.162.20%5.3385.6320.2September12.560.40%4.76863.114.4October4.559.60%3.7986.33.26.2November-5.262.80%2.7886.33.4-4December-14.57

27、4.20%2.2686.33.2-13.7?Annual3.457.90%4.5585.83.55.4Measured at m10.00.0 从气象部门获得的太阳能总辐射量是水平面上的,实际光伏电池组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。通过以上数据分析,水平面平均年辐照量为1660.75kWh/m2/year,属于太阳能资源比较丰富地区,比较适合建设大型光伏电站。三、工程地质3.1、地理地貌 大同市在大地构造上处于华北地台的山西台背斜与阴山隆起的交接部位。北为北口隆地,西南为大同静乐凹陷,东南为桑干河新断陷。本区域在多期的地壳构造变动中形成了一系列的构造形迹,尤其以燕山运动和

28、喜马拉雅山运动的影响最为明显,新构造运动相当发育、地震活动也较为频繁。 新荣区属黄土丘陵区,山脉呈东北一西南走向,主要山脉有:采凉山、马头山、雷公山、弥驼山等。季节性河流主要有:北部的涓子河,中部横贯东西的淤泥河,东部纵贯南北的饮马河、万泉河。境内的破鲁、堡子湾和郭东盆地,平均海拔1178 1724米。场址区域地势比较平坦,平均海拔为1350m。 3.2、地质水文状况 本项目场址主要位于大同市新荣区境内,均利用荒地等国有土地。由于目前阶段还未做地勘,地质情况参考一些以前的调查报告。 拟选光伏场址地基土1层黄土状粉土,具湿陷性,湿陷性等级暂按一级非自重考虑属,力学性质较差,不宜作为天然地基的持力

29、层。2层黄土粉土,具湿陷性,湿陷性等级暂按-级自重考虑,需按湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004处理后方可作持力层。3层泥岩,承载力特征值为fa300kPa,力学性质较好,为场地内较好的下卧层。 根据中国地震动峰值加速度区划图GB18306-2001图A1、中国地震动反应谱特征周期区划图GB18306-2001图B1,场地地震动峰值加速度为0.10g,对应的抗震设防烈度为7度,地震动反应普特征周期为0.40s。 根据建筑抗震设计规范GB50011-2010,地基土类型为中硬场地土,场地类别为类。3.3、场地结论 根据现阶段掌握的资料,场址范围内自然保护区和其他环境敏感点;无明显的地上

30、文物遗存;无地下矿藏及采空区;无电台、机场及通讯设施;无军事设施。 项目区总体上讲,场地地表水排泄通畅,地下水位埋藏很深,岩土体含水量很小,不会对建筑物基础构成较大影响。就场址地区的地震地质和岩土工程条件而言,不存在影响电场建设的颠覆性问题,适宜建设太阳能光伏电站。四、项目任务与规模4.1、项目任务 开发利用可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分。大同市新荣区年平均日照时间在2800小时左右,开发利用太阳能资源具有较好的条件和前景,符合国家产业政策。 4.1.1、地区经济与发展 大同市未来的奋斗目标是:紧紧围绕“转型发展、绿色崛起”的主题,强力推进工业化转型、城市化提升、生态化崛起、国际化

31、拓展、科学化发展,加快建设全国重要的新型能源基地、先进制造业基地、现代服务业基地,精心打造世界文化遗产旅游城市、国家历史文化名城、国家风景名胜区三大品牌,努力建设现代化区域中心城市。到2012 年,地区生产总值突破1000 亿元,年均增长15.3%;城乡居民收入实现翻番,年均增长14.9%;空气质量达到国家二级标准。大同市重点行业及高耗能项目规划主要有: 煤炭行业:根据国家煤炭产业规划,建设晋北煤炭大型煤炭基地,支持同煤集团做大做强,整合左云、南郊等地的小型矿井,提高煤炭机械化装备水平,逐步关闭年产量不达30 万吨的煤矿,同煤集团本部产量达到1 亿吨,地方煤矿产量稳定在5000 万吨左右。主要

32、建设项目有:塔山煤矿1500 万吨及选煤厂、同忻煤矿1000 万吨及选煤厂、新东周窑煤矿1000 万吨及选煤厂、马道头煤矿1000 万吨及选煤厂、国投云峰煤矿240 万吨、浑源下韩煤田150 万吨。 机械制造业:同车集团与法国阿尔斯通公司共同开发八轴大功率交流传动电力机车,到2012 年销售收入突破 100 亿元;建造以大齿集团为龙头的大同汽车零部件产业集群,大力推进大齿集团与东风公司战略重组;推动山柴由军品主导向军民协调发展转型,加强与德国MTU 公司的国际合作。 冶金行业:根据钢铁产业发展政策到2010 年,钢铁冶炼企业数量较大幅度减少,国内排名前十位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例达

33、到50%以上;2020 年达到70%以上。华北地区水资源短缺,产能低水平过剩,应根据环保生态要求,重点搞好结构调整,兼并重组,严格控制生产厂点继续增多和生产能力扩张。 水泥建材行业:根据水泥工业产业发展政策,重点支持在有资源的地区建设日产4000 吨及以上规模新型干法水泥项目,限制新建日产2000 吨以下新型干法水泥生产线,2008 年底前,各地要淘汰各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备,关停并转规模小于20 万吨环保或水泥质量不达标的企业。规划建设项目有大同水泥集团与冀东水泥重组建材年产500 万吨水泥生产线,广灵富成水泥新建日产4000t/d 水泥生产线、阳高龙腾水泥公司新建日产

34、2500t/d电厂渣水泥生产线。 医药化工行业:强力实施同药战略,培植医药工业的支柱地位。主要项目有山纳合成橡胶公司3 万吨氯丁橡胶达产,山纳合成橡胶20 万吨PVC,威奇达药业、阿拉宾度公司搬迁。 “十二五”期间,大同市实施“一三六”做大做强煤炭产业,做大做优电力、冶金、煤化工主导产业,培育壮大机械、医药、建材、旅游、商贸、特色农产品替代产业产业战略,招商引资进展顺利,以十大工业园区为平台,一些大型项目先后入驻大同。 2011 年,大同市煤炭资源整合工作全面完成。煤矿复工复产进程加速。塔山、同忻等千万吨级煤矿建成达产,东周窑、马道头等千万吨级煤矿基本完工。大部分煤矿有望在2012 年底达产;

35、同煤钢铁在灵丘复星工业园区投产年产300 万吨钢厂,目前已进入前期阶段,预计2013 年投产;煤制甲醇以及中海油煤制天然气项目取得重大进展,预计在2013 年先后投产,72014 年全部达产;依托塔山、装备制造产业、医药工业园区,冀东水泥、云中水泥等大型建材企业,将近25 家包含大齿、陕汽重卡等大型装备制造企业以及国药集团阿拉宾4.1.2、电力系统规模 大同电网地处华北500kV 环网的西部,山西电网北部,是山西电网与京津唐电网相连的枢纽,分别通过大房、回和神雁双回与华北主网、山西省网相连。大同电网在保证华北电网安全稳定运行、负荷指标控制方面,占有较为重要的地位。 雁同500kV 与大同二电厂

36、500kV 升压站之间通过大雁双回相互连接形成了大同电网的骨干,220kV 主干网架主要以双环网为主,阳高、天镇、浑源、灵丘和广灵等区域220kV 网架为链式供电结构。110、35kV 网架结构以直配为主。目前,110kV 以各220kV 电源点为核心在网络接线上分别形成7 个相对独立的分区供电系统:西万庄、三井系统向市区南部、口泉、矿区供电;北郊、马军营系统向市区中部、北部、新荣供电;开源路系统向市区东、南部供电;高山系统向矿区、左云供电;官堡、御东系统向市区东部、大同县供电;阳高系统向阳高、天镇供电;浑源、灵丘系统向浑、灵、广供电。 截至2012 年底,大同电网共拥有500kV 变电站1

37、座,主变2 台,主变容量为1500MVA;220kV 公用变电站12 座,主变26 台,容量3810MVA;110kV 公用变电站35 座,主变75 台,容量2952.5MVA。220kV输电线路38 条,长度956.71km;110kV 输电线路96 条,长度1228.18km。 截至2012 年底接入大同市电网总装机9180.6MW,其中网调电厂:大同二电厂2600+2660+6200MW;内蒙京隆电厂2660MW;省调电厂装机4064.5MW,地区小电厂装机76.1MW。 新荣区地处大同市北部,全区总面积1018平方公里,总人口为10.88万人。新荣区矿产资源丰富,主要有煤、石墨、花岗岩

38、、大理石、珍珠岩、高岭土等,其中煤炭蕴藏最为丰富。新荣区目前没有220kV电源布点,仅有甘庄、宏赐、前井3座110kV变电站和新荣、破鲁、花园屯3座35kV变电站,上级电源来自北郊、御东和马军营220kV变电站。35、10kV均呈辐射状供电。其中马军营220kV变电站出1回110kV线路经云冈110kV变电站接入甘庄110kV变电站,北郊220kV变电站出2回110kV线路接入宏赐110kV变电站。 该项目靠近主干电网,可以方便地进行并网设计和施工。4.2、建设规模 本项目预选站址占地约2000多亩,规划建设容量50MW。4.3、项目建设的必要性4.3.1、符合国家产业政策要求 我国政府一直非

39、常重视新能源和可再生能源的开发利用。在党的十四届五中全会上通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议要求“积极发展新能源,改善能源结构”。1998年1月1日实施的中华人民共和国节约能源法明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”。国家计委、国家科委、国家经贸委制定的19962010年新能源和可再生能源发展纲要则进一步明确,要按照社会主义市场经济的要求,加快新能源和可再生能源的发展和产业建设步伐。2005年2月28日中国人大通过的自2006年1月1日开始实施的可再生能源法要求中国的发电企业必须用可再生能源主要是太阳能和风能生产一定比例的电力。 我国是世界上

40、最大的煤炭生产和消费国,能源将近76%由煤炭供给,这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧,对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。 为调整能源结构、保护环境和应对气候变化,我国提出了2020年非化石能源占能源消费15%、单位GDP二氧化碳排放量比2005年降低40%45%的目标。同时,为转变经济发展方式,实现可持续发展,国家正在部署战略性新兴产业,新能源已作为了战略性新兴产业的重要内容。国家“十二五”规划中也将太阳能发电装机容量确定为1500万千

41、瓦。 根据电力科学院的预测,到2050年中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25%,其中光伏发电占到20%。 4.3.2、改善生态、保护环境的需要 我国能源消费占世界的10%以上,同时我国一次能源消费中煤占到70%左右,比世界平均水平高出40多个百分点。燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量的70%80%,二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的1/3。环境质量的总体水平还在不断恶化,世界十大污染城市我国一直占多数。环境污染给我国社会经济发展和人民健康带来了严重影响。世界银行估计2020年中国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%。 光伏发电不产生传统发电技术例如燃煤

42、发电带来的污染物排放和安全问题,没有废气或噪音污染,没有二氧化硫、氮氧化物排放及二氧化碳排放。系统报废后也很少有环境污染的遗留问题。太阳能是清洁的、可再生的能源,开发太阳能符合国家环保、节能政策。大规模光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗,保护生态环境,营造出秀美的旅游胜地。 4.3.3、加快能源结构调整的需要 我国太阳能理论总储量为147108 GWh /年。从理论上讲除去农田、草原、森林、河流、湖泊、道路等,在任何荒地和建筑上都可以安装光伏组件。山西具有丰富的太阳能资源,且太阳能资源丰富地区多数未利用荒地,地势平坦开阔,可作为“大型光电工程”实施的重点和理想地区。 搞光

43、伏发电,不同于其他工业项目,是一个完全无污染的生态项目。国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定比例。在山西的可再生能源中,除风电外,相对于其他可再生能源,发展太阳能具有得天独厚的优势。项目的建设对于推动太阳能发电实现产业化,改善当地的能源结构,增加再生能源的比例具有非常重要的长远意义。五、光伏发电系统总体方案设计及发电量计算5.1、光伏发电系统的分类及构成 光伏发电系统按照应用的基本形式可分为三大类: 独立发电系统、 微网发电系统和并网发电系统。未与公共电网连接的太阳能光伏发电系统称为独立发电系统;与偏远地区独立运行的电网相连接的太阳能光伏发电系统称为微网发电系统;与公共电网相连接的太阳

44、能光伏发电系统称为并网发电系统。 并网光伏发电系统按照系统功能又可以分为两类: 不含蓄电池环节的“不可调度式并网光伏发电系统”和含有蓄电池组的“可调度式并网光伏发电系统”。 根据当地电力分布的情况,本工程选择为不可调度式并网光伏发电系统。太阳光通过太阳能电池组件转换成直流电,经过三相逆变器DC-AC转换成三相交流电,再通过升压变压器转换成符合公共电网要求的交流电,直接接入公共电网。 本工程光伏发电系统主要由太阳能电池光伏组件、逆变器及升压系统三大部分组成。 本项目50MWp光伏并网发电系统根据分成若干个1MWp 光伏并网发电单元。每个1MWp 发电单元由1MWp光伏方阵、2台500kW光伏并网

45、逆变器、1台1000kVA升压变压器以及相应的配电监控单元等相关设备组成,除光伏方阵外,其他设备均安装在一个就地配电室内。每个就地配电室1MWp太阳能产生的直流电经光伏并网逆变器逆变成交流电后就地升压成35kV,通过高压电缆送到主控室35kV母线,经升压站主变压器升压后接入并网点。 5.2、光伏组件选型 商用的太阳能电池主要有以下几种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、碲化镉电池、铜铟镓硒电池等。上述各类型电池主要性能参数。各类电池比较电池原料转换效率制造能耗成本资源可靠性公害技术壁垒单晶硅13-20%高高中高小中多晶硅10-18%中中中中小高非晶硅8-12%低低丰富中

46、低小高 而目前国内已经实现工业化生产的且工艺比较成熟的太阳能电池有:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。 1单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池是最早发展起来的,技术也最为成熟,主要用单晶硅片来制造。单晶硅材料的晶体完整,光学、电学和力学性能均匀一致,纯度较高,载流子迁移率高,串联电阻小,与其它太阳能电池相比,性能稳定,光电转换效率高,其商业化的电池效率为16%18%。单晶硅太阳能电池曾长期占领最大的市场份额,只是在1998年后才退居多晶硅电池之后,位于第二位,但其现在仍在大规模应用和工业生产中占据主导地位。今后,单晶太阳能电池将继续向超薄、高效发展。受到材料价格及相应复杂

47、的电池工艺影响,单晶硅成本价格居高不下,与此同时在加工过程中还伴随着高耗能、高污染的不利影响。 2多晶硅太阳能电池 随着铸造多晶硅技术的发展和成本优势, 多晶硅太阳能电池逐渐抢占了市场份额。从多晶硅电池表面很容易辨认,多晶硅片是由大量不同大小、不同取向的晶粒构成,在这些结晶区域晶粒里的光电转换机制完全等同于单晶硅电池。由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组成,而在晶粒界面晶界光电转换容易受到干扰,因而多晶硅电池的转换效率相对单晶硅略低,其商业化的电池效率为 14%17%。同时多晶硅的光学、电学和力学性能的一致性也不如单晶硅。随着技术的发展,多晶硅电池的转换效率也逐渐提高,尤其做成组件后,和单晶硅组件的效率已相差无几。 3非晶硅薄膜太阳能电池 自1976年第一个非晶硅薄膜太阳能电池被研制出,1980 年非晶硅太阳能电池实现商品化,直到今天,非晶硅太阳能电池以其工艺简单,成本低廉,便于大规模生产的优势,取得了长足的进展,被称为第二代太阳能电池。非晶硅薄膜太阳能电池具有弱光性好,受温度影响小等优点,但非晶硅太阳能电池换效率相对较低,商业化的电池效率也只有 6%左右,而且非晶硅薄膜太阳能电池在长时间的光照下会出现衰减现