荆州祥晖荒湖农场100MW渔光互补项目实施方案 - 160301

荆州祥晖荒湖农场100MW渔光互补光伏发电项目

实施方案

报告编制单位：信息产业电子第十一设计研究院科技工

程股份有限公司山东分公司

资质等级：工咨乙22720070010

日期：2015年 10月

编制人员

院长：赵振元

总工：王明云

项目负责人：秦建兵

技术负责人：邹其琦

经济负责人：张丛丛

参编人员：庞明月魏光哲江绪红

解辰龙陈辉吴西芹

李凯李桂霞刘昭华

荆州祥晖荒湖农场100MW渔光互补光伏发电项目实施方案

目录

1申报单位及项目概况 (1)

1.1项目申报单位概况 (1)

1.2项目概况 (2)

2 项目建设条件 (3)

2.1太阳能资源评价 (3)

2.2工程地质 (3)

2.3所用电源及备用电源 (3)

2.4生产、生活供水设施及供水方案 (4)

3项目技术方案 (5)

3.1工程任务 (5)

3.2工程规模 (5)

3.3设备选型 (6)

3.4光伏阵列设计 (5)

3.5电气设计 (10)

3.6土建设计 (12)

3.7发电量测算与上网模式 (28)

4施工组织 (29)

4.1施工条件 (29)

4.2施工总布置 (34)

4.3施工交通运输 (36)

4.4工程建设用地 (37)

4.5主体工程施工 (38)

4.6施工总进度 (43)

4.7附表、附图 (48)

5 保障措施 (48)

5.1劳动安全与工业卫生 (48)

5.2工程消防总体设计 (65)

5.3环境保护与水土保持设计 (71)

5.4社会效益分析 (84)

5.5社会风险及对策分析 (84)

6项目投资与经济性评价 (91)

6.1投资概况 (91)

6.2设备及安全工程概算 (91)

6.3财务评价与社会效果分析 (95)

6.4财务评价结论 (98)

附件：编制单位资质影印件 (92)

I

荆州祥晖荒湖农场100MW渔光互补光伏发电项目实施方案

1申报单位及项目概况

1.1项目申报单位概况

荆州祥晖光伏发电有限公司是中利腾晖光伏科技有限公司的全资子公司。中利腾晖光伏科技有限公司是专业从事光伏发电集成系统和光伏应用产品研发、生产的高科技民营企业。公司法人代表王柏兴长期在光伏电站领域进行投资，有着丰富的管理能力和经济实力，在新技术研发方面给予了大量的人力物力支持，使得公司在国内光伏应用领域一直处于技术领先地位。

中利腾晖光伏科技有限公司成立于2010 年8 月，注册资本8.4 亿元，总投资48 亿元(不含流动资金)，其中：设备投入45 亿元。项目规划总投入80 条太阳能电池片以及相同产能的组件生产线，一次性建造20 万平方米生产厂房，年产能可达3GW，项目分为二期实施三年内实现。一期项目投资26 亿元，其中：设备投资23 亿元。目前年产能1GW 光伏电池和1.5GW 光伏组件，全部引进意大利、德国、日本等目前世界最先进的全自动电池片、组件生产线，具有全球领先的技术装备和研发能力，是国内光伏行业中唯一通过VDE 生产全过程质量认证企业，成为行业中最具备质量保证的光伏制造商。

中利腾晖率先延伸光伏产业链的发展。早在2011 年光伏制造投产同时就开发光伏电站，至2013 年底已累计开发光伏发电站达到1.2GW，并成功开发了7 座单体100 兆瓦大型光伏电站。2014 年海内外实现投资开发700 兆瓦光伏发电站项目，2015 年计划实现投资建设1 GW以上光伏发电站项目。中利腾晖已成为全球光伏行业中唯一获得良好效益的光伏产业链发展商，延伸光伏产业发展的行业领跑者。

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1.2项目概况

荆州祥晖荒湖农场100MW渔光互补光伏发电项目是系荆州祥晖光伏发电有限公司在荆州市监利县荒湖农场地区建设的工程，由荆州祥晖光伏发电有限公司投资建设。

本项目建设场地位于湖北省荆州市监利县荒湖农场，位于东经112°54′，北纬30°04′，建设地点周围无高大建筑，场地开阔，地势平坦，鱼塘可利用面积范围较广。荆州市属于我国第四类太阳能资源丰富的地区，具有较好的太阳能资源条件，适合安装太阳能发电项目。

项目为渔光互补光伏系统，利用现有的渔区，建设光伏发电系统，该项目所在区域不涉及桑基渔塘核心保护区，与其他光伏发电形式相比，渔业太阳能光伏发电系统具有突出的优点，通过我公司江苏常熟渔光互补项目的经验，光伏发电对渔业养殖没有任何不利影响，尤其适合在工商农业发达，缺乏可供开发利用空地的地区大规模推广应用。结合水产生物的生长习性(螃蟹等)，在鱼塘上层空间布置光伏发电板，既提高了下层空间水产养殖的产值，上层空间的光伏发电又可为附近工商业提供绿色电力，增值效果明显，符合中央提出的国土空间开发格局的要求，其必将为该形式的光伏发电项目起到示范作用。

项目场址位于荆州市监利县荒湖农场，改造鱼塘约3000亩，周围无高大建筑，场地开阔，地势平坦。规划用鱼塘场地附近即为G4W2许广高速和S247省道，交通十分便利。

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2 项目建设条件

2.1 太阳能资源评价

光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、光电开发规划、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。本项目位于湖北省荆州市监利县荒湖农场，本项目建设装机容量为100MWp，分两期建设，一期、二期各50MWp。

从地区能源资源分析，湖北太阳能资源丰富。属亚热带季风气候区。光能充足、热量丰富、无霜期长。全市太阳年辐射总量为104—110千卡/平方厘米，年平均气温

15.9—16.6℃，年无霜期242—263天，多数年份降雨量在1100—1300毫米之间。有足够的气候资源供农作物生长。4－10月份降水量占全年80%，太阳辐射量占全年75%，≥10℃的积温为全年80%，水热同步与农业生产季一致的气候条件，适宜多种农作物生长发育。区内四季分明，光照充足，温和湿润，无霜期长。年平均气温为16-16.4℃，年平均降水量为904-1127毫米。是建设大型光伏发电厂的理想场所。

从项目开发建设条件分析，本工程厂址区位于湖北省荆州市，占地面积约2km2，附近有S247省道，交通便利，运输方便。厂址区平均海拔26m，地势平缓，地形开阔。2.2工程地质

项目场址位于荆州市监利县荒湖农场，改造鱼塘约3000亩，周围无高大建筑，场地开阔，地势平坦。规划用鱼塘场地附近即为G4W2许广高速和S247省道，交通十分便利。总占地面积为2km2。建设规模为100MWp，分两期建设，一期、二期各50MWp。工程建设期为6个月。场区地势平缓，地形开阔，地面多为鱼塘。

2.3所用电源及备用电源

升压站内设两台所用变压器为全所提供所用电源，一台所用变由所内35kV母线供

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电，另一台由升压站外引接电源。正常时全所电源由10kV外接电源提供，事故或停运时，由母线35kV提供电源。

2.4生产、生活供水设施及供水方案

生活给水系统由生活水箱和一套全自动供水稳压设备(两泵一罐)（安装在生活消防水泵房中）、供水管线组成。

光伏电池组件清洗用水拟采用厂区收集的雨水，同时外围供水主干网预留供水点。本工程施工用水由建筑施工用水、施工机械用水、生活用水等组成。生活用水及施工用水均拟采用自来水。采施工高峰日施工用水量为100m3/d，为保证施工期间的用水量，在施工现场和拌合站附近设置临时蓄水池。

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3项目技术方案

3.1 工程任务

荆州祥晖荒湖农场100MW项目位于湖北省荆州市，充分开发利用当地的太阳能资源，建设高压并网光伏电厂为当地电网供电，建设绿色环保的新能源。科学合理安排渔业养殖设施的结构，优化渔业设施房的空间利用，增加太阳能电池组件模块，建设可并网的光伏电站；同时利用光伏电能，实现对渔业设施小气候的调节，太阳能组件将一部分光能遮蔽并转换为电能改善了养殖池塘水面小生态，在更高层次上提升设施农业对自然资源的有效利用，从而在生态、能源、绿色环保等方面，发挥更大的功能，取得更好的社会和经济效益。工程的主要任务是发电，建成后供电湖北电网。

3.2 工程规模

光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、光电开发规划、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。本项目位于湖北省荆州市监利县荒湖农场，本项目建设装机容量为100MWp，分两期建设，一期、二期各50MWp。。

从地区能源资源分析，湖北太阳能资源丰富。属亚热带季风气候区。光能充足、热量丰富、无霜期长。全市太阳年辐射总量为104—110千卡/平方厘米，年平均气温

15.9—16.6℃，年无霜期242—263天，多数年份降雨量在1100—1300毫米之间。有足够的气候资源供农作物生长。4－10月份降水量占全年80%，太阳辐射量占全年75%，≥10℃的积温为全年80%，水热同步与农业生产季一致的气候条件，适宜多种农作物生长发育。区内四季分明，光照充足，温和湿润，无霜期长。年平均气温为16-16.4℃，年平均降水量为904-1127毫米。是建设大型光伏发电厂的理想场所。

从项目开发建设条件分析，本工程厂址区位于湖北省荆州市，占地面积约2km2，附近有S247省道，交通便利，运输方便。厂址区平均海拔26m，地势平缓，地形开阔。

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3.3设备选型

3.3.1 光伏组件选型

3.3.1.1.光伏电池组件发展概况

目前世界上太阳能开发应用最广泛的是太阳电池。1839年19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时，电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”；1904年爱因斯坦发表光电效应论文,为此在1921年获得诺贝尔奖；世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的硅太阳电池，这是世界上第一个实用的太阳电池。1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐渐扩大，但从大规模利用太阳能而言，与常规发电相比，成本仍然很高。

目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24.7％（4cm2)，多晶硅电池20.3%（4cm2），InGaP／GaAs双结电池30．28%（AM1），非晶硅电池14．5%（初始）、12.8%（稳定），碲化镉电池15.8%，硅带电池14.6%，二氧化钛有机纳米电池10.96%。

我国于1958年开始太阳电池的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池20.4%（2cm×2cm），多晶硅电池14.5%（2cm×2cm）、12%（10cm×10cm），GaAs电池20.1%（lcm×cm），GaAs／Ge电池19.5%（AM0），CulnSe电池9%（lcm×1cm），多晶硅薄膜电池13.6% （lcm×1cm，非活性硅衬底），非晶硅电池8.6%（10cm×10cm）、7.9%（20cm×20cm）、6.2％（30cm×30cm），二氧化钛纳米有机电池10%（1cm×1cm）。

世界光伏组件在过去15年平均年增长率约15%。90年代后期，发展更加迅速，最近3年平均年增长率超过30%。在产业方面，各国一直通过扩大规模、提高自动化程度、改

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进技术水平、开拓市场等措施降低成本，并取得了巨大进展。商品化电池组件效率从10%～13%提高到14%～17%。国内整个光伏产业的规模逐年扩大，截至2010年底中国光伏电池总产量达到8GW，中国已经超越欧洲和日本，成为世界上最大的太阳能电池制造基地。

但是国际上最大的并网应用光伏市场在国内仍然处于零星示范论证阶段，这与我国的光伏技术水平和具体国情都有关系。中国光伏组件生产规模的大部分用于出口市场，造成我国的光伏企业对国外市场的依存度较高，2008年爆发的全球金融危机，导致国外的市场发生急剧变化，使得这些企业受到重大影响，因此随着能源形势和我国产业政策的变化，推动我国对太阳能光伏发电这种绿色可再生能源的应用是必然的趋势。我们国家所拥有巨大光伏市场应用潜力，可以让自己的光伏企业的相关产品、光伏发电项目应用于我国，从而形成比较完整的光伏产业链。

随着国内光伏电池组件产量的不断提高，国内光伏产品性价比上的优势越发明显，本工程为荆州的大型太阳能光伏发电示范项目，为达到充分宣传和展示我国光伏产业的发展成果的目的，本工程太阳能光伏电站设备以国内自主化生产为主。

3.3.1.2几种常用的太阳能电池

（a）单晶硅、多晶硅太阳能电池

目前国内外使用最普遍的是单晶硅、多晶硅太阳能电池，而且国内的光伏组件生产也主要是以单晶硅、多晶硅太阳能电池为主。商业化的多晶硅电池片效率一般在12-16％左右，单晶硅电池片效率在13-18％左右。晶体硅电池片如图5-1，5-2、5-3所示，

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8 图3-1 单晶硅硅片

图3-2多晶硅硅片

由电池片组成的电池组件的外形结构如图5-3所示。

图3-3多晶硅、单晶硅太阳能电池组件外形

（左为多晶硅组件，右为单晶硅组件）

自从太阳能电池诞生以来，晶体硅作为基本的电池材料一直保持着统治地位，而且可以确信这种状况在今后20 年中不会发生根本的转变。但是晶体硅太阳能电池的成本较高，通过提高电池的转化效率和降低硅材料的生产成本，以提高硅材料太阳能电池的效益，成为世界光伏技术的主流，世界各国也在此取得诸多新的进展。2004 年中国科学家成功地在实验室完成P 型晶体硅技术，使得晶体硅太阳能电池的实验室转换效率达到24.7%；2007 年日本也成功试制的HIT

太阳能电池，太阳能电池量产转换效率提高到

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22.3％。提高转换效率的技术不断进步，进一步推动了晶体硅太阳能电池在光伏技术中的领先地位。

（b）非晶硅太阳能电池

开发太阳能电池的两个关键问题就是：提高转换效率和降低成本。由于非晶硅太阳能电池的成本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展。非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料，但由于其光学带隙为1.7eV，使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率, 目前电池转化效率一般在5%-9%。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S一W效应，使得电池性能不稳定，衰减较快。非晶硅薄膜太阳能电池由于具有较低的成本、重量轻、高温性能好、弱光响应好，充电效率高(非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内，在实际使用中对低光强光有较好的适应等特点),有着极大的潜力，在未来5-10年后，有望逐渐扩大其市场份额。

3.3.1.3几种常用的太阳能电池技术性能比较

几种常用的太阳能电池技术性能比较见表3-1。

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表3-1 太阳能电池技术性能比较表

序号 比较项目 多晶硅

单晶硅

非晶硅

比较结果

1

技术成熟性

目前常用的是铸锭多晶硅技术，70年代末研制成功。

商业化单晶硅电池经50多年的发展，技术已达成熟阶段。 70年代末研制成功，经过30多年的发展，技术日趋成熟。

多晶硅、单晶硅技术都比较成熟，产品性能稳定。

2

光电转换效率

商业用电池片一般12%～16%

商业用电池片一般13%～18%。

商业用电池一般5%～9%。

单晶硅最高、多晶硅其次、非晶硅最低。

3

价格

材料制造简便，节约电耗，总的生产成本比单晶硅低

材料价格及繁琐的电池制造工

艺，使单晶硅成本价格居高不下。 生产工艺相对简单，使用原材料少，总的

生产成本较低。 非晶硅比多晶便宜, 多晶硅比单晶硅便宜。

4

对光照、温度等外部环境适应性 输出功率与光照强度成正比，在高温条件下效率发挥不充分

同左

弱光响应好，充电效率高。高温性能好，

受温度的影响比晶体硅太阳能电池要小。 晶体硅电池输出功率与光照强度成

正比，比较适合光照强度高的沙漠地

区。

5

组件运行维护

组件故障率极低，自身免维护

同左

柔性组件表面较易积灰，且难于清理。 刚性组件同左。

晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件运行维护最为简单。

6

组件使用寿命

经实践证明寿命期长，可保证25年使用期

同左

衰减较快，使用寿命只有15-20年。

晶体硅电池组件使用寿命最长。

7

外观

不规则深蓝色，可作表面弱光着色处理。

黑色、蓝黑色

黑色。

多晶硅外观效果好，利于建筑立面色彩丰富。

8

安装方式

倾斜或平铺于建筑屋顶或开阔场地，安装简单，布置紧凑，节约场地。

同左

柔性组件重量轻，对屋顶强度要求低，可附着于屋顶表面。刚性组件安装方式同左。

刚性非晶硅组件、晶体硅组件安装方式相同，光伏组件安装方便。

9

国内自主化生产情况

产业链完整，生产规模大、技术先进

同左 2007年底2008年初国内开始生产线建设，起步晚，产能没有完全释放。

电池组件国内自主化有保证。

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从比较结果可以看出：

(1)晶体硅太阳能电池组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长。

(2)商业用化使用的太阳能电池组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但两

者相差不大。

(3)晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件故障率极低，运行维护最为简单。

(4)晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件安装简单方便。

(5)非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面具有一定的优势，但是组件效

率较低，在安装场地面积有限情况下，会影响到安装总容量。

因此综合考虑上述因素，本工程拟选用晶体硅太阳能电池。

在单晶硅电池和多晶硅电池选择上，单晶硅电池由于制造过程中能耗较高，在市场中所占比例逐渐下降；本工程选用性价比较高的多晶硅电池组件，这也与国外的太阳能光伏电池使用情况的发展趋势相符合。

3.3.1.4太阳电池组件主要技术参数

光伏电池组件是太阳能发电系统的核心部件，其光电转换效率、各项参数指标的优劣会直接影响整个光伏发电系统的发电性能。太阳能电池组件的功率规格较多，从5Wp 到310Wp国内均有厂商生产，且产品应用较为广泛。根据项目运输、施工安装等条件，并且考虑组件的用量很大，占地面积较广，组件的安装量很大，因此设计优先选用单位面积功率大的电池组件，以减少占地面积，降低组件安装量。采用不同规格多晶硅电池组件组成100MWp电池方阵用量比较，见表3-2。

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表3-2 不同多晶硅电池组件组成的100MWp方阵组件数量比较

方案

方案一方案二

参数

组件峰值功率（Wp）245 310

串联数量（块）22 18

1.2MWp子方阵并联数量（路）224 214

1.2MWp子方阵组件数量（块）4928 3852

100MWp方阵组件数量413952 323568 由上表比较可以看出采用310Wp组件组成100MWp光伏阵列所使用的组件数量最少，这样组件间连接点少，施工进度快，且故障率低，接触电阻小，线缆用量小，系统整体损耗相应降低。

综合考虑组件效率、技术成熟性、市场占有率，以及项目建设工期、厂商供货能力等多种因素，本工程推荐选用多晶硅电池组件规格为310Wp。

310Wp多晶硅电池组件详细技术参数见表3-3所示，该组件既经济又可靠，使用年限可达25年，给长期投资带来最佳回报，并获得IEC 61215第二版认证证书，及其它安全认证。

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图3-4组件外观

光伏电池组件的特点如下：

● 72片高效的多晶电池片组成。

● 优质牢固的铝合金边框可以抵御强风、冰冻及变形。

● 新颖特殊的边框设计进一步加强了玻璃与边框的密封。

● 铝合金边框的长短边都备有安装孔，满足各种安装方式的要求。

● 高透光率的低铁玻璃增强了抗冲击力

● 优质的EV A 材料和背板材料

表3-3 太阳能电池组件技术参数表

编号

项 目 名 称 数 据 1

太阳电池种类 多晶硅组件 2

太阳电池组件型号 TP672ML-310 3 组件标准峰值参数

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3.1 标准功率（W）310

3.2 峰值电压（V）36.3

3.3 峰值电流（A）8.55

3.4 短路电流（A）9.07

3.5 开路电压（V）45.2

4 组件效率16%

5 峰值功率温度系数(%/℃) -0.45

6 开路电压温度系数(%/℃) -0.35

7 短路电流温度系数(%/℃) +0.05

8 10年功率衰降<10%

9 25年功率衰降<20%

10 尺寸(mm) 1960×990×40

11 重量(kg) 26

3.3.2 光伏阵列运行方式选择

3.3.2.1运行方式分析

对普通的多晶硅太阳能电池组件常用的布置方式是按当地的最佳倾角，采用固定式安装，这种布置方式的优点是支架系统简单，安装方便，布置紧凑，节约场地；缺点是不能对太阳能资源充分利用，当光伏发电系统整体造价较高时，不能充分发挥其经济效益。针对组件固定式布置方式存在的缺点，开发研制出逐日跟踪式太阳能光伏发电系统，根据组件阵列面旋转轴的数量又分为单轴和双轴跟踪。逐日跟踪式光伏发电系统虽然能提高组件对太阳能资源利用效率，但是需要增加机械跟踪设备、光学仪器等，会增加单位工程造价，随着晶体硅电池板价格的不断下降，相对于机械跟踪等设备所增加的成本，总体的经济效益并不划算，且目前国内跟踪系统技术尚不成熟，因此限制了逐日跟踪式光伏发电系统的推广利用，故本项目不建议使用跟踪系统。如果单纯从研究的角度出发，

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可以做部分很小功率的测试系统，用于跟踪系统数据的测试搜集，为今后建设提供充分的数据，并能准确的做出投资决策。因此本工程推荐选用固定式安装方式。

3.3.2.2光伏阵列倾角设计

在光伏供电系统设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置倾角对光伏系统接收到的太阳辐射有很大的影响，从而影响到光伏供电系统的发电能力。因此确定方阵的最佳倾角是光伏发电系统设计中不可缺少的重要环节。

本工程以荆州市气象局提供的气象资料作为设计光伏方阵倾角发电量计算依据。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。计算公式如下：

R β = S×[sin(α＋β)/sinα] + D （公式3-1）

图3-5 倾斜方阵面上的太阳总辐射量计算图

式中： R β—倾斜方阵面上的太阳总辐射量；

D —散射辐射量,假定D 与斜面倾角无关；

S —水平面上的太阳直接辐射量；

β—方阵倾角；

α— 午时分的太阳高度角。

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根据上述公式计算不同倾斜角方阵面上的各月辐射量和总辐射量，计算结果如表3-4所示。

表3-4 荆州市不同倾斜角方阵面上的总辐射量(kWh/m 2)

方位倾角 不同角度日平均辐射量（kWh/m 2.d ）

1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 16 3.12 3.4 3.47 4.08 4.25 4.41 4.69 4.58 4.22 3.53 3.39 3.1 1407.14 18 3.19 3.45 3.5 4.08 4.23 4.38 4.66 4.58 4.25 3.57 3.47 3.17 1415.9 20 3.26 3.5 3.52 4.08 4.2 4.35 4.62 4.56 4.26 3.61 3.53 3.25 1422.22 22 3.33 3.55 3.54 4.07 4.18 4.31 4.58 4.54 4.28 3.65 3.6 3.32 1428.54 24 3.39 3.59 3.55 4.06 4.15 4.26 4.54 4.52 4.29 3.69 3.66 3.39 1432.75 26 3.44 3.63 3.57 4.05 4.11 4.21 4.49 4.5 4.3 3.72 3.72 3.46 1436.03 28 3.5 3.66 3.57 4.03 4.07 4.16 4.44 4.47 4.3 3.75 3.77 3.52 1437.2 30 3.55 3.7 3.58 4.01 4.03 4.11 4.39 4.43 4.3 3.77 3.82 3.58 1438.03 32

3.6

3.73

3.58

3.99

3.98

4.05 4.33 4.4 4.29 3.79

3.87

3.64

1437.36

荆州祥晖荒湖农场100MW渔光互补光伏发电项目实施方案

上表的计算结果表明：当方阵倾角为30°时，太阳能年总辐射量达到最大，但在16°-32°之间时，太阳能年总辐射量变化很小，对发电量的影响不大，经综合考虑可利用土地面积、总辐射量、后期运维等因素，本工程采用20°组件安装倾角。其太阳能总辐射年总量为1422.22kWh/m2，合计5119.992MJ/m2。

3.3.3 逆变器选型

3.3.3.1逆变器的技术指标

逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。结合《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》及其他相关规范的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：（1）转换效率高

逆变器转换效率越高，则光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济型也越高。因此在单台额定容量相同时，应选择效率高的逆变器。本工程要求大容量逆变器在额定负载时效率不低于95%，在逆变器额定负载10%的情况下，也要保证90%（大功率逆变器）以上的转换效率。

（2）直流输入电压范围宽

太阳电池组件的端电压随日照强度和环境温度变化，逆变器的直流输入电压范围宽，可以将日出前和日落后太阳辐照度较小的时间段的发电量加以利用，从而延长发电时间，增加发电量。如在日落余晖下，辐照度小电池组件温度较高时电池组件工作电压较低，如果直流输入电压范围下限低，便可以增强这段时间的发电量。

（3）最大功率点跟踪

太阳电池组件的输出功率随时变化，因此逆变器的输入端电阻应能自适应于光伏阵列的实际运行特性，随时准确跟踪最大功率点，保证光伏发电系统的高效运行。

（4）输出电流谐波含量低，功率因数高

光伏电站接入电网后，并网点的谐波电压及总谐波电流分量应满足GB/T14549《电能

1

荆州祥晖荒湖农场100MW 渔光互补光伏发电项目实施方案

2 质量 公用电网谐波》的规定，光伏电站谐波主要来源是逆变器，因此逆变器必须采取滤波措施使输出电流能满足并网要求。要求谐波含量低于3%，逆变器功率因数接近于1。

（5）具有低电压耐受能力

《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损失。这就要求所选并网逆变器具有低电压耐受能力，具体要求如下：

1）并网光伏电站必须具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行1s ；

2）并网光伏电站并网点电压在发生跌落后3s 内能够恢复到额定电压的90%时，并网光伏电站必须保持并网运行；

3）并网光伏电站并网点电压不低于额定电压的90%时，并网光伏电站必须不间断并网运行。

（7）系统频率异常响应

《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受系统频率异常的能力，逆变器频率异常时的响应特性至少能保证光伏电站在表3-5所示电网频率偏离下运行。

表3-5 大型和中型并网光伏电站在电网频率异常时的运行时间要求 频率范围

运行要求

低于48Hz

视电网要求而定 48Hz-49.5Hz

每次低于49.5Hz 时要求至少运行10分钟 49.5Hz-50.2 Hz 继续运行

50.2Hz-50.5 Hz 每次频率高于50.2Hz 时，并网光伏电站应具备连续2分钟的能力，同时

具备0.2秒内停止向电网线路送电的能力，实际运行时间由电网调度机构

决定；因此不允许处于停运状态的光伏电站并网 高于50.5Hz 在0.2秒内停止向电网线路送电，且不允许处于停运状态的光伏电站并网

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