敦煌10MWP太阳能光伏发电工程可行性研究报告

敦煌10MW P太阳能光伏发电工程可行性研究报告

北京科诺伟业科技有限公司

二00九年三月

目录

第一章综合说明 (5)

1.1概述 (5)

1.2太阳能资源 (6)

1.3工程地质 (7)

1.4项目任务与规模 (8)

1.5场址选择 (8)

1.6总体方案设计 (9)

1.7关键设备选型 (9)

1.8电气设计 (10)

1.9土建工程设计 (10)

1.10消防工程设计 (11)

1.11施工组织设计 (12)

1.12工程管理设计 (13)

1.13环境保护与水土保持 (13)

1.14劳动安全与工业卫生 (14)

1.15结论 (15)

第二章太阳能资源和当地气象地理条件 (19)

2.1我国太阳能资源 (19)

2.2甘肃省太阳能资源 (21)

2.3敦煌地区太阳能资源 (22)

2.4其他气象数据 (26)

i

2.5场址地理位置 (26)

2.6场址建设条件 (26)

2.7场址地理条件 (27)

第三章其它必要的背景资料 (29)

3.1甘肃省电力现状及电力规划 (29)

3.2敦煌市电力建设基本情况及发展规划 (32)

3.3建设的必要性 (36)

3.4工程地质条件 (42)

第四章项目任务与规模 (48)

4.1项目任务 (48)

4.2项目规模 (50)

第五章总体方案设计 (52)

5.1设计方案比较 (52)

5.2敦煌10MWp光伏电站总体方案描述 (56)

第六章电站的技术设计 (59)

6.1概述 (59)

6.2设备选型 (59)

6.3光伏系统设计 (71)

6.4光伏电站平面布置 (74)

6.5年发电量测算 (74)

6.6电网接入系统设计 (77)

6.7土建工程设计 (98)

ii

6.8防雷接地设计 (112)

6.9抗风沙设计 (114)

6.10土建工程量计算 (115)

第七章消防 (117)

7.1工程概况 (117)

7.1消防设计依据和设计原则 (118)

7.2消防总体设计方案 (119)

7.3工程消防设计 (121)

7.5建筑消防设计 (126)

7.6施工消防设计 (126)

第八章施工组织设计 (128)

8.1工程概况 (128)

8.2施工总布置 (129)

8.3施工交通运输 (133)

8.4工程征用地 (135)

8.5主体工程施工 (136)

8.6施工总进度 (142)

第九章工程管理设计 (147)

9.1管理模式 (147)

9.2管理机构 (147)

9.3主要生产管理设施 (149)

9.4定期检修和防尘防雪方案 (150)

iii

9.5平单轴跟踪组件的维护方案 (151)

第十章环境保护与水土保持设计 (153)

10.1环境现状 (153)

10.2环境保护设计 (154)

10.3水土保持设计 (159)

10.4环保、水保持措施投资估算 (162)

第十一章劳动安全与工业卫生 (163)

11.1设计依据、任务与目的 (163)

11.2工程概况与光伏电站总体布置 (165)

11.3劳动安全与工业卫生设计 (167)

11.4劳动安全工业卫生管理 (174)

11.5投资概算 (175)

11.6预期效果评价 (176)

iv

第一章综合说明

1.1概述

敦煌市位于甘肃省河西走廊最西端，地处甘、青、新三省交界处，总面积3.12万平方公里，现有荒漠面积1.8万平方公里；总人口18万人。平均海拔1138m。

敦煌10兆瓦光伏并网发电特许权示范项目(以下简称敦煌10MWp光伏电站项目)场址位于敦煌市七里镇西南，距市区13km。东经94°31′，北纬40°04′。海拔1200m，距国道215线1 km。距110KV、容量为51500kVA的杨家桥变电站11km。日照辐射量为6882.1MJ/㎡，日照小时数3362h，最大阵风风速14m/s，沙尘天数7d/y。平均气温9.3℃，场地开阔、平坦，扩容空间大。土质为砂砾戈壁滩，地下水水位35m。站点距世界著名的莫高窟38 km，月牙泉19 km，玉门关82 km，雅丹地貌152 km。地处敦煌古城—党河—玉门关—雅丹地貌旅游线必经之路上。

敦煌10MWp光伏电站总装机容量10.098MWp，由10个1MWp的光伏单元组成。每个光伏单元采用100kWp单轴跟踪式阵列10套，安装1MWp单晶硅太阳能光伏组件，接入2台500kVA光伏并网逆变器，所发出的交流电接入1台

5

1000kVA升压变压器，升压至35kV电压等级。电站设35kV开闭所1座，10个1MWp的光伏单元汇流至开闭所后，以一回35kV架空线路接入敦煌市35kV电网。

整个光伏电站占地为矩形，东西长665米，南北宽521米，面积约34.7万平方米，折合土地约520亩。项目建设期17个月。

本项目首年发电量为1955.7万千瓦时。考虑系统25年输出衰减20%，计算出25年总发电量为44474.5万千瓦时，平均年发电量1779万千瓦时。

1.2太阳能资源

甘肃省具有丰富的太阳能资源，年太阳能总辐射量在4800－6400MJ/m2，年资源理论储量67万亿kWh，每年地表吸收的太阳能相当于大约824亿吨标准煤的能量，开发利用前景广阔。

甘肃省以夏季太阳总辐射最多，冬季最少，春季大于秋季。7月各地太阳总辐射量为每平方米560～740MJ；1月为260～380MJ；4月为480～630MJ；10月为300～480MJ。太阳总辐射冬季南北差异小，春季南北差异大。

甘肃省各地年日照时数在1700-3320小时之间，自西北向东南逐渐减少。河西走廊西部年日照时数，在3200小

6

时以上；陇南南部，在1800小时以下；其余地区在2000～3000小时之间。

敦煌地区属于甘肃省太阳辐射丰富区。根据提供的敦煌地区平均10年气象资料，敦煌年太阳能总辐射量为6882.1MJ/m2，属于我国太阳能资源一类地区，是太阳辐射资源最好的地区，极具开发价值。

1.3工程地质

工程场址区位于阿尔金山山脉北麓山前冲、洪积“戈壁滩”上，地势较为平坦开阔。工区海拔高度为 1200m～1220m，地面高程自西向东方向渐降，坡度较小，坡降较为均匀，地表生长有少量耐旱植被。

工程场址区地处西北干旱地区，场地岩土体常年处于干燥状态，地下水埋深较大，不具有砂土液化的条件，场地岩土体无振动液化问题。戈壁平原，地势平坦，敦煌市年平均降雨量仅65mm，场址区不存在泥石流、滑坡等不良地质现象。

据工程厂址区域附近地的地质资料类比分析，本工程场区内地基土层具有较高的物理力学性质，可基本满足建筑物基础要求，工程地质评价为良好的光伏发电厂场址。

7

1.4项目任务与规模

敦煌10MWp光伏电站的建设有利于敦煌电网的结构调整，改善电网的供电质量，优化资源的合理配置，有助于敦煌地区的环境保护，同时还可以与周边旅游景点结合，成为新的旅游景点。

敦煌10MWp光伏电站总装机容量10.098MWp，由10个1MWp的光伏单元组成。整个光伏电站占地为矩形，东西长665米，南北宽521米，面积约34.7万平方米，折合土地约520亩。

本项目首年发电量为1955.7万千瓦时。考虑系统25年输出衰减20%，计算出25年总发电量为44474.5万千瓦时，平均年发电量1779万千瓦时。

1.5场址选择

敦煌10MWp光伏电站场址位于敦煌市七里镇西南，距市区13km。东经92°30′，北纬40°04′。平均海拔1200m，距国道215线1 km。距110KV、容量为51500KVA的杨家桥变电站11 km。地处敦煌古城—党河—玉门关—雅丹地貌旅游线必经之路上。

8

1.6总体方案设计

本项目总体技术方案采用“集中安装、多路升压、统一上网”的“模块化”技术方案。

敦煌10MW光伏电站共安装10.098MWp多晶硅太阳能光伏组件，采用地面平单轴跟踪式阵列安装，使用500kVA 光伏并网逆变器20台，1000kVA升压变压器10台，设35kV开闭所1座，接入敦煌市35kV电网。

1.7关键设备选型

设备的选型遵循高效性、先进性、成熟性和稳定性的原则，本项目中所用设备均为同类产品中的先进产品，并具有良好的应用业绩，保证系统整体稳定可靠运行。经过对国内外产品的对比选择，确定了以下产品。

光伏组件选择100% 成熟的单晶硅180Wp光伏组件56100块，逆变器选择合肥阳光电源有限公司的SG500KTL并网逆变器20台，该逆变器欧洲实验室的DK5940认证，升压变压器定制1000kVA双分裂绕组变压器10台。

关键设备选型表

9

1.8电气设计

本项目由10个1MWp的光伏单元组成，总装机容量10.098MWp。每个光伏单元采用100kWp单轴跟踪式阵列10套，安装1MWp多晶硅太阳能光伏组件，接入2台500kVA光伏并网逆变器，所发出的交流电接入1台1000kVA升压变压器，升压至35kV电压等级。电站设35kV开闭所1座，10个1MWp的光伏单元汇流至开闭所后，以一回35kV架空线路接入敦煌市35kV电网。

1.9土建工程设计

场区土建工程包括围墙基础制作、光伏阵列基础制作、道路铺设和场区建筑物，设有10个变电室和一个综合办公用的一层建筑。变电室内分控制室和35kV升压室，综合楼室内包括生活、办公、监控、低压变配电、高压开关配

10

电等功能区。

1.10消防工程设计

工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的设计原则，针对工程的具体情况，积级采用先进的防火技术，做到保障安全，使用方便，经济合理。

光伏电站内、外交通道净宽均大于4.0米，都能兼作消防车道，各主要建筑物均有通向外部的安全通道。高压配电室根据规范配置有消火栓、砂箱、手提式灭火器及推车式灭火器等消防设施。本电站生产和辅助生产建筑的火灾危险类别均为丁类，耐火等级为二级，最大建筑物为生产综合楼，体积为3600m3，根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006（2006年版）规定，室内不设消火栓，室外消火栓系统用水量为15 L/S，一次火灾延续时间按2小时计，消火栓系统一次灭火量为108m3。

消防电源是外来供电，主电源来自35kV高压开关柜，通过厂用变压器供电，若主电源故障，可由本地区地10kV 线路通过降压变压器供给消防电源。光伏电站内重要场均设有通信电话，本光伏电站设置一套火灾检测及报警系统，在中控室设置火灾报警，火灾报警系统由不停电电源供电。

11

各综合配电室及主配电室高压开关设备和低压设备设置有推车式灭火器及防火砂箱等灭火器材。电缆沟的电缆进入高压开关柜或低压配电屏等采取了防止电缆火灾蔓延的阻燃及分隔措施。光伏电站内主要疏散通、楼梯间及安全出口等处，设置火灾事故照明灯及疏散方向标志灯。

在场区内设一座容积为150m3的生活-消防水池及提升泵房，泵房内设一套LBP变频调速供水设备、两台消防泵，在室外布置4套室外地下式消火栓。室外管网采用环状布置，生活消防合用一套管网。平时管网压力由变频调速设备维持，发生火灾时再启动消防泵。消防水池由厂外补给水管直接补水。

1.11施工组织设计

场址区内场地开阔、地势较平坦，施工时只需部分挖填平整，即可形成良好的施工场地。场址南侧边缘距215国道约250米，光伏电站内设备都可从国道运至光伏电站内。光伏电站建设所需的建筑材料可直接从当地或邻近地区购买。

本工程永久性占地主要包括升压生产综合楼、场区道路、光伏发电组件等占用土地面积，方案永久占地面积为34.7万平方米。临时性占地包括施工中临时堆放建筑材料占地、施工人员临时居住占地、设备临时储存占地、场内

12

临时道路和其他施工过程中所需临时占地，方案临时占地均在光伏场站范围内，不另占用土地。

光伏电站采用光伏发电在就地升压变升压，电能经35KV母线汇集后接入电网的设计。直流柜、逆变器安装在就地的配电间内，将光伏发电组件的直流电转换为交流电，通过配电间内的35KV升压变升压，通过电缆接入生产综合楼配电间35KV开关柜，再接入到电网。

施工总进度的安排原则按特许权合同要求，本工程计划建设期17个月。

1.12工程管理设计

本项目建设管理实行项目法人委托管理模式，由项目法人委托专业工程建设管理分公司对工程实施全面管理。项目公司计划设置管理人员6人。光伏电站建成后运行由此专业工程建设管理公司主管，计划增加10人。

光伏电站的大修采用外部委托方式。

1.13环境保护与水土保持

本项目属于节能减排的环保项目，基本上不会产生环境污染，工程施工中由于土石方的开挖和施工车辆的行驶，

13

可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘，可采用洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度。

由于场址周围几公里以内没有居民、工厂、企业，不存在施工噪声对附近居民生活的干扰。

按照火电煤耗平均350g标煤/KWh，每年可节约标准煤6226.4吨,二氧化碳约1.62万吨、二氧化硫约43.6吨。

根据本项目新增水土流失特点，主要采取平整措施防治水土流失，措施布局为：施工弃渣的防治平整、垫路；电站内区域绿化、美化措施-种植耐旱花、灌、草进行绿化、美化。

水土保持措施包含：光伏发电组件基础施工与安装的水土保持措施；场内永久道路的水土保持措施；电缆沟的水土保持措施；临时占地的水土保持措施；现场管理与生活区绿化、美化措施。

估算本工程环保与水保投资为51万元。

1.14劳动安全与工业卫生

根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5061-1996）的要求，在设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安

14

全与健康。设计着重反映工程投产后，职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容，分析生产过程中的危害因素，提出防范措施和对策。

劳动安全设计包括防火防爆；防电气伤害；防机械伤害、防附落伤害、防洪、防淹等内容。

工业卫生设计包括防噪声及防振动；采光与照明；防尘、防污、防腐蚀、防毒；防电磁辐射等内容。

安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备，事故应急救援预案等。

本期工程劳动与工业卫生专项工程投资估算30万元。

1.15结论

敦煌10MWp光伏电站场址的太阳能资源丰富，具有很好的开发前景。场址区域内地质构造稳定，适宜建设光伏电站。电气并网方案经济、可行。施工建设条件及交通运输条件齐全、便利。经过项目投资概算和财务分析，该工程可以取得一定的经济效益。

因此，该项目的建设在技术上是可行的，在经济上是合理的。

15

附录：光伏发电站项目工程特性表

16

17

18

第二章太阳能资源和当地气象地理条件

2.1我国太阳能资源

我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。根据各地接受太阳总辐射量的多少，将全国划分为五类地区。

一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量1889-2334kWh/m2，相当于日辐射量5.1-6.4kWh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2333kWh/ m2（日辐射量6.4kWh/ m2），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。

二类地区为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为1625-1889kWh/m2，相当于日辐射量4.5-5.1kWh/m2。这些地区包括河北西北部、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。

三类地区为我国太阳能资源中等类型地区，年太阳辐射总量为1389-1625kWh/m2，相当于日辐射量3.8-4.5kWh/m2。

19

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xovl.html