20MW光伏农业科技大棚电站项目可行性研究报告.docx

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20MW光伏农业科技大棚电站项目可行性研究报告

XXXX一期20MW

光伏农业科技大棚电站项目

可行性研究报告

1综合说明

1.1概述

1.1.1工程任务

XX省能源建筑设计院为总体设计单位，负责汇总各外委设计咨询单位的设计结论，编制项目可行性研究总报告和接入系统专题报告。

XX市环境保护科学研究设计院承担本项目环境影响评价报告。

有关支持性文件和投资方资料由业主单位负责提供。

本期建设规模：

20MW光伏农业科技大棚发电项目

本项目名称：

XX一期20MW光伏农业科技大棚电站项目

1.1.2场址概况

1.1.2.1地理位置

本项目位于XX省XX市境内。

XX省XX市位于XX半岛西南部，地处东经120°07′—121°23′，北纬36°18′—36°37′，东临黄海，与日本、韩国隔海相望，南依崂山，近靠XX。

全市总面积1780平方公里，耕地面积8.18万公顷，辖18个镇、4个街道办事处、1个经济开发区、1个省级旅游度假区，1033个村庄，107.53万人口。

XX市地理位置图见图1-2。

普东镇区位优势，交通便利，基础设施配套，南距XX港口40公里，离XX国际机场20公里，距济青高速公路人口处2公里。

兰王路、兰岙路、郭城路和南城路横穿境内，市乡路交叉互补，四通八达。

图1-2XX市地理位置图

1.1.2.2区域概况

XX省XX市位于XX半岛西南部，地处东经120°07′—121°23′，北纬36°18′—36°37′，东临黄海，与日本、韩国隔海相望，南依崂山，近靠XX。

全市总面积1780平方公里，耕地面积8.18万公顷，辖18个镇、4个街道办事处、1个经济开发区、1个省级旅游度假区，1033个村庄，107.53万人口。

1.1.2.3交通

普东镇区位优势，交通便利，基础设施配套，南距XX港口40公里，离XX国际机场20公里，距济青高速公路人口处2公里。

兰王路、兰岙路、郭城路和南城路横穿境内，市乡路交叉互补，四通八达。

站区东侧紧邻南城路，主出入口朝南，进厂道路由南城路向西引接。

1.1.2.4自然环境

XX的地势由东南向西北倾斜。

东部多为低山丘陵，面积626平方公里，占总面积的35.2%，地面高程海拔20～100米。

中部平原，面积631平方公里，占35.4%，地面高程海拔50米以下。

西部低洼，面积523平方公里，占29.4%，地面高程多在海拔20米以下。

1.1.2.5气候

地处季风气候区，受海洋影响，温度适中，冬暖夏凉，气温年振幅与昼夜均差较小。

年平均温度12.2℃，最高气温38℃，极端最高气温出现在7月上旬—8月上旬；最低气温-21.2℃，极端最低气温出现在1月下旬—2月初。

历年平均降水量689～717.2mm，年最大降水量1032.2mm（90年），年最小降水量471mm（89年）。

全年平均晴日为90天，日照时数2715.5小时，年日照百分率为62%。

地处海滨，气流水汽含量充沛，湿度较大，历年平均湿度为73%，月平均相对湿度均在65%以上。

历年平均气压为1015.9毫帕，其中1月份最高，平均为1025.7毫帕，7月份最低，为1002.8毫帕。

夏季以东南风为主，冬季以西北风为主，全年主导风向为东南风。

年平均风速5.2m/s。

1.1.3场址概况

普东镇区位优势，交通便利，基础设施配套，南距XX港口40公里，离XX国际机场20公里，距济青高速公路人口处2公里。

兰王路、兰岙路、郭城路和南城路横穿境内，市乡路交叉互补，四通八达。

站区东侧紧邻南城路，主出入口朝南，进厂道路由南城路向西引接。

初步判定，拟建站址区不压矿，不压文物，附近无重要通讯设施和军事设施。

但需业主取得政府有关部门的证明文件。

XX一期20MW1.1.3本阶段的工作

参照《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》（GD003-2011），结合本工程项目实际情况，确定本阶段的研究工作范围如下：

1）研究项目所在地区的能源结构，根据国家能源产业政策和环境保护有关法规，论述本项目建设的意义及必要性。

2）调查落实工程建设的场地条件、站址自然条件和周围环境、接入电网的条件等外部建设条件，论证本工程项目实施建设的可行性。

3）根据光伏发电技术的发展现状，结合本工程建设条件，初步拟定适合本工程的主要技术方案，并提出项目实施计划措施和投产后运行管理组织方案。

4）预测工程项目建成投产后对周围环境和劳动场所可能造成的不利影响，提出必要的防范与治理措施。

5）根据初步拟定的工程技术方案和项目实施计划，估算本工程项目建设投资并进行经济评价。

6）进行资源利用与节能分析、风险分析、经济与社会影响分析，为项目决策提供科学依据。

7）综合各项研究成果，对本项目建设的可行性和下一步工作提出结论意见和建议。

我院接到公司委托后，组织了有关设计人员与业主就项目可行性研究工作的开展进行了交流，并派员赴XX省XX进行了调研，随后进行了本项目的可行性研究工作。

项目地点水平面上年辐射量为1447.4kWh/m2。

通过分析，本项目所在地区太阳能资源丰富，年平均太阳辐射量比较稳定，属于太阳能辐射资源丰富区域，能够为光伏电站提供充足的光照资源，实现社会、环境和经济效益。

建议本项目业主在电场区域内安装太阳辐射测量装置，取得一年的数据后，对本次分析的原始数据进行验证，并对发电量进行核算。

就工程地质而言，构成工程风险的影响因素主要包括：

站址区域稳定性、地震活动性、地基稳定性、地下水条件和不良地质作用等。

现针对本工程可能构成工程风险的条件和因素进行分析评价如下：

1）、区域内断裂构造虽然较为发育，但近场区范围内无全新世活动断裂和发震构造分布，区域断裂构造对工程站址的稳定性不构成影响。

近场区范围内历史上未发生过5级及以上地震，拟建场地处于相对稳定区。

2）、拟建场地地基土的工程性质较差，地基强度较低，在地震影响烈度达Ⅶ度时，拟建场地的饱和粉土具有发生地震液化的可能。

对于荷重较小、对液化沉陷不敏感的一般拟建建（构）筑物可以采用天然地基。

但对于建筑抗震设防类别为丙类的建（构）筑物，则需采取抗液化措施。

抗液化处理方案可采取振动加密法或干振挤密碎石桩复合地基等进行处理。

3）、拟建场地地下水历年平均最高水位接近地表，地下水对混凝土结构具有弱～中等腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性；对钢结构具有中等腐蚀性。

工程设计中应对基础采取一定的防腐蚀措施。

4）、拟建站址区内无诸如：

岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、采空塌陷区等不良地质作用发育。

上述不良地质作用不会对拟建建（构）筑物造成危害和影响。

综上所述，区域断裂构造对工程站址的稳定性不构成影响，拟建站址区内无诸如：

岩溶、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、采空塌陷区等不良地质作用发育。

工程设计中，对基础采取一定的防腐蚀措施、对建筑抗震设防类别为丙类的建（构）筑物地基采取抗液化处理措施后，不存在影响工程质量的安全隐患。

1.4项目任务与规模

本项目光伏发电场的装机容量为20MWp。

本项目建成后，装机容量占地区电网装机总容量的比例很小，不会对电网的安全运行产生影响。

1.5光伏系统总体方案设计及发电量计算

1.5.1光伏系统总体方案

本项目总装机容量为20MWp，采用分块发电、集中并网方案。

光伏组件采用容量为250Wp多晶硅电池组件，采用固定式安装在大棚顶面南坡面，倾角为18度。

由22个光伏组件串联组成1个光伏串；将9、12或16个光伏串并至一个就地直流汇流箱；将8-10个就地直流汇流箱汇集至直流配电柜，经1台500kW的逆变器逆变；将2台逆变器接入1台1000kVA的35kV箱变（三相双分裂油式变压器）进行升压。

每9或10台箱变采用“箱变T接式接线方式通过集电线路与35kV母线连接，共计3回集电线路，经35kV开关站汇集后1回35kV线路送至电网。

本项目年平均发电量为2320.988万kWh25年平均上网电量为2202.32万kW。

按照装机容量20MWp，地面上年等效利用小时数为：

1447.4小时。

1.6电气设计

XX一期20MW光伏农业科技大棚电站项目发电站装机容量20MWp，在光伏电站内建设35kV开关站，以一回35kV线路接入距该站11km的马山变电站。

光伏电站以35kV电压等级接入系统，送出线路约11km能够满足接入系统要求。

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。

光伏发电系统采用发电单元接线，共计75光伏农业大棚均布在整个场区。

设置有19个逆变器室，逆变器室布置在光伏方阵单元的东部，靠近主要道路。

箱式升压变压器布置逆变器室外附近。

35kV开关站采用单母线接线，布置在整个东部居中侧，采用全户内布置，电缆进出线，单层布置。

开关站包主要括：

35kV配电间、无功补偿装置室、站用电室、主控制室等。

光伏电站内主要电气设备采用微机保护。

35kV集电线路配有过流、速断保护以及35kV零序保护，35kV并网联络线路按接入系统设计和审批文件要求配置保护。

电站为35kV一级电压，以1回出线接入系统。

本项目建成后由XX省调调度，远动信息同时送至XX省调和XX地调。

本项目按“无人值班”（少人值守）的原则进行设计。

电站采用以计算机监控系统为基础的监控方式。

计算机监控系统应能满足全站安全运行监视和控制所要求的全部设计功能。

中央控制室仅设置计算机监控系统的值班员控制台和工程师管理站，不设常规监控控制台。

本项目消防系统的设计，遵照国家“预防为主、防消结合”的方针，根据国家《火力发电厂与变电所设计防火规范》及本工程所处地理位置，消防系统的设置以加强自身防范为主，在具体措施上采取合理的防火措施，防止和减少火灾造成的损失。

主要包括：

1）建筑物火灾危险性分类及耐火等级

2）消火栓给水系统和灭火器布置

3）电力设备消防设计

4）通风空调消防设计

5）消防监控系统根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006等国家有关法律、技术规范及标准进行变电站消防系统的设计。

本项目系统容量为20MWp，按农作物种植要求，规划了75个农作物大棚。

光伏农业大棚基础主要形式有：

独立基础、条形基础。

由于上部太阳能板及支架较轻，因此，对于光伏整列基础的地基暂不做特殊的地基处理，暂按天然地基考虑，其他有墙体处可采用墙下条形基础。

逆变器房及箱式变外壳均为预装箱式结构，分别19个。

逆变器房及箱式变基础采用天然地基，基础采用混凝土结构。

办公楼采用砖混结构，共二层，按使用功能有：

办公室、餐厅、宿舍、资料室及活动房，同时设公共卫生间。

办公楼采用砖混结构，内、外墙采用蒸压灰砂砖，楼面及屋面采用现浇钢筋混凝土楼板。

1.9施工组织设计

本项目进场道路主要为碎石道路，主要道路的路面宽度为6m，设计为双车道，转弯半径为9.0m。

次要道路路面宽为4.0m，设计为单车道，转弯半径为6.0m。

按照永临结合的原则规划施工用电，施工结束后施工电源作为升压站的备用电源永久保留。

施工电源由的10kV线路就近引接，用10kV架空线引至施工现场。

施工生产、生活用水拟采用现场打井取水。

井位选取在生活区附近。

根据光伏电站工程建设投资大、工期紧、建设地点集中等特点，结合工程具体情况，本着充分利用、方便施工的原则进行场地布置，既在形成施工需要的生产能力的同时力求节约用地。

1.10工程管理设计

在工程施工期间，建议设置计划财务、设备管理、工程管理、综合管理、财务审计等部门，在总经理和副总经理的领导下对工程建设进行管理。

在项目运营期间，建议设置计划财务、生产运行、设备管理、综合管理等部门，在总经理和副总经理的领导下对工程进行运行维护管理。

1.11.1环境保护设计

光伏发电是可再生能源，其生产过程不排放任何有害气体，属于清洁能源。

根据本工程的实际情况，对周围环境影响的因子主要有无线电干扰、电磁辐射、生活污水排放、生活垃圾进行分析后，得出结论：

光伏发电场建成后基本对周围的环境无影响。

1.11.2水土保持设计

光伏发电场的开发建设需要经历建设期和生产（运行）期两个阶段，水土流失多集中于建设期。

施工期间，伴随大棚钢结构基础开挖、施工道路开挖填筑等施工活动，将扰动原地表、破坏地表形态，导致地表裸露和土层结构破坏，遇降雨或大风天气将产生水土流失；工程运行期间，地表开挖、回填、平整等扰动活动基本结束，水土流失程度将大幅度降低，但因扰动后的区域自然恢复能力降低，并具有明显的效益发挥滞后性，仍将会产生一定的水土流失。

根据工程布置及水土流失特点，本工程将采取的主要防治措施如下：

施工期要平衡施工，大棚钢结构基础土石方开挖与混凝土浇筑的进度必须按比例进行。

先期进行的场内道路、1.12劳动安全和工业卫生设计

遵循国家已经颁布的政策，贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，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全与健康。

通过对施工期存在的高空作业、基坑开挖、防雷防电等工作可能存在的危害因素，对运行期可能存在的防火防爆、电气伤害、机械伤害、电磁辐射等可能存在的危害因素进行分析，提出相应对策，并成立相应的机构和应急预案。

对施工和安全运行提供良好的生产条件，有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大，降低经济损失，保障生产的安全运行。

工程技术方案和设备材料、建筑结构等方面，充分考虑了节能的要求，减少了线路的投资，节约了土地资源。

在工程的设计中严格贯彻了节能、环保的指导思想。

1.14工程设计概算

1）依据太阳能发电工程技术标准GD003—2011《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》（试行）

2）采用风电场工程技术标准《陆上风电场工程概算定额》（NB/T31010-2011），不足部分采用中国电力企业联合会发布中电联技经（2007）138号文《电力建设工程概算定额》（建筑、电气册）（2006年版）。

3）人工预算单价参考《陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准》。

4）太阳能电池组件按照市场询价4元/W计列，1MWp逆变器房按照市场询价40万元/台套计列。

其他设备按国内价格水平估列，并参考同类工程设备价格计列。

5）主要设备、其他设备的安装费按风电场工程技术标准《陆上风电场工程概算定额》（NB/T31010-2011）费用计列；主体建筑按工程量乘单价，其他建筑按工程量乘单位扩大指标或参已建类似工程计算。

基本预备费按1.5%计算，资本金按占总投资的30%计算。

6）工程静态投资：

21600万元，其中电站投资17600万元，农业投资4000万元，单位投资8800元/kW。

7）建设期贷款利息：

264.62万元。

1.15.1财务评价

财务评价依据国家计委和建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）及国家现行的财务、税收法规。

通过对本项目项目投资、项目资本金、投资各方的计算，财务盈利能力分析指标均

符合国家有关规定及投资方要求，财务净现值均大于零，表明该项目在财务上是可行的。

从本项目的资产负债表可以看出，在投产初期资产负债率较高，但随着投产后还贷能力的增加，负债率逐步下降，并在其后逐年均衡，这表明本项目的资产可以抵补负债，有较强的清偿能力。

可行性研究阶段所确定的条件与参数，必然存在着一定的不确定性。

通过对影响项目经济性的较敏感因素――工程投资、发电量、利率进行单因素变化敏感性分析。

说明该方案在上网标杆电价为1.2元/kWh（含税）的情况下，从各因素对内部收益率的影响来看，投资的降低、电量的增加和利率的降低都可以提高本项目的内部收益率。

项目具有一定抗风险能力。

1.15.2社会效果分析

分析来看，经济效益指标符合国家有关规定，从技术和经济上看项目是可行的。

大规模的光伏并网电站可以充分利用当地的太阳能资源，与其他化石能源发电方式相比，可使有害物质排放量明显减少，大大减轻了对环境的污染。

促进改善XX省的能源结构和当地经济和旅游业的发展。

1.16结论及建议

通过对XX一期20MW光伏农业科技大棚电站项目可行性研究，对电站是否满足国家和当地政府的政策，对光能资源、建设条件、太阳能设备、电力设备、以及投资估算和财务分析进行了分析，经过论证、比较，测算并评价了该项目可能取得的经济效益。

研究结果表明：

本项目满足国家和当地政府的有关政策、在技术上是可行的、经济上是合理的。

该项目建成后，不仅对提供电力，减少污染，节约资源有着积极的社会、环境效益，而且具有一定的偿债能力，投资方内部收益率较好，项目在经济效益、社会效益和环境效益诸方面均可行。

项目建设过程中，一定要注意搞好项目风险分析和评价，搞好农民土地的补偿，保证社会公平，保证社会和谐稳定。

本项目光伏发电工程特性数据见表1.17-1。

表1.17-1光伏发电工程特性表

一、光伏发电工程站址概况

项目

单位

数量

备注

装机容量

MWp

20

占地面积

亩

1000

海拔高度

m

27

经度（北纬）

（º´"）

36º29´

经度（东经）

（º´"）

120º22´

工程代表年太阳总辐射量

MJ/m2

5210.64

二、主要气象要素

项目

单位

数量

备注

极端最高气温（℃）

42.2

极端最高气温（℃）

极端最低气温（℃）

-22.4

极端最低气温（℃）

最热月平均相对湿度

81%

最热月平均相对湿度

最大冻土深度（cm）

50

最大冻土深度（cm）

夏季平均室外风速

2.6m/s

夏季平均室外风速

夏季主导风向及频率

SSE13%

夏季主导风向及频率

冬季平均室外风速

3.2m/s

冬季平均室外风速

年平均风速

5.2m/s

年平均风速

历年平均降水量

689～717.2mm

历年平均降水量

三、主要设备

编号

名称

单位

数量

备注

1光伏组件（型号：

多晶硅电池250Wp）

1.1

峰值功率

Wp

250

1.2

开路电压Voc

V

37.8

1.3

短路电流Isc

A

8.60

1.4

工作电压Vmppt

V

31.0

1.5

工作电流Imppt

A

8.05

1.6

峰值功率温度系数

%/K

-0.45

1.7

开路电压温度系数

%/K

-0.35

1.8

短路电流温度系数

%/K

0.05

1.9

10年功率衰降

%

≤10

1.10

25年功率衰降

%

≤20

1.11

外形尺寸

mm

1650×992×40

1.12

重量

kg

19.5

1.13

数量

块

1.14

向日跟踪方式

——

——

1.15

固定倾角角度

（º）

18°

2逆变器（型号：

SG500KTL）

2.1

输出额定功率

kW

500

2.2

最大交流侧功率

kW

550

2.3

最大交流电流

A

1176

2.4

最高转换功率

%

98.6

2.5

欧洲效率

%

98.2

2.6

输入直流侧电压范围

VDC

900

2.7

最大功率跟踪（MPPT）范围

VDC

500-850

2.8

最大直流输入电流

A

1250

2.9

交流输出电压范围

V

210-310

2.10

输出频率范围

HZ

48.5-51.5

2.11

功率因数

-0.95（超前）-0.95（滞后）

2.12

宽/高/厚

mm

2800*2180*850

2.13

重量

kg

2288

2.14

工作环境温度范围

℃

-25∽+55

3箱式升压变电站（型号：

S11—1000/500-500kVA，37±2X2.5%/0.27/0.27kV）

3.1

台数

台

19

3.2

容量

kVA

1000

3.3

额定电压

kV

35

4升压主变压器（型号：

）

4.1

台数

台

0

4.2

容量

MVA

4.3

额定电压

kV

5升压变电站出线回路数、电压等级和出线形式

5.1

出线回路数

回

1

电缆

5.2

电压等级

kV

35

四、土建施工

编号

名称

单位

数量

备注

1

钢材量

t

7500

1

2

土石方开挖

m3

88000

2

3

土石方回填

m3

77600

3

4

基础混凝土

m3

13353

4

5

钢筋

t

1200

5

6

施工总工期

月

6

6

五、概算指标

编号

名称

单位

数量

备注

1

静态总投资

万元

21600

2

动态投资

万元

21864.62

3

单位千瓦静态投资

元/kWp

1080

4

单位千瓦动态投资

元/kWp

1093.23

六、经济指标

编号

名称

单位

数量

备注

1

装机容量

MWp

20

2

年平均发电量

万kW.h

2320.988

3

上网电价（25年）

元/（kW.h）

1.2

含税

4

投资财务内部收益率（税前）

%

11.51

税前

5

投资财务内部收益率（税后）

%

10.38

税后

6

资本金财务内部收益率

%

12.36

税后

7

项目投资回收期

年

10.63

税后

2太阳能资源

2.1区域太阳能资源概况

我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7万亿吨标准煤，对1971～2000年辐射资料进行统计，我国太阳年总辐照量基本上在3780～8820MJ/m2之间，大于3780MJ/m2的地区占国土面积的96%以上。

按太阳能总辐照量的空间分布，我国可以划分为五个区域，见表2.1-1。

表2.1-1我国太阳能资源区划表

等级

年辐射总量 （MJ/m2·a）

年日照时数 （h/a）

等量热量所 需

标准燃煤 （kg）

地区

Ⅰ

6680-8400

3200-3300

225～285kg

宁夏北部，甘肃北部，新疆南部，青海西部，西藏西部太阳能资源最丰富地区

Ⅱ

5852-6680

3000-3200

200～225kg

河北西北部，山西北部，内蒙南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部，新疆南部 较丰富地区

Ⅲ

5016-5852

2000-3000

170-200㎏

XX，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 中等地区

Ⅳ

4180-5016

1400-2000

140-170㎏

湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，陕西南部，安徽南部较差地区

Ⅴ

3344-4180

1000-1400

115-140㎏

四川大部分地区，贵州 最差地区

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于5000MJ/m2·0，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。

特别是Ⅰ、Ⅱ类地区，正是人口稀少、居住分散、交通不便的偏僻、边远的广大西北地区，经济