滩涂并网光伏电站实施方案.docx
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滩涂并网光伏电站实施方案
20MW滩涂并网光伏电站
实施方案
1综合说明
1.1概述
1.1.1工程地理位置及规模
xx市20MW大型并网光伏电站位于xx市孙家瞳镇沙窝村海边滩涂地带，建设光伏电站及办公生活设施，建设工程总面积约760亩。
xx位于山东半岛东部、黄海之滨的一颗璀璨的明珠，与韩国隔海相望，是我国距韩国最近的地区。
是国务院批准的沿海经济开放城市，拥有国家一类对外开放港口----石岛港。
xx总面积一千三百多平方公里，人口七十万，海岸线总长达到一千多里。
三面环海，气候温和，风光秀丽，名胜古迹众多。
成山头、桑沟湾、石岛、槎山四大风景区绚丽多姿，各具特色，构成千里海岸旅游线，每年都吸引着大批国内外客人游览观光。
xx市大部分地区为北温带季风型大陆性气候，四委变化及季风进退明显。
但由于三面环海，地形复杂，形成了明显的地区性差异：
虽属大陆性气候，但具有海洋性气候的特点，与相似纬度的内陆地区相比，具有冬暖、夏凉、春冷、秋温及温差小、风大、雾多、雨水充沛等特征。
海边潮间带滩涂地质特征是：
在大潮高潮期间被海水淹没，大潮低潮期间露出的陆海过渡地带，其海岸地貌如下，粉沙滩，组成物质主要为粉砂，滩面宽阔平坦，滩面最宽可达8km，坡度0.03%。
滨海路环绕海滨，距离项目地直线300米，交通便利。
（附项目所在地图）
图2-2项目建设地区位图
本工程总装机容量为20MW，发电设备为薄膜光伏电池组件，安装方式主要为固定安装，安装高度为200cm到400cm之间，单个光伏组件功率为65Wp，自重为14.4kg以内，基础埋深2.5m左右。
电气控制室建筑物单层布置，采用混凝土基础，基础埋深为2m。
1.1.2工程任务及投资方简介
1.1.2.1工程任务
本主要包括太阳能光伏发电系统、太阳能资源、项目任务和规模、太阳能光伏组件选型、布置及发电量估算、电气、土建工程、施工组织设计、工程设计概算、财务评价等方面进行研究。
1.1.2.2投资方简介
1.1.3建设必要性
（1）xx不仅有较好的太阳能资源，而且有完善的电网和较大常规能源的装机。
进行太阳能工程的建设，可以充分的利用好xx的资源，增加山东的绿电供应，改善山东的能源结构；保护环境、减少污染；节约有限的煤炭资源和水资源。
（2）xx市气候湿润、日照时间长、太阳辐射较强，太阳能资源比较丰富。
大部地区年日照时数在2900～3500小时，日照百分率56%，年太阳辐射量可达5781MJ/m2。
按照我国太阳能资源区划划分，属于Ⅲ类，即太阳能资源丰富区，太阳能具有较好的开发优势。
1.1.4本期工程建设规模
本期工程规划为20MWp太阳能光伏发电项目。
1.2太阳能资源
1.2.1我国太阳能资源概述
我国的太阳能十分丰富，全国2/3以上地区的年辐射量大于5020MJ/m²，年日照时数在2000小时以上，我国陆地表面每年接受的太阳能就相当于17000亿吨标准煤。
太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个外，基本上是南部低于北部，由于南方多数地区云多雨多，其太阳能资源的分布特点与北方太阳能资源分布特点不同,太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的升高而增长。
中国的太阳能资源与同纬度的其他国家相比，除四川盆地和与其毗邻的地区外，绝大多数地区的太阳能资源相当丰富，和美国类似，比日本、欧洲条件优越得多，特别是青藏高原的西部和东南部的太阳能资源尤为丰富，接近世界上最著名的撒哈拉大沙漠。
1.2.2xx市太阳能资源简介
本报告中所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。
此卫星测量数据所组成数据库已被全球认同，并广泛应用于工程设计。
xx市20MW并网光伏发电项目选址位于孙家瞳镇，纬度跨域范围小于0.1度，选址场地地势较为连续和平整。
项目实施地的太阳能资源如表2-1。
表1-1项目实施当地平均气候值
月份
月平均温度（°C）
各月光伏阵列水平面上的平均日辐射（kWh/m²/日）
各月光伏阵列32°倾斜面上的平均日辐射
一月
2.2
2.66
4.31
二月
2.6
3.69
5.17
三月
5.0
4.79
5.76
四月
9.3
5.73
5.86
五月
13.9
6.03
5.48
六月
18.4
5.93
5.15
七月
21.9
5.29
4.86
八月
23.6
5.19
4.87
九月
21.3
4.76
5.19
十月
16.5
3.74
4.83
十一月
10.6
2.68
4.15
十二月
5.2
2.26
3.78
年平均
12.5
4.40
4.95
xx市位于北纬37.5,东经122.1，季风影响显著，根据xx地区数据资料，xx的年平均太阳能水平面辐射量为4.40KWh/m2/day，在32度倾角上的辐射量为4.95KWh/m2/day。
属于太阳能资源较丰富地区,适合建设光伏电站项目。
1.3工程地质
地基岩土层及分布特性：
在30m勘探深度内上部为第四系粉土，下部为第三系上新统（N2）粉质粘土层和玄武岩。
场地
岩土名称
承载力特征值（fak）kPa
压缩模量ES1-2
MPa
弹性模量E
103MPa
南区
粉土
120
2.8
12
粉质粘土
180-200
3.5
16
北区
粉土
123
2.9
11
变电站
粉土
125
2.9
12
拟建场地位于xx市北部地区，场地内断裂不发育，未发现不良地质作用，场地稳定性好，适宜建设。
工程场地设计基本地震加速度为25g，抗震设防烈度为7度。
工程场地土的标准冻结深度为0.3m。
工程场地内地下水位埋藏较浅，对基础和施工无影响。
总之，建设场地为一稳定地块，适宜建站。
1.4项目的任务和规模
1.4.1项目所在地概况
xx市通过生态县、美丽乡村和森林城市的建设，森林覆盖达198万亩，其中树林面积100万亩。
新增造林30万亩，森林覆盖率70%，建成绿化通道155公里。
因此项目选址不受风沙影响。
项目所在地具有富集的太阳光照资源，保证了高发电量；靠近主干电网，能减少新增输电线路的投资；主干电网的线径具有足够的承载能力，在基本不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力；离用电负荷中心市区近，可以减少输电损失；场地开阔、平坦，扩容空间大；交通运输、生活条件便利；能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消部分电价成本；同时电站建成后，由于采用的是太阳能单轴补光追踪系统，设备下面可以套种杨桐等经济作为，在提高土地使用效率的情况下，每年也可以产生将近160万元的经济效益。
在此建设太阳能发电站，既可以方便地将太阳能电力电场开关站接入电网系统，减少输电损失，同时还可以起到积极的宣传作用。
1.4.2电力系统现状和发展规划
本工程所属电网为电网。
电网拥有500kV线路44条，总长度3336km；220kV线路243条，总长度8970km；500kV变电站7座，主变压器14组，总容量1075MVA。
220kV变电站97座（含用户站2座），主变压器181台，总容量5467MVA。
项目所在地xx电网具备500kV、220kV线路，其中500kV电网线路经xx电网与山东电网相连。
山东省电力系统规划
表1-4电力需求预测表
项目
2010年
2015年
2020年
高方案
全社会用电量
75001
75211
60524
发电负荷
4552
5991
7395
符合利用小时数
4432
6167
7667
中方案
全社会用电量
65001
67910
22472
发电负荷
4080
5267
6426
符合利用小时数
4112
5500
6667
低方案
全社会用电量
24003
36538
45385
发电负荷
3716
4675
5553
符合利用小时数
3840
5000
5833
根据电力调整优化结构的目标，到2010年，关停5万kW以下小火电机组250万kW，使高参数、大容量空冷环保燃煤机组达75%以上，风电、水电，煤层气发电、生物质能发电等清洁、可再生能源发电装机达到6%以上。
xx市电力建设现状及电力发展规划
至2005年底，xx市电网拥有500KV公用变电所1座，主变2台，容量150万千伏安；全网拥有200KV公用变电所9座，主变15台，容量219万千伏安；110KV公用变电所44座，主变70台，容量260.65万千伏安，用户变3座，主变5台，容量15.65万千伏安；35KV变电所99座，容量109.606万千伏安，其中公用变54座，容量75.775万千伏安，用户变45座，容量75.775万千伏安32.831万千伏安；
10KV及以下配变22405座，总容量441.3714万千伏安，其中公用变11744座，容量为194.9791万千伏安，其中公用变10661座，容量为246.3923万千伏安。
考虑城市经济和社会发展综合因素，预测xx市2010年供电量为149亿kW·h，最大供电负荷达到147MW。
“十一五”期间供电量、供电负荷年均增长分别为9.78%、10.06%。
xx市负荷预测详见表3-2：
表1-5xx市2008～2010年供电量、供电负荷预测单位：
×108kW·h、MW
年度
2008
2009
2010
递增率
供电量
118
127
136
9.78
最大供电负荷
204
222
239
10.06
目前纯火电这样一种单一的电源结构难以满足xx地区用电需求和电力系统可持续发展的战略要求。
从长期看，xx地区未来电力需求巨大，为新能源的发展提供了巨大的潜在市场。
xx市电网现状及规划
xx市供电网由220kV、110kV和35kV三级电压组成，目前只有1座220kV变电站，为双变双线运行；9座110kV变电站和9座35kV变电站，总容量939.3WVA。
另外正在建设220kV梅溪变电站。
2008年，xx市供电量105000万kW·h，最高供电荷530MVA。
表1-6xx市最大负荷预测结果表
年度
2008
2009
2010
供电量（万kWh）
105000
118800
121500
最大负荷利用小时数
516
588
630
最大负荷（万kW）
530
603
648
1.4.3项目与系统的关系
考虑后续光伏电站建设进度尚未明了，本期以35kV电压等级接入系统，本期工程建设的线路送出能力适当考虑后续一定容量，可以保证光伏电站约20MWp容量的电力送出，待后续容量超过100MWp以后，光伏电站开关110kV电压等级，新建1回110kV线路送出。
1.4.4光伏电场规划目标及工程规模
本工程太阳能规划容量20MWp太阳能光伏并网电站，计划2014年开工建设，2014年并网发电。
1.5光伏组件选型和布置
1.5.1光伏组件的选型
太阳能光伏电池主要有：
晶体硅电池（包括单晶硅Mono-Si、多晶硅Multi-Si、带状硅Ribbon/Sheet-Si）、非晶硅电池（a-Si）、非硅光伏电池（包括硒化铜铟CIS、碲化镉CdTe）。
因此从转换效率、组件性能、设备初投资几方面综合考虑，本工程拟采用环保经济型薄膜电池组件。
本阶段暂按HNS-ST65型薄膜电池组件考虑。
1.5.2光伏组件布置
1.5.2.1光伏组件方阵的安装方式
光伏方阵的安装方式采用固定式、倾角32度。
1.5.2.2光伏方阵的方位角和安装倾角的确定
对于北半球而言，光伏阵列固定式安装朝向正南即方阵垂直面与正南的夹角为0°时，光伏阵列在一年中获得的发电量是最大的；所以，本项目确定光伏组件方阵的方位角为0°。
综合考虑积雪、占地面积、阴影遮挡、支架承载等因素，旨在追求倾斜面全年最大辐射量及全年最大的发电量，倾角为32度。
1.5.2.3光伏方阵行距的确定
经计算，该电站地处N37.5°，最后考虑综合因素拟定系统光伏方阵行距约为5.m，另设置检修道路宽为4m。
1.5.3光伏电站年发电量和年利用小时数的估算
光伏系统总效率：
η1×η2×η3×（1-4%）≈84.3%；
25年内平均每年发电量：
2348.5万kWh；
年等效满负荷运行小时数：
1806.75h。
1.6电气
1.6.1开关站接入系统方案
本期光伏电站出单回35kV线路接至沙窝110kV变35kV侧，导线型号LGJ-240，长度约4km，光伏电站场内开关站35kV母线的短路电流取7.5kA，短路容量为480.6MVA。
工程最终接入系统方案，需在接入系统设计中详细论证，并经上级主管部门审查后确定。
1.6.2电气主要设备的选型和布置
1.6.2.1电气主要设备的选型
逆变器选用无隔离变、每台容量500kW的逆变器，输出315V三相交流。
变压器选用干式变压器容量为1000kVA，电压比为38.5±2x2.5%/0.315kV，接线组别为Dyn11。
35kV配电装置采用户内手车式成套开关柜，开关柜内配真空断路器，短路水平按7.5kA选择。
35kV电缆采用YJY23-26/35kV型。
380/220V配电装置选用GCS或MNS型开关柜。
站用变压器选用10系列干式变压器。
1.6.2.2电气主要设备的布置
本工程35kV变压器布置在每个1MWp方阵内，这样分开布置电缆比较短经济方便。
继电保护间、站用电室均布置在主控室内。
直流屏和逆变器布置在每个1MWp光伏发电单元区域内的分站房内，每个分站房内布置2面直流防雷配电柜、2面500kW逆变器和一个1000kVA干式开关变压器，共20个分站房。
20MWp工程总计40面直流防雷配电柜、40面500kW逆变器和20个1000kVA干式开关变压器，共20个分站房
1.6.3光伏电站集电线路接线方案
20MVA太阳能阵列共设20台1000kVA35kV干式开关变压器，线路接至35kV集电线路送至站内35kV配电装置，每回35kV集电线路由5台干式开关变并联构成，本期共4回集电线路接入35kV母线。
35kV采用单母线接线。
本期工程光伏发电集电线路采用直埋敷设，过路处穿管敷设。
1.6.4光伏电站主要电气设备的控制保护
光伏站拟采用微机监控。
设站控层和间隔层。
站控层由包括上位机、通讯网络、网络交换机、及光纤环网设备等组成，安装于主控制室。
间隔层设备由逆变器、箱变智能测控单元智能电度表、温度及日照辐射传感器等组成，安装于各分站房内。
间隔层设备通过通讯管理机及光纤环网设备与站控层设备通讯。
1.6.5光伏电站调度及通信
根据光伏电站的机组容量、电压等级及地理位置，确定本光伏电站由中调和xx区调实施两级调度管理，远动信息同时送往中调和xx区调，计量信息同时送往中调计量主站和xx局计量中心。
1.7工程消防设计
1.7.1工程消防设计
本工程主要建（构）筑物有综合楼、35kV屋内配电室等。
根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》》（GB50229-2006）中的要求，本工程中综合楼体积约为600m3，火灾危险性为戊类、耐火等级为二级，因此本工程需设置水消防给水系统。
箱式变压器为1MV·A，采用移动式干粉灭火器消防。
本工程设消火栓给水系统和移动式灭火器。
在站区设室外消火栓，消防管道在综合楼区域布置成环状，在综合楼、仓库及汽车库内设室内消火栓和灭火器。
本工程设生活、消防水泵房、消防蓄水池各1座，泵房内设消防泵2台，消防稳压泵2台。
消防补水由站外深井泵补给。
综合楼、35kV配电室、分站房等各构（建）筑物设置移动式磷酸铵盐干粉灭火器。
1.7.2施工期消防设计方案
施工临时建筑间设置防火通道，满足消防车通行。
将危险品库布置在远离其它建筑物的区域，并设置明显标志。
在箱式变压器施工现场设置移动式灭火器。
在开关站施工现场设置多处移动式灭火器，所有安放有灭火器的位置均设有明显标志。
并设置消防工具架。
施工单位配有专业消防员，每天进行消防检查。
1.8土建工程
1.8.1工程项目的规模、等级、标准
本期建设容量20MWp光伏发电太阳能。
依据《建筑结构荷载规范》（2006年版）及《建筑抗震设计规范》：
（1）设计使用年限：
50年。
（2）基本风压：
0.35kN/m²。
（3）基本雪压：
0.25kN/m²。
（4）抗震设防烈度：
7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组：
第二组。
（5）光伏电站水位埋深在地表下2.50m左右，开关站地下水在地表下2.20m左右，地下水对基础及施工无影响。
（6）该场址地基土类型为软泥土，建筑场地类别为
类。
（7）该地区土壤的最大冻结深度为0.20m，标准冻结深度为0.15m。
1.8.2总体方案布置
开关站区总体呈矩形，电气设备区位于站区北侧，站区南侧为生产及生活区域。
本期35kV由站区西北侧进入35kV屋内配电装置室，由于本期容量较小，35kV出线向东接入沙窝110kV变电站35kV侧。
综合楼位于站区中部靠西，仓库及汽车库位于综合楼的东侧，消防水泵房与反渗透处理室位于综合楼南侧，这种布置管道短捷、开关站占地较小。
开关站东南侧相应布置了广场和绿化用地。
进站道路由东南侧进入站区。
该进站道路由站区北侧现有沥青道路引接，引接长度约为900m。
为最大的利用太阳能规划用地，本期光伏站区整体呈不规则布置。
光伏站区每1MWp为一发电单元，共20MWp。
每一发电单元配置一套分站房，其中分站房位于该发电单元的中部，这种布置低压集电线路较均衡，最大减少了低压线损。
该进站道路由站区东侧市道211线引接，引接长度约为850m。
1.8.3光伏组件支架
光伏组件支架设计充分考虑自重、风压、抗震等因素，采用型钢结构，材质为Q235-B钢。
型钢支架结构形式采用钢排架—支撑体系，支架采用方钢柱，方钢横梁；纵向支撑、檩条采用角钢及钢筋。
光伏板钢支架计算根据现行规范《钢结构设计规范》GB50017-2003及《建筑结构荷载规范》（2006年版）GB50009-2001，采用大连REI公司STAAD/CHINA2007程序进行计算。
光伏支架与基础连接保证牢固可靠。
1.8.4光伏组件基础
太阳光伏板支架基础暂定埋深2.5m，地面上2m,支架基础采用现浇钢筋混凝土独立基础，基础混凝土强度等级为C30，基础下设100mm厚C10素混凝土垫层。
1.8.5箱式变压器的基础设计
每1MW发电单元配置一台箱式变压器，共计20台。
箱式变压器基础形式为钢筋混凝土箱式基础。
1.8.6主要建筑物的设计
本光伏电站主要建筑物包括综合楼、35kV配电室、仓库及汽车库、380/220V配电室、分站房。
1.9施工组织设计
1.9.1施工条件
1.9.1.1施工供水
本工程施工高峰期用水量为50t/h。
现场施工时在开关站南侧、光伏站区的东侧各打井一口，井深约3m，由管道输送到蓄水池。
站区附近施工用水可直接用管道输送，其它距离较远的施工点用水罐车或水箱运输。
水质应满足生产、生活使用要求。
临时供水系统考虑电站建成后生产和生活用水需要，“永临结合”建成永久供水系统。
1.9.1.2施工供电
本工程施工高峰期用电负荷为200kVA。
施工供电由站址周围10kV线路接入。
另外配备6台30kW移动式柴油发电机作为光伏板区域的施工电源，其移动方便，适应太阳能施工的特点，满足生产及生活用电。
1.9.1.3建筑材料
本工程所用水泥、木材、钢材、砂石骨料、油料等建筑材料经过现场调研，经与建设单位和当地政府沟通，均可在当地购买，当地材料供应量和种类完全满足工程建设需要。
1.9.1.4机械维修
必要的部件加工机械维修可在xx相关厂家进行加工与维修，一般小修设在施工场地。
1.9.2交通状况
xx市境内交通便利，区位优越。
项目所在地孙家瞳镇沙窝村，占地面积760亩，开关站北侧约800m处有一现状沥青道路东西向通过，该路与市镇道路网络连接，开关站进站道路由其引接,引接长度约为900m。
工程外部交通比较便利。
施工时，先施工站内道路，待施工光伏板基础、安装光伏板可利用站内道路进行施工。
施工时尽量不破坏原有地貌，如必需破坏时，须在施工结束后恢复原状。
1.9.3光伏组件的安装方法
太阳能光伏发电工程零配件体积小，重量较小。
不需要特殊的运输和吊装方案，仅需常规运输机具和安装工具即可。
1.9.4主要建筑物施工方法
（1）场地平整方案
障碍物清理。
地表土的清理。
土方量测量及站区内控制放线。
在场地平整时，采用推土机、挖掘机、自卸汽车、压路机等机械，回填土要分层夯实碾压，施工要求按照相关规范执行。
（2）站内建筑物施工方案
基础开挖及基础施工。
脚手架工程。
主体砌筑工程及封顶。
屋面及防水工程。
内外装修工程。
（3）变电架构施工方案
对钢管、钢梁等加工件进行验收。
排杆及连接。
构架组立。
二次灌浆。
架构、设备支架的测量定位及高程控制。
在土建专业施工时，电气专业技术人员应到现场配合土建施工，做好预埋件、预留孔洞、过路电缆预埋管、接地网的施工。
1.9.5施工总布置原则
（1）施工总布置遵循因地制宜，利于生产、生活，方便管理，安全可靠、经济适用的原则。
（2）充分考虑光伏组件的布置特点。
（3）根据工程区域地质条件及施工布置，统筹规划，尽量节约用地，合理布置施工临时设施，尽可能实现永临结合。
（4）结合当地的条件，合理布置施工供水与施工供电。
（5）施工期间施工布置必须符合环保要求，尽量避免环境污染。
1.9.6施工进度及主要建筑材料、施工机械设备
1.9.6.1施工进度编制原则
（1）不考虑冬季混凝土浇注工作。
（2）管理站土建、设备安装及调试等根据总建筑面积及设备情况，与光伏组件安装相协调安排工期。
（3）施工期可根据施工单位实际能力部分调整。
本工程从工程开工至工程竣工建设总工期为6个月。
工程筹建准备期1个月。
1.9.6.2主要建筑材料
水泥、木材、钢材、砂石骨料、油料等建筑材料可就近在xx市xx市购买。
1.9.6.3施工机械设备
（1）太阳能光伏发电工程占地面积较大，单机工程量小，整体工程量集中，施工时需频繁移动施工机具，特别是混凝土施工机具。
（2）施工高度低，速度快，难度不大。
（3）零配件重量小，倒运方便，安装较为简单。
1.9.7永久占地和临时占地的数量
本工程久永占地为50.63hm2，临时占地1.10hm2。
1.10工程管理设计
1.10.1光伏电场的定员
工程管理机构的组成和编制按如下原则：
全站定员10人，其中，运行人员4人，检修人员和其他工作人员4人，管理人员2人。
实行两班制，每十天轮一班。
1.10.2主要工程管理方案
太阳能电站管理系统只分生产基地区域。
生产基地为太阳能电站内的组件及其他配套设施。
1.11环境保护和水土保持设计
1.11.1环境保护方案
1.11.1.1环境空气污染防治措施
施工期：
主要为施工扬尘和车辆排放的尾气。
施工开挖等土建活动产生的粉尘排放源低、颗粒物粒径较大，因此其对环境空气的影响主要局限在作业面范围内。
主要采取定期喷洒作业面，大风天加
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