水面光伏电站方案设计纲要Word文档格式.docx

水面光伏电站方案设计纲要Word文档格式.docx

《水面光伏电站方案设计纲要Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水面光伏电站方案设计纲要Word文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1水面光伏项目选址

光伏发电站选址时，应结合电网结构、电力负荷、交通、运输、环境保护要求，出线走廊、地质、地震、地形、水文、气象、占地拆迁、施工以及周围工矿企业对电站的影响等条件。

选址工作主要分为两部分：

一是搜集相关资料（政策、资源、附近项目资料等），对资料进行分析，估算项目的规模、发电量、成本等，最终得到初步收益率；

二是到现场进行实地考察，包括对周围环境，建设条件等的考察。

1.1资料收集

1.1.1当地规划

需要收集当地光伏规划及城镇建设规划，场区水利规划等，确认场区土地性质、林业性质，收集场址处建设电站的环境影响评价要求，确认是否涉及文物、水源地、军事设施等相关敏感性因素。

1.1.2气象资料

需要收集当地气象站常年监测数据，气象数据要求具有代表性，收集需包含的气象要素有：

太阳能辐射数据、风速（包括平均风速和极端风速）、气压、气温（平均气温和极端气温）、降水量（平均降水量和最大年降水量、最大月降水量、最大日降水量）、蒸发量（平均蒸发量和最大蒸发量）、日照时数、雷暴天数、积雪、冻土、雪压、风向等。

1.1.3水文资料

需要收集河流、水库、鱼塘或者湖泊的径水深、径流量资料（径流量大小和径流量的季节、年际变化），流速、水位资料，降雨蒸发资料，汛期长短，有无结冰期，含沙量，悬移质泥沙资料及颗粒级配资料，补寄类型、水质等资料。

水库的设计洪水位、水库使用寿命。

排涝能力，在必要的情况下需要做洪勘报告。

1.1.4电网资料

需要收集当地电网结构现状及未来电网规划、当地电力消纳情况及电力需求，当地电源分布情况，附近的变电站的载荷现状及余量。

1.1.5地质资料

需要收集水域周边的地形地貌、工程地质、岩石组成以及水域水底的地形、地质等资料，在必要的情况下需要做详细的地勘报告。

1.2选址依据

1.2.1政府规划

站址选择应取得的相关协议，需要符合规划部门、国土部门、林业部门、文物部门、环保部门、水利部门等相关部门的要求。

其中规划部门需确定场址是否符合城镇规划，与该地区其他规划是否冲突；

国土部门需确定场址的土地性质满足国土部门及相关政策要求；

林业部门需确定场址不涉及国家级自然保护区；

文物部门需确定场址涉及区域地下或水下不涉及文物保护；

环保部门需确认场址处建设电站符合环境影响评价要求；

水利部门需确认场址符合其取水、排水的要求。

1.2.2光资源条件

水上光伏项目要求选在有丰富太阳能资源、面积广阔的内湖或水库中。

拟选站址若处于我国南方地区，一般要求太阳总辐射年总量大于1300kwh/（m2.a），北方地区，一般要求太阳总辐射年总量大于1400kwh/（m2.a），最终要根据不同地区电价、建设成本等条件进行综合分析确定。

1.2.3周围环境

拟选场址周围应无高山、大树、建筑物等阴影遮挡，避免影响发电量；

要求径流稳定，防止水流过大导致光伏浮体在水流冲击下发生碰撞；

风速不大：

由于水体表面粗糙度小于陆地，无疑摩擦力小于陆地，因此水面风速比陆地大。

选址是需防止光伏组件在风荷载作用下产生移动，减少浮体拉杆及固定绳索的受力；

水位变化不大，漂浮式项目需防止因水位变化造成浮体倾斜，桩柱式项目需防止水位过高水面淹没组件，或者水位过低影响运维等因素；

无台风暴雨等恶劣天气，防止浮体及组件等设备破坏；

冬季无结冰现象，漂浮式项目需防止结冰破坏浮体结构，桩柱式项目需要考虑结冰对组件、桩基等的影响。

1.2.4生态环境

拟选场址要求位于非生态敏感区，不能对水中鱼类、植物等产生不利影响；

不能是饮用水水域，防止对水质产生污染，影响周围居民及动物用水条件；

不能影响生产及生活，不宜影响下游用水、周边农作物灌溉及工厂生产用水。

1.2.5接入及消纳条件

水上光伏项目一般位于鱼塘、内湖和水库，距离居民区较近，若有条件，可考虑在附近居民及工厂就近消纳，减少电力输送损耗。

1.2.6通航要求

查明附近是否有船舶码头，湖泊是否有相关通航要求，查明航道的深度、宽度、转弯半径、许可流速、规定的水上外廊等。

1.2.7建设条件

附近交通情况，主要考虑组件、箱变、线缆及建筑材料等运输条件，后期水上施工设备进场条件是否方便，船上作业要考虑平衡性和安全性，也不能损坏水池堤坝等设施，岸上作业需要有足够的作业空间，并有设备堆放位置。

1.3考虑因素

1.3.1有利因素

选择站址时优先满足以下条件

（1）太阳能资源丰富；

（2）距接入系统变电站近；

（3）交通方便；

（4）地块平整，占地面积较大。

1.3.2不利因素

（1）场址区域为小水库，行洪区、滞洪区、泄洪区等；

（2）场址区域均为沿海滩涂区域；

（3）场址区域位于盐场内；

（4）场址区域为通航水域；

（5）水库的设计周期不足25年。

1.3.3判断依据

满足上述条件后，从以下方面衡量选址是否确实可以建立电站

（1）明确站址的土地性质，使用权状况，是否纳入土地利用规划；

（2）查明站址工程地质情况；

（3）合理评价地质构造及地震效应；

（4）评价站址及临近区域水文地质条件

（5）对高差较大、塘深较深的站址应评估场平后可能产生的开、填方边坡性质、规模；

（6）确定站址周边人文情况，运输条件等。

1.3.4注意事项

出现为拥有有利条件而退其次忽略不利条件的情况时，需从以下几方面下手，尽量消除不利条件带来的影响。

（1）渔光互补场址位于行洪区、滞洪区、泄洪区，需注意以下几点：

（a）站址位于行洪区、滞洪区、泄洪区等，属于水利工程管理范围，项目建设需获请水行政主管部门审批；

（b）光伏工程升压站、重要设施设备防洪水位设计；

（c）站址内自然地势偏低，必要时委托有资质单位开展建设项目防洪评价工作。

（d）需符合水库开发利用规划方案，遵循规划总体范围；

（e）需明确水库管理范围、保护范围；

（f）需明确水库建设的标准及使用年限、设计洪水位、校核洪水位、坝顶标高等。

（2）渔光互补站址在通航水域时，建设方需注意以下几点：

（a）航道的深度；

（b）航道的宽度；

（c）航道转弯半径；

（d）航道许可流速；

（e）规定的水上外廓。

（3）渔光互补场址位于滩涂时，需注意以下几点：

（a）站址位于海滩、河滩、湖滩等，属于水利工程管理范围，项目建设需获请海洋局等主管部门审批;

（b）需明确滩涂海堤堤顶标高;

（4）渔光互补场址位于位于盐场，需注意以下几点：

（a）结合当地地质条件综合判定场地水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性；

（b）强腐蚀性可引起接地腐蚀，能够导致电气设备损坏、系统事故、跨步电压和接触电势等危及人身安全。

常规光伏电站接地材料为镀锌扁钢，强腐蚀地区需选择钢镀铜材料。

（c）强腐蚀性可引起钢筋混凝土钢筋腐蚀，设计结合地址宜采用桩柱一体化结构，预应力混凝土管桩采用抗硫酸盐硅酸盐水泥、掺入抗硫酸盐的外加剂、掺入钢筋阻锈剂、掺入矿物掺和料，表面涂刷防腐蚀涂层等措施。

2水面光伏项目设备选型

2.1组件选型

目前，技术相对成熟的光伏组件主要包括晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件以及高倍聚光型光伏组件三种。

晶体硅光伏组件的代表性产品主要有单晶硅光伏组件（Mono-Si）和多晶硅光伏组件（Poly-Si）；

薄膜光伏组件的代表性产品主要有非晶硅光伏组件（a-Si）、碲化镉光伏组件（CdTe）和铜铟镓硒光伏组件（CIGS）；

高倍聚光型光伏组件的代表性产品主要为砷化镓光伏组件（GaAs）。

传统晶体硅太阳能组件的背板有一定的透水率，透过背板的水汽使劣质的EVA树脂很快分解析出醋酸，而导致组件内部发生电化学腐蚀，增加了出现PID衰减和蜗牛纹发生的概率。

同时，外界酸、碱、高温、高湿、紫外线等加快了水面光伏组件的衰减。

双玻组件

水面光伏电站的环境潮湿，组件发生PID衰减的现象比较严重，因此水面光伏电站建议选用双玻组件；

双玻组件发电量高、抗PID性能强，玻璃材质散热快、温差小。

且玻璃本身不会被腐蚀，酸碱盐雾水汽不能穿透玻璃破坏太阳能电池，玻璃硬度高，不易磨损，具有可靠性高、抗湿气的特性。

2.2汇流箱选型

汇流箱是保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置，它能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围，汇流箱直接影响光伏电站的安全可靠运行。

水上光伏电站所处的环境多为高温、高湿，甚至盐雾等环境。

潮湿的环境也会加速腐蚀电气设备金属部件，同时存在水浪拍打在设备上的现象，对邻近水面安装的汇流箱等设备防水能力提出了更高的要求，汇流箱防护等级建议选型为IP67，可抵抗水浪拍打；

同时箱体要有涂层设计，提高防腐性能。

桩柱式电站汇流箱漂浮式电站汇流箱

2.3逆变器

并网逆变器作为另外一路电源，要实现与公共电网的并联运行，必须保持其输出的电压、相位、频率等参数与电网相一致。

在公共电网的电压、频率和相位等参数在正常变化范围内时，并网发电系统的输出可跟踪公共电网的电压、频率和相位的变化，随时调整上述参数的输出，使之与电网相匹配。

水面的高湿环境加剧了光伏组件的PID衰减，电站系统设计和选型时，除了选择具备抗PID能力的组件外，还需要选择具备防PID功能的逆变器。

箱体外部使用具有抗腐蚀、耐磨损、防潮、耐高温、耐候性等特性，确保箱体在高温、盐雾等恶劣环境下不受腐蚀，一般情况下逆变器宜采用IP65防护等级（满足完全防止粉尘进入，用水冲洗无任何伤害），但对于水域情况复杂，建议采用更高IP67防护等级（满足完全防止粉尘进入，可于短时间内耐浸水（1m）。

2.4支架

材质必须具有防腐、耐潮气、附着力好，耐冲击强度高等特点，一般水面光伏支架选用铝合金支架并作防腐处理。

2.5电缆

电缆的选取主要考虑以下因素：

电缆的绝缘性能、电缆的耐热阻燃性能、电缆的防火防光、电缆的敷设方式、电缆的大小与规格等。

水面光伏电缆选择主要考虑电缆的安全性、经济性、美观及实用性、安装、维护方便等条件。

对防水性能有特殊要求及耐臭氧、耐酸碱腐蚀、抗盐雾和耐环境气候、抗老化要求的滩涂用光伏电缆。

2.6浮体

漂浮式水上光伏需要漂浮设备支撑光伏电池板，浮体架台对抗腐蚀性能、低密度、抗冻胀、抗风浪、寿命、承载能力等均要求较高。

浮体常用材料一般为高密度聚乙烯，要求质量轻、浮力大、抗风性能好（风洞试验）、抗冲击、