湛江特呈岛光伏发电示范项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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1.5.2专业技术原则
场址太阳能资源评价：
根据太阳辐射量、温度等气候资料以及地理位置信息等资料，针对太阳能光伏电站对场址太阳能资源进行评价，确定太阳电池阵列面得最佳安装倾角，并预测光伏电站不同时间段的发电量。
1.总体规划布置：
结合场址地形地质条件，采用适当场地平整，集中布置与局部分散布置结合，简化路网、电缆汇集桥架。
2.太阳能电池方阵
方阵设计要尽量缩短汇流线路，方阵出线端要位置合理并统一综合考虑。
绝大部分太阳电池阵列安装采取成熟的阵列面倾角固定的方式，保障电站能可靠地发电：
为了试验研究太阳电池阵列跟踪系统，设置太阳电池阵列面角度可单轴或双轴调整的安装方式。
3.电气系统
在电气线路上，将大型并网光伏系统分为若干独立的系统，每个分系统由若干发电单元组成，包括太阳电池组件及并网逆变器。
根据大型光伏电站及本工程的特点，合理设置可靠的避雷、防雷及接地保护系统。
4.监控系统
监控系统要适应大型光伏电站及本工程的特点，采用集中控制方式，实线全站的综合自动化。
第二章电力系统
2.1电力系统现状
2.1.1湛江市电力系统概况
湛江市地处祖国大陆的最南端，东临南海，南靠琼州海峡，西临北部湾，海岸线长达1555.7km。
湛江北有黎湛铁路，并与三茂铁路相接，是海南省通往大陆的必由之路。
湛江港属天然深水良港，为我国对外贸易的重要口岸，大西南的主要出海口。
截至2008年底，湛江市总装机容量2660.7MW，其中奥里油电厂2*600MW接入500kv及以下电压层。
湛江市装机年总发电量71.9亿kWh，其中火电装机2652.2MW，年发电量71.19亿kWh;
水电装机仅8.3MW，年发电量0.11亿kWh。
湛江电网处于广东电网最西端，通过港城-茂名双回500kV线路和榭赤线、湛泥线、吴泥线、坡天线四回220kV线路与茂名电网相联。
2008年湛江有500kV变电站1座，即港城站，主变容量750MVA；
共有220kV变电站、隧溪站、赤坎站、坡头站、廉江站和吴川站、迈旺站，线路23回，总长581km，除徐闻县外，市区、隧溪、廉江、吴川、雷州均有220kV电网覆盖；
110kV公用变电站43座，变压器64台，主变容器2279MVA；
35kV变电站28个，35kV变压器45台，容量264.6MVA。
2008年湛江市全社会用电量63.8亿kW，比2007年增长2.4%；
全社会用电最高负荷1284MW，比2007年增长7.0%。
全市供电量55.0亿kWh,比2007年增长5.7%；
供电最高负荷1088MW，比2007年增长8.3%。
2.1.2特呈岛概况
特呈岛位于湛江市霞山区东南面的湛江港湾内，距离市区2.8海里，地理位置得天独厚。
全岛南北宽1.4km，东西线长7.44km,面积约3.6km2。
特呈岛最高电压等级为10kV，从110kV南调站出线1回特呈线供电全岛。
岛内10kV总变电量17.383MVA。
特岛2008年供电负荷9.826MW。
2.1.3本项目概况
本项目拟建在岛上特呈学校的东面及东北面的地块上，总建设规模规划为10MW光伏太阳能组件，一期建设3MW光伏太阳能电池板及其并网组件。
业主计划项目投产时间为2011年。
2.2电力需求预测
2.2.1湛江市电力需求预测
湛江市把实施工业立市为发展战略，以工业园区为载体，重点发展临港石化、能源、造纸、钢铁、机械等支柱产业，做大做强传统工业。
在《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》和国家《钢铁产业调整振兴规划》中均有提到湛江钢铁基地建设，项目选址湛江东海岛。
湛江钢铁基地初步规划为年产钢1000万吨，钢材940万吨，总投资600亿元，产品以满足广东及国内市场急需的高附加值产品为主，远景还可能新增产能。
2009年8月，中国石油化工集团有限公司宣布：
由中石化与科威特综合投资建设的炼油石化项目正式落户湛江东海岛，首期工程包括年产1500万吨炼油厂和100万吨乙烯厂，最终规模包括年产3000万吨炼油厂和200万吨乙烯厂。
中科炼化项目将在半年内完成环评等前期和核准工作。
根据宝山钢铁基地、曹妃甸钢铁基地、大亚湾石化基地等地区建设经验，配套产业约为1.5-5倍的带动效应，拉动扩是采选业、金属加工业、贸易、仓储运输、工程施工、设备制造、石化下游冶炼、精细化工与检修、信息服务等相关产业的发展，促进区域经济整体发展。
“十二五”期间，随着湛江钢铁基地、中科炼化等大项目的落户，预计湛江地区的用电荷将会加速增长。
参考《湛江“十二五”电网规划》的最新研究成果，预测湛江市的电力需求：
预测2010年全社会用电量和用电荷最高负荷分别为75亿kWh和1450MW，“十一五”期间年均增长分别为8.8%和935%：
2015年分别为117亿kWh和2170MW，“十二五”期间年均增长率分别为9.3%和8.4%；
2020年分别为202亿kWh和3570MW，“十三五”期间年均增长率分别为11.5%和10.5%.预测结果见表2.21。
表2.2.1湛江市电力需求预测表（不考虑湛钢用电）单位：
亿kWh、MW
年份
2005
2010
2015
2020
1、全社会用电量（亿kWh）
49
75
117
202
增长率（%）
8.8
9.3
11.5
2、全社会用电最高负荷（MW）
920
1450
2170
3570
年平均增长率%
9.5
8.4
10.5
注：
2010年、2015年、2020年增长率为“十一五”、“十二五”、“十三五”年均增长率。
2.2.2特呈岛电力需求预测
湛江市正式通过的《湛江市特呈岛可持续发展实验区规划》，未来五年，特呈岛将着重协调发展现代渔业、生态渔业、品牌渔业，鼓励企业开展创名牌活动，加快实施标准化生产；
发展生态林业，突出海岛特色，走科学造林道路。
带动周边农户走产业化的道路发展海岛生态林业；
发展海岛生态旅游业，近期抓好旅游线路建设，远期以生态旅游度假村建设为切入点，发展集生态养殖、生态旅游、休闲度假、科研产业、科普教育等于一体的“乡村式生态经济综合产业区”。
由湛江中鑫有限公司投资2亿元打造的特呈岛度假村第一期已于2009年“五一”前对外开放。
度假村的渔岛饭庄可同时接待2000人就餐，还能向单位、企业提供会议和住宿场所；
此外度假村还向旅客出租电动观光车环岛游。
度假村各种设施目前仍处于扩建当中。
特呈岛旅游产业等持续发展，带动用电增长，结合《湛江“十二五”电网规划》的最新研究成果，对特呈岛进行电力需求预测，预测结果详见2.2.2.预测湛江市金湾区的电力需求：
2010年全社会用电最高负荷为11000kW；
2015年为13200kW。
表2.2.2特呈岛电力需求预测表
2008
全社会用电量最高负荷
9862
11000
13200
增长率%
注意：
2010年增长率在2009年、2010年年均增长率、2015年增长率为“十二五增长率”。
2.3电源规划与电力平衡分析
2.3.1电源规划
根据制定了《广州小火电机组关停实施方案》和《广东省“十一五”期间主要关停机组和进度安排表》，湛江“十一五”期间安排退役但尚在运行的小油电为湛江兴发电厂55.6MW机组，安排在2008年退役，2010年前再退役2MW油机；
小煤电2010年前还需退役157.MW机组。
所有小火电在“十二五”期间全部退役。
规划期内仅考虑经过国家发展和改革委员会核准的电源项目和在建的电源，结合全省规划，目前湛江较为确定的电源项目分述如下：
2）徐闻洋前风电场，容量49.5MW，计划于2009年投产，接入110kV电压等级。
3）徐闻勇士风电场，容量49.5MW，计划于2010年投产，接入110kV电压等级。
4）徐闻灯楼角风电场，容量49.5MW，计划于2010年投产，接入110kV电压等级。
5）由于原料问题湛江奥里油电厂目前处于改造中，预计2011年可完成改造，改造后容量仍为2×
600MW,双回线500kV线路接入港城站。
6）规划在2012年末建成湛江钢铁基地一期工程，自备电厂建设3×
350MW机组，并通过3回220kV线路与广东电网联接。
同期在钢厂主设备侧建设的总容量为112MW的四台能源综合利用机组将分别在2011、2012年投产，接入钢厂自备变电10kV母线。
7）遂溪投产2×
50MW生物质能源电厂，燃烧当地农作物废料。
电厂投产时间按2011年考虑，110kV出线2回，接入220kV遂溪站110kV母线。
2009年～2015年湛江市合计新增电源容量1262MW，改造完成电源装机容量1200MW。
2.3.2电力平衡原则
平衡主要原则如下：
1）取夏季峰荷进行电力平衡。
2）根据业主计划，本项目计划于2011年上半年投产，暂不考虑后继发电容量。
3）本项目为光伏发电项目，为充分利用能源，按夏季最大出力即装机容量参加平衡。
4）年末投产的机组计入当年装机容量，但不参加当年电力平衡。
5）湛江电力利用容量按扣除厂用电考虑。
6）小煤电利用系数取0.8，小油电利用系数取0.6，小水电利用系数取0.3，生物质电厂利用系数取0.3。
7）全市平衡中系统备用按最大单台机组容量考虑，分区平衡中不考虑备用。
8）2008年湛江小煤电中有165.81MW机组属于自备糖厂，此部分机组仅在榨糖季节（当年12月至次年4月）开机，因此平衡中不考虑自备糖厂出力。
2.3.3电力平衡分析
根据上述平衡原则，对湛江110V及以下电网进行电力平衡，结果详见表2.32.
由平衡结果可知，“十一五”期间湛江110kV及以下电网难以实现供需平衡，2010年湛江110kV及以下需要220kV网供电1389MW。
进入“十二五”后，由于湛江自身负荷进一步发展，湛江110kV及以下电网不能实现自身供需平衡，需要220kV电网提供大量电力.在2011年湛江110kV及以下电网需要省网供电14760MW，2015年需要220kV电网供电1950MW。
可见，本项目电力容量相对较小，湛江110kV及以下电网均存在消纳全部电力的空间。
表2.3.2湛江110kV及以下电网电力平衡
2009
2011
2012
2013
2014
一、最高负荷
1284
1361
1552
1676
1818
1991
二、电源装机容量
262
312
411
254
199
178
176
160
1、遂溪生物质能源
100
2、110kV及以下煤电
194.5
37.0
16.0
3、110kV及以下风电
49.5
148.5
4、111kV及以下油电
57.6
2.0
5、特呈岛光伏发电
3.0
6、110kV及以下水电
10.3
8.3
三、电源利用容量
61
42
40
32
30
23
8
35
1
5、110kV及以下水电
3
2
6、特呈岛光伏发电
四、220kV及以下电网电力盈（+）亏（—）
-1223
-1300
-1389
-1476
-1634
-176
-1950
-2138
特呈岛目前尚无电源，规划期内也没有新增电源，岛内全部用电由电网供应。
2008年需要电网供电9862kW，2010年需要电网供电11000kW，2015年需要电网供电13200kW。
可见，特呈岛光伏发电项目，一期最大发电3MW可全部在特呈岛内消纳。
2.4工程建设的必要性
1）适应负荷发展的需要
湛江是广东西部中心城市，湛江港属天然深水良港，湛江北有黎湛铁路并与三茂铁路相接，是海南省通往大陆的必由之路。
该地区海陆交通发达。
随着“十二五”期间湛江钢铁基地和中科炼化等大项目的落户，湛江用电增长将进入快速上升通道，2008年全社会用电最高负荷1284MW；
预计2010年1450MW，“十一五”期间年均增长率9.5%；
2015年达3100MW，“十二五”期间年均增长率16.4%，2020年达4500MW，“十三五”期间年均增长率7.7%.目前该区域110kV及以下电网仅有遂溪生物质电厂100MW，远不能满足该地区未来用电增长的需求，且随着区内负荷的增长，小火电的退役电源缺口呈增加趋势。
2013年～2015年湛江110kV及以下电网需要省网供电1476MW～2138MW。
特呈岛未来大力发展旅游休闲产业，随着度假村等旅游设施的不断完善，特呈岛用电负荷也会上升。
2010年岛内用电达到11000kW；
2015年达到13200kW。
本项目的建设，在一定程度上减轻110kV网的供电压力，能较好的适应湛江市、特呈岛负荷的发展，促进当地经济发展。
2）建设分布能源，减少网损，减轻电网建设压力。
特呈岛为湛江港口中心的海岛，距离陆地目前通过1回10kV电缆线路与湛江主网相连。
随着岛内负荷的增长，仅靠现有网络难以满足岛内不断增长的负荷需求。
且特呈岛距离主网较远，与最近的110kV南调站，距离也超过10km，通过长距离向岛内送电势必加大网络损耗，降低供电可靠性。
本项目为利用太阳能实现能发电能够实现“分布式发电”。
在用户端或靠近用户端的供能系统。
为可再生能源综合利用的设施，规模和容量都较小，采用模块化的设计方式，就向近区不足1km的距离内的特呈岛度假村等较大负荷用户提供电能，可以减少输变电时电能损失，能以较少的资金、资源和环境代价，换取较高的整体投资效益和能源转换效率。
在负荷近区给予一定得电源支撑也有助于提高电压和供电可靠性。
3）开发清洁能源，调整能源结构
广东省在经济高速发展的过程中，既要解决电力供应不足问题，又要保护好生态环境，成为广东省发展的必然趋势。
在今后的规划建设过程中，调整能源结构，逐步开发清洁能源。
兴建核电、天燃气发电、风力发电、光伏发电等清洁能源电站，实现电力结构多元化，是今后我省电力发展的重要方向。
光伏发电是一种无污染的再生能源，具有建设周期短、使用寿命长、维护简单、能力转换直接等优点，在当今新能源开发中无论技术上、经济上都是相对成熟的。
因此光伏发电项目的建设有利于保护环境及调整能源结构，也符合能源可持续发展的战略。
湛江市日照充足，多旱少雨，常年无霜雪，具有很好的太阳能资源开发优势及前景，应予以优先安排开发本项目所处区域地势平坦，近区种植低矮农作物，是发展光伏发电的较好地点。
且近区有度假村等用电相对较大负荷，通过10kV电网就近向其供电，能够降低能源损耗、取得较好社会、经济综合效益。
本项目作为示范项目有助于光伏发电在湛江市乃至广东省的推广，充分利用太阳能这种可再生能源，改善生态环境。
因此，在湛江特呈岛光伏发电项目是必要和可行的。
2.5电厂在系统中的作用和地位
湛江特呈岛光伏发电项目总建设规模规划为10MW光伏太阳能组件，一期建设3MW光伏太阳能电池板及其并网组件。
项目投产后，向特呈岛内供电，能满足当地负荷迅速增长的需求，是电网的有益补充，能够减轻电网供电压力及提高电网供电可靠性。
为我省地方小火电退役和电源结构的优化创造条件，符合广东省经济可持续发展的发展战略。
2.6电厂接入系统方案设想
根据以上分析，湛江特呈岛发电项目最终建设规模为10MW，岛2010年已可全部在岛内消纳，本期3MW电力送电方向亦应送电岛内。
综合项目近远期电力送出，考虑光伏发电项目于一期工程以10kV电压接入系统，出线1回，至10kV特呈站，导线截面为300mm²
，长约1km。
详见湛江特呈岛岛光伏发电项目接入系统示意图。
最终方案在接入系统专题中论证。
2.7送出工程建设项目及投资估算
电厂送出工程包括以下项目：
1）新建1回10kV线路至10kV特呈站，导线截面为300mm²
，线路长约1km。
投资30万元。
2）10kV特呈站建设相应变电设备。
投资20万元。
送出工程总投资为50万元（2008年静态价，不包括系统通信投资）。
第三章场址太阳能资源及发电量预测
3.1概述
太阳能资源的分布具有明显的地域性。
这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理条件的制约。
从全球角度来看，中国是太阳能资源相当丰富的国家，具有发展太阳能得天独厚的优越条件。
中国国土面积从南到北。
自西向东的距离都在5000公里以上，总面积达960万平方公里，为世界陆地总面积的7%。
在我国有着十分丰富的太阳能资源。
全国各地太阳辐射总量为930～2333kW·
h/m²
。
从中国太阳辐射总量分布来看，西藏新疆青海内蒙古等地的辐射量较大（见图3-1），分布的基本特点是：
西部多于东部，而南部大多少于北部（除西藏、新疆外）。
图3-1
项目所在地---特呈岛是广东省湛江市广州湾内的一个岛屿，北邻湛江市区，与南三岛相距最近处约800m，东南为港湾出海口与太平洋相连，南为宽阔海湾与东头山岛和东海岛相望，西靠湛江港第四作业区，离市区霞山码头2.8km。
全岛南北宽1.4km，东西长2.7km海岸线长7.44km，面积3.6km²
湛江特呈岛地处北回归线以南，属亚热带气候，受海洋气候调节，冬无严寒，夏无酷暑，暑季长，寒季短，温差不大。
气温年平均23.2º
C，7约最高，月平均为28.9º
C，最高曾达38.1º
C；
1约最低，月平均为15.5º
C，最低曾达2.8º
C。
气温宜人，草木常青，终年无霜雪。
据统计，湛江市每年能接收的太阳能达6.248×
1013kJ，相当于21.2×
108t标准煤，全市太阳辐射总量达到5012MJ/㎡，日照时数平均值为1988h。
3.2日照时数和日照百分率
3.2.1日照时数
项目地点的气象数据来源湛江国家气象观测站（1级观测站）日照时数的观测记录如表3-1所示。
期间观测站有过一次搬迁记录：
1999年至2003年期间，观测站位于湛江市霞山区人民大道南110号（北纬21º
13'
，东经110º
24'
），2004年1月1日开始，观测站搬迁到湛江市麻章区湖光镇广东海洋大学东侧的新址（北纬21º
09'
）。
表3-1湛江市1999年—2008年月平均日照时数
年份月份
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2006
2007
3.9
2.5
2.9
3.5
4.6
2.4
3.3
3.4
5.5
2.3
3.2
3.6
2.6
2.2
3.7
3.1
2.7
4.1
4
4.7
4.0
6.5
4.4
4.8
5
4.5
5.2
5.9
6.9
4.3
5.4
5.6
3.8
6
6.6
5.7
6.8
5.1
7.7
5.3
7
7.4
7.6
7.0
8.1
9.7
6.2
8.2
7.9
5.8
6.7
7.5
7.2
9
6.0
6.1
5.0
7.1
10
6.3
11
4.9
12
由上表可以计算出湛江年平均日照总时数约为1988h。
湛江日照时数呈南多北少的趋势。
春季（2～3月）多阴雨天气。
5～9月受副热带高压控制，阳光充足；
夏季平均日照时数165h/月以上，7、8月份是日照时间最长的月份，每天平均日照约7.6h，是全年日照最多的时候。
秋冬季大陆高压脊控制，日照时数较少，每天平均日照约4.2h。
湛江气象站历年逐月日照时数见表3-2
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