20MW鱼塘光伏电站设计施工方案.docx

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20MW鱼塘光伏电站设计施工方案

1综合说明

1.1概述

1.1.1工程地理位置及规模

山东威海市20MW大型并网光伏电站位于山东威海市孙家瞳镇沙窝村海边鱼塘地带，建设光伏电站及办公生活设施，建设工程总面积约760亩。

威海位于山东半岛东部、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。

威海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。

威海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。

鱼塘地质特征是：

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）山东威海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，可以充分的利用好威海的资源，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）威海市气候湿润、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。

1.2.2威海市太阳能资源简介

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。

威海市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

威海市位于北纬37.5,东经122.1，季风影响显著，根据威海地区数据资料，威海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

拟建场地位于威海市北部地区，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

威海市通过生态县、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。

项目所在地威海电网具备500kV、220kV线路，其中500kV电网线路经威海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。

威海市电力建设现状及电力发展规划

至2005年底，威海市电网拥有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，预测威海市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%。

威海市负荷预测详见表3-2：

表1-5威海市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威海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，威海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。

威海市电网现状及规划

威海市供电网由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，威海市供电量105000万kW·h，最高供电荷530MVA。

表1-6威海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