光伏发电项目光伏发电系统设计.docx
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光伏发电项目光伏发电系统设计
光伏发电项目光伏发电系统设计
5.1项目所在地的自然环境概况
5.1.1地理概况
本工程厂址位于江苏省盐城市响水县陈家港镇沿海经济区。
响水位于东经119°29′51″－120°05′21″、北纬33°56′51″－34°32′43″，地处盐城、淮安、连云港3市交汇处，属黄淮冲积平原。
东临黄海，与日本、韩国、朝鲜等国隔海相望。
北枕灌河，与连云港市以灌河为界。
5.1.2项目所在地太阳能资源概况
该地区的气候温和湿润，四季鲜明，年平均气温13.6℃，年平均降水量895.3毫米，年平均日照2399.7小时。
根据盐城市气象局提供资料：
该地区近十年年均总辐射量为5101.56MJ/m2。
根据我国太阳能资源区划标准，为三类地区，适合建设大型光伏电站。
5.2项目所在地气象资料
响水县地处暖温带南缘，属湿润季风气候区。
东濒黄海，具有海洋性气候的特点，温和温和温润，雨水适中，日照充沛，无霜期长。
四季分明，雨热同季。
气温
历年最高气温：
38.7℃（1967年8月27日）
历年最低气温：
－17.0℃（1969年2月6日）
年平均气温：
13.9℃
月平均最高温度：
18.8℃
月平均最低温度：
－0.5℃（响水县城）
港口全年无封冻。
风况
历年主导风向为：
NNS（北北南），频率为14.6%
ENE（东北东），频率为9.7%
ESE（东南东），频率为9.7%
历年最大风速：
24米/秒
历年平均风速：
3.0米/秒
年大于8级风最多日数：
54天（1966年）
年大于8级风最多日数：
3天（1984年）
降雨
历年平均降水量：
912.0毫米
历年最大降水量：
1756.6毫米（2000）
历年最小降水量：
572.9毫米（1995）
历年日最大降水量：
699.7毫米（2000年8月31日）
三日最大降水量：
814.6毫米（2000年8月29日～31日）
降水多集中在每年7、8、9三个月，占全年降水的50%左右。
常年年平均降水日为96天，全年平均雷暴日27天。
气压和雾况
平均大气压：
1016.9hpa
最高气压：
1046.8hpa（1970年1月15日）
最低气压：
989.5hpa（1983年7月21日）
平均水汽压：
14.4hpa
最大水汽压：
42.8hpa（1988年7月5日）
最小水汽压：
0.3hpa（1968年2月9日）
本地区经平流雾为主，一般是凌晨发雾，日出即散。
历年最多雾日：
61天
历年最少雾日：
14天
历年平均雾日：
27天
相对湿度
历年最小相对湿度：
6%
历年平均相对湿度：
75.5%
台风（含热带风暴）灾害
响水县建县以来，共有30次台风及外围影响，平均每年1.1次，还有15年没有台风，影响最为严重的有三次，分别为：
1965年8月21日，13号强台风经盐城市附近港口入海，风力12级；1981年8月31日，14号强台风沿海北上，风力12级，伴高潮；2000年8月30－31日强台风。
5.3太阳能光伏发电场场址建设条件
5.3.1水文气象
北枕灌河，与连云港市以灌河为界。
灌河是江苏省唯一没有闸坝碍航的天然入海潮汐河道，全长74.5公里，在响水境内流程达46.5公里，平均潮位水面宽820－1100米，水深8－12米，可兴建万吨级码头13座、千吨级码头百座，且岸线陆域腹地广阔，具备发展造船、码头物流等产业的优越条件；位于灌河入海口的陈家港是国家二类开放口岸，可以和国内各大港口及日本、韩国和东南亚直接通航，距离连云港仅有29海里，是连云港的最佳配套港；
5.3.2地形地貌
拟建场地位于响水县陈家港镇沿海经济区，北靠灌河，东濒南潮河；场地地貌单一，属滨海平原地貌。
现有地形大部平坦，局部有堤坝、沟渠和水塘分布。
陆域地面高程在0.98～3.34m之间，水域勘察期间地面标高在0.02～－12.2m之间。
5.3.3工程地质
（1）岩土层分布及其特征
项目拟建地尚无地质详勘资料,根据中冶集团武汉勘察研究院对邻近江苏响水三佳船舶重工有限公司2007年5月编制的《岩土工程勘察报告》中揭示各层土特性如下：
第①1层冲填土、黄褐～灰黄色，主要由粘性土组成，夹少量植物根茎、粉土和粉细砂，顶部为根植土，切面不光滑，干强度低，韧性低，无摇震反应，在沟塘、水渠处缺失。
在河堤处分布有人工素填土。
呈湿的、松散状态，厚度为0.50～5.00m，平均厚度为1.73m，层底标高为3.09～－1.08m。
第①2层淤泥，灰～灰黄色，含少量腐植物、贝壳碎片，夹薄层粉土、粉砂，切面较光滑，干强度低，韧性低，无摇震反应。
呈饱和、流塑状态。
厚度为0.30～4.70m，平均厚度为2.21m，层底标高为－2.20～－13.29m。
第②1层淤泥质粘土，灰色、局部黄灰色，含少量腐植物、贝壳碎片，夹薄层粉土、粉砂，切面光滑，干强度低，韧性低，无摇震反应。
呈饱和、流塑状态。
厚度为0.60～18.00m，平均厚度为7.52m，层底标高为0.34～－18.43m。
第②2层粉土，灰～褐灰色，含少量云母、贝壳碎片，夹薄层粉质粘土及大量粉砂，局部地段呈互层状，土质不均匀，摇震反应中等。
呈饱和、稍密状态，厚度为0.70～6.20m，平均厚度为4.11m，层底标高为－2.55～－7.37m。
第②3层粉质粘土，灰～褐灰色，夹薄层粉土，切面较光滑，干强度低，韧性低，无摇震反应。
呈透镜体状分布，为饱和、软塑～可塑状态，厚度为1.00～4.70m，平均厚度为2.32m，层底标高为－15.44～－18.80m。
第③1层砂质粉土，灰～褐灰色，含少量云母、贝壳碎片，夹薄层粉质粘土和粉细砂，局部地段呈互层状，土质不均匀，摇震反应中等。
呈饱和、稍密～密实状态，厚度为0.80～8.40m，平均厚度为4.01m，层底标高为－16.38～－23.88m。
第③2层粉质粘土夹粉土，灰～褐灰色，含少量腐植物、夹较多粉土，局部地段为粉质粘土与粉土互层，切面较光滑，干强度低，韧性低，具摇震反应，呈透镜体状分布。
为饱和、软塑～可塑状态，厚度为1.50～6.00m，平均厚度为3.18m，层底标高为－18.99～－24.78m。
第③层粉细砂，灰～褐灰色，局部地段为草黄色，主要矿物成分为长石、石英，含少量云母、贝壳碎片，夹粉质粘土和粉土，摇震反应迅速，局部地段含较多姜结石。
呈饱和、极密实状态，厚度为6.00～16.20m，平均厚度为10.26m，层底标高为－27.85～－34.73m。
第④层粉质粘土，灰褐色，含少量云母片，夹薄层粉土和粉细砂，切面较光滑，干强度低，韧性低，无摇震反应。
呈湿的、软塑～可塑状态，厚度为2.10～18.70m，平均厚度为6.41m，层底标高为－29.95～－54.89m。
第④1层粉质粘土与粉土互层，灰～褐灰色，含少量腐植物、夹较多粉土，局部地段为粉质粘土与粉土互层，呈透镜体状分布，土质不均匀，干强度中等，韧性中等，具摇震反应，呈饱和，可塑状态。
灰褐色，含钙质结核，云母片及少量有机质，夹薄层粉土和粉细砂，切面较光滑。
呈饱和，可塑～硬塑状态，厚度为1.50～13.20m，平均厚度为6.61m，层底标高为－31.45～－49.01m。
第⑤层粉砂，灰～褐灰色，含少量云母、贝壳碎片，夹薄层粉质粘土和粉土，摇震反应迅速。
呈饱和、极密实状态，本次钻探未钻穿该层，其厚度不详，揭露厚度为12.20～13.00m，平均厚度为12.47m。
第⑤1层粉质粘土，暗绿色，含少量腐植物、夹粉土切面较光滑，干强度低，韧性低，无摇震反应。
呈透镜体状分布，为饱和硬塑状态，厚度为3.20m，层底标高为－55.84～－56.25m。
各层土桩基设计参数指标
表4-2
层号
土层名称
预制混凝土挤土桩
钻孔灌注桩
桩侧极限摩阻力（qf）
桩端极限阻力标准值（qk）
桩侧极限摩阻力（qf）
桩端极限阻力标准值（qk）
kpa
kpa
kpa
kpa
①1
冲填土
12
10
①2
淤泥
6
5
②1
淤泥质粘土
13
12
②2
粉土
22
20
②3
粉质粘土
20
18
③
粉细砂
40
2000
35
600
③1
粉土
32
30
③2
粉质粘土夹粉土
30
28
④
粉质粘土
35
33
④1
粉质粘土与粉土互层
37
35
⑤
粉砂
43
2500
40
700
⑤1
粉质粘土
40
38
（2）地震
根据勘察土层资料，按国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）的有关条文判别，场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，所属的设计地震分组为第二组。
拟建物抗震设防类别为丙类，场地内存在较厚层的软弱地层，可判定本场区属对建筑抗震不利地段。
5.3.4交通优势
该区域具有水陆空三位一体的空间交通优势。
水路：
被称为“苏北黄浦江”的灌河，是苏北地区唯一没有建闸碍航的天然潮汐通道，流经陈家港境内直入黄海，为天然二级河道，形成苏、鲁、沪三省市海河联运水系。
在《江苏省干线航道网规划》（2005.8）中，灌河被纳入省干线航道网中，从而进一步提升了陈家港在全省水运中的地位。
航空：
北距连云港机场70公里，南距盐城机场100公里，南京禄口国际机场350公里，上海虹桥机场400公里。
陆路：
距离沿海高速公路15公里，区内现有省道226线穿境而过，与宁连、京沪高速公路和204国道相连。
226省道为沿海高速等级公路的重要组成部分纵穿东西。
5.4光伏部分
5.4.1光伏系统发电原理
光伏发电系利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。
通过光伏电池进行太阳能－电能的直接转换，并与测量控制装置和直流—交流转换装置相配套，就构成了光伏发电系统。
太阳能光伏发电具有许多其它发电方式无法比拟的优点：
不消耗燃料、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单、寿命较长等等，所以自从实用性硅太阳能电池问世以来，世界上很快就开始了太阳能光伏发电的应用。
光伏并网发电系统主要由太阳能组件方阵和并网逆变器两部分组成。
太阳能组件将光能转化为直流电能，并网逆变器将直流电能逆变成交流电能供负载使用或传输到电网。
如下图所示:
白天有日照时，太阳能组件方阵发出的直流电经过逆变器转换成交流电供给负载使用或传输到公共电网。
当光照不足或电网异常时，系统自动停止运行。
同时不断检测电网和光照条件，当光照充足且电网正常时，系统再次并网运行。
光伏并网发电原理图
●太阳能组件
通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。
每片太阳能电池只能产生大约0.5V的直流电压，远低于实际使用所需电压，为了满足实际应用的需要，需要把太阳能电池串联成组件。
太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。
每件组件通常封装72片太阳能电池片，正常输出工作电压约35V左右。
当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件串、并联组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。
本项目采用浙江创宇太阳能科技有限公司生产的高效多晶硅太阳能电池组件,组件电池按照严格的电池检验程序，依靠国内国外最先进的光伏检测机构，保证电池
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