某6兆瓦村级光伏扶贫项目可行性研究报告.docx
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某6兆瓦村级光伏扶贫项目可行性研究报告
××县4.8兆瓦村级光伏扶贫项目
可行性研究报告
河北筑能工程技术有限公司
二O一七年×月
第一章综合说明
1综合说明
1.1概述
1.1.1项目名称
××县4.8兆瓦村级光伏扶贫项目。
1.1.2建设规模
本工程总体规划容量4.8MW，项目红线范围内共计安装光伏组件数量为23144块270Wp多晶硅光伏组件，安装容量为6.24888MW。
项目所在地
规划容量
实际安装组建数量
实际安装容量
×镇×村
2.4MW
11176块
3.01752MW
×镇×村
1.2MW
5632块
1.52064MW
×镇×村
0.3MW
1584块
0.42768MW
×镇×村
0.3MW
1584块
0.42768MW
×乡×村
0.3MW
1584块
0.42768MW
×乡×村
0.3MW
1584块
0.42768MW
合计
4.8MW
23144块
6.24888MW
1.1.3站址地理位置
本项目位于河北省×市境内，×市北靠……，厂区地势起伏较大，地面高程差约为100m，光伏阵列主要利用南山坡、东南山坡或西南山坡进行布置，是较理想的光伏电站建设场址。
图1.1×市地理位置图
图1.2×县地理位置图
项目地理位置一览表
项目所在地
项目中心位置
×镇×村
北纬东经
×镇高×村
×镇×村
×镇×村
×乡×村
×乡×村
1.1.4编制原则和依据
本报告依据的主要规程、规范为：
（各专业相关规程、规范详见各章节）
1）《××县4.8兆瓦村级光伏扶贫项目接入系统报告》
2）《光伏电站接入电力系统技术规定》（GB/Z19964-2005）；
3）《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）；
4）《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）；
5）《光伏电站接入电网测试规程》（Q/GDW6178-2011）；
6）《光伏系统并网技术要求》（GB/T19939-2005）；
7）《太阳能资源评估办法》（QB/T89-2008）；
8）《光伏发电工程施工组织设计规范》（GB/T50795-2012）；
9）《光伏发电站施工规范》（GB50794-2012）。
1.2太阳能资源
河北省境内大部分地区年太阳总辐射在4828~5891MJ/m2，总辐射量分布呈现北多南少的趋势，北部年值高于南部。
目前未收到×太阳能辐射资源的实测数据，由软件计算×多年平均的总辐射量为5425.9MJ/m2，日照时数2562.05h，根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008）中太阳能资源丰富程度的分级评估方法，该区域的太阳能资源丰富程度属Ⅱ类区（5040～6300MJ/m2·a），具有开发潜力。
1.3工程地质
1．勘区地层分布均匀稳定，无不良地质作用，属稳定场地，适宜拟建物的兴建。
2．依《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《工程岩体分级标准》GB50218-2014及《工程地质手册》第四版，根据场地各土层物理力学性质指标并结合原位测试数据及当地工程经验，确定各地基土层承载力特征值fak（kPa）、钻孔灌注桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）和桩的极限端阻力标准值qpk（kPa）值范围如下表：
项目地
层序号
地层名称
fak（kPa）
Es1-2（MPa）
qsik（kPa）
qpk（kPa）
×镇×村
第②层
全风化石灰岩
230
可视为不可压缩层
100
1500
×镇高×村
第
层
强风化花岗片麻岩
550
可视为不可压缩层
140
3000
×镇×村
第
层
强风化花岗片麻岩
550
可视为不可压缩层
140
3000
×镇×村
第
层
强风化花岗片麻岩
550
可视为不可压缩层
140
3000
×乡×村村
第②层
碎石
200
可视为不可压缩层
150
2000
×乡×村
第⑤层
强风化花岗片麻岩
550
可视为不可压缩层
140
3000
3．根据勘区地层情况及拟建物特征建议采用天然地基，各地根据实际情况分别以全风化石灰岩、强风化花岗片岩麻岩、碎石为基础持力层。
4．场地中软场地土，场地类别为II类，本场地属基本稳定场地，较适宜本工程建设。
5．×市×县地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第三组。
6．场区地层中不存在饱和粉（砂）土，不必对场地土进行液化判别。
7．本场地可不考虑地下水对本工程的影响。
地基土对混凝土及钢筋具微腐蚀性。
8．基槽开挖后应进行详细钎探并组织有关人员共同验槽，确定无异常情况后方可进行下道施工工序。
9．×县标准冻土深度按1.26m考虑。
1.4项目任务与规模
保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。
我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了地系列重大举措。
合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、保护环境的有效途径。
太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。
从太阳能资源利用、电力系统供需、项目开发条件和根据河北省×市伏发电项目总体规划，本项目建设4.8MW规模是合适的，建成后可增加当地电量供应，促进地区经济可持续发展、促进能源电力结构调整、改善生态、保护环境、促进当地经济发展。
1.5总体方案设计与发电量预测
1.5.1总体方案设计
本项目总装机容量6.24888MW，光伏组件全部采用270Wp规格的多晶硅电池组件，数量共计23144块。
采用1.2MW预装式逆变机房3套，33kW逆变器48套。
直流汇流箱48台，交流汇流箱12台。
本项目采用固定式光伏阵列运行方式，阵列采用2×11竖排版布置方式，对于并网型光伏电站，采用固定式安装时的最佳倾角为光伏发电系统全年发电量最大时的倾角。
经计算，当电池组件倾角为33°时，并满足灰尘雨雪滑落要求及倾斜支架较好稳定性的角度范围。
光伏阵列前后排标准间距根据地形不小于4.5m（含投影），施工布置时可根据场址地形高程变化适当调整阵列间距。
本项目光伏方阵由3个1.52064MW光伏子方阵和4个0.42768MW的光伏子方阵组成。
每个1.5MW光伏子方阵由256路光伏组串并联而成，每个光伏组串由22个光伏组件串联而成。
1.5（3.0）MW光伏子方阵由光伏组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。
光伏组串按单元输入光伏汇流箱，经直流电缆接入直流配电柜，然后经并网逆变器和交流配电柜接入10kV/0.36kV升压变及配电装置升压，升压后接入电网。
每个0.42768MW光伏子方阵由72路光伏组串并联而成，每个光伏组串由22个光伏组件串联而成。
0.42768MW光伏子方阵由光伏组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。
光伏组串按单元输入光伏逆变器，经交流电缆接入汇流箱，然后经交流配电柜接入10kV升压变及配电装置升压，升压后接入电网。
1.5.2发电量预测
根据总装机容量、倾斜面辐照量、系统效率以及光伏组件标称效率衰减等，计算出光伏电站年均发电量为830.68万千瓦时，年均利用小时1303.73h，20年总发电量约为16613.68万千瓦时。
1.6电气设计
1.6.1电气一次
本项目总装机容量6.24888MW，一期建成。
光伏组件全部采用270Wp规格的多晶硅电池组件，数量共计23144块，逆变汇流后通过400kVA的柱变或1600kVA的箱变升压至10kV接入电网，上网方式为全额上网。
400kVA变压器电压等级为10/0.4kV，接线组别为Dyn11，阻抗电压为Uk%=4，自冷式。
1600kVA变压器电压等级为10.5±2*2.5%/0.36kV/0.36KV，接线组别为D,y11,y11，阻抗电压为Uk%=6。
300kW项目实际装机容量为427.68kW，光伏组件通过组串逆变交流汇流至并网开关柜，并网开关柜接到400kVA的变压器，然后通过10kV线路T接并网点，400kVA的变压器采用柱变的安装方式，并网开关柜在变压器下发悬挂安装。
1.2M和2.4M项目实际装机容量为1.52064MW和3.01752MW，采用集中式逆变接入1600kVA箱变，然后通过电缆接到户外断路器接至电网。
户外断路器集成计量的功能，关口计量设置在此处。
1.6.2电气二次
本工程按“无人值班”（少人值守）的原则进行设计。
电站采用以计算机监控系统为基础的监控方式。
每个光伏电站安装一套综合自动化系统，具有保护、测量、控制、通信等功能，可实现对光伏发电系统及升压站的全功能综合自动化管理，实现光伏电站与发电公司的监测管理。
结合本电站自动化水平的要求，本电站采用微机型继电保护装置。
根据GB50062-2008《电力装置的继电保护和自动化装置设计规范》及GB14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，1600kVA箱式变压器、逆变器等均配置相应的保护。
为保证光伏电站监控系统电源的可靠性，本工程设置1套不停电电源装置，向监控系统等供电；UPS采用额定容量为3kVA的主机，输出电压220V，单相50Hz，当采用UPS供电时，其维持供电时间不少于2小时。
此UPS安装在箱变内。
本工程在箱变内和逆变器室内配置灭火器。
根据接入系统报告要求，电量计量点设置在电网与电站的产权分界处。
本期工程2.4M和1.2M项目的关口计量表设置在10kV侧户外计量箱，电度表采用1+1配置，并配置一台无线传输模块，其设备选型由当地供电部门认可，相应的电流互感器和电压互感器，准确度等级为0.2S、0.2级。
300kW项目的关口计量表设置在0.4kV低压并网柜，电度表采用1+1配置，并配置一台无线传输模块。
同时在低压并网柜内设置一套电能质量在监检测装置，其数据也是通过无线传输。
在光伏电站内配置一套环境监测系统，实时监测日照强度、风速、风向、温度等参数。
1.6.3通信设计
依据接入系统批复，本项目不涉及通信部分。
1.7土建设计
本项目位于河北省×市境内，×市北靠……。
处于华北和东北两个地区的连接过渡地带，厂区地势起伏不大，地面高程差均小于100m，光伏阵列主要利用南山坡、东南山坡或西南山坡进行布置，是较理想的光伏电站建设场址。
本光伏电站总占地面积约9.1ha，为光伏阵列区占地面积。
光伏阵列区占地面积约为9.1ha，共包括3个1.2MW光伏方阵和4个300KW光伏方阵，每个1.2MW光伏方阵包含256组光伏阵列，每组光伏阵列以2排11列并列平行布置光伏组件（22块光伏组件），每个1.2MW光伏方阵就近配置一台预装式逆变机房（内置2台630kW逆变器、2台直流屏及辅助的照明通风等）及一台1600KVA升压箱变。
每个300KW光伏方阵包含72组光伏阵列，每组光伏阵列以2排11列并列平行布置光伏组件（22块光伏组件），每个6组光伏阵列配置一台33KW逆变器，每4台逆变器配置一台汇流箱，3台汇流箱与400KVA杆变相连。
竖向布置：
光伏阵列区的竖向布置方式为平坡式，站址内现状总体地势平坦开阔，有些坑、沟、小丘等，需对场地进行小范围适度整平，并尽量节约土方工程量。
光伏阵列与地面平行布置。
站内道路路侧一般修建有排水沟，场地雨水散排至沟内，经水沟汇流后排至指定排水点。
由于国家规范暂无人员面积定额指标，根据本光伏电站工程规模，本电站为无人值班电站。
本光伏电站内的主要建（构）筑物设计为：
1.光伏阵列为地上钢支架，基础为钻孔灌注桩基础，每组支架支撑22块光伏组件，形成一个阵列，全站共包括1052个光伏阵列。
2.箱变基础、预装式逆变机房基础等为混凝土结构，汇流箱支架为钢管结构。
表1.1技术经济指标一览表
序号
项目
数量
1
总占地面积
租地面积
站区内租地面积约：
9.1ha
9.18ha
2
建设规模
6.24888MW
3
单位容量用地面积
1.46ha/MW
4
4m宽泥结碎石道路长度
290m
5
扩宽至4m宽泥结碎石道路长度
350m
6
1.8m高浸塑钢丝网围墙长度
3.75km
1.8消防设计
本工程消防总体设计采用综合消防技术措施，根据消防系统的功能要求，从防火、灭火等方面作完善的设计，力争做到防患于未“燃”，减少火灾发生的可能，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使火灾损失减少到最低程度，同时确保火灾时人员的安全疏散。
根据现行《建筑灭火器配置设计规范》GB50140－2005的相关规定，在升压变附近均配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。
1.9施工组织设计
拟建项目位于×市×县境内的6个自然村范围介于北纬40°12′－42°37′，东经115°54′－119°15′。
工程所用建筑材料水泥、砂石料可从灵璧市及周边县市购进，通过项目附近省道和乡道运至施工现场。
施工电源从附近已有电源点以10kV引接，设变压器降压后供混凝土搅拌站、钢筋（钢结构）加工厂等生产建筑的用电，另外选择使用2台30kW柴油发电机备用发电。
本工程施工用水由建筑施工用水、生活用水等组成。
施工用水初步考虑利用附近村庄水源供施工用水及将来的阵列清洗用水；生活用水为外送饮用水。
电站施工共设置1个小型混凝土搅拌站（6各村庄逐个进行），以方便各建筑物、设备施工，搅拌站占地均为电站租地范围内，不需另外施工租地。
施工人员尽量使用当地劳力，以节约施工生活、管理区占地面积；光伏阵列施工、安装所需材料尽量放置于所规划的光伏发电分系统范围内，以节省设备、材料堆放场占地；可在管理区附近空地设置小面积的材料堆放场、钢结构及木材加工场、施工办公区。
施工周期初步确定自项目核准后6个月内。
1.10工程管理设计
根据生产和经营需要，遵循精干、统一、高效的原则，对运营机构的设置实施企业管理。
光伏电站建设期结束后成立光伏电站运营公司（由国电投其他项目运营公司兼顾）。
运营公司做好电站运行和日常维护及定期维护工作，电站的大修、电池板的清洗、电池组件钢支架油漆的维修养护、卫生保洁等工作均采用外委方式进行，以减少管理成本，提高经济效益。
建议建设单位的工程管理机构设置管理人员10人，设总经理1人，全面负责公司的各项日常工作。
运营公司设五个部门，综合管理部（2人）、计划财务部（2人）、生产运行部（2人）、设备管理部（3人）。
综合管理部由工程建设期间的计划部和综合管理部合并，负责综合计划、总经理办公、文档管理；财务部负责财务收支、财务计划、工资福利管理；生产运行部负责运营公司生产运营以及安全管理；设备管理部负责设备技术监控、点检定修、定期维护。
1.11环境保护与水土保持
太阳能光伏发电是可再生能源，其生产过程主要是利用太阳能电池组件将太阳能转变为电能的过程，不排放任何有害气体。
工程在施工中由于土石方的开挖和施工车辆的行驶，可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘，造成局部区域的空气污染。
可采用洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度。
光伏电站厂址部分区域距离村庄较近，存在电站施工噪声及设备运行噪声对附近居民生活的干扰，应避免夜间施工。
太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平，电站为无人值班看守电站不存在生活污水等，对水环境不会产生不利影响。
根据本项目新增水土流失的特点，水土流失防治措施主要采用工程措施、植物措施、临时措施、管理措施相结合的综合防治措施。
本工程建成后对地方经济发展将起到积极作用，既可以提供新的电源，又不增加环境压力，还可为当地增加新旅游景点，具有明显的社会效益和环境效益。
1.12劳动安全与工业卫生
劳动安全及工业卫生设计遵循国家已经颁布的政策，贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，参照《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5061－1996）的要求，在设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。
设计着重反映工程投产后，职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容，分析生产过程中的危害因素，提出防范措施和对策。
劳动安全设计包括防火防爆；防电气伤害；防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹等内容。
工业卫生设计包括防噪声及防振动；采光与照明；防尘、防污、防腐蚀、防毒；防电磁辐射等内容。
安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备，事故应急救援预案等，在采取了安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后，对光伏电站的安全运行提供了良好的生产条件，有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大，降低了经济损失，保障了生产的安全运行。
1.13节能分析
本工程采用绿色能源-太阳能，并在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施，能源和资源利用合理，设计中严格贯彻节能、环保的指导思想，在技术方案、设备和材料选择、建筑结构等方面，充分考虑了节能的要求。
通过贯彻落实各项节能措施，本工程节能指标满足国家有关规定的要求。
本电站建成后预计每年可为电网提供电量830.68万千瓦时，与相同发电量的火电相比，相当于每年可节约标煤2533.6t（以平均标准煤煤耗为305g/kWh计），相应每年可减少多种大气污染物的排放，其中减少二氧化硫（SO2）排放量约51.5t，氮氧化物（NOX）约17.4t。
可见光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。
可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。
本工程将是一个环保、低耗能、节约型的太阳能光伏发电项目。
1.14工程设计概算
工程设计概算参照《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》（GD003-2011）、《陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准》（NB/T31011-2011）、《光伏发电工程概算定额》（NB∕T32035-2016）和《河北建筑工程预算定额（2012）》，结合国家、部门及地区现行的有关规定、定额、费率标准进行编制。
本概算材料价格按工程所在地近期材料价格进行编制。
本工程静态投资3498.92万元，单位静态投资5599.28元/kW；工程动态投资3533.64万元，单位动态投资5654.83元/kW，光伏概算中含送出工程部分0万元。
本工程注册资本金按建设投资的20％计算，其余为银行贷款。
建设期贷款利率按现行5年以上长期贷款利率4.9%计算，按季计息。
投产前发生的贷款利息全部计入工程建设投资，投产后发生的利息按投产容量转入生产成本。
1.15财务评价与社会效果分析
财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的基础上，采用动态分析，考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。
本工程财务评价计算期采用21年，其中建设期1年，生产经营期20年。
项目建设投资的80％拟向银行贷款（约为2833.85万元），其余由建设单位自筹。
项目生产流动资金约为16.56万元。
河北省物价局发布《关于光伏发电项目有关电价补贴政策的通知》，对河北省光伏扶贫电站项目，2017年底以前建成投产的，自2016年1月1日起补贴标准为每千瓦时0.2元，自并网之日起补贴3年，本项目前三年含税电价按1.08元/kWh；根据《国家发展改革委关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》（发改价格[2015]3044号），项目所在地区属Ⅱ类资源区，含税电价第4年至20年为0.88元/kWh。
本扶贫电站装机容量6MW，电站扶贫期限为20年，将年发电收入扣除增值税、城建及其他附加税金后的收入的20%作为扶贫资金，每年支付。
后5年电站资产归村集体所有，建设单位不再承担运营。
根据上述情况，本工程前3年综合电价为1.08元/kWh，后17年为0.88元/kW·h，且每年支付扶贫款。
以此测算项目的各项财务指标，项目投资税后财务内部收益率为10.60%，高于《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）中的项目税后财务基准收益率5%，项目资本金税后财务内部收益率为41.19%，高于《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）中的项目资本金税后财务基准收益率8.0%。
本项目盈利能力较好，经济上可行。
贷款偿还期为15年。
税后投资回收期为8.8年，项目总投资收益率（ROI）为11.52%，资本金净利润率（ROE）为25.97%，项目投资财务内部收益率（所得税前、税后）分别为13.60%、10.60%。
本项目盈利能力较好，经济上可行。
第二章太阳能资源
2太阳能资源
2.1区域太阳能资源分析
2.1.1我国太阳能资源的地理分布
评价某一地区太阳能资源丰富程度，最重要的气象资料是太阳辐射数据和日照小时数。
根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），以太阳能年总辐射量为指标，对太阳能的丰富程度划分为4个等级，如表2.1所示。
表2.1太阳能资源丰富程度等级
资源丰富程度
资源带号
年总辐射量
（MJ/㎡）
年总辐射量
（kWh/㎡）
平均日辐射量（kWh/㎡）
资源最丰富
Ⅰ
≥6300
≥1750
≥4.8
资源很丰富
Ⅱ
5040～6300
1400～1750
3.8～4.8
资源丰富
Ⅲ
3780～5040
1050～1400
2.9～3.8
资源一般
Ⅵ
<3780
<1050
<2.9
我国是太阳能资源相当丰富的国家，年总辐射量在860～2080kWh/m2之间，年直接辐射量在230～1500kWh/m2之间，年平均直射比在0.24～0.73之间，年日照时数在870～3570h之间。
我国1978～2007年平均的年总辐射量、年总直接辐射量、直射比年平均值和年总日照时数的空间分布情况如图2.1所示。
图2.11978～2007年平均的我国太阳能资源空间分布
从图中可以看出：
新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了太阳能资源“最丰富带”，其中西藏南部和青海地区是两个高值中心；新疆大部分地区、西藏东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、山西北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特和赤峰一带，是我国太阳能资源“很丰富带”；中东部和东北的大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”；只有以四川盆地为中心，四川省东部、重庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”。
2.1.2河北省太阳能资源的地理分布
河北省地处我国的中东部地区，与其他省份相比，其太阳辐射年总量比内蒙古、新疆、青海、西藏等省少800MJ/m²左右，和辽宁、吉林、山东、山西等省份相近。
从河北省太阳总辐射的空间分布图上可以看出（图2-2），河北省年太阳总辐射量为4828~5891MJ/m²，大部分地区太阳能资源属于Ⅱ类，即“很丰富带”，太阳能资源开发利用潜力巨大。
从空间总体分布趋势上看：
北部年值高于南部，中部东西横向由边缘趋于中间时呈递减特性。
除省内中南部和东部部分地区年太阳总辐射小于5200MJ/m²外，其他地区均在5200MJ/m²以上，其中，冀西北及冀北高原为5600~5891MJ/m²，属全省总辐射最多地区，其中康保年总量达5891MJ/
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