明光古沛镇晶科50MW农光互补光伏电站项目可研.docx
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明光古沛镇晶科50MW农光互补光伏电站项目可研
明光古沛镇晶科50MW农光互补
光伏电站项目
可行性研究报告
信息产业电子第十一设计研究院山东分院
二〇一五年四月合肥
签署页
批准
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审核
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校核
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编制
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第一章综合说明
1综合说明
1.1概述
场址位于明光市古沛镇，在104国道旁边，交通比较便利。
距离古沛110kV变电站直线距离约6km，路由距离约6.5km。
该地地质比较硬，地层较为稳定。
中心坐标为东经117°56'59.03"，北纬32°59'23.96"。
本光伏发电项目位于明光市古沛镇，工程规划总装机容量为50MWp
晶科能源控股有限公司（纽交所代码：
JKS）成立于2006年，是全球为数不多的拥有垂直一体化产业链的光伏制造商，业务涵盖了优质的硅锭，硅片，电池片生产以及高效单多晶光伏组件制造。
经过数年的开拓与发展，其已经成为全球最大的光伏材料供应商之一；并在全球范围拥有多家大型光伏电站，拥有丰富的光伏电站运营管理经验。
晶科能源控股有限公司拟在明光市古沛镇境内建设一座光伏电站，装机容量为50MW，共安装255wp光伏组件196050块，项目计划于2015年间建成投运。
我公司受工程建设单位委托，担任晶科电力明光古沛镇50MWp农光互补光伏发电项目可行性研究的编制工作，设计的内容包含太阳能资源分析，工程任务和规模、太阳能光伏发电系统设计、电气、土建设计、工程消防设计、施工组织设计、工程管理设计、环境保护和水土保持设计、劳动安全与工业卫生设计、节能设计、投资概算和财务效益初步分析。
在此期间我公司协同建设单位对该区域太阳能资源、电网情况、光伏站址等情况进行了多次调研和统计分析。
本工程依照《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》（GD003-2011）要求的深度进行编制。
1.2太阳能资源
明光市古沛镇50MWp地面电站场址位于安徽省滁州明光市古沛镇梁庄和耿庄。
明光属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4°C，年极端气温最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。
春季风和日丽；梅雨时节，又阴雨绵绵；夏季炎热，秋天干燥凉爽；冬季寒冷、干燥。
全年日照时数为2100-2300小时，光能资源较丰富，是全国光能资源较丰富地区之一。
明光市古沛镇属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4°C，年极端气温最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。
春季风和日丽；梅雨时节，又阴雨绵绵；夏季炎热，秋天干燥凉爽；冬季寒冷、干燥。
明光市古沛镇阳光资源充足，日照较长，多年平均年日照时数为2100小时-2300小时左右，多年平均太阳辐射量在4801MJ／m2·a左右，属我国太阳能资源较丰富区域，适合建设太阳能光伏发电项目。
1.3场址现状及建设条件
场址位于明光市古沛镇，在104国道旁边，交通比较便利。
距离古沛110kV变电站直线距离约6km，路由距离约6.5km。
该地地质比较硬，地层较为稳定。
中心坐标为东经117°56'59.03"，北纬32°59'23.96"。
1.4项目的任务与规模
1.4.1工程任务
根据项目工程所在地区的太阳能光伏电场的辐照条件、资源特征、建设条件等，以及太阳能资源开发建设的要求和委托人的意见，该光伏电站项目的开发任务以发电为主。
1.4.2工程规模
本光伏发电项目位于明光市古沛镇，工程规划总装机容量为50MWp。
项目总共安装196050块255wp多晶硅太阳能电池组件。
根据项目所在地电网及本项目最终建设规模等情况，本电站拟以一回110kV线路接至附近古沛110kV变电站，线路长度约6km。
本工程预计2015年4月申报，2015年6月开始施工，2015年9月完成主体施工，工程施工工期约6个月，预计地面光伏电站可研申报资料审批1.5个月，设计阶段约1个月，设备采购1个月，即完成光伏发电系统预计10个月完成。
1.5光伏组件的选型、布置及光伏电场发电量计算
本项目采用地面固定式阵列安装255wp多晶硅太阳能光伏组件组件196050块，装机容量50MWp。
本系统按照总共50个1MWp的光伏并网发电单元进行设计，每个1MW发电单元采用2台500KW并网逆变器的方案。
每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.315kV/10kV变压配电装置，最终通过10kV/110kV升压至110kV并入电网。
由于该项目光伏阵列安装倾角设计为25°，固定倾斜角方式安装。
项目建成后，预计首年发电量为6136.063万KWh，25年总共可发电138555.6万KWh，平均每年可发电5542.23万KWh。
1.6电气
1.6.1电气一次
在明光市古沛镇50MWp光伏电站场内新建一座110kV升压站，初步设计该光伏电站以一回110kV线路接入附近古沛110kV变电所110kV侧，线路长度约6km。
古沛10KV变电站预留有2个间隔。
最终接入系统方案以审查通过的接入系统设计为准。
1.6.2电气二次
光伏列阵及逆变器的电气控制系统以可编程控制器为核心，控制电路由DSP中心控制器及其功能扩展模块组成。
主要实现光伏发电系统正常运行控制和安全保护、故障检测及处理、运行参数的设定、数据记录显示以及人工操作，配备有多种通讯接口，能够实现就地通讯及远程通讯。
电气控制系统由配电柜、控制柜、传感器和连接电缆等组成：
其包含正常运行控制、运行状态监测和安全保护三个方面的职能。
1.7消防
消防设计贯彻“预防为主、防消结合”的方针，针对不同的建筑物和设施，采取不同消防设施，加强光伏电站场区自身的防范力量。
在工艺设计、材料选用、平面布置中，严格遵从国家消防条例、规范进行；采用行之有效的防火灭火技术，做到保障安全、方便使用、经济合理。
电气系统的消防范围包括电缆、各级电压配电装置、主控室等。
电气系统的消防措施：
本工程根据《35～l10kV变电所设计规范》和《高压配电装置设计技术规程》，电气设备布置全部满足电气及防火安全距离要求。
本工程主变压器设置了变压器油池和事故油池，在火灾情况下可将油及时排入事故油池
建筑物与构筑物的防火间距应满足消防规范的要求。
本工程建（构）筑物消防间距执行GB50229-2006《火力发电厂与变电所设计防火规范》，其中丙、丁、戊类一级及二级建筑物消防间距均大于12m，各建（构）筑物灭火器的配置按GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》的规定执行，管理室、逆变器室、变压器等处配置移动式灭火设施。
站内道路设环形消防通道，路面宽4.0m，最小转弯半径不小于6m。
路面结构为砼路面，净空高度不小于4.5m。
1.8土建工程设计
本项目建设规模为50MW，拟安装196050块单位容量为255wp的太阳能光伏组件。
根据项目总体规划，接入系统设计初步考虑为：
根据项目所在地电网及本项目最终建设规模等情况，本电站拟以一回110kV线路接至附近古沛110kV变电站，线路长度约6km。
最终接入系统方案以审查通过的接入系统设计为准。
根据勘察时钻探揭露：
除深度为6.7米（相对标高94.5米）以上填土层外，下部为相对稳定的沉积土层。
考虑到光伏组件板重量较轻，土建基础较小，故基础开挖的余土量相对较少，另外鉴于建设前的原生态环境，施工中尽量不予以破坏，维持原状，经综合考虑，本工程施工设计按自然地坪标高，适当处理平整为原则。
1.9施工组织
施工总布置应综合考虑工程规模、施工方案及工期、造价等因素，按照因地制宜、因时制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、少占耕地的原则，在满足环保与水保要求的条件下布置生产生活区、施工工厂、供电供水、堆场等。
本工程主要设备为光伏发电组件、逆变器、升压变和交直流开关柜，尺寸和重量方便汽车运输。
电站位于滁州明光，交通比较便利，工程设备运输、进场方便。
这些设备经公路运输运抵现场。
为了使本工程尽量少占用土地，光伏阵列成矩形布置，经计算本工程永久占地面积为1850亩，施工临时用地均在永久用地范围内，不另征地。
土建工程主要包括：
综合办公楼、10KV配电室、逆变器室、变配电基础工程。
本工程具有施工面广、工序多、各工序、工种穿叉施工多的特点，因些应该必须进行总体布局、合理安排工序，以减少交叉作业，同时综合办公楼、10KV配电室、逆变器室、变配电基础工程可同时进行。
本工程预计在2015年4月申报，2015年6月开始施工，2015年9完成主体施工，工程施工工期约6个月，预计地面光伏电站可研申报资料审批1.5个月，设计阶段约1个月，设备采购1个月，即完成光伏发电系统预计10个月完成。
1.10工程管理
本项目位于滁州市明光古沛镇，距离长公路约6公里，交通比较便利，装机容量为50MWp。
根据生产和经营需要，遵循精简、高效、合理等原则，对运营机构的设置实施企业管理。
运营机构设立五个部门，分别为运行检修部、财务部、综合管理部、安全质量部、农业部门。
整个光伏电站的定员15人，其中站长1人，财务部2人，安全质量部1人，运行部6人，农业部门1人。
其中，运行部设运行值班长2人。
1.11环境保护和水土保持
太阳能光伏发电是一种清洁的再生能源。
此地面太阳能光伏发电项目建成运行后，对当地经济社会发展具有较大的促进作用，经济效益、社会效益和环境效益明显。
工程建设对当地大气环境、声环境、电磁环境无影响，对生态环境影响很小，对水环境等的影响可通过采取相应环保措施及环境管理措施予以最大程度的减缓。
因此，从环境保护角度来看，无制约工程建设的环境问题，工程建设是可行的。
环保投资主要包括：
水环境保护、噪声防治、固体废弃物处理等投资和独立费用以及基本预备费等。
1.12劳动安全与工业卫生
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，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。
根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5061-1996）要求，编制劳动安全及工业卫生有关章节。
为适应我国太阳能光伏发电事业建设发展的需要，为安全生产和文明生产创造条件，在太阳能光伏发电项目设计中必须贯彻国家颁布的有关劳动安全和工业卫生法令、政策，提高劳动安全和工业卫生的设计水平。
在光伏电站的设计中，应贯彻“安全第一，预防为主”的方针，加强劳动保护，改善劳动条件，减少事故和人身损害的发生。
以保障光伏电站建设过程中劳动人员和光伏电站职工生产过程中的安全和健康要求。
1.13节能与减排
本工程施工期消耗能源主要为电力、水资源、油料、临时施工用地和建筑材料等。
施工电源从附近已有电源点接入，经变压器降压后供混凝土搅拌站、钢筋（结构）加工厂等生产、生活建筑的用电，另外选择使用一台30kW柴油发电机作为备用电源。
经初步计算，本工程高峰期施工用电负荷约为50kW。
施工期4.5个月耗电量估算约7.2万kW·h。
本工程施工用水由建筑施工用水、施工机械用水、生活用水等组成。
施工、生活用水均采用已打井的水，场区内设临时储水设施。
施工高峰日施工用水量为21m3/d。
施工期用水量较小，对区域内地下水资源基本无影响。
本项目25年寿命期内共产生约138555.6万KWh的电能，平均每年产生5542.23万KWh电能。
与同等电量火电厂相比，相当于节约标准煤约444490.5848吨（火电煤耗每度电耗标煤350g计），减排二氧化碳1033758.101吨，二氧化硫9524.800061吨，氮氧化物2793.936692吨。
1.14工程投资概算
1.14.1编制依据：
1）与本项目有关的设计图纸、工程量、施工组织设计及其他有关资料；
2）定额：
按《风电场工程概算定额》，不足部分参照《电力工程建设概算定额》以及《设施农业定额》
3）其他费用项目划分及取费按《风电场工程概算编制规定及费用标准》；
4）有关厂家提供的主要设备、材料报价和同类工程设备及建筑安装工程价格等。
1.14.2设备及安装工程由屋面建筑工程、发电设备及安装工程两项组成。
1）主要机电设备价格：
光伏发电机组件本体取开发商和厂家签订的合同价，为4元/Wp（到工地价）；其他设备费参考同类工程合同价确定且均为到工地价，其价内已含运杂费、采购及保管费等；
2）逆变设备费按0.4元/W（到工地价）计算；
3）其余设备安装费均执行《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》（2007年版）。
4）农光互补增加设备和工程造价按0.4元/W。
表1-1主要数据一览表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
利用面积
亩
1850
2
装机容量
MW
50
3
年均发电量
万kWh
5542.23
4
动态总投资
万元
38141.57
5
静态总投资
万元
37284.42
5
静态投资单价
元/W
7.459
1.15财务评价分析
该项目投产后平均年发电量5542.23万KWh。
动态总投资为38141.57万元；静态总投资37284.42万元,建设期利息857.15万元，资本金占总投资的20％，项目自有资金投资财务内部收益率为15.85％，投资回收期8.21年，具备有良好的盈利能力。
本项目按照国家发展改革委和建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》和《电网工程建设预算编制与计算标准（2006年版）》，国家现行财税制度和价格体系的基础上，对项目进行财务效益分析，考察项目的清偿能力、盈利能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。
1.16结论与建议
通过对太阳能光伏电场的太阳能能资源分析、项目任务和规模论证、工程地质条件评价、光伏发电系统的选型与排布优化、土建工程和电气设计以及工程设计概算等得出以下结论和建议：
1）本工程所处场地太阳能资源良好，年平均发电量约5542.23万kWh。
2）本工程所处场地内，工程屋面条件良好，交通运输和用水用电条件具备，
适宜于本项目的建设。
3）本太阳能光伏发电项目，工程的动态总投资为38141.57万元；静态总投资37284.42万元,建设期利息857.15万元，资本金占总投资的30％，项目自有资金投资财务内部收益率为10.81％，投资回收期8.21年,具有较好的经济效益。
4）该项目，年平均发电量约5542.23万kWh，如以火电为替代电源，按火电每度电耗标准煤350g，假定电站的运营期为25年，则电站全生命周期内可减少燃煤消耗444490.5848t，污染物减排量分别为：
CO2：
1033758.101t；SO2：
9524.800061t；NOx：
2793.936692t。
同时可以为当地节省电费支出，具备较好的社会和环境效益。
5）光伏与农业的结合，为当地经济创收，带动地区创旅游，为农民创收益；提高土地利用率，降低光伏产业和农业的成本。
1.17附图、附表
工程特性表
第二章太阳能资源
2太阳能资源
2.1国内太阳能资源概况
太阳能对人类来说是取之不尽、用之不竭、广泛存在、平等给予、可以自由利用的能源。
太阳能利用将是2l世纪的重大课题。
我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。
南从北纬4°的曾母暗沙，北到北纬52.5°的漠河，西自东经73°的帕米耳高原，东至东经135°的黑龙江与乌苏里江汇流处，距离都在5000公里以上。
在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。
根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），以太阳能总辐射的年总量为指标，对太阳能的丰富程度划分为4个等级，如下表所示。
表2-1中国太阳辐射资源区划标准
等级
资源带号
年总辐射量
（MJ/m2）
年总辐射量
（kWh/m2）
平均日辐射量
最丰富带
Ⅰ
≥6300
≥1750
≥4.8
很丰富带
Ⅱ
5040--6300
1400--1750
3.8—4.8
较丰富带
Ⅲ
3780—5040
1050--1400
2.9—3.8
一般
Ⅳ
＜3780
＜1050
＜2.9
我国的太阳能资源丰富。
其中，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。
中国1978～2007年平均的总辐射年总量的空间分布情况如图2-1所示。
图2-11978～2007年平均的太阳能资源空间分布图（单位：
kWh/m2）
从图中可以看出，我国太阳能资源空间分布特点为自西北到东南呈先增加再减少然后又增加的趋势。
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格尔木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”；我国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”。
直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射比较一致，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，直射比甚至达到0.7以上。
年总日照时数的空间分布与年总辐射量基本一致，“最丰富带”的年日照时数在3000h左右，“很丰富带”的年日照时数在2400～3000h之间，“较丰富带”的年日照时数在1200～2400h左右，“一般带”的年日照时数在1200h以下。
2.2工程地理位置及太阳能资源概况
明光市古沛镇50MWp地面电站场址位于安徽省滁州明光市古沛镇梁庄和耿庄。
明光属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4°C，年极端气温最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。
春季风和日丽；梅雨时节，又阴雨绵绵；夏季炎热，秋天干燥凉爽；冬季寒冷、干燥。
全年日照时数为2100-2300小时，光能资源较丰富，是全国光能资源较丰富地区之一。
2.3所在地区气象站资料分析
明光市古沛镇属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4°C，年极端气温最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。
春季风和日丽；梅雨时节，又阴雨绵绵；夏季炎热，秋天干燥凉爽；冬季寒冷、干燥。
根据明光市提供的气象资料统计，当地气象资料情况如下表所示：
表2-1明光市主要气象要素统计表
序号
项目
数值
备注
l
平均气温（℃）
16.1
2
极端最高气温（℃）
40.8
3
极端最低气温（℃）
-12.5
4
年平均降水量（mm）
1200
5
年最大降水量（mm）
1560
6
最大积雪深度（cm）
46
7
平均风速（m/s）
2.8
8
最大风速（m/s）
25.8
9
年均日照时数（h）
2100-2300
10
年均太阳能辐射量（MJ/m2）
4801
2.4太阳能资源分析
明光市古沛镇目前为止未建有太阳辐射监测站。
距离明光市古沛镇50MWp地面电站场址区最近的太阳辐射监测站是滁州市气象站。
滁州市气象站直线距离65公里，具有一定的参考价值。
根据滁州太气象站1971～2003年的实测气象数据得到如下数据，
表2-2滁州太气象站各月辐照度
月份
1
2
3
4
5
6
月总辐射（MJ/m2）
255.3
296.1
381.1
474.8
552.5
510.6
月份
7
8
9
10
11
12
月总辐射（MJ/m2）
533.3
507.4
427.3
354.8
263.7
244.1
图2-2滁州太气象站典型年月总辐射图
从表2-2和图2-4可以看到，实测各月月平均总辐射变化曲线近似的正态分布，从各月的辐射量来看，辐射量从3月份开始显著增加，到5月份达到最高，为552.5MJ/㎡，8月份略有下降，但依然维持在一个较高的水平，3～10月为太阳能资源比较最充沛的8个月，此后开始明显减少，12月降到全年最低，为244.1MJ/㎡。
该地区典型年月总辐照度为4801MJ/m2，属我国太阳能资源三类区域，较适合建设太阳能光伏发电项目。
2.5太阳能资源分析
明光市古沛镇阳光资源充足，日照较长，多年平均年日照时数为2100小时-2300小时左右，多年平均太阳辐射量在4801MJ／m2·a左右，属我国太阳能资源较丰富区域，适合建设太阳能光伏发电项目。
第三章场址现状及建设条件
3场址现状及建设条件
3.1场址现状
3.1.1场址地理位置
场址位于明光市古沛镇，在104国道旁边，交通比较便利。
距离古沛110kV变电站直线距离约6km，路由距离约6.5km。
该地地质比较硬，地层较为稳定。
中心坐标为东经117°56'59.03"，北纬32°59'23.96"。
用于本项目的建设场址面积约为1850亩，如下图标识所示。
图3-1场址位置示意图
3.1.2场址地理地貌
（1）本光伏电站岩土工程重要性等级为三级，场地复杂程度为三级（简单场地），地基复杂程度为三级（简单地基）。
（2）根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），明光市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组。
（3）根据附近区域的地质勘探资料，本工程场址的地基土层按地质时代、成因类型①层棕红色粘土及粉质粘土；②层褐红色细砂棕红色粘土及粉质粘土；③层褐红色细砂；④层褐红色砾岩；⑤层褐红色砾岩。
（4）场地地下水主要有孔隙水、裂隙水，地下水埋藏较深，基础开挖很难遇到，可以不考虑地下水对基础的影响。
（5）根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）3.0.1条规定，拟建工程地基基础设计等级为丙级。
（6）无冻土层。
场址现状见图3-2~图3-4。
图3-2场址地形地貌照片
（1）
图3-3场址地形地貌照片
（2）
图3-4场址地形地貌照片（3）
图3-5场址地形地貌照片（4）
图3-6场址地形地貌照片（5）
第四章项目规模和任务
4项目规模和任务
本光伏发电项目位于明光市古沛镇，工程规划总装机容量为50MWp，首年上网电量约6136.063万度。
该电站以1MWp为一个子单元并网发电，共50个单元。
项目总共安装196050块255wp多晶硅太阳能电池组件。
根据项目所在地电网及本项目最终建设规模等情况，本电站拟以一回110kV线路接至附近古沛110kV变电站，线路长度约6km。
4.1工程任务
4.1.1地区经济与电力状况
（1）明光市经济发展状况
2011年，全市完成地区生产总值81.6亿元，同比增长11.2%；规模以上工业增加值14.2亿元，增长21.9%；固定资产投资
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