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1、 新建30MWp并网光伏发电工程可研报告新能源30MWp并网光伏发电工程可行性研究报告目 录第一章综合说明11.1 概述11.2 太阳能资源31.3 工程地质31.4 光伏电站设备选型和发电量测算41.5 电气41.6 土建工程51.7 工程消防设计61.8 施工组织设计61.9 环境保护和水土保持61.10 劳动安全7第二章太阳能资源评估92.1 我国太阳辐射年总量的地理分布92.2 宁夏太阳能资源分布特点92.3 *市太阳能资源概况112.4 项目所在地太阳能资源评估112.5 场址太阳能资源分析172.6 场址太阳能资源综合评估18第三章总体技术方案及发电量估算203.1 太阳能光伏电站
2、系统设计相关规范和标准203.2 太阳能光伏发电系统设计计算213.3 太阳能光伏发电系统基本原理和运行方式243.4 太阳能光伏发电站方案设计243.5 太阳能光伏电池组件263.6 太阳能光伏电池阵列运行方式选择333.7 太阳能光伏电池阵列支架安装设计343.8 光伏组件串并联方案393.9 光伏电池组件阵列间距设计403.10 光伏电池组件阵列布置方案423.11 光伏电池组件阵列占地面积433.12 光伏电池组件阵列抗风沙措施443.13 光伏阵列防雷汇流箱443.14 直流防雷配电柜473.15 并网逆变器483.16 监控装置533.17 环境监测仪553.18 太阳能光伏发电站
3、年发电量计算55第四章电气设计604.1 电气一次604.2 电气二次664.3 计算机监控系统66第五章土建工程715.1 工程地质条件及工程等级715.2 土建设计依据和设计原则735.3 总平面设计745.4 太阳能光伏阵列设计745.5 建筑设计755.6 结构设计765.7 给排水设计805.8 采暖通风设计82第六章施工组织设计846.1 自然环境条件846.2 地质条件846.3 施工条件84第七章工程投资92第八章财务评价和社会效益分析938.1 概述938.2 项目总投资及资金筹措938.3 项目总投资938.4 资金筹措及使用938.5 总成本费用估算938.6 损益计算9
4、48.7 财务效益评价958.8 不确定性分析978.9 综合评价98附图表图名编号数量1总平面图附图1121MWp光伏阵列布置图附图213光伏电站电气主接线图附图314综合楼平剖面图附图415配电楼平剖面图附图51 9第一章 综合说明1.1 概述1.1.1 工程地理位置本工程拟建在*自治区*市草台村附近，位置是东经105度26分、北纬37度23分，海拔高程1371米，表层土质为风化岩层，植被覆盖良好，最大冻土深度为83cm，厂址紧靠公路，厂区附近有110kV变电站。工程任务项目名称：*市草台村30MWp并网光伏发电工程。建设地点：*市草台村附近。项目内容：设计、投资、建设、运营、维护和拆除一
5、个30MWp的光伏电站。建设规模：装机容量为30.24MWp;建设期：1年。1.1.2 项目投标单位概况中国*工程技术有限公司（以下简称中国*）是国际化工程公司，是世界500强企业中排名第315位的中冶集团下属重要子公司。中国*资产规模增长较快、经营稳步攀升，而且货币资金充裕、资产负债结构合理。公司2010年6月底主营业务收入为15.22亿元人民币，利润总额为1.33亿元人民币；截至2010年6月30日，公司总资产为59.21亿元人民币，其中货币资金为18.03亿元人民币，资产负债率66.11%。银行信用授信额度逾60亿元，银行信用等级AAA，纳税信用A级，位列2008年度“中国企业自主创新百
6、强”第52名。经营范围：境内外工程总承包；工程勘察、工程设计、工程咨询、造价咨询、项目管理、工程监理；工程招投标；设备研制、设备采购及设备成套、系统继承的服务；设备、材料进出口；技术开发、转让、咨询、培训；对外派遣承包境外有色冶金工程所需的劳务人员。中国*技术力量雄厚，专业技术人员占全部职工人数的80%以上，其中包括中国工程院院士1名，全国设计大师2名，国家注册建筑师、结构工程师、监理工程师、造价工程师、城市规划师等126名，教授级高工194名，高级工程师368名，中级职称人员180多人。先后承担过国内外有色金属、建筑、市政、环境工程等20多个行业的3000多项工程设计，获得国家级、省部级科技
7、进步奖及优秀工程设计奖共500多项，取得了1000多项科研成果及国家专利。工程总承包业务：中国*目前正在执行的合同总额约160亿元人民币。科研课题：中国*目前承担60余项研发课题，其中国家级课题13项、省部级课题1项、其余为企业自主研发课题项。中国*以光伏发电和垃圾焚烧发电产业为新能源产业的投资重点，其中：光伏发电产业链涵盖多晶硅的生产、硅片的生产以及光伏电站的投资；垃圾焚烧发电产业以BOT投资为主。垃圾焚烧发电投资：中国*承担了国内50%以上千吨级垃圾焚烧电站的设计任务，2009年以BOT方式投资无锡锡东生活垃圾焚烧发电项目和襄樊生活垃圾焚烧发电项目，项目总投资15亿元人民币。城市污水处理投
8、资：近几年，中国*以BOT方式投资建设了北京良乡卫星城城市污水处理项目、湖北孝感城市污水处理项目、浙江富阳春南污水处理项目、兰州城市污水处理项目，处理能力合计达到70万吨/日，累计投资近10亿元人民币。硅材料投资：中国*投资、设计和建设了洛阳中硅高科技有限公司，并持有68%的股权，充分利用自主知识产权打破国外技术封锁，实现了多晶硅产业化。自2005年以来，多晶硅实际产量名列国内前茅，产品质量国内领先，2009年多晶硅产量2200吨，位居国内第二、全球第九位。2010年实现多晶硅5000吨产能，4000吨产量，2011年实现多晶硅10000吨产能，6000吨产量。光伏电站项目及投资：为将多晶硅产
9、品优势转化为产业优势，成立光伏应用事业部，专注于光伏电站技术研发和产业投资。启动研发课题光资源评估分析系统，已经在北京和宁夏完成2个测光电站的建设，其中宁夏测光电站为新能源与绿色农业结合的光伏温室大棚，在今年三季度内，将陆续在内蒙、四川、浙江、山东、湖北等地建设10个测光电站，为后续光伏电站的投资建设积累必要的工程技术资料。推进项目建设2007年中国*总承包中原地区首座光伏电站项目洛阳中硅高科技有限公司屋顶光伏电站；2009年，中标3项“金太阳工程”的工程总承包项目，装机容量4MWp；2010年申报4个用户侧并网“光电建筑一体化工程”，装机容量2.7 MWp，属于“双环保新能源组合”项目和“环
10、保减排新能源组合”，预计8月份可获得建设部批复。推动投资项目进展目前中国*投资的四个项目：宁夏*市30MWp和银川灵武市30MWp已获得宁夏自治区发改委核准，内蒙包头市30MWp和内蒙牙克石市30MWp已获得内蒙古自治区发改委核准，今年下半年将开工建设；储备投资项目资源除上述项目之外，中国*已与山西朔州市、四川省甘孜州炉霍县、陕西省榆林市靖边县、青海省德令哈市人民政府签署战略合作协议，将陆续开展光伏电站的投资。中国*将坚定不移地继续推进光伏产业的发展，着眼于光伏发电技术进步，着手拓展国内光伏应用市场，特别是大力建设荒漠大型并网光伏电站。按照积极、有序的方式，促进各光伏发电项目的顺利开展，为建设
11、资源节约型和环境友好型社会做出积极的贡献。1.2 太阳能资源根美国宇航局NASA多年实测太阳辐射资料统计成果，*市地区多年平均太阳辐射量为6038MJ/，多年平均日照时数为2845h，太阳辐射量和日照时数指标均属全国太阳能资源II类地区，太阳能资源丰富，能保证较高的发电量，具有良好的开发前景。在西北地区建设大型太阳能光伏并网电站，可提高新能源在当地能源结构中的比例，促进当地新能源的利用和节能减排事业的发展。1.3 工程地质场址域地理位置位于*自治区*市草台村附近，总体地形南高北低，地貌属黄土丘陵、源梁地貌，主要由缓坡丘陵、洪积扇、风沙地等组成。地表分布有耐旱植物。较有利于布置大型光伏电站。 场
12、址50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相对应的地震基本烈度为栅度。场址属构造基本稳定区。1.4 光伏电站设备选型和发电量测算商用太阳能电池主要分为：晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和聚光太阳能电池。目前晶硅类太阳电池占据市场主流，单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅薄膜太阳能电池占整个光伏发电市场的90%以上，非晶硅薄膜太阳能电池近年来的发展迅速，应用范围也不断扩大。光伏组件的安装方式主要包括：固定安装、单轴跟踪（平轴、斜轴、极轴）和双轴跟踪。本工程共安装10800块容量为280Wp的光伏电池组件，总装机容量为30.24MWp，使用60台5
13、00kW的逆变器，根据太阳辐射照度资料和光伏组件特性，结合场址气候特性、控制系统特性以及光伏电站总效率，计算出光伏发电站第一年理论发电量为5947.2万kWh，根据光伏组件的年衰系数及光照条件变化，估算光伏电站的年平均上网电量约为5397万kWh。1.5 电气光伏电站以1MWp为一个光伏发电单元，每个单元通过2台500kW逆变器逆变后输出270V的三相交流电，再通过1台1000kVA变压器（0.27/0.27/35kV）升压。全站30MWp容量共安装了30台1000kVA变压器，每台变压器和两台逆变器组成一个发电单元，每5个发电单元组成1个联合单元，站内共2个联合单元，分别接入35kV配电站，
14、以单回路35kV出线接入附近110kV变电站35kV侧。主接线方式： 35kV采用单母线接线方式电能质量：逆变器的谐波、电压不平衡度、直流分量、电压波动和闪变均通过了专业机构的检测，电站输电升压过程中对电能质量无不利的因素，电能质量能满足电网部门的要求。光伏电站具有有功功率和无功功率连续可调的能力，能够自动根据光照强度的大小和电力调度的要求来控制和调整有功功率和无功功率的输出。通过电容器和逆变器的配合，使光伏电站的功率因素能够在0.98（超前）0.98（滞后）范围内连续可调。本工程采用光伏发电设备集中控制方式，中央控制室接受来自电网调度机构的指令，实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信。本
15、工程安装一套太阳能发电环境监控系统，主要监侧风速、风向、环境温度、组件温度、太阳能辐射量等参数。1.6 土建工程1.6.1 总平面布置本工程围栏内占地面积约为900亩。场地分为两大部分：配电站部分和光伏阵列部分。前者位于场地东北角靠近道路一侧，布置配电楼、综合楼等厂前设施。光伏阵列由30个1MWp光伏方阵组成，位于综合楼的西南侧，建筑物不会对光伏阵列造成阴影遮挡。光伏电站的围栏采用防盗型钢丝网围栏，高2.4m，区域内有道路连通，以便于检修巡视。1.6.2 土建结构土建工程的范围为光伏电站围栏内所有土建设施，配电站内的建筑物主要包括综合楼、配电楼、库房及检修车间、车库、门卫室、大门及围栏、水泵房
16、、消防及生活水池、化粪池、集水井、事故油池、35kV户外无功补偿装置。光伏阵列部分建构筑物包括就地配电间、光伏阵列支架等太阳能光伏阵列拟选用国产35平米倾斜（8度）单轴跟踪支架，每个支架装配18片电池组件,构成单机发电容量5.04KW的独立单元，1MWp光伏方阵由200个单轴跟踪支架组成，采用钢筋混凝土独立基础，由于荷载较轻，基础持力层稳定，力学性能较好，原则上天然地基可满足要求，故不用作地基处理。厂区内的建筑物多为单层砖混结构，总建筑面积2940m2。主要建筑物主次分明、利用建筑物体量、朝向的变化，创造出丰富而又统一的建筑形象；利用建筑物色彩、材质的变化，体现出建筑物的空间感；通过良好的建筑
17、形象与内在空间的统一，加强建筑物的感染力，为电站的正常运营提供良好的生产及生活条件。1.7 工程消防设计消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的方针，立足自防自救。针对不同建（构）筑物和设施，采取多种消防措施。在工艺设计、设备及材料选用、平面布置、消防通道均按照有关消防规定执行。厂区内建有消防水池，水源地为厂区深井。各建筑物内根据规范要求设置移动灭火器；主变消防采用推车式干粉灭火器，并设置消防沙箱；电气设备房间的消防采用手提式气体灭火器，并配置一定数量的消防铲、消防斧、消防铅桶等共用消防设施。1.8 施工组织设计光伏电站工程对外交通运输道路有公路也有铁路，交通便利，设备可直接运抵光伏电站。场内道路
18、即要满足临时施工要求，又要满足将来光伏电站的检修维护的要求，道路整体成环形，能保证到达每组电池方阵，便于施工和维护。场地内地势北高南低，但整体上平缓开阔。施工水源为厂区深井；电源、通讯以及工程所需建材，当地可以满足供应。场址为荒漠戈壁滩，经计算，本工程占地约为900亩。1.9 环境保护和水土保持太阳能光伏发电建设属清洁能源工业，工程的建设及投运总体对区域环境影响较小。工程建设过程中对生态环境有一定影响；建成投运后，光伏电站对周围环境无任何影响，生活污水和垃圾由于产生数量少，对环境影响甚微。在施工过程中将采取洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度。本工程施工大部分安排在白天，且场址周围没有居民，
19、故施工噪音对周围环境没有影响。施工期固体废物主要为建筑垃圾及生活垃圾，要求随时产生随时清运并处置，避免刮风使固体废弃物飞扬，污染附近环境。太阳能光伏发电系统在发电过程中不会产生任何噪音，因此本项目运行对周围的声环境敏感点无影响。在光伏电站建成投运后，主要固体废弃物为生活及检修垃圾，该部分废弃物要倒往指定地点，并定期集中处理，避免刮风时固体物飞扬，污染附近环境。光伏电站建成后，四侧围墙外的电场强度和磁感应强度将远低于居民区电磁场评价标准限值，距围墙外20m处产生的无线电干扰强度符合评价标准，对周边电磁环境无影响。按照水土保持防治分区，根据工程建设可能造成的水土流失和危害情况，布置水土流失防治措施
20、。太阳能光伏发电是一种清洁能源，与火电相比，可节约大量的煤炭或油气资源，有利于环境保护。同时，太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，早开发早受益。1.10 劳动安全光伏电站的建设和生产运行应符合我国目前的有关政策，以及电力行业的设计规程和规定，充分考虑保障施工、运行人员安全健康的因素，并符合国家有关标准和规定。电站的设计将遵循劳动部劳字（1988）48号关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定和火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程（DL5053-1996）等规定的要求，有重点地采取防护措施，以确保工作人员的人身安全和身体健康。按照现行的建筑设计有关标准规范的规定，并配备必要的仪器设备如
21、消防与救护设施、火灾报警系统和灭火设施、安全供水系统、安全供电系统、隔音降噪操作室、控制室、值班室等、降温与防寒、防冻设施。电站需设立安全卫生管理机构，对生产过程中职业安全与卫生防范措施的实施进行监督。安监办专职安全管理人员应编制相应的安全管理制度，各生产班组均设有兼职安全员负责监督各项安全卫生措施的实施、劳动防护用品的采购、发放以及对事故应急预案的编制与执行等工作。 新建30MWp并网光伏发电工程可研报告第二章 太阳能资源评估2.1 我国太阳辐射年总量的地理分布我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在91.72,333 kWh /m2.年之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大
22、于2,000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、甘肃省高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属世界太阳能资源丰富地区之一。中卫图 2.1 我国太阳辐射年总量分布我国太阳能理论总储量为147208 GWh /年。我国有荒漠面积208万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。如果利用十分之一的荒漠安装并网光伏发电系统，装机容量就达大约1.082020 kWp。折算装机功率为1,928 GW,相当于128座三峡电站。可以提供我国2002年16,540亿kWh的耗电量的3.26倍。2.2 宁夏太阳能资源分布特点*自治区位于N 3514N 3923,E10417E 10739之间，地处中国西部的
23、黄河上游地区。宁夏东邻陕西省，西部、北部接内蒙古自治区，南部与甘肃省相连。自古以来就是内接中原，西通西域，北连大漠，各民族南来北往频繁的地区。宁夏是我国太阳能资源最丰富的地区之一，也是我国太阳辐射的高能区之一，太阳辐射量年均在4950MJ/m26100MJ/ m2之间，年均日照小时数在2250h3100h之间，在开发利用太阳能方面有着得天独厚的优越条件-地势海拔高、阴雨天气少、日照时间长、辐射强度高、大气透明度好。宁夏太阳辐射年际变化较稳定，因地域不同具有一定的差异，其特点是北部多于南部，年平均太阳辐射量南北相差约1000MJ/ m2，灵武、同心最大，达6100MJ/ m2以上，全区平均达57
24、81MJ/ m2以上。以引黄灌区和中部干旱带的盐池、同心地区太阳辐射较高且分布均匀，年平均太阳辐射量稳定在5860MJ/ m2-6100MJ/ m2之间，是宁夏太阳能资源最丰富的地区，也是我国太阳辐射的高能区之一。南部的固原地区年辐射量相对较少，年平均太阳辐射量在4950 MJ/ m2-5640MJ/ m2之间。图 2.2 *自治区太阳总辐射空间变化分布图（单位：MJ/m2.a）2.3 *市太阳能资源概况*市位于*自治区中西部，东临吴忠市，南与固原市及甘肃省靖远县相连，西与甘肃省景泰县接壤，北与内蒙古自治区阿拉善左旗毗邻。地理坐标为东经1041710610、北纬36093743。全市东西长约1
25、10千米，南北宽约180千米，总面积16986.1平方千米。2.4 项目所在地太阳能资源评估*市地处黄土高原，日照充足，太阳能资源很丰富，1983年2005年多年平均年辐射总量达6038MJ/m2，代表气象站的选择距离本工程场区最近的气象站为吴忠气象站。吴忠气象站是国家一般气象站，该站主要承担本地的常规气象观测，无太阳辐射观测资料，其地理坐标为N3759、E10611。工程场区与吴忠气象站相比，纬度跨越范围约10左右，经度跨越范围约5左右，海拔高度亦相差不大，两地应属同一气候环境区域。且由于场区远离城市中心，所以场区的太阳辐射资源应较吴忠气象站附近的太阳辐射资源略好。因此，本工程拟建场区的太阳
26、辐射情况类似且略优于吴忠气象站的太阳辐射情况，故选择吴忠气象站作为本工程太阳辐射研究的代表站是合理、可靠的。一般来说，到达地面的太阳辐射量主要受太阳高度角、大气透明度、地理纬度、日照时数及海拔高度等因素的影响。现简要分析如下： (1）太阳高度角太阳高度角是太阳光线与地表水平面之间的夹角。太阳高度角大，太阳高，太阳辐射就强；反之，太阳高度角小，太阳低，太阳辐射就弱。吴忠气象站的太阳高度角为75.46（真太阳时正午12时，夏至日），28.57（真太阳时正午12时，冬至日），工程场区的太阳高度角为75.78（真太阳时正午12时，夏至日），28.88（真太阳时正午12时，冬至日）。可见，工程场址与吴忠
27、气象站两地的太阳高度角差距很小，在正常天气情况下两地太阳辐射强度基本相当。(2）大气透明度大气透明度是表征大气对于太阳光线透过程度的一个参数。在晴朗无云的天气，大气透明度高，到达地面的太阳辐射能就多些；在天空中云雾很多或风沙灰尘很多时，大气透明度降低，到达地面的太阳辐射能就较少。场址与吴忠气象站地处同一地区，气候特征类似，大气透明度比较接近。但随着近年来吴忠市经济的高速发展和城市规模的不断扩大，市区大气污染有所加重，大气透明度有所下降，因此，场址的大气透明度要优于吴忠气象站。(3）地理纬度太阳高度角的变化以及大气透明度的分布都与纬度有关。我国北方地区高纬度的太阳高度角小，光线穿过的大气量多，云
28、量也较多，因此一般我国北方太阳辐射能量随着纬度增加而减少。场址的纬度在N 3740附近，而吴忠气象站纬度为N 3759。即本工程拟建场址与吴忠气象站纬度非常接近，且小于吴忠气象站纬度。因此，太阳辐射量相近。(4）日照时数日照时数也是影响地面太阳辐射能量的一个重要因素。一般日照时间越长，地面所获得的太阳总辐射量就越多。 (5）海拔高度海拔高度越高，空气就越稀薄，太阳光线在大气中的光程就越短。太阳辐射被吸收、散射的就越少，并且大气中的水汽和尘埃的含量也越少，大气的透明度就越佳，接受到的太阳辐射能量也就越大。吴忠气象站与场址海拔高度接近。综上所述，场址与吴忠气象站地理位置接近，属同一气候带，且气候环
29、境一致；两地的太阳高度角、大气透明度、地理纬度、日照时数及海拔高度均很接近。因此，本工程拟建场址与吴忠气象站的太阳辐射情况类似，选择吴忠气象站作为本工程的代表气象站是合理的。2.4.1 气象站基本气象资料（1） 吴忠气象站基本气象要素统计表。多年平均气温9.8多年极端最高气温38.2多年极端最低气温-23.5多年最大冻土深度97 cm多年最大积雪厚度8 cm多年平均风速2.31 m/s多年极端风速25 m/s多年平均降水量178.5mm多年平均相对湿度54多年平均大风日数9.2 d多年平均沙尘暴日数2d多年平均雷暴日数12d由于所提供的气象资料仅有基本气象要素统计表，可选择NASA网站气象数据
30、作为气象分析的依据。以下数据均引自NASA网站。（2）温度场址地区气候干燥，多年平均气温为7.7。其温度分布情况如图所示。图2.3 多年月平均温度由图2.3可以看出，场址1月，2月，12月的多年平均气温都在0以下，5月9月的多年平均气温在15以上，最大值出现在7月份。（3）相对湿度相对湿度可较直观的反映出当地天气的阴晴状况，一般晴天的相对湿度较小，阴天的相对湿度较大。当相对湿度较大时，天空中的云量也相应较多，这对日照小时数影响较大。场址地区多年各月平均相对湿度分布情况如下图所示。（引用数据：NASA卫星气象数据共享网站）。图2.4 多年月平均相对湿度从图2.4.可以看出，场址1月，2月，8-1
31、2月相对湿度相对较高，反映这7个月天空中的云量相对较多，对日照时数和太阳直接辐射具有不利影响。（4）风向和风速*市是全国风能资源相对丰富的地区之一，根据NASA网站资料，场址多年平均风速为4.8m/s，多年月平均风速如图所示。图 2.5 多年月平均风速2.4.2 场址气象条件影响分析1）环境温度条件分析本工程选用逆变器的工作环境温度范围为-2040，选用电池组件温度范围为-4085。正常情况下，太阳电池组件的实际工作温度可保持在环境温度加30的水平。根据吴忠气象站多年气象资料，本工程场区的多年平均气温为9.8，多年极端最高气温为38.2，多年极端最低气温为-23.5。因此，按本工程场区极端气温
32、数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内。逆变器工作温度也可控制在允许范围内。因此，场址气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。（2）风速影响本工程场址平坦四周无遮挡，场址多年平均风速为2.31m/s，最大风速25m/s，太阳能电池组件迎风面积比较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响，并以太阳电池组件支架及基础等的抗风能力在28m/s风速下不损坏为基本原则。（3）风沙影响本工程场址多年平均沙尘暴发生天数为2天/年。沙尘暴天气时，空气很浑浊，大气透明度大幅度减低，太阳辐射量也相应降低，会直接影响太阳能电池组件的工作，对光伏电站的发电量有一定影响，但*市地区沙尘暴天气较少
33、，仅需要在发生沙尘暴的当天及时采取清洁措施及可有效降低风沙的影响。2.4.3 代表辐射数据本研究阶段采用吴忠气象站作为本工程的代表气象站，由于吴忠气象站无太阳辐射观测资料，而所提供的辐射资料也缺乏可参考的代表气象站辐射数据，因此这里引用NASA网站的共享气象资料平台所提供的气象数据作为本阶段的研究依据。2.4.4 辐射数据验证（1）太阳能辐射数据完整性检验1）根据NASA提供的场址经纬度1975年2005年多年平均太阳能辐射资料，数据数量等于预期记录的数据数量，时间顺序也符合预期开始时间、结束时间。2）合理性检验及处理辐射记录数据处理选取的NASA官网气象数据是RETscreen软件制作的依据
34、，因此选取NASA官网数据作为本阶段的太阳能资源分析依据是合理的。同期可供参考记录数据分析处理银川气象站为国家基准气候站，地理坐标为N 3829, E 10613，观测场海拔高程1111.4m。根据提供的银川气象站2009年的逐时太阳辐射资料可对月典型日及最大日变化情况做出分析。图2.6 银川基准气象站09年月辐射量变化图由图2.6可知，银川基准气象站月均辐射量为479.92MJ/，年总辐射量为5759.06MJ/，可以看出，银川基准气象站09年太阳辐射量月际变化与NASA多年月平均辐射量变化趋势吻合。 图2.7 年各月典型日辐射量变化由图2.7所示，在09年各月典型日实测日辐射量变化中，从1
35、月开始的典型日辐射量逐月增加，6月典型日辐射量达到最大，7月略有下降，8月以后逐月降低，这个变化规律于09年月际变化规律基本一致，但是由于典型日中气候环境因素的影响，可能导致典型日辐射量与理论值计算上一定的偏差，但大体趋势相同，与多年平均月辐射量的变化趋势相一致。 图2.8 09年最大日辐射量变化如图2.8所示，09年各月最大日变化情况中，5月8月，每个月的最大日辐射量变化较高，其他月份最大日辐射量变化相对较小，说明58月期间可能存在气象变化较大的日子。2.5 场址太阳能资源分析2.5.1 太阳能资源年际变化分析根据NASA提供的场址多年月平均辐射量为503.16MJ/，年均太阳辐射量6038
36、MJ/。2.5.2 太阳能资源年内月际变化分析根据场址经纬度的NASA数据，1975年2005年多年太阳辐射资料做出各月月平均太阳辐射量月际变化图，如图2.9所示。图2.9 太阳辐射量月际变化图图2.9中可见，吴忠地区太阳辐射的月际变化较大，其数值在300 MJ/m2-680MJ/m2之间，月总辐射从3月开始急剧增加，5月达最高值，为675.18 MJ/m2, 6月和7月略有下降，8月迅速下降，冬季12月达最小值，为300.204MJ/ m2。2.6 场址太阳能资源综合评估场址的地理位置与吴忠气象站比较接近，应属同一气候环境区地的太阳高度角、大气透明度、地理纬度、日照时数及海拔高度均很接近。因
37、此，本工程初选的厂址与吴忠气象站的太阳能辐射情况相似，选择吴忠气象站作为本工程的代表气象站是合理的。根据收集的*市地区太阳辐射实测资料和统计分析成果，*市30MWp并网光伏电站所在地的太阳能资源可以得出以下结论：（1）光伏电站所在地太阳能资源丰富根据场址地区多年平均太阳总辐射量6038MJ/ m2，从太阳能资源利用角度来说，太阳辐射量和日照时数指标均属全国太阳能资源II类地区，太阳能资源较丰富，能保证较高的发电量，具有良好的开发前景，在拟建场址建设并网光伏电站是可行的。（2）太阳辐射量年内变化幅度较大*市场址年内变化趋势以3月8月份较大，9月翌年2月份较小，最大最小月辐射总量差值为451.7M
38、J/，为月平均辐射总量的75，年内变化幅度较大。（3）选择8倾角单轴跟踪方式可大幅度提高辐射量根据*市场址多年年水平面上太阳辐射资料(总辐射量、直接辐射量和散射辐射量)，通过分析计算选择工程代表年，根据工程代表年各标准月均辐射量，利用RETscreen软件进行倾斜面辐射量计算，三种安装方式组件阵列表面接收到的太阳辐射量如下表所示。月均辐射量月份安装方式（MJ/）固定安装（最佳倾角35）水平单轴跟踪8倾角单轴跟踪1月625.70 588.56632.73 2月596.85 600.19636.46 3月637.52 739.33769.91 4月644.49 802.31821.18 5月624
39、.16 855.53863.09 6月581.91 806.19808.57 7月584.90 796.36800.62 8月559.71 725.62736.76 9月516.95 598.28617.52 10月539.54 589.36619.97 11月541.58 510.41550.96 12月567.03 521.35562.20 全年7020.34 8133.508419.97 由上表可知，如果按照固定式安装，可以得出本光伏电站光伏组件阵列最佳倾角选择为35，此时光伏组件阵列表面全年接受到的辐射总量达到最大为7020.34MJ/，较水平面上辐射总量高18；若选择水平单轴跟踪方式
40、，则光伏组件阵列表面全年接受到的辐射总量达到最大为8133.50MJ/，较水平面上辐射总量高36.4；若选择8倾角单轴跟踪方式，则光伏组件阵列表面全年接受到的辐射总量达到最大为8419.97MJ/，较水平面上辐射总量高41.2。可见，8倾角的单轴跟踪方式可以大幅度提高阵列面所接收的太阳辐射量。综上所述，本光伏发电站址太阳能资源较丰富。根据收集到的太阳辐射资料统计分析成果，*市地区的太阳能资源在全国也是太阳能资源较丰富地区之一，可以保证较高的发电量，具有良好的开发利用前景，适合建大型兆瓦级太阳能光伏发电站。同时，在设计中关于灾害天气（如极端温度、沙尘暴、大风等）对本工程的影响应给予考虑，以便很好
41、的提高本工程的效益。第三章 总体技术方案及发电量估算3.1 太阳能光伏电站系统设计相关规范和标准3.1.1 光伏电池组件制造、试验和验收标准光伏电池组件制造、试验和验收可参考如下标准：1、GB/T 6497-1986 地面用太阳电池标定的一般规定2、GB/T 9535-1998(IEC61215) 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型3、GB/T 18220-2000 晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量4、GB/T 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则5、GB649586地面用太阳能电池电性能测试方法； 6、GB/T 14007-92陆地用太阳能电池组件总规范; 7
42、、GB/T 1400992太阳能电池组件参数测量方法; 8、GB 9535陆地用太阳能电池组件环境试验方法;3.1.2 光伏并网逆变系统的制造、试验和验收标准本并网逆变系统的制造、试验和验收可参考如下标准：1、GB/T 191 包装储运图示标志2、GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求3、GB/T 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性（IEC 61727:2004,MOD）4、GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定5、GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法6、GB/T 2423.2-2001 电工
43、电子产品基本环境试验规程 试验B高温试验方法7、GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验C设备用恒定湿热试验方法8、GB 4208 外壳防护等级（IP代码）（equ IEC 60529:1998）9、GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 10、GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波11、GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度3.1.3 光伏发电站升压系统制造、试验和验收标准升压系统制造、试验和验收可参考如下标准：1、GB311.1683 中压输变电设备的绝缘配合，高电压试验技术2、GB311.788 中压输变电
44、设备的绝缘配合使用导则3、GB120786 电压互感器4、GB120787 电流互感器5、GB198489 交流中压断路器6、GB198589 交流中压隔离开关和接地开关7、GB390691 335kv交流金属封闭开关设备8、GB726187 继电器及继电保护装置基本试验方法9、GB1203289 交流无间隙金属氧化物避雷器20、GB5015091 电气装置安装工程电气设备按接试验标准11、GB2094.1 电力变电器 第1部分 总则12、GB2094.2 电力变电器 第2部分 温升13、GB2094.3 电力变电器 第3部分 绝缘水平和绝缘试验14、GB2094.5 电力变电器 第5部分 承
45、受短路的能力15、GB/T4942 外壳防护等级（IP代码）16、GB15166.2 交流中压熔断器 限熔断器3.2 太阳能光伏发电系统设计计算系统的设计计算主要是根据现场实际情况，同时满足负荷能量的需求，在设置地点的日照条件和环境温度等情况下，选出适合的太阳电池方阵，并使系统中所有设备相匹配。保证系统的设计合理性和适用性。3.2.1 系统设计总体考虑因素一个完善的太阳能并网发电系统需要考虑很多因素，进行各种细化设计，如电气性能设计、热力设计、静电屏蔽设计、机械结构设计等等，对应用的太阳能并网发电系统来说，最主要的是根据使用要求，决定太阳电池方阵规模，以满足正常工作的需求。光伏发电系统总的设计原则是在保证满足负载用电需要的前提下，确定性价比最佳的太阳能光伏电池组件，以尽量减少投资，充分考虑系统的可靠性及经济性。系统配置的设计主要考虑两种因素：1、根据负荷需求、环境参数和太阳能并网发电系统部件的电气参数，选择合适的系统部件。2、用计算机仿真方法在前述条件下计算出结果。并用计算结果进行校核。输入数据主要包括（不限于）： 安装地点的日照辐射 方阵倾斜面的日照辐射 环境温度参数 系统电压