20mw太阳能发电应用工程项目申请报告(编辑修改稿)

20mw太阳能发电应用工程项目申请报告(编辑修改稿)内容摘要：

MWp 光伏电站对电网系统的影响。 需要说明的是，光伏电站电能质量分析的基础是逆变器的性能参数。 本报告以下的分析计算均基于中节能光伏工程技术中心提供的相关资料。 谐波 太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网，在将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中，会产生大量谐波。 本报告按国家标准《电能质量 公用电网谐波（ GB/T1454993）》来校核太阳能光伏发电系统产生的谐波对系统的影响。 此标准中标称电压 20kV 的电压总谐波畸变率限值为 ％，标称电压 110kV 的电压总畸变率限值为 %。 根据谐波计算结果（详见《 XX20MWp 太阳能光伏电站一次接入系统专题研究》（ 32X05481KX）），两个方案 PCC 点总电压波形畸变率均小于 ％，能够满足国家标准中关于公用电网谐波电压限值的规定。 逆变器在输出额定交流功率时，各次谐波电压含有率也在要求的范围内，但两个方案注入 PCC 点的 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 19 1 13 次谐波电流均超过允许值的规定。 建议本 工程对拟采用的逆变器的滤波性能加以改进，同时在本工程发电装置并网时，对实际注入 PCC 点的谐波电流（电压）需按规定测量方法进行测量，并相应地加装滤波装置以满足国家标准的相关规定。 电压波动及偏差 太阳能光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化，除设备故障因素以外，发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。 根据《供电电压偏差》（ GB/T1232520xx）规定： 20kV 供电电压允许偏差值的范围为标称电压的 +7%～ 7%； 110kV 供电电压正、负偏差 绝对值之和不超过标称电压的 10%。 根据《电能质量 电压波动和闪变》（ GB/T1232620xx）要求：对于 20kV 系统，电压波动的范围不应超过 ％～ 4％；对于 110kV 系统，电压波动范围不应超过 1%～ 3%。 本报告考虑在最严重情况下，按以上标准来校核太阳能光伏发电系统对系统电压的影响。 光伏发电装置接入系统后，当输出功率从 20MW（最大输出功率）降低到零的时候， 估算小方式下 PCC 点的电压变化值。 对于方案 1 和方案 2， PCC 点的电压变化值分别为 %、 %，电压变化较小。 实际运行时光照的变 化一般为渐变过程，光伏电站功率变化引起的电压波动及电压偏差应小于此估算值。 因此，可认为本工程光伏发电系统引起的电压波动及偏差在标准允许范围以内。 电压不平衡度及直流分量 根据中节能光伏工程技术中心提供资料 ,本工程采用的 Powerone 光伏逆变20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 20 器交流输出电力不存在电压不平衡情况。 本工程采用逆变器中未集成隔离变压器，但交流侧输出电流中的直流分量较小，仅为基波的 %,小于《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定 (试行 )》中规定要求值；逆变后又经过隔离变压器升压至 20kV，电站内 20kV 输出侧 的直流分量近似为零。 电压 /无功调节 根据国网公司光伏电站接入系统技术规定，本工程光伏电站的功率因数应能够在 （超前）～ （滞后）范围内连续可调。 在其无功输出范围内，应具备根据并网点电压水平调节无功输出，参与电网电压调节的能力，其调节方式、参考电压、电压调差率等参数应可由电网调度机构远程设定。 由于本光伏电站注入 PCC 点的部分奇次谐波电流（ 1 13 次）不满足国标要求，且考虑光伏电站低出力方式下，由于站内无功损耗，可能导致并网点功率因数较低，本期光伏电站需装设少量无功补偿装置 进行谐波治理，并满足并网功率因数考核要求，具体补偿容量宜结合光伏电站并网后谐波实测情况及 XX 当地供电公司运行要求确定。 其它技术要求 为满足光伏电站自身以及电网的运行安全，光伏电站接入系统还应满足功率控制和电压调节要求、电网异常时的响应特性要求、安全与保护要求、通用技术要求、通信与信号要求等等。 具体要求参见《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》相应章节中关于中型光伏电站的部分。 小结 根据计算分析，电力系统部分有如下主要结论和建议： 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 21 （ 1）从 XX20MWp 周边供电网络的现状及电网建 设规划出发，依据相关规定，提出两个专线并网方案，即方案 1（以 20kV 电压等级专线接入 220kV 兴阳变，从光伏电站 20kV 汇流母线新建 1 回 20kV 线路送出电力），方案 2（以 110kV电压等级专线接入 220kV 兴阳变，将光伏电站 20kV汇流电力升压为 110kV，再新建 1 回 110kV 线路送出电力）。 经过经济技术比较分析，两个方案都是可行的，且各有优劣。 （ 2）根据中节能光伏工程技术中心提供的逆变器资料，本项目光伏电站接入系统所引起的部分奇次谐波电流不符合国家相关技术标准，需对拟采用逆变器滤波性能加以改进，或在加装 相应滤波装置进行谐波治理。 （ 3）根据中节能光伏工程技术中心提供的资料，本项目光伏电站接入系统所引起电压波动和闪变、电压不平衡度及直流分量等电能质量影响均符合国家相关技术标准。 （ 4）根据国家电网公司光伏电站接入电网技术规定要求，本项目光伏电站的功率因数应能够在 （超前）～ （滞后）范围内连续可调。 （ 5）由于本光伏电站注入 PCC 点的部分奇次谐波电流不满足国标要求，且考虑光伏电站低出力方式下可能导致并网点功率因数较低，本期光伏电站需装设少量无功补偿装置进行谐波治理，并满足并网功率因数考核要求，具 体补偿容量宜结合光伏电站并网后谐波实测情况及 XX 当地供电公司运行要求确定。 （ 6）为满足光伏电站自身以及电网的运行安全，光伏电站的电压、频率响应特性等还应满足国家电网公司光伏电站接入电网技术规定的要求。 （ 7）建议加强对太阳能光伏发电站的运行管理。 由于太阳能光伏发电系统的输出功率不稳定，本工程光伏电站实际并网后，建议安装电能质量监测装置对其谐波电流（电压）进行测量，监测其是否满足国家标准的相关规定。 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 22 3 资源综合利用分析 资源 利用 太阳能资源概况 地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。 资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。 就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富地区。 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积 2/3 以上地区年日照时数大于 20xx 小时。 图 31 我国太阳能资源分布 我国将图 31 中日照辐射强度超过 9250MJ/m2 的西藏西部地区以外的地区分为五类。 项目 所在地 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 23 一 类地 区 ： 全年 日照 时数为 3200 ～ 3300 小时 ，年 辐射 量 在 7500～9250MJ/m2。 相当于 225～ 285kg 标准煤燃烧所发出的热量。 主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。 二 类地 区 ： 全年 日照 时数为 3000 ～ 3200 小时 ， 年 辐射 量在 5850～7500MJ/m2，相当于 200～ 225kg 标准煤燃烧所发出的热量。 主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。 此区为我国太阳能资源较丰富区。 三类地区 ： 全年日照时数为 2200～ 3000 小时， 年 辐射量在 5000～ 5850 MJ/m2，相当于 170～ 200kg 标准煤燃烧所发出的热量。 主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。 四类地区 ： 全年日照时数为 1400～ 2200 小时， 年 辐射量在 4150～ 5000 MJ/m2。 相当于 140～ 170kg 标准煤燃烧所发出的热量。 主要是长江中下游、福建、 浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。 五 类地 区 ： 全年 日照 时数约 1000 ～ 1400 小时 ， 年 辐射 量在 3350～4190MJ/m2。 相当于 115～ 140kg 标 准煤燃烧所发出的热量。 主要包括四川、贵州两省。 此区是我国太阳能资源最少的地区。 一、二、三类地区，年日照时数不小于 2200h，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的 2／ 3 以上，具有利用太阳能的良好条件。 四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。 当地太阳能资源概况 XX 气象局没有观测当地近十年月平均太阳总辐射量及月平均太阳总辐射强度。 只提供了盐城地区某个气象站点多年年平均太阳辐射量，原始数据为20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 24 千卡 /厘米 ，据此数据推算出的年平均太阳辐射量为 ： 4922 MJ/ 光伏可研通常以美国宇航局（ NASA）提供的卫星观测资料作为本阶段设计的参考。 NASA 提供的 XX 县各月平均峰值日照时数（ 1983 年 7 月～ 20xx 年 6）见表 31。 表 31 XX 各月平均峰值日照时数 kWh/m2/day Lat Lon Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Annual Average 22year Average 根据 NASA 提供的太阳辐射数据可计算出多年平均太阳辐射量 5282 MJ/。 NASA 提供的太阳辐射资料是通过太空卫星观测后再换算成地面数据，会与地面直接测量数据之间存在一定的误差， XX 气象站总辐射量观测数据与 NASA之间的误差详见表 32，通过表中可以看出误差较大。 因此，本项目以 XX 气象局提供的多年平均 太阳辐射量 4922 MJ/ 作为设计依据。 建设光伏电站结论 XX 地区年平均日照 小时，多年平均太阳辐射量 4922 MJ/m2a，属我国第三类太阳能资源区域。 XX 地区地势平坦，交通运输等条件较好，并网接入条件优越，适合建设大型太阳能光伏并网电站。 资源节约措施 节约土地 措施 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 25 本工程 场地 是利用 XX 县临港工业区滩涂区域高压出线走廊下方的闲置用地， 大量节约土地资源。 建筑节能降耗措施 本工程所处江苏省 XX县 ，属夏热冬冷地区。 厂房建筑按照《公共建筑节能设计标 准》 GB5018920xx和 《 江苏 省民 用 建筑 热环 境 与节 能设 计 标准 》DB32/47820xx有关规定进行建筑节能设计，建筑布局选择最佳的建筑平面主朝向，充分利用冬季日照和夏季自然通风；控制合理的体型系数与窗墙面积比；优化保温材料和构造做法，使屋面及外墙传热系数满足规范要求；门窗选用热工性能好的型材和中空玻璃框、排架填充材料，由传统的粘土砖改为经济、实用、保温性能好的粉煤灰加气混凝土轻质砌块和烧结砖，既符合国家严格限制毁田取土烧砖的规定，也 实现 了粉煤灰废料 的循环 利用。 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告 26 4 节能方案分析 用能标准和 节能规范 （ 1） 中华人民共和国《节约能源法》、《可再生能源法》、《电力法》、《建筑法》、《 清洁生产促进法 》； （ 2） 国务院关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知（国发〔 20xx〕 40号）； （ 3）国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术 (国家发改委 20xx第 65 号 )； （ 4）《工业企业能源管理导则》 GB/T 155871995； （ 5）建设部“关于发布《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）的通知”建标〔 20xx〕 241 号 ； （ 6） 《公共建筑节能设计标准》 (GB5018920xx)； （ 7）《江苏 省民用建筑热环境与节能设计标准》（ DB32/478－ 20xx）； （ 8） 国家、行业其它有关节能设计标准及控制指标。 节能措施和节能效果分析 光伏发电是一种清洁的能源，不 直接 消耗资源。 本工程建成后， 25 年年平均发电量 为 万 kWh，同燃煤火电站相比，按标煤煤耗为 356g/kWh 计，每年可为国家节约标准煤 万 t。 20M W 太阳能发电应用工程 项目申请报告。