甘肃临泽县扎尔墩滩10mw光伏电站设计技术报告(编辑修改稿)

甘肃临泽县扎尔墩滩10mw光伏电站设计技术报告(编辑修改稿)内容摘要：

22 23 一．综合说明 （ 1）项目名称 甘肃省临泽县扎尔滩 10MWP并网光伏电站项目 （ 2）建设地点 甘肃省临泽县扎尔滩 甘肃省临泽县扎尔滩 10MW 电站项目书 3 （ 1）认真贯彻国家能源相关的方针和政策，符合国家的有关法规、规范和标准。 （ 2）对厂址进行合理布局，做到安全、经济、可靠。 （ 3）充分体现社会效益、环境效益和经济效益的和谐统一。 《中华人民共和国可再生能源法》 IEC62093《光伏系统中的系统平衡部件 设计鉴定》 IEC609041《光伏器件第一部分 :光伏电流 电压特性的测量》 IEC609042《光伏器件第二部分 :标准太阳电池的要求》 DB37/T7292020《光伏电站技术条件》 SJ/T111271997《光伏（ PV）发电系统过电保护－导则》 CECS8496《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》 CECS8596《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》 GB229789《太阳光伏能源系统术语》 GB40641984《电气设备安全设计导则》 《半导体逆变器应用导则》 GB/T1400792《陆地用太阳电池组件总规范》 GB/T145491993《电能质量公用电网谐波》 GB/T155431995《电能质量三相电压允许不平衡度》 GB/T182102020《晶体硅光伏方阵 IV特性的现场测量》 GB/T184792020《地面用光伏（ PV）发电系统概述和导则》 GB/T199392020《光伏系统并网技术要求》 GB/T199642020《光伏发电站接入电力系统技术规定》 GB/T202062020《光伏（ PV）系统电网接口特性》 GB/T205142020《光伏系统功率调节器效率测量程序》 甘肃省临泽县扎尔滩 10MWP 并网光伏电站工程项目位于甘肃省临泽县扎尔滩 10MWP 境内。 建设规模为 10MWp，占地面积 400亩，方块地形，东西 400平方米，南北 680平方米，该场址地形总体地势平坦、开阔，起伏不大，工程地质条件良好。 扎尔墩滩 10MW太阳能并网电站拟建地位于甘肃省张掖市临泽县沙河镇扎尔 墩滩上的西寨荒漠区。 临泽县位于甘肃省河西走廊中部，是张掖盆地的重要组成部分，地处东经 99176。 5139。 —100176。 3039。 、北纬 38176。 5739。 — 39176。 4239。 之间。 东邻张掖市甘州区，西接高台县，南依祁连山与肃南裕固族自治县接壤，北毗内蒙古自治区阿拉善右旗。 幅员面积为 2777 平方千米，总人口数约为 15 万人（ 2020 年）。 全县地势南北高、中间低，由东南向西北逐渐倾斜，以 20%山地， 80%中部走廊平原为主。 本项目建设规模为 10MWp，项目所发电量经场内的 110kV 升压站升压后，以一回路 110kV送往临泽县 110kV 变电所。 我国是世界上最大的能源消费国之一，同时也是世界能源生产的大国。 随着国民经济的快速增长， 2 0 0 6 年能源消费总量增至 亿 tce（吨标准煤），比 2020 年增长了 %。 2020年各种一次能源比例为：煤炭占 %、石油占 %、天然气占 %、水电占 %、核电占 %。 2020年，中国的原油进口达到 t，大约是中国原油总需求的 50%。 图 2－ 11是中国的一次能源消费构成。 图 211 2020年中国一次能源消费构成 甘肃省临泽县扎尔滩 10MW 电站项目书 4 2 0 0 6 年中国一次能源消费构成水电%石油%煤炭%天然气%核电%煤炭石油天然气水电核电 预计到 2020年，中国一次能源需求量为 33亿 tce，煤炭供应量为 29亿 t，石油为 t；然而，到 2020 年我国煤炭生产的最大可能约为 22 亿 t左右，石油的最高产量也只有 亿 t，供需缺口分别为 7亿 t和 亿 t。 显然，要满足未来社会经济发展对于能源的需求，完全依靠煤炭、石油等常规能源是不现实的。 我国能源供应状况为煤炭比重过大，环境压力沉重；人均能耗远低于世界平均水平，能源技术落后，系统效率低，产品能耗高，资源浪费大。 我国能源供应面临严峻挑战：一是能源决策国际环境复杂化，对国外石油资源依存度快 速加大，二是化石能源可持续供应能力遭遇严重挑战。 长远来看，能源资源及其供应能力将对我国能源系统的可持续性构成严重威胁。 显然，从能源资源、环境保护的角度，如此高的能源需量，如果继续维持目前的能源构架是绝对不可行的。 因此，在大力提高能效的同时，积极开发和利用可再生能源，特别是资源量最大，分布最普遍的太阳能将是我国的必由之路。 气候属大陆性荒漠草原气候。 气候干燥，降雨稀少，蒸发量大，多风。 气候特征是四季分明，冬季寒冷而漫长，夏季炎热而短暂，春季升温快，秋季降温较慢。 四季云量少，晴天多，光照充足，太 阳辐射强。 年平均日照时数为 小时，气温日较差大，县城年平均日较差为 14℃，年平均气温为 ℃。 极端最高气温 ℃，极端最低气温 ℃。 年均降水量 毫米，蒸发量 毫米。 常年以西北风和东风为主。 主要灾害性天气有大风、沙尘暴、干旱、低温冻害、干热风、局地暴雨、霜冻等，该地区的太阳能总辐射年总量在 MJ/m2 — MJ/m2 之间，属于太阳能丰富的地区。 二、电站规模及组成 根据临泽县太阳能资源、电网接入等条件，项目拟建的太阳能光伏并网发电站的规 模为10MW，占地面积为 400亩， 400（东西） *680（南北）平米。 由于现在国际国内的单晶硅和多晶硅技术较成熟，且单晶硅价格生产成本比多晶组件高，因此发电晶硅组件单元拟直接选择多晶硅组件，安装方式为固定安装。 作为光伏电站年总发电量的计算依据，在此先计算 1kwp太阳能电池在扎尔墩滩的的年发电量。 从气象站得到的辐射量是水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏阵列倾斜面辐射量才能进行发电量的计算。 根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，计算出不同倾斜面的太阳能辐射量。 根据气象局 查得 1983年 ~2020年每月平均辐射 (kWh/m^2/day)（表一） 根据气象局查得 1983 年 ~2020 年每月平均辐射 (kWh/m^2/day)（表一） 直接辐射 水平辐射 散射辐射 纬度辐射 甘肃省临泽县扎尔滩 10MW 电站项目书 5 纬度 39 39 39 39 经度 100 100 100 100 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 年平均 倾角度 176。 25+~176。 5 φφ 的年均辐射量，当地纬度 φ = 176。 39 (表二 ) 倾角 ()176。 34 35 36 37 38 39 40 倾斜面上年均辐射 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 根据太阳能并网发电系统的特点，只考虑年最大发电量，故组件的最佳倾斜角为 38176。 光伏阵列的倾斜面发电量计算方法如下： ① 临泽县的太阳能资源情况软件模拟 临泽县太阳能辐射量信息表（单位： kWh/m2/日） 月 日均太阳散射 /kWh/m2/日 倾斜角 /度 日均太阳水平辐射 /kWh/m2/日 日均倾斜面辐射 /kWh/m2/日 甘肃省临泽县扎尔滩 10MW 电站项目书 6 月 日均太阳散射/kWh/m2/日 倾斜角 /度 日均太阳水平辐射 /kWh/m2/日 日均倾斜面辐射 /kWh/m2/日 一月 38 二月 38 三月 38 四月 38 五月 38 六月 38 七月 38 八月 38 九月 38 十月 38 十一月 38 十二月 38 年平均 38 1kWp 太阳能电池年发电量： 365 日 /年 =（即 1kWp太阳能电池年发电量为 ）。 ②临泽县的太阳能资源情况气象统计 根据多年气象统计，临泽县扎尔墩滩太阳年辐射量 ； 组件倾斜角修正因子 =1/cos(最佳倾斜角 )=1/cos(38176。 )=； 1kWp太阳能电池年发电量： =； 最终发电量取上述两种方法的平均值，即：（ +）/2=。 可算出十兆瓦可发电为 *10000*77%=22020000kWh 三．总体技术方案及发电量估算 本项目是一个 10MWp并网光伏电站项目，电池组件采用多晶硅光伏电池。 10 兆瓦的太阳能光伏并网发电系统，推荐采用分块发电、集中并网方案，将系统分成甘肃省临泽县扎尔滩 10MW 电站项目书 7 10个 1兆瓦的光伏并网发电单元，分别经过 ，最终实现将整个光伏并网系统接入 35KV中压交流电网进行并网发电的方案。 本系统按照 10 个 1 兆瓦的光伏 并网发电单元进行设计，并且每个 1 兆瓦发电单采用 4 台250KW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。 扎尔墩滩光伏电站总体线路布局图： 一兆瓦方阵的总体线路布局图： 并网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、逆变器效率、交流并网等三部分组成。 （ 1）光伏阵列效率η 1：光伏阵列在 1000W/m2太阳辐 射强度下 ,实际的直流输出功率与标称功率之比。 光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，取效率甘肃省临泽县扎尔滩 10MW 电站项目书 8 85%计算。 （ 2） 逆变器转换效率η 2：逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率95%计算。 （ 3）交流并网效率η 3：从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中主要是升压变压器的效率，取变压器效率 95%计算。 （ 4） 系统总效率为：η总＝η 1η 2η 3＝ 85% 95% 95%=77% 联方案 本项目选用的是阳光电源公司生产的 250KW的逆变器 此太阳能光伏并网发电系统设计为 10个 1 兆瓦的光伏并网发电单元，每个并网发电单元需要 4 台功率为 250KW。