20MW光伏发电项目可行性研究报告.doc

伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 1 农光互补 20 兆瓦农业大棚光伏电站 可 研 究 性 报 告 编制单位： 深圳市光为新能源 有限公司 编制日期： 二 0 一 五 年 十 一 月 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 2 目录 . 1 概述 . 6 1.1 项目概况 . 6 1.2 研究范围和内容 . 9 1.3 社会经济概况 . 9 2 太阳能资源分析 . 11 2.1 场址自然环境概况 . 11 2.2 场址所在地太阳能辐射观测状况 . 11 2.2.1 太阳能资源概况 . 11 2.3 电站区太阳能资源评价 . 13 2.4 光伏发电场太阳能资源分析 . 13 2.4.1 太阳能辐射数据选取 . 13 2.4.2 各季节辐射强度日变化曲线 . 13 3 工程地质 . 15 3.1 概述 . 15 3.1.1 工程概况 . 15 3.1.2 勘察目的和任务 . 15 3.1.3 勘察依据 . 16 3.1.4 勘察等级确定 . 16 3.1.5 勘察方法概述 . 17 3.2 区域地质及构造稳定性 . 18 3.2.1 区域地质构造 . 18 3.3 场地岩土工程条件 . 18 3.3.1 地形地貌 . 18 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 3 3.3.2 场地地层岩性 . 19 3.3.3 场地水文地质条件 . 19 3.3.4 冻土深度 . 19 3.3.5 不良 地质现象 . 20 3.4 场址区工程地质评价 . 20 3.4.1 场地的稳定性和适宜性 . 20 3.4.2 地基土的腐蚀性评价 . 20 3.4.3 场址区地基评价 . 20 3.5 结论及建议 . 21 4 工程任务与装机规模 . 22 4.1 工程建设的必要性 . 22 4.2 项目名称、建设主体及建设规模 . 24 4.3 装机规模 . 24 4.4 光伏装机方案 . 25 5 光伏发电电池阵列单元的选择和发电量估算 . 27 5.1 阵列单元光 伏电池组件选择 . 27 5.2 逆变器的选择 . 29 5.2.1 逆变器的技术指标 . 29 5.2.2 逆变器的选型 . 32 5.3 光伏组件及安装方式选型 . 33 5.4 上网电量估算 . 33 6 电力系统 . 35 7 电气一次部分 . 38 7.1 电气主接线 . 38 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 4 7.1.1 系统装机容量 . 38 7.1.2 并网方案设计 . 38 7.2 主要设备选择 . 39 8 总图平面布置 . 41 8.1 总平面布置 . 41 8.1.1 场址描述 . 41 8.1.2 所选厂址条件 . 41 9 消 防 . 43 9.1 消防 系统 . 43 9.2 火灾报警 . 43 10 施工组织规范 . 44 10.1 主要建筑材料来源 . 44 10.2 施工总布置 . 44 10.3 主体工程施工 . 45 10.4 进度安排原则 . 46 10.5 安全文明施工措施 . 47 11 工程管理设计 . 51 11.1 管理模式 . 51 11.2 管理机构 . 51 11.3 主要生产管理设施 . 52 12 环境保护及节能效益 . 54 12.1 设计依据的法律、法规及标准 . 54 12.2 环境影响及保护措施 . 54 12.3 环境效益 . 57 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 5 13 劳动安全与工业卫生 . 59 13.1 劳动安全与工业卫生设计遵循的规程规范 . 59 13.2 工程安全与卫生潜在的危害因素 . 59 13.3 对策与措施 . 60 14 节约及合理利用能源分析 . 64 14.1 设计原则和依据 . 64 14.2 施工期能耗分析 . 66 14.3 运行期能耗分析 . 68 14.5 节能降耗效益分析 . 73 15 农光的完美结合 . 74 16 投资估算及经济评价 . 76 16.1 投资估算编制原则及依据 . 76 16.2 投资估算 . 76 16.3 经济效益（财务）评价 . 77 16.4 结论 . 83 16.5 财务分析汇总 . 84 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 6 1 概述 1.1 项目概况 工程名称：农光互补 20MW 农业大棚光伏电站 规模： 20MWp 建设地点：江苏盐城市亭湖区便仓镇金陈村三组 工程投资： 18500 万元 项目投资内部收益率（所得税后）： 10.7% 便仓镇是 见诸宋史的千年古镇 ， 境内一马平川，四季分明，土地肥沃 ，资源丰富，素有蔬菜重镇、蚕桑强镇、旅游名镇和枯枝牡丹之乡的美誉 ，便仓镇镇政府为开发旅游产业，现在便仓镇金陈村开发了一块一般农用地用来发展以种植牡丹花等观赏性花卉的培育。经有关人士建议引进在这块土地上建农业大棚光伏发电项目，农业大棚可以用来培育观赏性花卉又可以用来发展观光农业来策应便仓镇旅游的开发思路，光伏农业大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面，光伏项目在原有农业耕地上建设，土地 质量好，有利于开展现代农业项目，发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 7 入。棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。此项目不仅发展了农业种植，又发展了绿色能源。 能源问题是世界发展的关键。随着不可再生的煤、石油、天然气等化石能源不断减少，为了要维持国家的可持续发展，迫切需要可再生新能源，如太阳能、风能、生物质能等。 本项目建设地点位于光伏发电场址位于便仓金陈村三组，光照较丰富、 交通方便，可以用于建设并网发电系统。本期规划 20MWp。 光伏组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减，按系统25 年输出衰减 20%计算发电量。根据计算得出 20MW 光伏系统平均年发电量约为 0.228 亿度， 20 年发电总量约为 4.56 亿度。本工程采用“分区发电、集中并网”方案：根据地形及方位不同将光伏发电系统分为 18 个分系统，每个光伏发电分系统容量为 1.1MW，其中有一个 1.3MW，每个分系统通过 28KW逆变器逆变输出 480V 三相交流电，再通过一台 1250KVA 变压器升压后，并入 35KV 并网点（以电网公司最终评审意 见为准）。 项目计算期：本项目计算期 20 年，其中：建设期 6 个月，运行期 25 年。 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 8 亭湖区，是盐城市中心城区，位于江苏省东部、黄海之滨。其面积大约 953.5 平方公里，人口约 90.44 万。 便仓镇，地处苏中沿海平原、 地处盐城市郊和亭湖区南大门 ， 全镇现有 11 个行政村， 2 个居委会， 4 万人口，总面积 7平方公里。境内一马平川，四季分明，土地肥沃， 1000 毫米的年降水量在 6、 7、 8 三个月占到 60%； 4-11 月份，有 220 天的无霜期， 14.2 摄氏度的日均气温， 2360 小时的年日照， 121千卡 /平方厘米太阳年辐射量，适宜多种农 作物的生长和繁殖。素有蔬菜重镇、蚕桑强镇、旅游名镇和枯枝牡丹之乡的美誉 。 本项目拟建设具有示范性作用的农光互补集中式项目，利用当地太阳能，实现光伏发电，所发电量全部上网。 图 1-1 项目规划位置 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 9 1.2 研究范围和内容 本报告对亭湖区便仓镇农光互补 20MW 农业大棚光伏发电项目进行可行性研究。研究范围为亭湖区便仓镇建设太阳能光伏发电场及其配套辅助系统。系统包含了光电转换系统、直流系统、逆变系统、交流升压系统等所有子系统。研究的主要内容包括建设场址的太阳能资源分析、光伏发电工程的建设条件、接入系统 方案推荐、光伏发电系统配置方案设想、主设备选型和布置设想、节能和环保效益分析、项目投资估算和经济评价等。 1.3 社会经济概况 根据亭湖区统计年鉴（ 2011）， 2011 年亭湖区国民经济保持较快增长，全年实现地区生产总值 265.67 亿元，其中第一产业增加值 27.72 亿元，增长 4.0%；第二产业增加值119.31 亿元，增长 14%；服务业（第三产业）增加值 118.64亿元，增长 14.1%。 2011 年全年实现粮食总产量 30.89 万 t，棉花总产量 2.1 万 t，油料总产量 1.8 万 t。 2011 年亭湖区人均国内生产总值 42956 元。农村居民人均纯收入 11862 元，同比增长 18.8%。城镇居民人均可支配收入 23283 元，同比增长17.1%。 便仓镇坚持以招商引资为抓手，推进项目建设。充分发挥产业、区位等优势，积极推行集约化招商。今年来 1-10 月份，全镇共引进各类项目 40 个，其中 5000 万元以上项目 10 个，伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 10 亿元以上项目 5 个；储备鸿中国际、名和建材等重点成熟项目7 个 。 以上充分表明了亭湖区领导从下到上坚持绿色环保和以人为本的理念。为我们利用新能源建设分布式发电系统创立了有利的条件。 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 11 2 太阳能资源分析 2.1 场址自然环境概况 拟 建场地便仓镇金陈村三组的一般农用地上，搭建农业大棚。然后利用大棚顶部的空余空间，建成“农光互补”光伏项目，形成“上可发电、下可种植”的发电模式。一般农用地种植和发电作业同时进行，实现了农业发展和节能减排两不误。有多条公路从便仓镇镇中穿过，实现了交通便利，运输物流便利。便仓镇地处苏中沿海平原，周围无遮挡，更利于光伏发电项目的建设。 2.2 场址所在地太阳能辐射观测状况 2.2.1 太阳能资源概况 亭湖区地处长江中下游平原区，属亚热带季风气候。 图 2-1 全国太阳能辐照分布图 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 12 根据收集的资料，亭湖区太 阳年辐射总量为 116.2 121.0千卡 /CM2，全年平均光照 2240 2390 小时，其中春季占25%，夏季占 29%，秋季占 24%，冬季占 22%。无霜期 209 218 天，平均气温 13.7 14.4最低气温 13.7，最高气温 39.1。采用固定支架最佳倾角 33方式安装。 本工程计算发电量所用的太阳能辐射数据来自 NASA 与光伏宝综合数据，峰值日照时数取最佳倾角的 4.35H。 光伏电站所在地区的太阳总辐射以春季（ 3 5 月）、夏季（ 6 8 月）最多，秋季（ 9 11 月）次之，冬季（ 12 2 月）最少。 图 2-2 月总辐射变化图 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 13 2.3 电站区太阳能资源评价 站区太阳总辐射的多年平均值为 5715.9MJ/，其数值在5040 6300MJ/之间。根据 QX/T89-2008太阳能资源评估方法中太阳能资源区划标准，见下表，该区属于资源很丰富地区，适合建设分布光伏项目。 表 2-1 我国太阳能区域分布表 名称 指标 MJ/(m2*a) 资源最丰富 6300 资源很丰富 5040-6300 资源丰富 3780-5040 资源一般 3780 2.4 光伏发电场太阳能资源分析 2.4.1 太阳能辐射数 据选取 1）太阳总辐射量 陈集太阳年总辐射量基本数据按 NASA 的 5715.9MJ/选取。 2）太阳各月瞬时最大辐射值 各月瞬时最大辐射值按 NASA 多年平均值作为设计参考。 2.4.2 各季节辐射强度日变化曲线 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 14 根据气象站月太阳辐射总量及日照时数的统计，各季节代表月晴天典型的日太阳辐射强度变化趋势见图 2 4，从图中可以看出其与余弦曲线相似。 图 2-3 典型日太阳辐射强度 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 15 3 工程地质 3.1 概述 3.1.1 工程概况 我公司委托相关设计院对在盐城市便仓镇金陈村三组投资拟建的伯乐达亭湖 区便仓镇农光互补 20MW 农业大棚光伏发电项目可研阶段的工程地质勘察工作。 该项目用地位于盐城市便仓镇金陈村境内，本项目为农光互补项目。安装农业大棚总面积 400 亩。拟建设规模为20MWp 容量并网型太阳能光伏发电系统及相应的配套上网设施。 根据院方设计人员提供的资料，站址区主要建（构）筑物包括光伏矩阵、设备用房、门卫室等基础设施。基础埋深一般为 2m 左右、地基采用天然地基，建筑抗震设防类别为丙类，建筑等级为二级。 3.1.2 勘察目的和任务 本工程可研阶段的岩土工程勘察工作，主要是在搜集光伏电站建筑物上部荷载、功能 特点、结构类型、基础形式、埋置深度等方面资料的基础上，对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，主要工作任务如下： 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 16 （ 1）搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料； （ 2）在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件； （ 3）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作； 3.1.3 勘察依据 本次勘察工作执行的技术标准主要有： 岩土工程勘察规范（ GB50021-2001） (2009 年版 )； 建筑地基基础设计规范（ GB50007-2011）； 建筑抗震设计规范（ GB50011-2010） (2010 年版 )； 土工试验方法标准（ GB/T50123-1999）； 冻土工程地质勘察规范（ GB50011-2001） (2008 年版 )； 中国地震动参数区划图（ GB18306-2001）； 工程地质手册（第四版）。 3.1.4 勘察等级确定 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 17 根据上述拟建建筑物的规模、特征、工程重要性等级，结合邻近场区工程地质条件以及岩土勘察资料分析，综合判定本次岩土工程勘察等 级为丙级（勘察等级的确定条件见表 31）。 表 3-1 岩土勘察等级确定表 勘察等级 确定勘察等级的条件 工程重要性等级 场地复杂程度 等级 地基复杂程度 等级 丙级 三级 三级 三级 3.1.5 勘察方法概述 本次勘察方法主要以收集资料、现场踏勘、场区范围及周边走访调查为主。 （ 1）收集工程建设地的区域地质、水文地质资料，地震资料，邻近工程地质资料，建设地气象资料。 （ 2）现场踏勘： 调查工程建设场地及附近不良地质现象，地表水文迹象；调查场区及周围工程建设情况，通过邻近工程建设开挖的基槽断面及当地工程活动 所形成的坑槽断面了解场区地基土岩性。 （ 3）场区范围及周边走访调查 通过对当地建筑、水利设施等情况走访调查，了解当地工程建设经验，地下水埋深等情况。 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 18 （ 4）探井： 当所搜集的资料及现场踏勘不能满足本阶段的勘察任务要求时，在场区范围布置探井，用以揭露地层，观察、评价岩土工程特性。 3.2 区域地质及构造稳定性 3.2.1 区域地质构造 亭湖区在大地构造单元上属苏中一苏北断坳。此构造单元，是在震旦系到中生界三迭系海相、陆相交替沉积的基础上，发生于燕山运动的断拗，一直延续到现代。自燕山运动以来，苏北平原是一个持续沉 降区，新生代沉积物总厚度一般达2000 3000 米，断陷中心部分最大厚度可达 6000 米。 亭湖区地处长江中下游平原区，为冲积平原地貌，地势低平，区内绝大部分地区海拔不足 5 米，最大相对高度不足 8米，全部由平原构成。地形平坦，河网稠密。由于河流、海洋堆积程度的差异及人类开挖河道、兴修水利、改良土壤等经济活动影响程度的不同，地面上呈现出一些冈和洼地，形成局部微小的起伏。 3.3 场地岩土工程条件 3.3.1 地形地貌 伯乐达 20MV 农业大棚光伏发电项目 可行性研究报告 19 本工程位于便仓镇金陈村三组，地貌单元属平原，区域总体地势平坦。场区微地形平坦、开阔，原为农业用地，零 星分布较小宽浅冲沟。 3.3.2 场地地层岩性 根据现有资料及现场踏勘，拟建场地地层在基础埋深及荷载影响深度范围内主要由黄土层构成，对其岩性描述如下： 黄灰色，软塑状态，厚层状，中等偏高压缩性，含有少许粉土团，大部地段底部 10 20cm 粉土含量较为富集而渐变为粘质粉土，摇震反应无，干强度高，韧性高，土面较光滑，土质均匀。该层场地内均有分布，层厚 0.50 1.40m，平均层厚1.00m，层顶标高 1.45 1.49m。 3.3.3 场地水文地质条件 根据现场踏勘及对区域水文资料的收集、调查可知，场区内无洪水冲刷痕迹 ，场区及附近无季节性冲