光伏农业综合开发项目可行性研究报告

光伏农业综合开发项目可行性研究报告光伏农业综合开发项目可行性研究报告（此文档为 word 格式 , 下载后您可任意修改编辑 ）光伏农业综合开发项目可行性研究报告目 录1 综合说明 51.1 概述 . 51.2 太阳能资源 51.3 工程任务和规模 . 61.4 光伏系统总体方案设计及发电量计算 . 61.5 农业设计 71.6 电气设计 71.7 土建工程 71.8 消防设计 81.9 施工组织设计 81.10 工程管理设计 91.11 建设项目招标 91.12 环境保护和水土保持设计 91.13 劳动安全与工业卫生设计 101.14 节能降耗 101.15 工程设计投资概算 101.16 财务评价与社会效果分析 111.17 风险分析 . 121.18 结论和建议 . 122 太阳能资源 . 12.1 区域太阳能资源概况 12.2 某某省太阳能资源概述 . 22.3 某某市雨山区气象条件 . 22.4 特殊气候影响分析 . 32.5 太阳能资源分析 . 42.6 当地太阳能综合评价 73 工程地质 93.1 场地岩土工程条件 . 93.2 场地岩土工程分析与评价 103.3 地基基础方案分析与论证 113.4 结论及建议 . 124 工程任务及规模 144.1 工程任务 144.2 建设必要性 . 145 系统总体方案设计及发电量计算 165.1 光伏组件选型 . 165.2 光伏阵列运行方式选择 . 205.3 逆变器选型 . 245.4 光伏方阵设计 265.5 年发电量计算 30光伏农业综合开发项目可行性研究报告6 电气部分 336.1 并网方案 336.2 电气一次 336.3 电气二次 407 土建工程 527.1 设计安全标准 527.2 基本资料和设计依据 527.3 光伏阵列基础及逆变器室设计 . 537.4 给排水设计 . 547.5 道路工程及其他 . 557.6 工程量 . 558 工程消防设计 . 568.1 工程消防总体设计 . 568.2 通风消防设计 579 施工组织设计 . 589.1 设计原则 589.2 施工条件 589.3 施工总布置 . 589.4 主要施工方案 599.5 工期保障措施 . 659.6 主要施工机械 . 6510 工程管理设计 6610.1 工程管理机构 6610.2 主要管理设施 6710.3 电站运行维护、回收及拆除 . 6710.4 防雪、抗风沙及防尘方案 6810.5 电站回收及拆除 . 6911 环境保护与水土保持设计 6912 劳动安全与工业卫生 7212.1 编制依据、任务与目的 . 7212.2 工程安全与卫生的危害因素分析 7312.3 劳动安全与工业卫生对策措施 . 7312.4 运行期措施 . 7412.5 安全与卫生机构设置、人员配备及管理制度 7412.6 事故应急救援预案 7512.7 各类事故的预防及其应急预案 . 7612.8 预期效果评价 7712.9 存在的问题与建议 7713 节能降耗 7713.1 设计原则及依据 7713.2 施工期能耗分析 . 78光伏农业综合开发项目可行性研究报告13.3 运行期能耗分析 7913.4 主要节能降耗措施 . 8013.5 节能降耗效益分析 . 8213.6 结论和建议 . 8214 工程设计投资概算 8314.1 编制说明 8314.2 概算表 8615 财务评价与社会效果分析 8715.1 概述 . 8715.2 财务评价 8715.3 财务评价表 . 8916 结论和建议 . 8916.1 结论 . 8916.2 建议 . 9017 农光互补优越性 . 9017.1 农业生产与发电相得益彰 . 9017.2 提高土地利用率，降低光伏产业成本 . 9117.3 为当地经济创收，为地区创旅游，为农民创收益 . 9117.4 光伏农业发展前景 . 9117.5 该项目农光互补方案 92光伏农业综合开发项目可行性研究报告1 综合说明1.1 概述1.1 项目背景本项目场址位于某某市某某现代农业示范区。距离某某章塘 220KV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。本光伏发电项目工程规划总装机容量为 20MWp 本项目为某某农业科技有限公司同某某能源有限公司合作开发建设的 20MW光伏发电综合项目。项目所产生的有机蔬菜及瓜果、光伏发电市场需求量巨大，采用现代科技和太阳能发电技术成熟先进，新增主要生产设备为引进国内先进设备，工程建设方案合理。我公司受工程建设单位委托，担任本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） （ GD 003-2011要求的深度进行编制。1.2 太阳能资源拟建场区太阳能辐射量采用于 33 2910“ 、东经 116 512“ ，海拔高度为 20-50m处数据。该区域内太阳能资源非常丰富，而且 项目场址海拔较高，大气层薄，透明度好，日照充分，年水平面总辐射总值可达 1463.1kWh/ ㎡， 25倾斜面年辐射总量可达 1640kWh/m2，可利用小时数可达 1501 小时。 发利用潜力非常广阔。 根据我国在 1983 年出版的太阳能资源区划标准，该区域属 于 II 类“较丰富带”，太阳能资源较丰富 , 具有良好的开发远景，较适合大型光伏电站的 建设。 在该地区建设光伏电站， 符合国家新能源产业政策和某某地区电源规划原则， 在环保、可持续开发当地丰富的太阳能资源同时，可以支援当地工农业生产需求和某某电网的电力外送，为今后该类场地的综合利用探索一条新路。1）该项目选址所在区域地貌单元属中低山区或黄土丘陵区，地形较开阔平坦，场址内公路由东向西南穿境而过，附近省道、道四通八达，交通便利。2 本项目项目工程拟选各场地范围内地形起伏较大，冲沟发育。3 各场址处于相对稳定的地质构造单元，无断裂构造通过，建光伏场址可行。4 根据中国地震动参数区划图 GB181006-2001，拟选场址地震动峰值加速 度为 0.1g ，相对应地震烈度为 7 度，地震动反应谱特征周期为 0.40s 。光伏农业综合开发项目可行性研究报告5 拟选各场址区出露地层主要为第四系上、中更新统冲洪积黄土（粉质粘土）、 黄土（粉质粘土）。其中上部黄土状粉土，黄土（粉质粘土）具有湿陷性。为湿陷性 黄土场地，场地湿陷性土层厚度为 3.0-10.0m 不等。 各场址的上部黄土状粉土具有湿 陷性， 建议采用碾压、夯击或换土垫层法处理。6 拟选各场址场地地下稳定水位埋深一般大于 10.0m ，可不考虑地下水对基础 的腐蚀性。7 据气象资料，场址土壤最大冻深 83cm。8 根据已有资料和现场调查， 矿区的局部地带出现地表裂缝， 但综合考虑采空区近 几年基本无沉陷发展、 基础设计时加强支架基础整体性等， 目前阶段认为在该区域建 设光伏电站基本上是可行的。但要充分认识到在采空区进行建设存在的风险，可在下阶段对在采空区进行光伏电站运行进行进一步论证减小风险性， 在建设期和电站运营 后应持续加强采空区沉陷观察和测量， 工程建设和电站运营期间要建立关于采空区 塌陷的应对措施的各类应急机制， 为光伏电站的持续发展和效益增长提供坚强保证。1.3 工程任务和规模开发利用可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分，本工程充分利用闲置土地建设光伏发电项目，符合光伏项目规划，项目具备建立的基础。项目开发利用当地比较丰富的太阳能资源建设光伏电站，符合国家产业政策。根据项目所在地的地区经济发展状况及电力等其他产业的发展规划，以及太阳能资源开发建设的要求和委托人的意见，该电站项目的开发任务以发电为主。根据当地太阳能资源以及结合业主的初步开发规划，本工程本期建设容量为 20MWp，共安装79200 块功率为 255wp 的多晶硅光伏组件。本工程占地约 600 亩，土地性质为荒山、荒坡及未利用地。1.4 光伏系统总体方案设计及发电量计算太阳能电池组件的选择在技术成熟度高、光电转换效率高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导太阳能电池组件类型。本工程推荐选用 255wp 多晶硅电池组件。结合本工程规模，以及设备的可靠性、输出效率、运行维护等因素，选用 500kW逆变器。电池组件采用固定式支架安装，组件串联普遍采用 2 行 11 列 22 块电池板构成 1 个电池组，组件倾角为 25 、方位角为 0。光伏电站的发电量受多种因素的影响，主要与太阳能组件光伏发电系统的发电量、当地的太阳辐射能量、电池组件的功率、系统效率等因素有关。本阶段根据多年逐月日辐射量计算电站年理论发电量为 2920.1 万 kWh，考虑系统综合效率，电站建成后，年平均上网电量光伏农业综合开发项目可行性研究报告为 2290.69 万 kWh。1.5 农业设计项目建设单位结合当地实际以及农业种植特点，经过专家论证，在光伏支架下选择高品质的经济作物进行种植本项目种植各类蔬菜、瓜果生产规模 16000 吨。1.6 电气设计本工程装机规模为 20MWp。为并网电站项目，目前暂定以 35kV 电压等级接至苏李 220kV 站 35kV 侧。光伏电站每 1MWp为一单元模块进行设计，每 1MWp光伏发电单元经逆变器转变为交流电后，通过一台 1000kVA箱式升压变压器，将电压升至 35kV；每 10 个 1MWp光伏发电单元并联后经一回 35kV电缆线路接入 35kV 开关站， 本期共设有 2 回 35kV电缆线路接入 35kV开关站。再通过 1 回 35kV 架空线路与系统并网。线路长度约 1 3 10km。光伏电站最终接入系统方案，需在光伏电站接入系统设计中详细论证，并经上级主管部门审查后确定。1.7 土建工程1）工程项目规模本工程光伏电站规划总装机容量为 20MW， 推荐采用单块容量为 255wp的多晶硅光伏组件，20 MWp共 79200 块。2）总体布置方案由于地形及土地性质的所限，整个光伏区布置较为分散，本工程由 20 个 1MW光伏阵列单元组成，每个方阵包括 180 组固定式支架及一个逆变器室和 1 个箱变，逆变器、箱变靠近道路布置，方便安装检修。光伏电站内的施工检修道路主要沿逆变器、箱变修建。站内道路宽度为 4.0m。道路采用级配碎石路面。道路的纵向坡度结合地形设计，满足设备运输及运行管理的需要。本工程规划新建一座 35kV 开关站。 开关站位置主要受出线方向、 光伏组件之间电缆的连接等因素影响，同时结合土地性质、地形、进站道路等，最终确定在光伏场区中心南偏东位置建设开关站。开关站向西北出线，经 1 回 35kV 并网线路送至 110V魏岗变 35kV 侧。进站道路从南侧乡间路（经拓宽、改造后）就近引接，混凝土路面宽 4m，满足运输要求。35kV 开关站联合建筑长 25.2m，宽 7.5m，坐北朝南布置，主入口向南，室内布置有 35kV高压配电装置室室、保护室、中央控制室等设施，布置间距满足防火规程要求，建筑物之间设有道路，满足消防和运行要求。开关站站内道路采用 4m宽混凝土路面，公路型，转弯半径9m。光伏农业综合开发项目可行性研究报告3）光伏支架及基础设计根据本地区气象、地质条件及光伏厂家提供的资料，光伏支架采用钢结构形式，光伏支架基础采用混凝土灌注桩基础。桩成孔直径 176mm，钢管采用 φ 763 4，桩长 2.04.0m，桩基础采用 C30细石混凝土浇筑， 20MW共 28800 根。4）光伏发电场主要建筑物的设计尺寸、平面布置、结构型式光伏发电场开关站内主要建筑物包括 35kV开关站联合建筑、综合楼等。35kV 开关站联合建筑为单层框架结构，建筑面积 282.36m2。主要有布置 35kV 高压配电装置室室、保护室、中央控制室。1.8 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，分别进行了对主要场所和主要机电设备的消防设计、消防电气设计、移动灭火器设计、通风消防设计等。在施工区及施工生活区内按照有关部门消防安全的要求，配备足够的灭火器材。对所有的施工上岗人员进行上岗前的消防安全教育。并指定专人（安全员）进行消防安全监督，定期对施工中存在的消防安全隐患进行排查和整改。本工程电缆防火根据电力工程电缆设计规范（ GB50217）和火力发电厂与变电站设计防火规范（ GB50229）的规定进行设计，其具体设计原则如下（ 1）电力电缆和控制电缆型号均选用阻燃型电缆。（ 2）电力电缆各层间和电力电缆与控制电缆、通信电缆间均加设耐火隔板。1.9 施工组织设计本工程主要包括光伏电站场区内太阳能电池板、开关站、站内道路等项目。1）运输条件本项目交通运输条件较好，拟选场址占地面积约 600 亩，区域内较为平坦开阔，工程地质条件相对较好，无制约工程建设因素，可开发范围较大。2）施工用水生产生活及施工用水可以从项目场址附近用水管网接引， 接水点需由业主与当地 水利部门协调落实，或采用在升压站站内打井的方式来满足生产生活及施工供水。设 置蓄水池， 将供水水源的水由管道输送到蓄水池。 升压站附近施工用水可直接用管道 输送， 其它距离较远的施工点用水可以用罐车或水箱运输。水质应满足生产、生活使 用要求。施工期供水系统应考虑光伏电站建成后生产和生活用水需要，按照“永临结 合”的原则规划建设供水系统。光伏农业综合开发项目可行性研究报告3）施工用电生产生活及施工用电拟由升压站附近 10KV 线路或 35KV 线路接入， 接电点需由 业主与当地电力部门协调落实，或采用 100KW 柴油发电车来满足生产及生活施工用电。 按照“永临结合” 的原则规划升压站生产生活及施工用电， 施工结束后施工电源作为站 内的备用电源永久保留。4）通信本工程施工现场内部通信采用无线电对讲机通信方式， 施工对外通信采用当地电 信通信网络上提供通信线路的方式解决。6）施工进度本工程光伏电站规划总装机容量为 20MW,总工期为 12 个月，工期暂按 2015 年 11 月 1日起开始施工，至 2016 年 10 月 30 日施工结束。1.10 工程管理设计项目公司将对光伏电站实施全面管理，负责光伏电站的日常运营和维护，管理本光伏电站及其配套设施。光伏电站自动化程度很高，值班人员通过微机监控装置实现对逆变升压装置和光伏场区的控制和监视，通过远动传输系统送至电网调度和业主总部。在完成光伏电站建设后，项目公司主要设置四部 --- 运行检修部、财务部、综合管理部、安全质量部。项目公司将根据专业化、属地化原则组建，部分管理人员和全部运行运行维护人员通过考试在项目当地选拔，通过培训使所有人员均具备合格资质，一专多能的专业技能；主要运行岗位值班员具备全能值班员水平。1.11 建设项目招标建设项目的招标内容主要包括1）招标范围为光伏场场内部分，包括光伏组件、逆变器和升压箱变、开关站设备、工程安装及土建工程等。2）招标方式。由项目投资方委托有资质的招标代理机构，按照招投标法以及相关管理规定，进行公开招标。1.12 环境保护和水土保持设计光伏发电站的环境影响以有利影响为主，不利影响很小，主要影响集中在施工期，施工场地平整对地表原地貌的扰动、植被破坏、固体废弃物、污废水排放等造成土地水土保持功能的下降，对周围环境产生污染影响；光能为清洁能源，营运期不会排放废气废渣，主要影响表现在光伏板折射光线产生的光污染及线路产生的部分电磁辐射问题，通过全面落实各项环保和水土保持措施，严格按照方案进行环保和水土保持的施工和监理监测，本项目可有效光伏农业综合开发项目可行性研究报告防治工程建设引起的水土流失，达到预定防治目标，具有一定的生态效益、社会效益和经济效益。本项目在采取必要的措施后对生态环境基本无不良影响，从环境保护和水土保持的角度考虑，项目建设时可行。1.13 劳动安全与工业卫生设计光伏发电站在施工和运行期间可能存在的直接危害人身安全和身体健康的危害因素有火灾、电气伤害、机械伤害、车辆伤害、粉尘等，对上述危害因素应提早预防，加强施工及运营期的安全管理，加强巡视、监督，消除事故隐患。通过对不同时期的危害因素分析，提出预防和防护措施设施设计，可有效保障施工、运行人员的人身健康和安全。1.14 节能降耗本工程技术方案和设备、材料选择、建筑结构等方面，充分考虑了节能的要求，在施工期和项目运行期均能有效地减少能源的消耗，并本工程的设计中严格贯彻了节能、环保的指导思想。本光伏电站装机容量 20MWp，年平均上网电量 2290.69 万 kWh，如以火电为替代电源，按火电每度电耗标准煤 318.6g/kWh 计算，则可节约标准煤约 7284.39 ，减少二氧化碳排放约 17892t ，减少二氧化硫排放约 70.21t 。1.15 工程设计投资概算1 ）原则及依据依据国家、部门现行的有关文件规定、费用定额、费率标准等，主要材料价格按当地最新价格水平计列。（ 1）定额执行国家能源局发布的陆上风电场工程概算定额（ NB/T 31010-2011 ）。（ 2）费用标准国家能源局发布的陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准 （ NB/T 31011-2011）。报告编制依据光伏发电工程可行性研究报告编制办法 GD003-2011。（ 3）工程量按各专业提供的设计提资单、说明书及设备材料清册计算。（ 4）主设备价格参考近期招标价格，太阳能电池板按 4 元 /Wp计算；集装箱式逆变器按 0.5 元 /W 计算。箱变（ S11-1000/110 ） 20 万元 / 台。2 ）工程范围包括施工辅助工程、设备及安装工程、与工艺配套的建筑工程及征地等其他费用，工程估算中未计列送出线路投资。3）工程投资工程静态投资 15797.01 万元，单位投资 7898.505 元 /kW。光伏农业综合开发项目可行性研究报告建设期贷款利息 362.97 万元。工程动态投资 16159.98 万元，单位投资 8079.992 元 /kW。4）资金筹措资本金按照固定资产投资与铺底流动资金之和的 20计算，剩余部分向金融机构贷款解决，贷款利率 6.15 。正常运营后，长期贷款采用等额还本利息照付的方式、 15 年还清贷款之本息。1.16 财务评价与社会效果分析资金筹措包括资本金和银行贷款两部分。本工程暂按资本金占总投资的 20考虑， 80使用商业银行贷款，年利率采用现行长期贷款利率 6.15，估算建设期利息为 362.97 万元，贷款偿还期限暂定为 15 年。生产成本按固定资产投资 1.5计算，劳动定员 10 人，每人年工资 6 万元。项目全部投资财务内部收益率所得税前为 9.56、 所得税后为 8.51， 高于项目投资基准内部收益率 5，故该项目盈利能力及清偿能力较强，在财务评价上可行。1）项目财务评价指标表 1-16-1 财务评价综合技术经济指标经济指标 单位 数值项目投资财务内部收益率（所得税后） 8.51 项目投资回收期（所得税前） 年 9.56 项目投资财务净现值（所得税后） Ic5 万元 1516.59 资本金财务内部收益率 Ic5 13.88 资本金财务净现值 万元 / 标杆上网电价 元 /kWh 1 2）社会效果评价积极的正面影响是主流。国家层面，实现国民经济的可持续发展。地区层面（ 1）当地丰富的太阳能资源得到了开发与利用。（ 2）为当地经济注入新的活力。直接地效益体现在建设项目的增加，带动当地建筑业、建材业的发展；装机容量的增加，带来发电收入的增加，地方税收增加。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，降低光伏产业光伏农业综合开发项目可行性研究报告和农业的成本。间接效益将体现在光伏电站的建设，优化了电网电源结构，增加了能源供给，势必建立起良好的经济发展硬环境；良好的硬环境下，必将促进相关产业的快速发展。（ 3）改善和提高当地居民的物质生活。新的活力注入将增加居民就业，就业的增加使收入提高；当地财税增加，公共设施完善，生活福利提高；还将促进城市化的进程，进而提高当地居民的物质和精神文明的生活水平。（ 4）社会风险极小。光伏电站项目不占用农田，避开村庄和现有设施。因而，不会发生村庄的拆迁问题和移民安置问题，当然也就不会诱发当地居民与项目之间的矛盾。1.17 风险分析本项目落实风险防范和化解措施后，充分收集资料，调查研究，强有力的组织保证，通过倾听群众的建议和意见，并对其加强宣传教育工作，提高对项目认识，使公众理解并支持项目建设，避免产生不满情绪。制定了周密、具体、清晰、可行的应急预案、各单位需加强协调配合，避免信息不对称或出现推诿现象；严格考核奖惩，落实了应急措施，发生突发事件时保证得到及时有效的处理，避免事件扩大，把事件的负面影响降至最低。1.18 结论和建议本期光伏发电项目日照资源较好，交通运输满足设备运输的要求，地质条件稳定，具有光伏发电场综合建设条件。光伏发电等效满负荷 1102 小时，平均每年可向电网提供 2290.69万 kWh的绿色电能。电站的建设具有良好的社会、环境等综合效益。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。光伏发电工程附表光伏农业综合开发项目可行性研究报告光伏发电工程特性表规划装机容量 20 MW 计算期 25.5 年 电池组件 4.00 元 / 瓦工程总投资 15797.01 万元 其中建设期 0.5 年 逆变器 0.35 元 / 瓦每瓦投资额 7.90 元 / 瓦 运营期 25 年1614.00 kWh/m2含税电价 1.00 元 / 度 固定资产综合折旧年限 15 年 5810.40 MJ/m2不含税电价 0.85 元 / 度 固定资产残值率 5.00无形及其它资产折旧年限 15 年 组件效率 15.0025年总发电 57267.30 万度 无形及其它资产残值率 0.00 系统效率 79.20年均发电量 2290.69 万度 维修费率 0.20 电池片 20年衰减比率 20.00年均等效发电小时数 1145.35 小时 定员 10 人年工资 50000 元 / 人年 贷款比率 80.00资本金 3159.40 万元 福利费比例 40.00 贷款利率 5.90贷款资金 12,637.61 万元 保险费率 0.25 还贷年限 15 年材料费定额 10 元 /KW 还贷方式 等额本金 宽限期0 .5 年投资回收期 8.65 年 清洁费定额 10 元 /KW全投资财务净现值（税前） 1,516.59 万元 其它费用定额 10 元 /KW 碳减排价格 0 欧元 / 吨全投资内部收益率（税前） 9.56 增值税税率 17.00 外汇汇率 8.23 元 / 欧元全投资内部收益率（税后） 8.51 城市维护建设税税率 5.00 碳减排价格 0.00 元 / 吨自有资金内部收益率 税后 13.88 教育费附加 3.00 碳减排年限 14 年总投资收益率 5.70 企业所得税税率 25.00资产负债率 55.59 均值 土地使用税 元/ m2 设备购置费 13456.34 万元偿债备付率 136.51 均值 用地面积 600 亩 可抵扣增值税 1955.20 万元度电成本 0.47 元 / 度 年维护费用 235.24 万元租金 580 元 / 亩经济指标其他光伏发电项目评价指标及参数汇总表碳减排参数总规模上网电量关键设备价格计算期商业贷款参数经营参数当地辐射量参数项目资金上网电价系统参数最佳倾角斜面单位面积年辐射量光伏农业综合开发项目可行性研究报告2 太阳能资源2.1 区域太阳能资源概况我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为 50 3 1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达 3110kJ ／ cm22 a～ 837kJ／ cm22 a，中值为 586kJ ／ cm22 a。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在 4000m 以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。我国太阳能资源分布的主要特点有太阳能的高值中心和低值中心都处在 N22 ～N110这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多， 在 N30～ N40地区， 太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区，详见表 2.1-1 。表 2.1-1 全国太阳能辐射地区划分表分类 年日照时数（ h） 年总辐射量 （ MJ/m2） 年总辐射量（ kWh/m2）一类地区 3200～ 3300 6700～ 8370 青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等二类地区 3000～ 3200 5860～ 6700 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三类地区 2200～ 3000 5020～ 5860 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、江苏北部和某某北部等四类地区 1400～ 2200 4190～ 5020 长江中下游、福建、 浙江和广东的一部分地区五类地区 1000～ 1400 31100～ 4190 四川、贵州一、二、三类地区，年日照时数大于 2200h ，辐射总量高于 5020MJ/m2，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。某某省处于三类地区，太阳能资源较为丰富，具有开发利用价值。我国的太阳能资源分布见图 2.1-1 。光伏农业综合开发项目可行性研究报告图 2.1-1 中国太阳能资源分布图2.2 某某省太阳能资源概述某某省日照时数大致呈纬向分布 , 分布形式为北高南低 ; 各地总辐射量在 4540-5460 兆焦耳 / 平方米之间， 淮北年总辐射量在 5030-5460 兆焦耳 / 平方米之间， 江淮 4950-5210 兆焦耳 /平方米之间， 江南 4540-4930 兆焦耳 / 平方米之间。 总辐射的时间分布是夏季最多， 春秋次之，冬季最少，全省各地最大值出现在 6 月份或 7 月份，最小值在 12 月份。全省年总日照时数在 1600-2300 小时之间，空间分布于总辐射相似，北多南少，平原、丘陵多，山区少。沿淮北年日照小时数超过 2000 小时，江淮 1900-2000 小时，江南大多在 1900小时以下，荒山周围是最少区。2.3 某某市雨山区气象条件在中国气候区划中， 本项目采用美国 NASA数据库进行当地太阳能资源的评估。 NASA是由美国气象局开发的高分辨率气候数据库，涉及范围已涵盖美洲、非洲和亚洲。主要的数据要素包括太阳辐射，气温以及地形资料（海拔高度、水平面及倾角等）。 2 米处气温基于 NASA 数据时段 1994 - 2011; 重新计算得到 15 分钟值。基于高分辨率 的地形模型，本数据空间分辨率达到 1km，因而可以反应地形引起的温度的空间变化。太阳辐射由 Meteosat 卫星数据计算得到；时段空间分辨率 90 米，时间分辨率 15 或 100 分钟，包括水平总辐射和垂直面直接辐射；年水平总辐射值的不所分析时间段内数 据有效率达到99。区域内太阳能资源非常丰富， 而且项目场址海拔较高， 大气层薄， 透明度好， 日照充分，光伏农业综合开发项目可行性研究报告年水平面总辐射总值可达 1463.1kWh/ ㎡， 26倾斜面 年辐射总量可达 1640 kWh/m2，可利用小时数可达 1481 小时。开发利用潜力非常广 阔。根据我国在 1983 年出版的太阳能资源区划标准，该区域属于 III 类“较丰富带”， 结合当地的特点，非常适合建设农光互补光伏电站的建设。2.4 特殊气候影响分析2.4.1 气温条件影响分析雨山区极端最高气温为 40.2 ℃、极端最低气温为 -13.7 ℃，本项目主要在光伏组件串并联方案、电气设备选择以及系统效率折减等方面考虑温度对真个光伏电站的影响。1 ）在进行光伏组件串并联方案设计时，要考虑在极端温度下，组件串联后的最大开路电压不能超过组件的最大系统电压，不能超过逆变器的最大允许电压；工作电压要在逆变器工作电压的跟踪范围之内。2 ）光伏组件的设计温度一般为 25℃，温度过高会造成组件输出功率降低，本项目选用多晶硅光伏组件，其峰值功率的温度系数为 -0.45/ ℃，由温度带来的折减按 3考虑；同时，对于布置在配电室内的逆变设备，控制其工作温度保持在允许工作温度范围内。2.4.2 大风影响分析雨山区年平均风速 4.2 m/s, 最大风速为 18m/s 当太阳能电池组件周围的空气处于低速风状态时，可增强组件的强制对流散热，降低电池组件板面工作温度，从而在一定程度上提高电池组件的发电量。等风速过高时，电池板组件由于迎风面积较大，将对光伏板运行造成一定影响，组件支架设计应充分考虑风载荷，并采取一定防风措施。2.4.3 雨、雪天气影响分析该地区年降水量为 901-1100 毫米，雨量最多月份为 7 月，最少的为 12 月。本降水的基本特征是地域差异不太明显 ; 季节分配不均和年际变化较大。多年平均降雪日数为 5.0 天，最大积雪深度超过 40cm（ 2009 年） 。降雨对电池组件的发电效率影响不大，对电池组件发电效率造成影响的主要是降雪。在降雪天气时应及时清扫电池板，同时组件支架设计根据建筑结构荷载规范考虑雪荷载的影响。冰雹日时主要对组件面板影响较大，本工程太阳能电池组件选用时应充分考虑其抗冰雹能力。2.4.4 雷暴影响分析雨山区多年平均雷暴日为 21d ，该地区雷电对光伏电站有一定的危害。电池组件及电气装置、建筑物等应采取相应的防雷措施。2.4.5 沙尘影响分析沙尘暴天气时空气污浊，大气透明度降低，相应的太阳辐射量也降低，会直接影响光伏光伏农业综合开发项目可行性研究报告阵列的发电量，故在系统设计中用采取相应的防风沙措施和方便可行的日常清洗方法。总之，本项目将通过设备选型和相关设计技术的优化，将气象因素对光伏电站的负面影响降低到最低程度。2.5 太阳能资源分析2.5.1 辐射数据分析拟建场区海拔高度约为 20-50m。厂址周边没有观测辐射数据的气象站。本次太阳能辐射数据分析采用 PVsyst 软件，同时查询 Meteonorm 数据。分析结果如下图 2.5-1 项目所在地多年平均月辐射量（ Meteonorm7.0）根据 Meteonorm7.0 数据统计结果，绘制出雨山区多年平均月辐射量柱形图多年平均月辐射量柱形图柱形图01002003004005006007001 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 月份多年平均月辐射量辐射量 MJ/m2柱形图光伏农业综合开发项目可行性研究报告图 2.5-2 多年平均月辐射量图从图中可知，月辐射值从 3 月开始迅速增加，到 5 月达到峰值，然后在 6 月、 7 月、8 月略有下降， 进入到 9 月开始迅速下降， 在 12 月份达到最低点。 考虑 PVsyst 软件误差、空气污染等因素影响， 光资源折减 5， 折减后项目所在地多年平均年辐射总量为 4959MJ/m2。太阳辐射年内变化趋势为单峰型，季节变化非常明显，太阳能资源年内变化稳定，最佳利用时间集中。以 5、 6 月份最大， 12 月、 1 月份最小。30.4023.8017.30 28.50春季夏季秋季冬季图 2.5-3 多年平均平均月辐射直射比其中夏季辐射量最大，约占全年辐射设量 33.4，春季为 30.49，秋季为 20.66，冬季为 15.45。2.5.2 日照时数分析根据现有的雨山区气象局 2003～ 2012 年的各月日照时数数据， 雨山区 2003～ 2012 年多年平均日照时数为 2000 小时以上， 8 月最多，为 255.4 小时， 2 月最少，为 133.4 小时。日照条件优越，详见下表表 2.5-2 雨山区 20032012年各月日照时数月份 1 2 3 4 5 6 日照时数 h 155.90 136.4 172.21 221.70 258.4 245.70 月份 7 8 9 10 11 12 日照时数 h 217.50 209.90 197.50 199.50 155.90 151.40 由数据绘制出项目地近 10 年间的各月平均日照时数月际变化图。光伏农业综合开发项目可行性研究报告多年平均月日照时数柱形图0501001502002503001月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 月份日照时数 h多年平均月日照时数图 2.5-4 多年平均月日照小时30.4023.8017.30 28.50春季夏季秋季冬季图 2.5-5 多年平均月日照时数比从图中可以看出， 日照时数整体呈现夏季长、 冬季短的趋势。 1～ 5 月日照时数逐月递增，5 月最大， 从 6 月开始逐渐递减， 进入到 9 月日照时数开始迅速下降， 在 12 月到达最低点。除 12 月、 1 月、 2 月、 3 月光照条件较差外，其余月份光照资源均较为丰富。其中春季占占可照时数 28.5，夏季占 30.4，秋季占 23.8，冬季占 17.3。变化与太阳辐射量略有不同，基本趋势一致，春季和秋季为高值期，夏季和冬季为低值期。2.5.3 峰值日照小时数分析峰值日照是在晴天时地球表面的大多数地点能够得到的最大太阳辐射照度， 即 1000w/㎡。一个小时的峰值日照为峰值日照小时。本工程峰值日照采用 Meteonorm7.0 数据。光伏农业综合开发项目可行性研究报告表 2.5-6 项目所在地平均峰值日照时数（ Meteonorm）由以上数据可知，项目所在地日平均峰值日照小时数约为 4.01kWh/m2，日照资源较为丰富。全年峰值日照小时数为 1463.1kW2 h/m2。2.6 当地太阳能综合评价对照雨山区太阳辐射量和日照时数的变化趋势图 （见图 2.6-1 ） ， 可以发现其变化规律基本一致，这符合大量的实际观测数据揭示的太阳辐射量和日照时数之间的关系，这说明本工程采用的太阳辐射量的数据是可信的，可以作为本工程设计计算的数据。太阳辐射量及日照时数趋势1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 月份多年平均月日照时数多年平均月辐射量图 2.6-1 太阳能辐射量和日照时数变化趋势图因此由上述资源情况分析可知，站区多年平