100MW(5期)分布式设施农牧业光伏项目申请报告

100MW（ 5 期）分布式设施农牧业光伏项目申请报告一、 项目基本情况1、项目建设的必要性2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近 76由煤炭供给， 这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、 经济和社会负面影响。 大量的煤炭开采、 运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、 生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。“十一五”期间我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务是首先加快能源结构调整步伐， 努力提高清洁能源开发生产能力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源的开发。根据 可再生能源中长期发展规划 中指出， 发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势， 在偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站， 解决无电人口的供电问题。 在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置， 扩大城市可再生能源的利用量， 并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术， 其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段， 而太阳能光伏发电技术已经基本成熟，其使用寿命已经达到 25年～ 30 年。1.2 宁夏回族自治区盐池县具备建设分布式并网光伏发电系统的条件我国太阳能理论总储量为 147 10 8GWh/y 。从理论上讲除去农田、草原、森林、河流、湖泊、道路等，在任何荒地和建筑上都可以安装光伏组件。项目场址年均水平太阳总辐射量在 5822MJ/m 2 以上，盐池县经济发展较快， 土地资源较少， 不易建设大型地面光伏电站，比较适合建设与建筑结合的分布式并网光伏电站。1.3 合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展据预测显示，到 2015 年，全省全社会用电量需求将达到 750 亿千瓦时， 年均增长 9.6 ， 考虑省内既有供电能力，省外输送能力，该电站建成后，与当地电网并网运行，可有效缓解地方电网的供需矛盾，促进地区经济可持续发展。同时也可充分利用我国的太阳能资源，保障我国能源供应战略安全。1.4 加快能源电力结构调整的需要根据我国 可再生能源中长期发展规划 ， 提出了未来 15年可再生能源发展的目标 到 2020 年可再生能源在能源结构中的比例争取达到 16 。宁夏回族自治区的可在生能源中所占比例较小，而太阳能发电技术已日趋成熟，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，开发分布式光伏发电项目，将有利于改善电网能源电力结构，有利于增加可再生能源的比例，有利于优化系统电源结构。1.5 改善生态、保护环境的需要在全球能源形势紧张、 全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。 环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限了， 再不加大清洁能源和可再生能源的份额， 我国的经济和社会发展就将被迫减速。太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点， 因此， 提高可再生能源利用率， 尤其发展并网型太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。综上所述，宁夏元杰新能源有限公司 100MW （ 5 期）屋顶光伏发电工程可减少化石资源的消耗，减少因燃煤等排放有害气体对环境的污染， 带动地方经济快速发展将起到积极作用。因此，该项目建设是十分必要的。2、项目建设的主要内容2.1 本项目设计在为 养殖场屋顶建设安装太阳能光伏发电系统，项目类型为并网太阳能光伏发电系统，总装机容量为 100mw5 期） 。2.2 太阳能光伏发电系统主要由光伏组件、 防雷汇流箱、交直流配电柜、光伏逆变器、光伏支架、监控系统、电缆等组成。2.3 系统设计安装多晶硅光伏组件。2.4 系统逆变器采用国内知名品牌， 将光伏组件产生的直流电逆变成 380V 的交流电，然后并入电网。2.5 光伏方阵安装采用 22最佳倾角安装，光伏支架系统采用 C 型钢。2.6 系统配置一套监控系统， 对系统发电量、 环境参数、设备状态等进行监控，保证系统正常运行。二、技术方案选择1、概述本系统为大型并网光伏发电系统，太阳电池板采用280Wp 多晶硅太阳能电池组件， 系统装机容量为 100MW（ 5期）。整个系统由发电单元组成，太阳电池阵列发电经光伏方阵防雷汇流箱汇流、逆变之后，经过隔离变压器后 380V并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入当地电网系统。光伏并网型逆变器并网后与电网安全运行， 所产生的电与电网电力是同频、同相，且具备抗孤岛等控制特殊情况的能力。其发电原理框图如下2、设计依据本项目各部分的设计严格遵循和参考以下规范、标准配电系统和并网接口设计参考标准GB 18479-2001 地面用光伏（ PV）发电系统概述和导则DL/T 527-2002 静态继电保护装置逆变电源技术条件GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB 16836-1997 量度继电器和保护装置案值设计的一般要求DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求GB/T 20046-2006 光伏 PV 系统电网接口特性（ IEC 617272004,MOD ）GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B高温试验方法GB 4208-2008 外壳防护等级（ IP 代码） （ IEC 605291998 ）GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量 三相电压允许不平衡度GB/T12325-2003 电能质量 供电电压允许偏差GB/T15945-1995 电能质量 电力系统频率允许偏差GB 19939-2005 太阳能光伏发电系统并网技术要求SJ 11127-1997 光伏 PV 发电系统的过电压保护 -导则GB 20513-2006 光伏系统性能监测 测量、数据交换和分析导则GB 20514-2006 光伏系统功率调节器效率测量程序GB 4208-2008 外壳防护等级（ IP 代码）GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级GB 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则Q/SPS 22-2007 光伏并网发电专用逆变器技术要求和试验方法GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验JB-T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件3、系统设计方案3.1、并网逆变器选型光伏并网逆变器 ， 是光伏并网发电系统的核心设备，它将太阳能发出的直流电能转化为与电网同频率同相位的交流电能最大限度的馈入电网。下表为 500KW 并网逆变器的性能参数，此光伏发电系统需配置 500KW 的并网逆变器。电路原理图数字化 DSP 控制智能功率 IGBT 模块满足自供电外供电的自动切换，方便客户选择使用符合德国 BDEW 电压标准，通过国家权威机构安全故障低电压穿越测试智能面板操作控制功能先进的 MPPT 控制算法， 实时追踪光伏方阵的最大输出功率，自动适应遮挡、热斑等组件意外情况纯正弦波输出，先进的锁相技术，电流谐波含量小，主动 被动的双重检测技术，实现反孤岛运行控制完美的保护和报警功能适应高海拔及严寒地区可配备 RS232/RS485 、以太网、 GPRS 通信接口，实现远程数据采集和监视，可与国家电网、住建部、金太阳运行管理中心实现无缝数据对接。3.2、光伏组件选型及阵列设计3.2.1 光伏组件选型280W 组件示意图本系统采用规格为 280W/36V 多晶硅组件，其性能参数如下型号 280W-36 规格 1956*992*40 最大功率点电压 35.5V 最大功率点电流 7.89A 开路电压 45V 短路电流 8.35A 最大系统电压 1000V 最大串电流 13A 重量 26.9KG 工作温度 40℃ TO85 ℃太阳电池组件的技术要求A. 物理性能1 玻璃表面采用低含铁量的、高机械强度的、高透射率的强化玻璃，正面能承受大于 30～ 40m/s 的风载及沙石、冰雹或其他异物的撞击，在晶体硅太阳能电池响应波长范围（ 320 ～ 1100nm ）玻璃的透光率≥ 91％，对于波长大于1200nm 的红外光有较高的反射率，同时能耐太阳能紫外线的辐射；2 利用先进的层压技术，保证在恶劣的环境侵蚀等各种条件下电气线路的稳定性；3 电池板采用轻便、坚固、抗盐雾、抗潮湿腐蚀的框架，且整个框架完全密封；4 接线盒为全天候型且方便与外电路连接。B. 电气性能在标准条件下 大气质量 AM 为 1.5 ，标准光强为1000W/m 2，温度为 25℃，光照面上的不均匀性小于 5 ，稳定性 1 ，转换效率≥ 14 ，而且使用 10 年后，其效率不低于原来的 90 ，太阳能板使用寿命大于 25 年，质保期为6 年。3.2.2 、光伏阵列设计一个太阳能光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。将组件串联得到并网逆变器的所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。逆变器的最高输入电压为850V ，输入电压范围为 440 ～ 850V ，而组件的开路电压为45V ，峰值功率电压为 35.5V 。同时本项目选用（ 500KW ）逆变器允许最大输入电流 1250A ，最大并联组数1250/7.89158 ，则有串联组件数量 Ns18 ；每串工作电压为 639V ，开路电压为 810V ；并联组件数量 Np105 ；系统输出电流为 828A 。这里根据项目并联组件数量选用 16路光伏汇流箱， 组件经汇流后接入直流配电柜， 然后接入到 500KW 并网逆变器中。3.3、直流防雷汇流箱选型根据系统设计对逆变器和光伏组件的选择，配置型号为PVS-16M 防雷汇流箱，每个汇流箱有 16 路直流输入。防护等级 IP65 ，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装要求；可同时接入 16 路电池组件串列， 每路电池组件串列的允许最大电流 15A ；每路接入电池组件串列的开路电压值可达 900V ；每路电池组件串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为 DC1000V ；直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器，选用菲尼克斯品牌防雷器，其额定电流≥ 15KA ，最大电流≥ 30KA ；直流输出母线端配有可分断的 ABB 品牌直流断路器。16 路光伏汇流箱技术参数如下3.4、直流配电柜设计直流配电柜按照 500KW 的直流配电单元进行设计， 一个配电单元接入 7个光伏方阵防雷汇流箱，配电柜内设置断路器、防雷器、电表等。直流输入路数 16 路直流输出路数 1 路正极， 1 路负极直流输入的正负极线径 4mm 2直流输出的正负极线径 35、 50 或 70mm 2地线线径 16mm 2每路直流输入的保险丝 15A 直流输出最大电流 150A 防护等级 IP65 PVS-16M汇流箱 1V500KW 并网逆变器PVS-16M汇流箱 7配电柜防雷器断路器3.5、交流配电柜设计系统设计交流配电柜，经交流断路器接入用户电网配电变压器的 0.4KV 侧，配电柜安装有断路器、发电计量表、交流电压表和输出电流表，可以直观地显示电网侧电压及发电电流等。3.6、系统接入电网设计太阳能发电光伏发电并网可采用低压并网、或者高压并网，具体并网电网方式由当地电网决定，该项目选用 400V低压并网，最终接入方案以电网公司批准的并网接入方案为准。3.7、监控系统并网逆变器的集中监控系统主要通过工业 PC 、监控软件、 485 通讯电缆等采用总线方式接线实现。并网逆变器的集中监控主机布置在控制室内。设备通讯原理示意图 并网逆变器集中监控系统主要功能为a连续记录运行数据和故障数据。实时显示电站的当前发电总功率、日总发电量、累计总发电量、 累计 CO 2 总减排量以及每天发电功率曲线图。可查看每台逆变器的运行参数，主要包括直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、 时钟、 频率、 功率因数、 当前发电功率、 日发电量、累计发电量、累计 CO 2 减排量、每天发电功率曲线图；监控所有逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容电网电压过高、电网电压过低、电网频率过高、电网频率过低、直流电压过高、逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路、散热器过热、逆变器孤岛、 DSP 故障、通讯失败