6新郑猪场35MWP分布式电站项目柔性支架技术方案

技术方案

国源设计院有限公司

2016年5月济南目录

1总的部分 (1)

1.1概述 (1)

1.2主要设计原则及方案 (1)

2太阳能资源 (1)

3系统总体方案设计及发电量 (1)

3.1光伏组件选型 (1)

3.2光伏阵列的运行方式选择 (2)

3.3逆变器选型 (2)

3.4光伏方阵设计 (2)

3.5光伏子方阵设计 (2)

3.6方阵接线方案设计 (3)

3.7上网电量估计 (3)

4电气 (4)

4.1电站接入系统方案 (4)

4.2电气主接线 (4)

4.3智能监控系统 (4)

4.4电气设备布置 (4)

4.5主要设备清单 (5)

5项目实施进度及投资估算 (5)1总的部分

1.1概述

（1）项目名称：新郑猪场35MWp分布式光伏电站项目

（2）建设规模：35MW多晶硅光伏电站，占用猪场面积大约50万平方米

（3）项目地址：场地位于河南新郑

（4）安装方式：柔性支架固定倾角安装

1.2主要设计原则及方案

设计范围：电站整体布置设计和优化、电气系统、消防、防雷、安防、运行监控系统、构建筑物及装修。新郑猪场35MWp分布式电站项目采用柔性支架固定倾角安装的方式，固定安装倾角为15度，共安装134400块标准功率为265Wp的多晶硅光伏组件。

共占用A区、B区、C区、D区、种猪二区、肉猪一区、肉猪二区、肉猪五区、肉猪六区、肉猪七区猪厂面积约50万平米。

2太阳能资源

本项目场址区域属温带半湿润季风区性气候，四季分明，雨热同期，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪，光照充足。由PVSYST软件计算出当地多年平均年太阳辐射量5017.14MJ/m2。

3系统总体方案设计及发电量

3.1光伏组件选型

本工程选用单位面积容量大的光伏组件，以减少占地面积，降低光伏组件安装量。通过市场调查，在目前技术成熟的大容量光伏组件规格中,本项目选择光伏组件容量为265Wp。

3.2光伏阵列的运行方式选择

在光伏发电系统设计中，太阳电池组件方阵的放置形式和放置倾角对光伏系统接收到的太阳辐射有很大的影响，从而影响到光伏发电系统的发电能力。因此确定方阵的最佳倾角是光伏发电系统设计中不可缺少的重要环节。根据项目所在地所处的纬度，利用PVsyst软件及其数据库进行模拟计算，并根据现场情况，综合考虑总装机容量和发电效率，使光伏电站整体投资和发电收益最佳，且全年各月光伏组件表面获取的太阳辐射量比较均衡，设计固定式光伏系统的太阳电池组件支架倾角为15°。3.3逆变器选型

本工程选用的逆变器功率为500kW，输入直流电压范围为DC450-820V，输出交流电压为315V，功率因数大于0.99，谐波畸变率小于3%THD。

3.4光伏方阵设计

本工程设计发电容量为35MW，采用分块发电、集中并网方案。光伏组件选用265Wp多晶硅光伏组件，采用柔性支架固定倾角的安装方式。

本工程35MW光伏组件阵列由35个1MW光伏组件子方阵组成，每个子方阵均由若干路光伏组件组串并联而成。每个光伏发电单元由光伏组件组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。

3.5光伏子方阵设计

3.5.1光伏方阵的串联设计

本工程选用的并网逆变器功率为500kW，其最大方阵开路电压为1000V，MPPT电压范围450V～820V。组件串应符合的逆变器直流输入参数保证在70℃时的逆变器MPPT 电压满足条件，-25℃时的开路电压满足条件。

本工程选用265Wp型晶体硅组件，其组件开路电压为38.1V，工作电压为31.1V，经过计算：本工程选用20块265Wp多晶硅光伏组件串联。

3.5.2光伏方阵的并联设计

按上述最佳太阳能电池组件串联数计算，则每一路多晶硅组件串联的额定功率容量＝265Wp×20=5300Wp。本期选用500kW逆变器，逆变器最大功率为550kW，每台逆变器可接入550/5.3≈103串。结合其最大输出功率并考虑逆变器效率及系统损失，最终确定本期电站每套逆变器并联回路按96串考虑。

3.6方阵接线方案设计

本工程1MW光伏子方阵是由2台500kW逆变器构成，每台逆变器根据区域划分不同接入95个组串，每个光伏组件组串由20块光伏组件串联组成。

各光伏组件组串按接线划分的汇流区，输入防雷汇流箱经电缆接入逆变器直流侧，然后经500kW光伏并网逆变器组接入1000kVA双升压变，然后高压侧串联后通过7回集电线路汇集至开关站，就近接入附近电网。

3.7上网电量估计

（1）单位发电量测算

根据第二章资源分析，项目所在地辐照值为5017.14MJ/m2.a。经过PVSYST模拟计算得到15度倾角下的辐照值为5451.48MJ/m2.a。

（2）电站系统效率计算

影响光伏电站效率的因素，主要来自光伏组件效率、低压汇流及逆变器效率、交流并网效率等，我们可以确定光伏电站总效率。光伏组件效率是由于温度、光辐射水平、组件匹配、灰尘等因素，造成的光在转化为电的过程中的损失，去除掉这部分损失后的效率为光伏组件效率。低压直流部分效率，主要考虑低压线损和逆变器效率。交流并网效率是指从逆变器输出至高压电网的传输效率，主要考虑升压变压器的效率和交流线损等因素。

项目首年利用小时数1514.3×80%=1211.44h。

计算得到本项目的首年发电量为1211.44h×35000kW=4240.04万kWh。

（4）发电量估算

光伏组件光电转换效率逐年衰减，整个光伏发电系统25年寿命期内平均年有效利用小时数也随之逐年降低，本工程所采用的光伏组件10年内年衰减不超过10％（前十年发电量按照每年衰减1%计算），25年内衰减不超过20％（后十五年按照平均每年衰减0.8%计算）。

25年总发电95059.49万度，年均发电3802.38万度，每年节约标煤15361.61万吨，减排二氧化碳37909.73万吨，减排二氧化硫1140.71万吨。

4电气

4.1电站接入系统方案

规划建设的光伏电站共35个发电单元，经逆变器、35kV升压变压器升压后，高压侧串联后经7回35kV集电线分别接入开关站，通过1回35kV架空线路就近接入电网。

4.2电气主接线

本工程以35kV电压等级接入电网，接入方式采用一级升压的方式，即0.315kV→35kV。

工程采用分块发电，集中并网的设计方案，将系统分成35个1MW并网发电单元，分别经过双绕组变压器升压至35kV，设35套箱式变电站，根据实际位置将就地升压变高压侧串联后经7回35kV集电线分别接入两个一体化开闭站。

4.3智能监控系统

本工程监控设备配置和功能要求按无人值班设计。

设置并网逆变测控装置和电力系统测控。并网逆变测控装置主要是采集光伏电站逆变器的运行数据和工作状态；电力系统测控装置包括站内电气设备的测控、保护。

4.4电气设备布置

逆变器按区域划分与箱变一起布置在光伏发电单元内的空地处。

电缆敷设采用槽盒与穿管方式：从太阳能电池组件串联单元至逆变器。逆变器至

交流配电柜间电缆采用直埋。

电力电缆选用交联聚乙烯或聚氯乙烯绝缘电缆。

4.5主要设备清单

序号名称型号及规范单位数量

一、电池片区域

1太阳能电池组件265W块134400

2电缆ZRC-YJV22-1，2x4mm²；组件至汇

流箱

千米530

3汇流箱16汇1只420 4电缆ZRC-YJV22-1，2*70mm²米15000 5电缆ZRC-YJV22-1，2*95mm²米10000二、逆变升压部分

135kV升压箱变容量：1000kVA;38.5±2´

2.5%/0.315/0.315,D，y11-y11

台35

2逆变器500kW面70

3低压电力电缆ZRC-YJV22-0.6/13*185米4200 4高压电力电缆ZRC-YJV22-8.7/15kV3*95米2000 5高压电力电缆ZRC-YJV22-8.7/15kV3*120米2600

三高压配电装置

135kV开关柜套11

210kV送出线路Km

四电气二次部分

1保护和控制设备套1

2监控系统套1

3远动系统套1

5项目实施进度及投资估算

项目建设时间为6个月。

根据安装规模与同类项目投资情况估算：

本项目预计总投资约为28115.88万元。

按20%资本金，80%贷款考虑，长期贷款利率按4.9%计算。

电价按全额上网0.98元/度计算，项目投资财务内部收益率（所得税后）9.99％，大于基准收益率8％，盈利能力满足行业要求。

项目投资财务净现值（所得税后）55.99万元，大于零，该项目在财务上是可行。

项目投资回收期（所得税后）9.14年，小于基准投资回收期10年，表明本项目投资回收情况良好。