100MW农光互补太阳能光伏电站
示范项目可研报告
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目录
一、茨淮新河光伏发电站概述 ............................... 3 二、 建设的必要性 ........................................ 4 三、项目区概况 ........................................... 5 1、地理概况 ........................................... 5 2、太阳能资源概况 ..................................... 6 四、项目的实施规划 ....................................... 7 1、工厂化育苗智能大棚的光伏电站： ..................... 7 2 、堤坝河滩的地面光伏电站 ............................ 9 五、技术实施方案 ........................................ 11 1、美观而牢固支架结构体系 ............................ 11 1） 支架基础的及防雷接地网设计 .................... 11 2 、支架设计 ...................................... 11 2. 光伏景观一体化设计 ................................ 13 3. 并网系统设计 ...................................... 13 六、配电方案 ............................................ 15 七 结论 ................................................. 16
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一、茨淮新河光伏发电站概述
茨淮新河（阜阳颍东段）堤坝河滩100MW 光伏电站，总装机容量100MWW。采用分块发电，集中并网。项目投运后， 预计年输出电量约5297 万度/ 年。所发电能将送入电网。
并网光伏发电系统主要包括太阳电池组件、并网逆变器、直流 汇流箱、交流并网箱、若干动力电缆连接线、安装支架及监控系统。根据查阅当地电网资源资料， 光伏并网工程的逆变器损耗不大于5% ， 总损耗按照不大于15% 考虑。本设计扣除损耗后发电站并网 最大出力按照最大功率的95% 考虑， 即出力合计约为95MW 。 光伏发电站一般早上7 ：30 点启动，晚上16 ：30 点关闭。发电出力依据天气情况， 从小到大逐步增加， 中午时间达到最大功率，再逐步降低， 功率曲线基本成正态分布。项目建成后，增加白天高峰负荷期间电力供应，可起到调峰的作用，同时减轻对环境的污染排放， 起到绿色能源的示范作用。
茨淮新河堤坝河滩太阳能光伏电站项目, 实现了光伏组件与周边景观的一体化结合， 具有较强的示范作用， 对推进颍东区太阳能光伏应用与光伏产业发展有积极的引导作用。
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二、 建设的必要性
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。据估算，地球上每 年接收的太阳能， 相当于地球上每年燃烧其他燃料所获能量的3000 倍， 光伏发电是将太阳照射的能量转化为电能的方法， 大力开发利 用太阳能是21 世纪的高新技术。
与常规发电方式相比较， 光伏发电是一种洁净能源， 它无需任 何矿产资源， 对环境零排放， 减少对空气的污染， 减少对环境治理的投入。光伏发电还可为当地补充电力， 调峰、缓解电力紧张。因此光伏发电工程的实施对环保、节能均有贡献。
焦作温县黄河滩涂太阳能光伏电站示范项目建成投入运行后，预计每年可以产生绿色电力约5297 万度，与常规火力发电相比， 每 年可以节约常规能源约1854 吨标准煤，减排二氧化碳约4619 吨， 减排碳粉尘1261 吨， 减排二氧化硫139 吨。在系统运行过程中， 不产生大气、水、固体废弃物等方面的污染物和噪声污染， 起到了节煤增电的良好环境效益。
阜阳颍东挖掘自身潜力，充分利用既有黄河滩涂资源，建设光伏发电工程，即符合国家节约减排，发展低碳经济，还可为焦作温县内的企业提供电能， 在节约能源的同时，提高城市自身在光伏产品的竞争力。故焦作温县黄河滩涂太阳能光伏电站项目建设是非常必要的。其光伏电站装机容量合计100MW ，将光伏电站所发电能就近、可靠送入电网， 保障太阳能发电出力的顺利送出，也是必要的。
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三、项目区概况
1、地理概况
项目区位于茨淮新河阜阳颍东区段沿河堤坝外侧河滩和内侧护堤坡区域，茨淮新河是1971年治淮规划中确定的防洪、排涝、灌溉、航运等综合利用战略性骨干工程，上起沙颍河茨河铺，经阜阳、蒙城、利辛、凤台、淮南、怀远四县二市境，于怀远县荆山口上游入淮河，全长134.2公里，包括截引黑茨河和西淝河上游，总流域面积7127平方公里,在西淝河以上和以下排涝流量分别为1400立方米每秒和1800立方米每秒，设计分泄颍河洪水2000立方米每秒，下段设计排洪流量2400立方米每秒。茨淮新河是治淮以来新辟的较大人工河道, 工程于1971年开工，1991年完工，总投资5.44亿元。阜阳颍东区段约30公里。
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茨淮新河阜阳颍东区段风貌
2、太阳能资源概况
据有关资料得知，阜阳年曰照时数2222.4小时。
本工程场址区的地理位置在茨淮新河阜阳颍东区段沿河堤坝区域内，与阜阳气象站较接近，属同一气候区；两地的太阳高度角、天气状况、海拔高度及日照时数均较接近。因此，本工程场址区与阜阳气象站的太阳辐射情况也相似，本工程选择阜阳气象站作为太阳辐射研究的代表气象站。由于阜阳气象站无太阳辐射观测资料，采用气候学方法推算其太阳辐射数据，并将推算太阳辐射数据和中卫站的基本气象要素观测数据作为本阶段的研究依据。
根据我国太阳能资源丰富程度等级表得知，项目所在地太阳能资源丰富，可以进行光伏发电项目建设。
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四、项目的实施规划
茨淮新河阜阳颍东区段的河滩堤坝区域太阳能地面光伏电站，是暨光伏发电与生态农业、旅游观光为一体的农业光伏生态园。该项目是利用荒废的茨淮新河阜阳颍东区段沿河堤坝资源打造绿色、环保、低碳的生态农业。
该项目结合当地的地理、人文条件， 在沿河堤坝河滩上建设光伏智能工厂化育苗大棚6000 座，在智能大棚上建光伏发电站，装机容量30MW ，建设河滩堤坝的地面光伏电站70MW ，总计装机容量100MW ，同时根据项目规划将该项目建设成牡丹光伏生态农业科技旅游区。
预计项目总投资：15 亿元人民币。
1、工厂化育苗智能大棚的光伏电站：
林木工厂化育苗是指自动化程度较高的育苗过程，包括林木组织培养、播种苗培养和扦插苗的培养等内容。工厂化育苗的特点是：机械化和自动化程度较高，应用很多机器或自动生产线，一律采用轻型基质育苗，按照工艺流程，流水作业，快速完成整个育苗过程。目前的工厂化育苗主要是指现代温室设施栽培，又称保护地栽培，即在人工控制条件下，创造适宜植物生长发育的条件，实施集约化栽培，实现高产、优质、高效的目的。
工厂化育苗的基本程序为：准备、播种、催芽、成苗培育、出苗等阶段。
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工厂化育苗智能大棚的光伏电站，是将太阳能组件支架安装在工厂化育苗的智能大棚的北面墙的上方， 与大棚北面墙于一体固定。再将太阳能组件正面朝南安装在支架上， 每一座工厂化育苗智能大棚可安装50KW 的太阳能组件， 用汇流箱集中各个大棚的电量送入逆变器（ 见下参考图）。
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智能光伏大棚支架
智能大棚太阳能主件安装后
2 、堤坝河滩的地面光伏电站
茨淮新河堤坝河滩的地面光伏电站是将光伏组件与地面支架结构结合，在茨淮新河堤坝河滩地面光伏电站，是在堤坝河滩的地面上，
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通过浇筑基础， 在基础上安装光伏组件支架， 再将太阳能组件安装在支架上。
将太阳能转化为电力，达到发电功效。太阳能地面（茨淮新河堤坝河滩） 光伏电站设计，必须综合考虑太阳辐射资源、光伏组件安装角度等多重因素， 集合太阳能、电气设备、当地电网情况等各方向专业技术力量， 共同完成。
茨淮新河堤坝河滩100MW 太阳能光伏电站，采用235W 的多晶硅光伏组425532块，计划安装面积为3千亩的茨淮新河堤坝河滩上， 总装机容量为100MW 。年均发电量为5296 万度， 组件寿命为25 年， 则25 年总发电量为98265 万度。项目计划四年内全部投入使用并网发电。
茨淮新河堤坝河滩100MW 太阳能光伏电站及茨淮新河沿河牡丹光伏生态农业科技旅游区规划在四年内完成，每年建设25MW，属于发电侧并网光伏发电项目。合理利用原有的荒废茨淮新河堤坝河滩资源， 在充分吸收和转化太阳能的同时， 打造太阳能牡丹光伏生态旅游区， 凸现高新科技的内涵和与周边环境和谐共生的理念，是本项目以茨淮新河堤坝河滩光伏电站及旅游生态设计为出发点， 同时满足发电侧上网的原则。
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五、技术实施方案
1、美观而牢固支架结构体系
太阳能光伏地面电站（茨淮新河堤坝河滩）， 是将光伏组件与地面支架结构有机的结合， 在保证支架系统功能的同时， 将太阳能转化为电力， 达到生态农业、发电、旅游为一体。太阳能光伏地面电站支架系统设计， 必须综合考虑太阳辐射资源、光伏组件和周边景观特点等多重因素， 集合生态农业、太阳能、电气设备、当地电网条件等各方向专业技术力量， 共同完成。
1） 支架基础的及防雷接地网设计
根据当地的地层地质、最大风载、最大雪载情况， 设计混凝土 预制桩， 同时根据组件支架安装区域用镀锌扁铁预埋至桩体上方供 组件支架防雷接地。在桩的表面留有和支架连接的焊接面或紧固 面。
2 、支架设计
光伏组件支架采用热镀锌C 型钢或型材一次成型制成，最佳倾 角30 ° -45 °之间， 支架底部与混凝土预制桩固定，光伏组件采用铝合金或镀锌铁导轨进行固定。组件与地面之间留出30 厘米高的空间。组件排布在支架上经过固定后，具备一定的抗风能力，组件与支架可看作结合成一体， 无需再加额外的围护结构。每组支架之间
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预留6-7 米安全人行通道，供维护人员通行及参观者参观（支架效果参考图如下）。
茨淮新河堤坝河滩支架效果图
茨淮新河堤坝河滩主件安装效果图
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2. 光伏景观一体化设计
太阳能光伏景观一体化， 是将光伏组件与周边牡丹生态景观结合， 在保持当地牡丹生态旅游功能的同时，将太阳能转化为电力，达到发电、旅游为一体。增强旅游品质，凸显高新科技内涵和与周边环境和谐共生的理念、绿色能源多重功效（光伏电站景观参考图）。
茨淮新河堤坝河滩光伏电站景观参考图
3. 并网系统设计
茨淮新河堤坝河滩100MW 太阳能光伏电站示范项目，共计安装 光伏组件425532 块，装机容量100MW 。配置100 台SG1000K3 逆变器；占地安装面积约3 千亩。
项目采用太阳能光伏牡丹生态景观一体化设计， 将425532 块多晶硅光伏组件集成安装在库布其牡丹生态园，装机容量约100MW 。本项目采用发电侧并网技术， 光伏阵列产生的电力经并网逆变器接入交流电网发电侧， 上网销售。
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光伏系统电气原理图
并网型光伏系统由光伏阵列、直流汇流箱（ 含直流防雷器）、并网逆变控制器、交流配电系统（ 交流防雷器） 和发电计量监测系 统以及安装附件等构成。各部分作用如下： (1) 光伏阵列：
光伏阵列是由若干太阳电池组件， 按一定的串并联关系组成的 太阳能转化系统。光伏阵列是光伏系统的能源生产单元， 也是光伏 系统投资最大的部分。 (2) 逆变控制器：
逆变器是将直流电转化为交流电的设备， 通常和控制器集成在一起， 兼顾逆变和控制功能。并网逆变控制器是光伏系统的能源控制单元， 主要作用在于通过最大功率点跟踪（ MPPT ） 及逆变功能将 直流电转变为满足一定要求的交流电， 一般包含并网孤岛保护、过 压保护、自动侦测电号等功能。 (3) 直流/ 交流配电系统：
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直流配电系统以直流配电箱形式出现， 通常设有汇线、直流防 雷和接地保护等装置； 交流配电系统以交流配电箱形式出现，通常 设有交流防雷和接地保护装置。 (4) 发电计量监测系统：
发电计量监测系统用于集中记录并显示各阵列运行情况， 便于 运行维护人员实时掌握光伏系统运行状况， 兼顾展示宣传功能。
六、配电方案
太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的 开发利用潜力。太阳能光伏发电是可再生的清洁绿色能源的利用， 有助于改善区域大气环境。
茨淮新河堤坝河滩100MW 太阳能光伏电站示范项目，该项目是 规模化推广应用太阳能光伏发电，符合国家新能源，是荒废（茨淮新河堤坝河滩）资源优化提升的具体表现，该项目具有积极响应国家节能减排、科学发展的特征。
本项目并网光伏发电系统主要包括太阳电池组件、并网逆变器、直流汇流箱、智能直流柜、智能交流柜、升压变压器、交流并网箱、若干动力电缆连接线、安装支架及监控系统。
按照本接入系统设计， 工程拟采用发电侧高压并网，以110KV 电压等级接入电网系统。
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七 结论
光伏发电是一种清洁、环保、节能的新的发电形式，积极推进， 鼓励发展是有意义的。
本项目光伏发电总容量100MW ，电站效率95% ，最大发电出力95MW 。光伏发电站通过10KV 或110KV 电缆线路， 接入到市政电网变电站， 以不可逆流的方式并网。
光伏系统提供的电能应受控，在电压偏差、频率、谐波和波形 畸变、和功率因数方面应满足实用要求、符合标准。出现偏离越线 情况，系统应将光伏系统与电网安全断开。在光伏系统侧，电能质量由逆变器的功能参数保证。在系统侧并网点设置电网保护装置。 根据系统调度管理关系及系统二次专业要求，光伏系统本期不 配置通信设备， 由光伏系统申请对外联系电话。光伏系统与调度之 间通信方式和信息传输由双方协商后作确定。
光伏发电是一种新型发电形式， 对其所供电能质量认识、了解不足， 建议项目投产后对其记录、测试跟踪。
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1、河滩上的太阳能光伏电站实景图
2、堤坝上的太阳能光伏电站实景图
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3、河滩上的农光互补的太阳能光伏电站实景图
4、堤坝内侧光伏牡丹园实景图
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5、河堤上的牡丹光伏电站概况图
6、智能光伏工厂化育苗大棚概况图
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