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50MWp光伏扶贫农光一体化工程初步设计报告xxxx电力工程有限公司二〇一五年十二月 北京50MWp光伏扶贫农光一体化工程初步设计报告批 准 xx 审 核 xx x 校 核 xx xx 编 写欧 雄 万 伟 定 雪李 立 波 孙 省 涛xxx电力工程有限公司二〇一五年十二月 北京xxxxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - I 目 录第一章 综合说明 11.1 概述 . 11.2 太阳能资源 . 11.3 工程地质 . 11.4 工程任务和规模 . 21.5 光伏系统总体方案设计及发电量估算 .21.6 电气设计 . 21.7 土建工程 . 31.8 消防设计 . . 错 误未定义书签。1.9 施工组织设计 . 41.10 工程管理设计 . .51.11 环境保护和水土保持设计 . .51.12 劳动安全和工业卫生 . .61.13 节能降耗分析 . .71.14 工程设计概算 . .71.15 工程特性表 . .7第二章 太阳能资源 . 122.1 太阳能资源概述 . . 122.2 太阳能资源分析 . . 142.3 气象条件影响分析 . . 15第三章 工程地质 . 173.1 概述 . . 173.2 区域地质条件 . . 183.3 工程地质评价 . . 193.4 地基基础方案分析与选择 . . 203.5 结论与建议 . . 20第四章 项目任务和规模 . 22xxxxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - II 4.1 项目任务 . . 224.2 项目规模 . . 22第五章 系统总体方案设计及发电量估算 . 235.1 光伏组件选型 . . 235.2 最佳倾角的选择型 . . 235.3 逆变器的选择 . . 255.4 光伏子方阵设计 . . 305.5 发电量测算 . . 355.6 结论与建议 . . 37第六章 电气 . 386.1 电气一次 . . 386.2 电气二次 . . 43第七章 土建工程 . 497.1 土建工程概况及地质条件 . . 497.2 设计安全标准 . . 497.3 土建设计依据 . . 497.4 光伏发电单元支架及基础、箱变基础 507.5 集装箱逆变器房 . . 557.6 集电线路基础 . . 557.7 地质灾害治理 . . 55第八章 消防 . 568.1 工程概况与消防总体设计 . . 568.2 工程消防设计 . . 578.3 施工消防管理 . . 59第九章 施工组织设计 . 659.1 施工条件 . . 659.2 施工交通运输 . . 65xxxxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - III 9.3 施工总布置 . . 669.4 主体工程施工 . . 67第十章 工程管理 . 7010.1 管理方式 . 7010.2 工程管理机构 . 7110.3 主要管理设施 . 7110.4 光伏电站运营期管理设计 . 7110.5 检修管理设计 . 7210.6 防尘、防雪和清理方案 . 7310.7 电站拆除 . 73第十一章 环境影响评价 . 7411.1 环境现状 . 7411.2 环境影响评价 . 7511.3 环境保护与水土保持措施 . 7811.4 综合评价与结论 . 80第十二章 劳动安全与工业卫生 . 8112.1 设计依据、任务与目的 . 8112.2 工程安全与卫生危害因素分析 . 8112.3 劳动安全与工业卫生对策措施 . 8212.4 光伏电站安全卫生机构设置 . 82第十三章 节能降耗 . 8313.1 设计原则 . 8313.2 工程应遵循的节能标准及节能规范 . 8313.3 工程节能分析 . 8413.4 变电工程 . 8413.5 节能减排效益分析 . 8613.6 结论 . 86xxxxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - IV 第十四章 工程设计概算 . 8714.1 编制说明 . 8714.2 概算表 . 90附图 . 97广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 1 第一章 综合说明1.1 概述广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化项目光伏电站拟建在广东 xxxxxxx 。xx 县 位 于 xx 省 中 部 ， 广 东 xxxxxxx 市 东 侧 ， 介 于 东 经 100° 02′ 19.63 ″ ～100° 02′ 51.66 ″、 北纬 35° 1′ 24.59 ″～ 35° 1′ 56.94 ″之间。 海拔高程在 19002100 之间，区域沟壑纵横，交通较为便利。本工程规划总装机规模为 50MWp，一次性建成。本初步设计报告仅包含光伏场区部分， 35kV光伏场区进线电缆属于本次设计范围。1.2 太阳能资源项目所在地 xx县水平面年辐射量为 1492 kWh/m 2.a 。根据当地的经纬度可以确定最佳倾角为 30°， 在 30°最优倾斜面上全年总辐射量为 5259.83（ MJ/m2.a ） 相当于 1427.73 kWh/m2.a 。通过以上分析计算可以看出场址所在地区太阳能资源丰富， 年平均太阳辐射量比较稳定，属于太阳能辐射二类区域，能够为光伏电站提供充足的光照资源，实现社会、环境和经济效益。1.3 工程地质拟建场地总体上地形北高南低，地形属梯田。第①层第四系上更新统风积层马兰黄土层，呈灰黄、土黄、黄褐色，土质均一，结构稍密，具有大孔隙，厚度 416 米，工程特性较差。第②层第四系上更新统粉质壤土，浅黄色，有水平层理，该层上部土体稍密，具有轻微湿陷性，埋深 1020 米以下土体中密，不具湿陷性，工程地质良好。第③层第四系上更新统临夏组泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，一般埋深 1530米，工程区内切割较深的沟底有出露，工程地质良好。场址区钻孔内均未见地下水，地下水埋藏深度大于 21m，对工程基本无影响；地表水对场地的影响主要表现为地表冲刷。场址区土对混凝土结构具有微腐蚀性， 对混凝土结构中的钢筋和钢结构具有微腐蚀性。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 2 根据现场地质调查，场址区岩溶发育中等，形式主要表现为表层的溶沟、溶槽，未发现影响场址选择的规模较大的溶洞。根据中国地震动参数区划图（ GB18306-2001），工程区 50 年超越概率 10的地震水平动峰值加速度为 0.30g ，对应的地震基本烈度为Ⅷ度。根据建筑抗震设计规范（ GB50011-2010），该建筑物场地整体属抗震一般地段。场地类别为Ⅱ类。设计地震分组为第三组。场址区地基土层主要为马兰黄土，且地下水埋藏较深，可不考虑砂土液化影响。最大冻土深度为 0.65m。1.4 工程任务和规模本工程的主要任务是利用 xx县附近丘陵，建设太阳能并网光伏电站示范项目。考虑设施农业与新能源电力结合，利用设施农业大棚、光伏板板下空间种植作物、畜牧业开发当地丰富的太阳能资源建设光伏发电系统，符合国家能源局关于实施光伏扶贫工程工作方案的政策。从能源资源利用、电力系统供需、项目开发条件以及项目规划占地面积和阵列单元排布等方面综合分析，本工程建设规模为 50MWp。本报告仅包含光伏场区部分的设计。1.5 光伏系统总体方案设计及发电量估算本光伏电站经过对比分析初步推荐采用 265Wp多晶硅太阳电池组件 188716块，装机容量为 50MWp。光伏电站的另一个关键设备是逆变器，逆变器要可靠性高，保护功能齐全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。同时，逆变器选型时应尽量选用大功率、性能可靠的产品，减少系统损耗。综合考虑，本工程选用 500kW的光伏 并网逆变器 和组串式逆变器（逆变器在订货时需要考虑高海拔降容的影响）。太阳电池组件采用固定式支架，倾角为 30°。初步估算年平均等效满负荷运行小时数约为 1158.94 h ，年平均上网电量为 57958.12MWh。1.6 电气设计广东 xxxx 有限公司 50MWp光伏扶贫农光一体化工程位于广东 xxxxxxx ，拟建容量为50.00974MWp，采用分块发电、集中并网方案，将系统分成 40个 1.25MWp 的并网发电单广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 3 元，每个并网发电单元经 1台升压变压器升压到 35kV，以 5 回 35kV 集电线路接入 110kV 升压站的 35kV 侧，最终以 1回 110kV 线路接入陇西 330kV 变电站的 110kV 侧，线路长度约 23km。具体接入系统方案以电力部门下达的接入系统审查意见为准。本工程采用光伏发电设备及升压站集中控制方式， 在集控室实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信，集中控制室设置位于主控楼内，升压站区设计不属于本次设计范围。1.6.1 电气一次本期光伏电场共装 50MWp光伏组件，考虑系统安装和维护的方便，把 50MWp并网发电系统分为 40个子系统，每个子系统容量为 1.25MWp，每个子系统连接一座 1250kVA箱式变电站，组成子系统 - 箱式变单元接线，该单元接线将子系统逆变组件输出的 480V电压升至 35kV；升压后每 8个子系统汇入一回集电线路引至 110kV升压站 35kV母线侧。1.6.2 电气二次本电站按“无人值班”（ 少人值守）的运行方式进行设计， 110kV升压站内设置中控室，采用计算机监控系统实现对汇集站和各 1.25MWp光伏发电单元的集中监控管理。电站计算机监控系统可与电力调度系统交换信息。继电保护及安全自动装置的配置遵循继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-2006、电力系统微机继电保护技术导则、国家电网公司十八项电网重大反事故措施 修订版 以及光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 19964-2012等有关规范。本工程采用微机型保护装置。本期工程建成后以 5条集电线路接入本期 110kV升压站 35kV母线侧， 再利用站内主变升压后以 1回 110kV线路接入陇西 330kV变电站的 110kV侧。1.7 土建工程1.7.1 土建工程概况及地质条件拟建光伏发电站 （仅光伏区， 不包括升压站） 土建部分主要包括 光伏支架及基础、箱变基础、逆变器基础、场内道路、集电线路直埋电缆及电缆沟工程等。拟建场地第①层第四系上更新统风积层，呈灰黄、土黄、黄褐色，土质均一，结构稍密，具有大孔隙，厚度 416 米，工程特性较差。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 4 第②层第四系上更新统粉质壤土，浅黄色，有水平层理，该层上部土体稍密，具有轻微湿陷性，埋深 1020 米以下土体中密，不具湿陷性，工程地质良好。第③层第四系上更新统临夏组泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，一般埋深 1530米，工程区内切割较深的沟底有出露，工程地质良好。1.7.2 光伏发电单元支架及基础、箱变基础本工程电池组件采用 265Wp 电池组串， 每一块太阳能光伏电池组件尺寸 1650399 2（长 3宽），每组支架 22块， 2行， 11列，电池板竖向布置。光伏支架为厂家提供的定型产品，现场拼装即可，通过下部混凝土基础上的预留预埋件固定在单元基础上。光伏组件固定支架结合光伏组件排列方式布置， 支架倾斜角度 30°， 采用纵向檩条，横向支架布置方案，一个结构单元内有 4榀，支架由前后立柱、横梁及斜撑（或拉梁）组成。光伏组件支架基础上作用的水平荷载主要是风荷载引起的结构内力， 因此基础设计时应考虑在多年最大风速作用下，支架有可能出现倾覆或拔起等破坏现象，需对基础进行稳定性验算，同时还应对地基进行承载力验算和变形验算。基础拟采用 φ 300mm预制管桩，长度 4m（待详勘资料，计算调整），埋深 2.5m，露出地面 1.5m。箱变基础拟采用天然地基上的浅埋基础进行设计，共 40台。根据箱式变压器厂家提供的箱式变压器基础外形尺寸，长 5.15m，宽 1.96m。采用箱式混凝土基础，混凝土强度C30；基础下设厚 100mm 的 C15素混凝土垫层，基础埋深定为 1.8m，箱变基础尺寸以箱变厂家提供的方案为准。1.8 施工组织设计本项目为广东 xxxx有限公司光伏扶贫农光一体化项目，容量为 50MWp。本项目拟建在广东省 xx市 xx县 xx村境内。 xx县位于广东省中部， xx 市东侧，介于东经 100° 52’ 19.63 ″ 100° 54’ 51.66 ″，北纬 26° 1’ 24.59 ″ 26° 1’ 56.94 ″之间。海拔在 19002100之间，区域沟壑纵横。场址区附近交通便利，运输方便。本次初步设计只包括光伏场区，施工内容主要包括太阳能电池板的土建施工与安装、场内道路等。本工程施工建设，大致可分为以下几个部分施工准备、场内施工道路修建、光伏广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 5 发电组件基础和支架施工、光伏组件安装、变压器、逆变器及相关配电装置安装、电缆敷设、调试和收尾工作、竣工验收。1.9 工程管理设计本工程在光伏电站建设期间，公司成立工程指挥部，负责光伏发电站的建设和管理工作；在投入运行后，根据生产和经营需要，结合以往光伏发电站管理运行经验，遵循精干、统一、高效、合理等原则，对运营机构的设置实施企业管理。参照能源部颁发的能源人（ 1992） 64号文“关于印发新型电厂实行新管理办法的若干意见的通知”，及原电力部颁发的电安生（ 1996） 572号文件“关于颁发电力行业一流水力发电厂考核标准（试行）的通知”的意见，结合协合本项目的具体情况，本工程太阳能电池阵列采用微机监控装置进行监控，汇集站按照无人值班、少人值守进行设计。结合当地情况，本期光伏发电工程机构设置和人员编制按照 816人进行设置和运营管理， 其中包括运行人员、维护检修人员等。1.10 环境保护和水土保持设计1.10.1 环境保护广东 xxxx 有限公司 50MWp光伏扶贫农光一体化工程拟建于广东 xxxxxxx ， 综合考虑当地自然环境及社会人文环境，整个工程项目建设无论是施工期还是运行期，对周围环境影响均不大。工程在污水、空气、噪音、固废、电磁干扰、景观生态等方面的影响，通过设置污水处理设备，物料加盖毡布，封闭混凝土拌合，道路洒水，垃圾分类，场区美化等一系列措施均可得到解决或消除。同时，为尽可能小的对当地环境造成影响，项目应避免大面积开挖，超负荷工作，并应采用先进的施工机械技术设备及优质燃料，加强施工管理，协调施工季节，加强对施工机械和施工运输车辆的维护保养。1.10.2 水土保持光伏发电是将太阳能直接转化为电能的过程，生产过程不产生任何有害物质及噪声，因此示范电站的建设和运行对周围环境无不利影响。光伏电站阵列单元重量轻，基础较浅，且建成后阵列单元与地面有一定的距离，故其永久占地实际并不多，不会改变当地的动植物分布，不会对当地的生态环境产生明显的影响。 项目电站场址为梯田， 附近没有居民和工矿， 故施工噪声对周围环境没有影响。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 6 本项目建设过程水土流失主要表现在前期的场地平整，太阳能电池板支墩、逆变器室等建筑物地基开挖、 回填过程造成的土壤扰动及通讯线缆的埋设过程中所产生的水土流失。本拟建项目建设时应减少地表大量堆放弃土，降低风蚀的影响，保护该区域的植被生长，避免因工程建设造成新的水土流失，以及植被的大量破坏，通过本项目的建设使该区域局部水土保持现状及生态环境进一步得到改善。在土建施工过程中，场区内部扰动地表，采取砾石覆盖措施，保护已扰动的裸露地表，减少施工期的水土流失。1.11 劳动安全和工业卫生1.11.1 劳动安全与工业卫生设计原则为了保护劳动者在光伏电站建设中的安全和健康，改善劳动条件，光伏电站设计必须贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定，以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。 在光伏电站劳动安全和工业卫生工程设计中， 应贯彻 “安全第一、预防为主、 综合治理”的方针，加强劳动保护， 改善劳动条件，重视安全运行。在贯彻执行国家及部已经颁布的法令、标准及规定的前提下，设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求。劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施，必须与主体工程同时设计，同时施工，同时投产，并应安全可靠，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。根据国家及部颁现行的相关规范、标准及规定的要求，编制光伏电场劳动安全及工业卫生篇， 着重反映工程建设项目安全卫生预评价以及工程投产后职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容，分析生产过程中的危害因素，提出符合规范要求和工程实际的防范措施和对策，以保障光伏电站职工在生产过程中的安全与健康要求，同时确保工程建筑物和设备本身的安全。1.11.2 工程劳动安全与工业卫生危险主要有害因素在光伏电场项目建设中工程劳动安全与工业卫生危险主要包括两个阶段 光伏电场建设施工期和项目运行期。施工期最可能发生的事故类型主要包括高空作业、运输吊装、用电作业和基坑开挖存在的潜在危害因素等。运行期中主要设备使用不当或设备质量不合格引起火灾、爆炸、电击、机械损伤等广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 7 危害因素。高压设备区有雷击、噪声、振动、电磁辐射等危害因素。光伏电站在运行过程中应严格执行安全操作规程， 对可能存在的直接危及及人身安全和身体健康的危害因素应做到早预防，勤巡查，消除事故隐患，防患于未然。光伏电站按照无人值班、少人值守设计，不配备专门的安全卫生机构，只设兼职人员负责站内的安全与卫生监督工作。1.12 节能降耗分析本工程采用绿色能源太阳能，并在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施，能源和资源利用合理，设计中严格贯彻了节能、环保的指导思想，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，减少了线路投资，节约了土地资源，并能够适应远景年光伏发电站建设规模和地区电网的发展。各项设计指标达到国内先进水平，为光伏电站长期经济高效运行奠定了基础，符合国家的产业政策，符合可持续发展战略，节能、节水、环保。项目建成后，每年可为电网提供清洁电能 0.58 亿 kWh。与目前的燃煤火电厂相比，按消耗标准煤 320g/kWh计，每 年可为国 家节约标准煤 1.86 万 t ；按消耗纯 净水2.34kg/kWh计，每年可节水 13.56 万 t 。同时还可极大的节约建设火电厂所需要的永久征地和灰渣储存所用的土地。与目前的火力发电厂相比， 若烟尘排放量按 0.4g/kWh计， SO2排放量按 2.3g/kWh计，NOX排放量按 2.6g/kWh计， CO2排放量参照同类区域 0.78595kg/kWh计。则本工程减少的污染物排放量烟尘 23.17t/ 年、 SO2 133.29t/ 年， NOX 150.67t/ 年， CO2排放量 5.81 万 t 。因此，该项目建成后，不仅提供电力，减少污染，节约资源，有着积极的社会、环境意义，而且具有偿债能力，资本金财务内部收益率较好，项目在经济效益、社会效益和环境效益诸方面均可行。1.13 工程设计概算按 2015年甘肃省第三季度份价格水平计算，工程静态总投资 39972.2 万元，单位千瓦静态投资 7993元，建设期贷款利息 391.73 万元，工程动态总投资 40363.93 万元，单位千瓦动态投资 8071元。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 8 1.14 工程特性表一、光伏发电工程站址概况项目 单位 数量 备注装机容量 MWp 50.00974 海拔高度 m 16002200 纬度（北纬） （°′″）35° 1′ 24.59 ″～35° 1′ 56.94 ″经度（东经） （°′″）104° 52′ 19.63 ″～104° 54′ 51.66 ″工程代表年太阳总辐射量 MJ/㎡ 4901.18 二、主要气象要素项目 单位 数量 备注多年平均气温 ℃ 7.2 多年极端最高气温 ℃ 33.9 多年极端最低气温 ℃ -27.1 多年最大冻土深度 cm 101 多年最大积雪深度 cm 17 多年平均风速 m/s 1.8 多年最大风速 m/s 20 多年平均沙尘暴日数 d 4 多年平均雷暴日数 d 23 三、主要设备编号 项目 单位 数量 备注1光伏组件1.1 峰值功率 Wp 265 1.2 开路电压 Voc V 38.3 1.3 短路电流 I sc A 9.10 广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 9 1.4 工作电压 Vmppt V 30.8 1.5 工作电流 I mppt A 8.61 1.6 峰值功率温度系数 /K -0.41 1.7 开路电压温度系数 /K -0.32 1.8 短路电流温度系数 /K 0.05 1.9 10年功率衰降 ≤ 10 1.10 20年功率衰降 ≤ 20 1.11 外形尺寸 mm 1650/ 992/ 35 1.12 重量 kg 18.6 1.13 数量 块 188716 1.14 向日跟踪方式 固定1.15 固定倾角角度 （°） 30 2逆变器（型号 SG500KTL）2.1 额定交流输出功率 kW 500 2.2 最大交流输出功率 kW 550 2.3 最大交流输出线电流 A 1176 2.4 最大效率 98.7 2.5 欧洲效率 98.5 2.6 允许电网电压范围 三相 V 250～ 362 2.7 MPPT范围 V 450～ 820 2.8 最大阵列输入电流 A 1200 2.9 额定电网频率 Hz 47～ 51.5 2.10 功率因数 ＞ 0.99 2.11 建议尺寸 宽 3高 3深 mm 28003218038502.12 重量 kg 约 2300 2.13 允许环境温度 ℃ -25 ～ 55 2.14 数量 台 80 广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 10 3 逆变器（型号 SUN2000-40KTL）3.1 最大输入功率 kW 40.8 3.2 最大输入电流 A 69 3.3 最大输入电压 V 1000 3.4 最大效率 98.8 3.5 欧洲效率 98.4 3.6 额定输出电压 V 480 3.7 最大输出电流 A 48 3.8 MPPT范围 V 500800 3.9 功率因数 0.8 超前, 0.8 滞后3.10 建议尺寸 宽 3高 3深 mm 5553 7703 270 3.11 重量 kg 50 3.12 允许环境温度 ℃ -25 ～ 60 3.13 数量 台 283 4箱式升压变电站4.1 台数 台 40 4.2 容量 kVA 12504.3 额定电压 kV 35 四、土建施工编号 项目 单位 数量 备注1 PHC桩 Φ 300 m 275200 2 PHC桩 Φ 300 根 68800 3 施工工期 月 6 五、概算指标编号 项目 单位 数量 备注1 静态总投资 万元 39972.20 2 动态总投资 万元 40363.93 广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 11 3 单位千瓦静态投资 元 /kWp 7993 4 单位千瓦动态投资 元 /kWp 8071 5 施工辅助工程 万元 295.62 6 设备及安装工程 万元 29752.18 7 建筑工程 万元 5010.13 8 其他费用 万元 4130.51 9 基本预备费 万元 783.77 10 建设期贷款利息 万元 391.73 广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 12 第二章 太阳能资源2.1 太阳能资源概述2.1.1 国内太阳能概况我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达 960 万平方公里。在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。 0为我国太阳辐射量分布图， 0为我国太阳能资源等效小时数分布图。我国太阳辐射量分布图广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 13 中国太阳等效小时数分布图按照太阳能年辐射总量从高到低，可以将我国划分为五类地区，具体如 0所示。中国的太阳能资源分区情况表区域类别主要地区辐射等级年辐射量 年辐射量kWh/㎡ MJ/㎡ 一类地区西藏西部、青海西部、新疆北部、甘肃北部、宁夏北部最好 ≥ 1889 ≥ 6800 二类地区新疆南部、西藏东南部、青海东部、甘肃中部、内蒙古南部、山西北部、河北西北部好 1625-1889 5850-6800 三类地区山东、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、一般 1389-1625 5000-5850 安徽北部、台湾西南部四类地区湖南、湖北、广西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安较差 1167-1389 4200-5000 广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 14 徽南部、黑龙江、四川西部、台湾东北部五类地区四川东部、贵州 很差 ＜ 1167 ＜ 4200 2.1.2 区域太阳能资源概况甘肃省具有丰富的太阳能资源，从全国太阳辐射资源分布情况来看，该地区太阳辐射资源属于较丰富区。年太阳能总辐射量在 4800MJ/m2～ 6400MJ/m2 之间，年资源理论储量 67 万亿 kWh，每年地表吸收的太阳能相当于大约 824 亿 t 标准煤的能量，开发利用前景广阔。 其中河西走廊、 甘南高原为甘肃省太阳辐射丰富区， 年太阳总辐射量分别为 5800 MJ/m2400 MJ/m2。本项目厂址位于广东 xxxxxxx ，项目所在地工程代表年总辐射量为 5371.2J/m2，根据太阳能资源评估方法（ QX/T 89-2008 ）中太阳能资源丰富程度的分级评估方法，该区域的太阳能资源丰富程度属Ⅱ类区，即“资源很丰富”（ 5040～ 6300MJ/m22 a），能保证项目有较高的发电量，有较好的开发前景。本工程采用 1994-2014 年近 20 年的太阳能辐射资料作为本阶段研究和计算的依据，计算出本工程代表年太阳辐射量为 5371.2J/m2 ，年日照小时数为 1492h。2.2 太阳能资源分析根据气象站提供的近 10 年的太阳能辐射资料对该地区进行太阳能资源分析。 广东xxxxxxx 市近几年年太阳能总辐射量月际变化为单峰型。广东 xxxxxxx 市年总辐射量5530～ 5900MJ/m2,略少于甘肃河西地区 . 月总辐射量最大值出现在 6 月 , 最小值出现在12 月；年生理辐射总量 2 473～ 2 874MJ/m2,生理辐射丰富 . 一般在 33 000kg/hm2 以上 ,而光能利用率较低 , 一般在 0.4左右 ; 广东 xxxxxxx 市年总辐射以 120 MJ/m2.10a 的速率递减 , 明显高于西北地区的平均水平 ; 全年日照总时数 2 350～ 2 800h, 自南向北增多 ,5 ～8 月日照时数最多 ,9 月最少 . 日照时数和日照百分率的变化趋势不明显 ; 广东 xxxxxxx市光能资源较丰富 , 属于太阳能发电较适宜的地区 . 。图 2-3 太阳总辐射量月际变化图广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 15 本项目固定安装系统的方阵倾角经过 RETScreenPV3C 能源模型， 计算得到在不同倾角，各月方阵斜面上平均日辐射量 单位 kWh/㎡ 2d，以及斜面上年总辐射量（单位kWh/㎡）。同时使用 PVsyst 进行倾角设计，并进行验证，这两个目前被业内较为认可的软件我们同时使用，并相互验证，以保证设计的可靠性。由于项目没有提供太阳能资源水平面上的总辐照量， 没有提供水平面的直接辐照量和散射辐照量，太阳能辐照模型可能会产生一定的误差，但两款软件计算不同角度的年总辐照量值的走向趋向一致，但也有细微差别。根据项目经验， PVsyst软件分析太阳辐射较准确，所以太阳辐射量以 PVsyst 软件分析来计算发电量。通过综合分析和比较，可以看出广东 xxxxxxx 地区太阳能资源较丰富，工程代表年总辐射量为 5371.2MJ/m22a，在倾斜角度为 30°时，倾斜面所接收到的年总辐射量为6246MJ/m2.a。太阳能利用前景广阔，能够为光伏电站提供充足的光照资源，实现社会、环境和经济效益。通过以上分析计算可以看出场址所在地区太阳能资源丰富， 年平均太阳辐射量比较稳定，开发利用潜力大。从太阳能资源利用角度来说，在广东 xxxxxxx 县建设光伏电站的太阳能资源条件良好。2.3 气象条件影响分析1 环境温度条件分析本工程选用逆变器的工作环境温度范围为 -2560℃， 选用电池组件的工作温度范围为 -4085℃。正常情况下，太阳电池组件的实际工作温度可保持在环境温度加 30℃的水平。根据当地气象站的多年实测气象资料，本工程场址区的多年平均气温 7.2 ℃，多年极端最高气温 33.9 ℃，多年极端最低气温 -27.1 ℃。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 16 因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内。本项目逆变器布置在室外，逆变器应有一定的保温及降温措施以保证在极端温度下正常工作。在太阳能电池组件串并联组合设计中，需根据当地的实际气温情况进行相应的温度修正，以确保整个太阳能发电系统在全年中有较高的运行效率。2 最大风速影响分析本工程地处荒地，场址平坦四周无遮挡，场址区多年平均风速为 1.8m/s ，太阳能电池组件迎风面积较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响。并以太阳电池组件支架及基础等的抗风能力在 25m/s 风速下不损坏为基本原则。3 积雪响分析太阳能电池板最低点距地面距离 H 的选取主要考虑以下因素a. 高于当地最大积雪深度 0.1 米；b. 防止动物破坏；c. 防止泥和沙溅上太阳能电池板；本次设计考虑到支架以下种植黑枸杞、油牡丹、中药材、农作物等，因此 H暂取为1.5m；故场址区最大积雪对太阳能电池板的安全性没有影响。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 17 第三章 工程地质3.1 概述3.1.1 工程概况本项目拟建在甘肃省广东 xxxxxxx 县榜罗四新村镇西南部，距广东 xxxxxxx 县城约30km。 场址北邻广东 xxxxxxx 县华家岭风电场， 西靠陇西县。 场址区海拔高程在 19002100 之间，区域沟壑纵横，交通较为便利。3.1.2 勘察任务及目的1）查明场区的地形地貌、地质构造情况、调查了解场区内滑坡、泥石流等不良地质作用的发育情况；2）查明工程区地层岩性以及特殊土的分布特征，并评价其岩土体的工程特性；3）提出站址区岩土体的物理力学性质指标及其它设计所需计算参数；4）查明场地地下水的埋藏条件及其腐蚀性，并对其可能产生的影响进行初步评价；5）提供站址的地震基本烈度；6）提供区域土的最大冻结深度及标准冻结深度。3.1.3 勘测技术依据1）勘察任务书2）岩土工程勘察规范 GB50021-2001（ 2009版）；3）建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 4）建筑抗震设计规范 GB50011-2010 5）湿陷性黄土地区建筑规范（ GB50025-2004）6）土工试验方法标准 GB/T50123-1999 7）工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008 8）工程地质手册（第四版）广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 18 3.2 区域地质条件3.2.1 地形地貌3.2.2 地震活动根据建筑抗震设计规范（ GB50011-2010）附录 A，广东 xxxxxxx 县抗震设防烈度为 8 度。设防基础地震加速度为 0.30g ，设计地震分组为第三组。根据区域地质资料，拟建场地区域覆盖层厚度大于 50m。根据现场实测结合建筑抗震设计规范（ GB50011-2010），判别建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期为 0.45s 。3.2.3 水文地质条件场址区地下水主要为孔隙性潜水和基岩裂隙水两种。 孔隙水主要赋存于沟谷砂砾层之中，沟谷区地下水受大气降水及基岩裂隙潜水的补给，向沟道及其下游排泄，水量较少；基岩裂隙水赋存于新近系泥岩粉质砂、粉砂质泥岩裂隙及风化带中，水量较少。根据工程水样，水质对普通水泥有微腐蚀性。该区域水位深度在 21m左右。3.2.4 地基土的腐蚀性评价场地环境类型的确定本场地位于干旱区，环境类型为Ⅲ类。场地共取 3组土样做腐蚀性分析，评价标准乘 1.5 的系数， 土对混凝土的腐蚀性评价如表 3-1 ，评价结果土对混凝土结构有微腐蚀性。腐 蚀 性评价指标SO42 -mg/l Mg2 mg/l NH4 mg/l OH- mg/l 矿化度mg/l PH值实 验 值 213～ 321 27～ 32 未检出 / 562～ 787 8.48 ～ 8.59 评价标准 6.5 腐 蚀 性 微 微 / / 微 微土中 CL-离子含量 20～ 35mg/kg，土对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。土的 PH值为 8.48 ～ 8.59 ，依据规范规定判定，土对钢结构有微腐蚀性。场地共取 3组土样做腐蚀性分析， 依据评价标准， 水对混凝土的腐蚀性评价如下表，评价结果水对混凝土结构有弱腐蚀性。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 19 腐 蚀 性评价指标SO42- mg/l Mg2 mg/l NH4 mg/l OH- mg/l 矿化度mg/l PH值实 验 值621.51 ～714.69 12.03 ～15.56 未检出 / 1500～ 1640 8.47 ～ 8.50 评价标准 500-3000 6.5 腐 蚀 性 弱 微 / / 微 微水中 CL-离子含量 17.37 ～ 27.65mg/kg ，水对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。土的 PH值为 8.47 ～ 8.50 ，依据规范规定判定，水对钢结构有微腐蚀性。3.2.5 湿陷性评价自重湿陷量计算修正系数取 1.5 ，自自然地面算起；总湿陷量计算修正系数 5m以上取 1.5 ， 5m～ 10m取 1，经过计算，该场地地基土具有自重湿陷性。地基土湿陷等级均为Ⅳ （很严重） ， 建议该场地土层湿陷性按Ⅳ级自重湿陷性设防。探井编号湿陷性土层下限深度 （ m）计算自重湿陷量（ cm）计算总湿陷量（ cm）湿陷类型与等级备注TJ-1 19.2 81.42 122.60 自重湿陷性（Ⅳ级）很严重TJ-2 14.2 81.41 91.62 自重湿陷性（Ⅳ级）很严重TJ-3 17.2 110.94 161.68 自重湿陷性（Ⅳ级）很严重TJ-4 17.2 97.95 159.59 自重湿陷性（Ⅳ级）很严重3.3 工程地质评价场地稳定性与适宜性根据区域地质构造、活动断裂分布、发育特点、地震活动历史、地形、地貌等综合因素分析，可以认为该区新构造活动的最基本特征，运动较为活跃，工程抗震性较差。综上所述的分析结果，可确认本区构造稳定性较差，抗震不利地段。广东 xxxx 有限公司 50MWp 光伏扶贫农光一体化工程 初步设计报告- - 20 3.4 地基基础方案分析与选择根据地勘资料分析结合单体拟建建（构
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