冠县某某30MW光伏农业
生态科技园电站项目
可行性研究报告
工程咨询有限公司
二〇一五年十一月
目 录
1 第一章 综合说明 ...........................
1.1 概述 ................................... 1
1.2 太阳能资源 .............................................................................. 3
1.3 工程地质........................... 4
1.4工程的任务和规模 ................................................................... 4
1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算 .................................. 5
1.6电气 .................................... 5
1.7土建工程 ............................ 6
1.8消防设计 ............................ 6
1.9 施工组织设计 .......................................................................... 7
1.10 电站管理设计 ........................................................................ 7
1.11 环境保护和水土保持设计 .................................................... 7
1.12 劳动安全与工业卫生设计 .................................................... 8
1.13 节能 ................................. 8
1.14 项目的投资估算和经济性分析 ............................................ 8
1.15 结论和建议 ............................................................................ 9
第二章 太阳能资源分析 .....................................................................13
2.1 全国太阳能资源分析 ............................................................13
2.2 光伏发电项目所在地的自然环境概况 ................................14
2.3 项目地太阳能资源分析 ........................................................14
2.4 气象条件影响分析 ................................................................18
第三章 .............................................................................19 工程地质
3.1 概述 .................................19
3.2 区域地质概况 ........................................................................19
3.3 场地工程地质、水文地质条件 ............................................19
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3.4 地震效应...............................................................................21
3.5 工程地质评价及基础类型分析 ..........................................21
3.6 基坑开挖与降水 ..................................................................22
3.7 结论与建议 ..........................................................................22
第四章 工程任务和规模 ...................................................................24
4.1 工程任务...............................................................................24
4.2 工程规模...............................................................................26
4.3 电站建设的必要性 ..............................................................26
第五章 光伏系统总体方案设计及发电量计算 ..........................28
5.1光伏组件选型 .......................................................................28
5.2支架选型 ......................32
5.3 逆变器选型 ..........................................................................35
5.4 光伏方阵的串、并联设计 ..................................................36
5.5 光伏方阵布置 ......................................................................38
5.6 模块化设计 ..........................................................................41
5.7 系统效率计算 ......................................................................41
5.8 发电量估算 ..........................................................................42
第六章 电气 .........................43
6.1 电气一次部分 ......................................................................43
6.2 电气二次...............................................................................48
6.3 通讯部分...............................................................................52
第七章 土建工程 .............................................................................55
7.1 建筑 .............................55
7.2 结构 .............................55
7.3 采暖通风...............................................................................57
第八章 消防设计 .............................................................................59
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8.1 工程消防总体设计 ........................................................................................................................59
8.2 工程消防设计 ................................................................................................................................59
8.3 施工消防.........................................................................................................................................61
8.4 附表 .................................................................................................................................................62
8.5 给排水设计 ....................................................................................................................................62
第九章 施工组织设计 ............................................................................................................................64
9.1 工程概况.........................................................................................................................................64
9.2 工程范围.........................................................................................................................................64
9.3 工程实施目标 ................................................................................................................................64
9.4 施工总平面规划布置 ....................................................................................................................64
9.5 主要工程项目的施工方案 ............................................................................................................66
9.6 项目实施综合控制轮廓进度 ........................................................................................................76
第十章 工程管理设计 .................................................................................................................................78
10.1工程管理机构 ...............................................................................................................................78
10.2主要管理设施 ...............................................................................................................................78
10.3电站运行维护、回收及拆除 .......................................................................................................78 第十一章 环境保护与水土保持 .................................................................................................................83
11.1 产业政策 ......................................................................................................................................83
11.2 项目选址 ......................................................................................................................................83
11.3 清洁生产 ......................................................................................................................................83
11.4 达标排放 ......................................................................................................................................83
11.5 总量控制 ......................................................................................................................................84
11.6 对区域的环境影响 ......................................................................................................................84 第十二章 劳动安全和工业卫生...............................................................................................................86
12.1设计依据 ........................................................................................................................................86
12.2劳动安全和工业卫生设计 ...........................................................................................................88
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12.3劳动安全和工业卫生管理 ...........................................................................................................92 第十三章 节能分析 .....................................................................................................................................94
13.1设计原则和依据 ...........................................................................................................................94
13.2施工期能耗种类 ...........................................................................................................................95
13.3能耗种类、数量及能耗指标 .......................................................................................................95
13.4主要节能降耗措施 .......................................................................................................................96
13.5电站节能降耗效益分析 ...............................................................................................................99 13.6结语 ..............................................................................................................................................100 第十四章 项目的投资估算和经济性分析 ...............................................................................................101
14.1 编制说明 ....................................................................................................................................101 14.2 电站工程投资估算表 ................................................................................................................104 第十五章 财务评价与社会效果分析 .......................................................................................................112
15.1 概述 ...........................................................................................................................................112 15.2 财务评价 ..................................................................................................................................112 15.3 财务评价报表 ...........................................................................................................................116
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冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目 可行性研究报告
第一章 综合说明
1.1 概述
1.1.1项目概况
1）项目名称：冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目；
2）建设单位：冠县某某科技有限公司
3）建设地点：山东省冠县某某镇，临莘路西侧，八支渠东侧，某某镇白官屯村、冯杜庄村、赵庄村、小夫人寨村、西骆驼山村
4）建设内容与规模：建设以秋葵、中草药种植基地与太阳能光伏电站相结合的高效生态农业示范园。在种植基地铺设太阳能电池板，秋葵、中草药经济作物种植在电池板下或电池板之间的空地上，将光伏电站与农业种植完美结合，实现农业种植绿色、高产、高效；走农业产业化现代农业道路。以秋葵、中草药为主的种植基地项目属于农业示范项目，不改变土地性质。
5）利用面积：约 851 亩；
6）投资估算：项目总投资28818.06万元，其中建设投资28054.46万元，建设期利息733.60万元，流动资金30万元。
1.1.2项目所在地简介
冠县地处北纬36°22′-36°42′、东经115°16′-115°47′之间，隶属于聊城市，位于冀鲁豫三省交界处，东靠经济发达的沿海开放窗口，西临中西部地区，是省会城市群经济圈和中原经济区。全境地处黄河冲积平原，总面积1152平方公里，辖18个乡镇（街道），754个行政村，总人口81.2万。
境内的地质构造属华北地台(Ⅰ)的一部分。构造形迹以断裂为主，褶皱次之。县境所处的鲁西北黄泛平原，系华北平原的一部分。其地势开阔平坦，但略有起伏。地形一般自西南向东北倾斜，地面坡降为1/6000 —1/7000。海拔高程一般为42.5—35米，最高点在县西南部斜店乡樊楼村，高达54.8 米；最低点在县东部史庄乡花园村，仅34.6 米。境内历史上古黄河不断改道、决口，淤积沉淀了大量泥沙等物质，形成了岗、坡、洼相间的微地貌差异。境内河渠主要有漳卫河、马颊河、京杭运河（位山三干渠）及其漳卫河水系的长顺渠、一干渠、二干渠、三干渠、四干渠、鸿雁渠、青年渠等7条骨干渠道。另古黄河也从境内穿过。
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冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目 可行性研究报告
项目区的气候属于温带季风气候区，具有显著的季节变化和季风气候特征，属半干旱大陆性气候。年干燥度为1.7-1.9。春季干旱多风，回暖迅速，光照充足，太阳辐射强；夏季高温多雨，雨热同季；秋季天高气爽，气温下降快，太阳辐射减弱。聊城市年平均气温为13.1℃，无霜期平均为193—201天，年平均降水量578.4毫米，降水分布东南部多于西北部，全年降水近70%集中在夏季。聊城市光资源比较充足，年平均日照时数为2567小时，年太阳总辐射为120.1—127.1千卡/cm2，有效辐射为58.9—62.3千卡/cm2。
冠县境内生物资源除人工繁育的家畜、家禽和农作物、树木外，尚有一些野生动物、野生植物、微生物和生物中性药材。境内70%的野生药材资源蕴藏在县西北部沙质土地里，集中在冠城镇、清水、甘官屯、万善、东古城等乡镇，县东南部较少。县内药材蕴藏量大，但开发利用少。
冠县拥有馆陶古潜山油区和凹陷生油区，据华北第五地质普查大队于1977年10月—1978年3月在清水镇的汤村、文村钻探分析，馆陶古潜山油区在2408米以下有大量油层。因钻孔地点处于馆陶古潜山坡，在钻探过程中遇有断层，因受技术、设备、投资等原因所限，后停钻封闭钻孔。凹陷生油区位于马颊河以西，呈带状分布在冠县大部、临清中部、聊城市北端。南北长约75公里，东西宽约15公里，面积约1100平方公里。顶板埋深1688米，生油岩体厚度2000米左右，体积2117立方米。堂邑拥有一座煤炭预测区，该区沿马颊河呈西南－东北向带状分布，位于冠、莘、聊交界处，预测含煤7层，厚8.7米，贮煤14亿吨。另外，境内尚有天然气资源。
图 1-1 冠县在山东省的位置
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冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目 可行性研究报告
冠县区位条件优越，是山东省西进内陆市场、东连沿海发达地区的“桥头堡”，既背靠经济发达的东部沿海地区，又面向资源丰富、市场广阔的中西部内陆省份，处在东西部经济、技术、信息和文化交流的结合部，成长性较强，发展潜力较大。邯济铁路、青兰高速公路、309国道东西穿越县境，京九、京开公路纵贯南北，紧邻京广铁路、京九铁路、大广高速、德商高速等交通干线，可以1个小时到达济南机场和邯郸机场，3个小时到达北京和青岛港口、天津港口。邯济铁路扩能改造工程正在实施，明年底冠县将正式开通客运专列。
本项目建设地点位于山东省冠县某某镇白官屯村、冯杜庄村、赵庄村、小夫人寨村、西骆驼山村。
图 1-2 冠县某某项目所在地卫星图
1.2 太阳能资源
山东省全年日照时数（绝对日照）平均为 2000—2600h，大于等于 0℃的日照时数平均为 1800—2240h；日照百分率（相对日照）介于 48—59%之间。全省各地日照时数以夏季最多，冬季最少，各占全年的 29.0—32.8%、20.1—21.3%，全省全年太阳天文辐射总量 5000—5800 MJ/m2/a。
冠县地处北纬36°22′-36°42′、东经115°16′-115°47′之间，属于暖温带季风气候区，半干燥大陆性气候。气候适宜，光照充足，全年光照时数在2463.0-2741.8小时之间；全市
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冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目 可行性研究报告 平均气温12.8-13.4℃，极端最高气温平均值为41.1℃，极端最低气温平均为-21.4℃。全年降水量为567.7-637.3毫米，年均相对湿度为56-68%，无霜期200天左右。全市光资源充足，年平均日照时数为2567小时，全年中以5月份最多为274小时，1月份最少为170小时。年太阳总辐射为120.1-127.1千卡/cm2，有效辐射为58.9-62.3千卡/cm2，是山东省太阳能资源属中高值区。
从山东太阳能资源空间分布来看，项目所在地多年平均太阳辐射量为 5000-5850MJ/m2/a，属我国第二类太阳能资源区域，太阳能资源良好，交通运输等条件较好，并网接入条件优越，适合建设大型地面太阳能光伏并网电站。
1.3 工程地质
根据《岩土工程勘查规范》（GB50021-2001），拟建工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基等级为二级；岩土工程勘察等级乙级。
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），地基基础设计等级为丙级。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），拟建项目抗震设防类别为标准设防类（丙类）。
根据现场踏勘和调查结果，站址区尚未发现具有开采价值的地质矿产资源，且不存在该市公布的文物保护单位，未发现文物和古墓。
此外，未发现其它影响场地及地基稳定的不良地质作用。
综上所述，拟建场地较为稳定，适宜本工程项目的兴建。
1.4工程的任务和规模
山东位于中国东部沿海，黄河下游，是我国的沿海经济发达省份，人口密度在全国各省份中最高，同时也是我国能源消费总量较多的省份之一，资源相对短缺，能源对外依存度较高，环境压力很大。山东电网目前仍基本是以燃煤电厂占主导地位的火电电网，比较单一的电源结构难以满足山东省用电需求和电力系统可持续发展的战略要求。因此，积极地开发利用本地区的太阳能等清洁可再生能源已势在必行、大势所趋，以多元化能源开发的方式满足经济发展的需求是电力发展的长远目标。该工程项目的建设对于本地区经济发展，地区新能源建设发展具有重要意义。
光伏农业属于设施农业示范项目，不改变土地性质。本工程建设于山东冠县某某镇，建设秋葵种植基地、中药材种植基地、敞开式示范棚，种植的作物以喜阴的经济作物为主，可种植在太阳能板底下或太阳能板之间的空地。生态农业示范园是新能源与农业生产的有机结合，融入低碳环保理念，结合最新的光伏发电技术，为园区提供照明、动力
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冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目 可行性研究报告 以及生产用电；通过电网向附近输送电力，解决电力紧缺的问题。在追求经济效益、社会效益与生态效益并举的基础上达到农业经济可持续发展的目的。
光伏方阵采用 32°倾角固定系统，分为 15 个光伏发电系统分区，每个光伏发电分系统容量为2MW，项目总装机容量是30MWp，25年年均发电量约为4898.82万 kWh。项目采用 255W 多晶硅太阳能组件，共计铺设117647片，总占地面积约为851亩。
光伏系统应用是发展光伏产业的目的所在，它的应用情况代表着一个国家或地区对光伏产业的重视程度，标志着当地政府对能源及环境的认识水平。该电站的建成每年可减排42108t 的 CO2，在一定程度上缓解了环保压力。
1.5 光伏系统总体方案设计及发电量计算
本项目发电容量为30MW ，光伏电站分为15个发电单元。
本工程拟建设30MWp 容量的并网型光伏发电系统，采用多晶硅 255Wp 类型光伏组件，利用某某镇一般农田约851亩建设光伏电站，所有用地共计安装 117647块组件，光伏组件以最佳倾角32°进行安装。本项目采用分布式集中并网系统。将系统分成15个并网发电单元，汇流后集中送至逆变升压站集中逆变升压为 10kV 交流后，经二次升压至110kV 后接入公共电网。（最终接入系统以供电公司接入系统审查意见为准）。
由光伏发电量计算软件计算出第一年发电量为54336600 kWh。按第一年衰减 2.5%，之后衰减率稳定为 0.729%计算，25 年总发电量为122470.55万kWh，年平均发电量为4898.82万kWh，年平均发电小时数为1609.66 h。
1.6电气
1.6.1 电气一次
本光伏项目，推荐采用分块发电、就地升压、集中并网方案。综合考虑光伏电站装机规模及就地电网电压等级，本光伏电站并网电压选用110kV。光伏组件阵列经直流汇流、 逆变、升压接入站内10kV 配电装置，最终以一回110kV线路送至附近变电站。
1.6.2 电气二次
本项目采用集中控制方式，在二次设备室实现对所有电气设备的遥测、遥控、遥调、遥信等功能。本项目受地方供电部门管辖，接受当地电力调度部门调度管理。
本电站以 110kV 一级电压 1 回出线接入系统。本电站端采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心，实现少人、无人值班，并能够分析打印各种报表。电站采用以计算机监控系统为基础的监控方式。计算机监控系统应能满足全站安全运行监视和控制所要求的全部设计功能。中央控制室设置计算机监控系统的值班员控制
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冠县某某30MW光伏农业生态科技园电站项目 可行性研究报告 台。整个光伏发电站安装一套综合自动化系统，具有保护、控制、通信、测量等功能，可实现光伏发电系统及 110kV 电气配电房的全功能综合自动化管理，实现光伏发电站与地调端的四遥功能及电站的监测管理。
光伏电站有功功率、无功功率控制调节由监控系统配合逆变器系统完成。
1.6.3 通信
本期工程配套技术先进、配置灵活、易于扩展的计算机监控系统，具备四遥功能、调度数据网络接入功能等，可满足光伏监控系统、环境监测系统等信息接入。光伏发电站调度信息拟采用光缆传送至控制中心；最终以供电部门的意见为准。
1.7土建工程
本工程为地面光伏电站，设计发电容量30MW，全部采用固定支架安装方式。光伏发电站内布置60台逆变-升压单元，电站产生的电能经变压器升压
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