光伏电站建设项目可行性研究报告

1） 并网逆变器选型

并网逆变器单台容量目前国产最大可达到500kVA，国外最大可达到630kVA。一般情况下，单台逆变器容量越大，转换效率越高，且单位造价相对较低。目前国内大容量并网逆变器中，100kVA和250kVA的并网逆变器的相对比较成熟，已经投运的数量较多，性能较好，但考虑到光伏发电系统中，线损最大的部分就是直流损耗，如果在本项目中采用较多的小容量逆变器，不仅转换效率底，而且会产生较大大的直流损耗，影响投资收益，故本方案拟配置德国SMA公司的630kVA并网逆变器和合肥阳光的500kVA并网逆变器。这两种型号的逆变器均有较高的转换效率，欧洲加权效率分别达到了98.4%和98.3%，分别代表了国际和国内先进水平。考虑到本项目是国内第一个大型荒漠光伏发电场，对今后大型光伏发电场建设具有一定的示范作用，故并网逆变器选型拟考虑一半容量配置630kVA并网逆变器，另一半容量配置500kVA并网逆变器。 2） 升压变型式的选择

目前小容量配电变压器的铁芯材料常用有普通硅钢片和非晶合金材料两种。 非晶合金主要以铁、镍、钻、略、锰等金属为合金基础，加入少量的硼、碳、硅、磷等元素，因此具有铁磁性良好、机械强度高、耐蚀性能好、制作工艺简单、成材率高等特点。非晶合金材料的金属原子排列呈无序非晶状态，它的去磁与被磁化过程极易完成，较硅钢材料铁芯损耗降低，达到高效节能效果。用于油浸变压器可减排CO,SO,NOx等有害气体，被称为21世纪的“绿色材料”。变压器的空载损耗主要由涡流损耗和磁滞损耗组成，涡流损耗与铁芯材料厚度成正比，与电阻率成反比，磁滞损耗与磁滞回路所包络的面积成正比。非晶合金带材的厚度仅为27μm ，是冷轧硅钢片的1/11左右，电阻率是冷轧硅钢片的3倍左右，因此，由非晶合金制成的铁芯，它的涡流损耗比冷扎硅钢片制成的铁芯要小很多。另外，非晶合金的矫顽力远小于4A/m，是冷轧硅钢片的1/7左右，非晶合金的磁滞回线所包络的面积远远小于冷轧钢片，因此非晶合金的磁滞损耗比冷轧硅钢片的小很多，其铁芯损耗非常低，非晶合金铁芯变压器比传统硅钢片铁芯变压器的空载损耗低60%左右,是目前非常理想的低损耗节能变压器。此外，非晶合金变压器由于损耗低、发热少、温升低，故运行性能非常稳定。

本工程中，发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。太阳能光伏发电场的实际输出功率随光照强度的变化而变化，白天光照强度最强时，发电装置输出功率最大，夜晚几乎无光照以后，输出功率基本为零，空载损耗尤为突出。不论发电装置是否输出功率，只要变压器接入系统，变压器始终产生空载损耗。

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因此降低变压器空载损耗对于本工程的实际节能效果意义重大。本项目用SBH15型非晶合金油浸式变压器替代S9型硅钢油浸式变压器后，则每年可节约总能耗约为13万kWh。

太阳能发电本身就是绿色能源，非晶合金变压器以节能环保而著名，两者相结合，必将给用户带来巨大的经济回报，给整个社会带来巨大节能环保效应。综上，本项目升压变拟采用非晶合金铁心变压器。 3） 电气系统方案

本项目安装总容量为10MW，整个发电场布置沿南北向中心道路分为东西两个区，安装容量各为5MW，东区配630kVA逆变器，共8台，每两台630kVA逆变器配一台1400kVA升压变，组成一个逆变升压单元，东区共有4个逆变升压单元，直接将逆变产生的315V交流电升压至35kV。为了尽量减少低压直流线缆长度，有效降低低压直流输电损失，4个逆变升压单元分别就地布置在东区的4个点。西区配500kVA逆变器，共10台，每两台500kVA逆变器配一台1100kVA升压变，组成一个逆变升压单元，西区共有5个逆变升压单元，分别就地布置在西区的4个点（其中1个点布置2个逆变升压单元）。升压变高压侧采用环接方式，东、西区630kVA和500kVA逆变器的升压变各自环接成一回进线接入集中变电站。集中变电站为35kV开关站，35kV母线为单母线接线， 35kV进线共2回，35kV出线1回，送至电网。35kV、10kV站用变各一台，35kV站用变接在35kV母线上，作为站内备用电源；10kV站用变由站外引入，作为站内常用电源，进线利用原有的临时施工电源，节省费用。另配压变、避雷器设备等等。

1.2.5组件表面微水清洗，废水再生利用

组件表面洁净度对光伏系统的输出效率影响非常大，为保证组件出力，必须对组建表面进行气力吹扫或水清洗，而后者效果更佳。考虑到西部缺水，因此，本报告提出采用微水清洗组件表面，可以使光伏发电系统输出效率至少提高3～5%。

本工程微水清洗系统由给水管路系统、可调整阀门、特殊喷嘴等设备组成，配合运行维护人员，采用专用工具对组件表面进行清洗。每次清洗耗水控制在2mm左右，对整个电站组件表面清洗一遍的用水量只有151m3，每2个月清洗三遍，全年的用水量2114m3。

即便是微水清洗，冲洗后的废水也应该再生利用，因为再生水利用对缺水地区有重要意义，既可以缓解用水紧张局面，开辟新鲜水源，实现分质用水，又能从源头上削减污染水量，减轻环境负荷，是节能减排的一项重要内容，同时实现了社会效益、环境效益、战略效益和经济效益的有机统一。

本工程中的再生水利用是基于光伏电场内有大

太阳能反射板特制废水收集装置光伏电站建设项目可行性研究报告

量不透水的太阳能板，而当地的大风沙也使得太阳能板需要定期冲洗以保证发电效率，太阳能板的冲洗废水和降雨时的截留雨水都可以被再利用。通过对某某地区节水利用实例的研究和改良，同时考虑经济因素，确定本工程中再生水利用的基本措施如下：在场地内每块太阳能板沿设置专用导流装置作为板的“屋檐”来收集冲洗水和雨水，（见右图），下方建造集水明沟，每条明沟连接一只集水窨井，板的冲洗废水和收集到的雨水通过明沟汇入集水窨井储存，经过自然沉淀后取上清液作为再生水回用。

由于原水基本无有机杂质，沉淀后的再生水水质接近城市杂用水，可用于冲洗太阳能板、道路浇洒、绿化灌溉以及补充消防水池等。

通过再生水利用，每年预计可节约新水量约3038.5吨。 1.2.6抗风沙设计方案

1）太阳能光伏发电场东、西、北三个方向采用实体围墙，围墙高度不低于2.3m；南侧正对215国道的围墙采用镂空结构，以满足光伏电站对外宣传、展示的需要。 2）东、西、北靠近围墙区域有选择地种植绿化，可起到固沙防风的作用。绿化植被树种选择原则如下：北面围墙区域绿化树种选择以高大树种为主，如：银白杨、椿树等；东、西两侧围墙区域绿化树种选择以低矮乔木、灌木为主，如：馒头柳、碧桃、紫叶李、连翘等；南侧围墙区域绿化树种选择以花卉为主：丁香、月季、贴梗海棠等。

所有围墙、绿化树木均离开光伏阵列一定距离，同时加强绿化树木生长期的树形控制，以不影响光伏组件光照条件。

3）未开挖区域不破化表面砂砾层，开挖区域还土时，表层进行筛选控制，以保证表层砂砾石覆盖。 1.2.7盐渍土地基处理

通过对光伏电场厂址地质的分析，场地地表0.5m以内的土中所含的亚氯盐及硫酸盐，含量范围值为0.36～1.47%，为弱中盐渍土。而生产、生活用水可能对建筑物周围的岩土产生次生盐渍化和对混凝土及钢结构的腐蚀性，又可能对光伏电场安全运行产生影响。为此，采取了以下措施： 1）防水措施：

室外散水适当加宽（不小于1.5m），散水下部做不小于150mm的沥青砂或厚度不小于300mm的灰土垫层，防止下渗水流溶解土中的可溶盐而造成地基的溶陷；绿化带与结构物距离应适当放大；严格控制绿化用水，严禁大水漫灌。 2）防盐胀措施

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清除地基表层松散土层及含盐量超过规定的土层，使基础埋于盐渍土层以下，或采用含盐类型单一和含盐量低的土层作为基础持力层或清除含盐量高的表层盐渍土取而代之以非盐渍土类的粗颗粒土层（碎石类土或砂土垫层），隔断有害毛细水的上升。

1.3 太阳能资源

某某市位于某某省西部河西走廊西端，全区地处内陆，属典型的暖温带干旱性气候。气候干燥，降雨量少，蒸发量大，昼夜温差大，四季分明，光照充足。太阳能资源较为丰富，多年平均年日照时数在3258小时左右，多年平均年太阳辐射量约为6415MJ/m2，适合建设太阳能光伏发电项目。

某某地区进行太阳辐射要素观测的只有气象部门，且仅有某某市气象站一家进行太阳辐射要素观测，该站位于某某市郊的三危乡豆家墩村（详见图2-1），为国家基准气象站，其对数据采集、处理及设备的维护都遵循严格的规程、规范，因此从系统性和可靠性角度出发，其提供的太阳辐射观测数据具有较高的参考价值。

根据某某地理地貌特点，本项目所在地与某某气象站同属党河冲积构成的内陆平原带，围地形地貌基本相似，均无山地丘陵，地面海拔高度都在1200米左右。本项目所在地与某某气象站直线距离只有16.5公里，距离较近，纬度跨域范围只有5分左右。另外，光伏电站厂址远离城市中心，气象站所在地域同样位于城市郊外。虽然某某市近几年发展较快，城市人口增长较多，但由于城市总体规模较小，城市化特征不明显。因此，由城市化带来的局部小气候对太阳辐射的影响基本没有，故某某气象站与本工程厂址所在地的气候环境基本一致，太阳能资源观测资料可用作本太阳能光伏发电场太阳能资源分析。

从1977年～2007年某某气象站辐射量统计情况来看，年总辐射量有总体逐年向上攀升的趋势，这与当地湿地环境消退，雨量减少，气候变得干燥相吻合。由于某某当地太阳辐射量存在总体向上缓慢攀升的趋势，且引起的变化原因比较明确，因此我们认为三十年的平均值已经不能完全代表未来太阳辐射变化的趋势。另外，由于最近二十年的平均值因为存在1988年～1993年之间太阳年总辐射量的大幅波动，也不能完全代表未来太阳辐射变化的趋势。而近十年的太阳辐射量波动幅度较小，与辐射量总体的变化趋势吻合，且年代最接近，所以我们认为最近十年的总辐射量的平均值可以用作本项目太阳能资源分析依据，因此本工程太阳总辐射量选用最近十年的平均值作为设计依据，即6415MJ/m2，合1782 kW/m2。

根据某某气象站1977年～1992年数据统计，其多年平均直接辐射总量为3803MJ/m22a，