采煤塌陷区综合治理光伏电站项目项目建议书.doc
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采煤塌陷区治理光伏发电项目
项
目
建
议
书
投资建设单位:
科技有限公司
日期:
2018年5月18日
一、总论
(一)项目提要
1、项目名称
80MWp采煤塌陷区治理光伏发电项目。
2、项目性质
既有法人新建项目。
3、项目承办单位
本项目由有限公司承办。
公司成立于2015年,注册资金1000万,是一家专业化新能源项目投资开发企业,致力于运用渔光互补、设施农业光伏、旅游光伏等新模式投资、建设能源项目,推动能源生产和利用方式的变革。
公司拥有一流的技术人才、科学的管理机制、完善的企业文化体系,秉承高水平的运营管理能力和“拼搏奉献、求实创新、知难而上、团结协作、雷厉风行、追求卓越”的阳光精神,旨在为人类奉献更多绿色电力,不断进行模式创新,持续推进技术进步,重点打造基于太阳能产业的资本运营平台和资源配置平台,形成具有市场拓展能力、科技研发能力、成本控制能力、项目运维能力、项目管理能力较强的优秀太阳能利用企业。
4、项目拟建地点
本项目拟建于镇北侧,交通便捷,合淮阜高速公路穿径而过,102省道连接南北,把该镇与“长三角”、“珠三角”连接起来。
年平均气温15.3℃,年日照2300小时。
5、项目建设内容与规模
本项目占采矿塌陷稳沉区土地2400亩,土地性质为工矿用地,主要建设内容为装机容量80兆瓦光伏的地面光伏电站。
项目建成后,年均发电量1亿度。
(1)建筑工程:
包括发电设备基础工程、房屋建筑工程、道路工程、施工辅助工程、办公配套工程、其它附属设施。
(2)设备购置及安装工程:
包括发电设备及安装工程、升压变电设备及安装工程、通信和控制设备及安装工程、其他设备及安装工程、送出线路工程、配套设备及安装工程。
6、项目投资规模
本项目总投资80000万元,其中:
建设投资76000万元,建设期利息1200万元,流动资金3200.00万元。
7、项目经济效益
(1)财务效益
项目投资财务内部收益率为9%,项目投资回收期为15年。
(二)问题及建议
1、本项目有利于促进清洁能源的发展和环境的保护,项目的建设必要而可行。
2、确保建设资金足额按期到位,如果资金不足或资金到位不及时,都会影响项目能否成功或能否按设计工期竣工。
3、在施工的过程中,政府可从加快新能源建设和采煤塌陷区治理的角度出发,配合项目建设,减少地方障碍,尽快推进本项目的实施。
4、选择好监理单位。
监理工程师能全面履行监理职责,做到“严格监理、热情服务、秉公办事,一丝不苟”的监理原则实施监理。
5、施工中,实行公开招标、公平竞争,通过投标、评标、定标,中标单位选择报价合理、施工技术先进、技术力量和机械设备强、能保证工期质量、信誉高的承包商承建。
二、项目建设的背景及必要性
(一)项目建设背景
采煤塌陷区由于煤炭开采导致水土保持条件散失,耕种条件破坏,土地废弃。
高效利用丰富的太阳能资源和荒芜废弃的土地资源,建设光伏发电基地,对解决土地资源有效利用问题具有积极意义。
(二)项目建设必要性
1、有利于改善能源结构、保障能源安全
中国是世界上最大的发展中国家,随着人口和经济的持续增长,能源消费量不断增加,能源消耗增长速度居世界首位,加剧了中国能源替代形势的严重性和紧迫性。
本项目利用建设太阳能发电,替代了一部分矿物能源,对于降低煤炭消耗、缓解环境污染和交通运输压力、改善电源结构等具有非常积极的意义,是发展循环经济、建设节约型社会的具体体现,完善了国家的能源结构、保障了能源安全。
2、有利于减少污染物排放、保护环境
我国在近二十几年,随着人口和经济的持续增长,能源消费量也在不断增长,矿物能源的消耗会产生大量的污染物,如CO、SO2、CO2和NOx等,是大气污染的主要污染源;矿物能源的无节制使用,引起了全球气温变暖、臭氧层破坏、生态圈碳失衡、酸雨频发等环境问题。
我国在新世纪将面临能源与环境问题的严峻挑战,开发和利用拥有巨大资源保障、环境友好的替代能源是减少污染物排放、保护环境、促进我国国民经济可持续健康发展的当务之急。
太阳能光伏发电不产生燃煤发电带来的污染物排放问题,电池板可循环使用、系统材料可再利用,可进一步降低能源消耗和污染物排放,是
一项新型的绿色环保措施,有利于建设环境和谐的社会。
本项目建成投产后,可提供清洁能源1亿度/年,按照火电单位煤耗(标准煤)400.00g计算,每年可节约标准煤40240吨,可减少碳粉尘排放量28000吨、SO2排放量2900吨、CO2排放量100000吨,有利于减少煤炭使用,降低污染物排放,保护环境。
3、有利于促进土地资源节约、集约利用
土地资源是自然资源的重要组成部分,是人类社会最基本的生产资料与劳动对象,是国民经济与社会发展最重要的基本物质基础。
我国国土辽阔,土地资源类型多样,但是我国山地多、平原少,耕地与林地所占比例小。
我国人口占世界人口的1/5,但耕地仅占世界耕地面积的10%,人均占有耕地933.3㎡,仅为世界人均耕地占有量的1/4,相当于美国的1/9。
可见,我国土地资源十分有限,但同时存在着严重地土地浪费现象。
本项目作为光伏与采煤塌陷区治理结合的综合利用项目,通过在废弃土地建设光伏电力工程实现清洁能源发电,最终并入国家电网,提高了单位土地经济效益,实现了土地资源的节约、集约利用。
三、工程方案
1、光伏电站总体规划
本项目装机总容量为80兆瓦,由80个独立的发电单元组成。
太阳电池方阵采用固定倾角方式安装在废弃土地上,直流逆变为270V交流后,通过升压至35kV再并入电网。
2、光伏并网发电系统的构成
光伏并网发电系统主要由太阳能电池组件、逆变控制设备和电网接入装置三大部分构成,主要设备包括:
太阳能电池组件、电池组件安装支架(一般采用镀锌钢或铝型材)、光伏阵列汇流箱、直流配电柜、光伏并网逆变器、升压装置、高压开关柜及计量装置、系统的通讯和监控装置、系统的防雷及接地装置、设备之间的连接电缆(包括直流侧和交流侧)、土建基础及配电房等辅助设施。
3、系统总体方案设计
对于80MW光伏并网电站系统,本项目采用分块发电、集中并网的方案进行设计,光伏电站设计为80个光伏并网单元组成。
每个光伏并网单元的太阳能电池组件按照一定数量串联经光伏阵列汇流箱汇流后,接至2台500KW直流配电柜,分别与2台500KW无隔离变压器型并网逆变器相连,再通过1台箱式变电站(采用双分裂变压器)升压至35KV。
80个光伏并网单元通过高压电缆连接至35KV接入站实现集中并网发电功能。
4、太阳能电池组件串并联与安装角度设计
(1)太阳能电池组件的串联设计
在设计太阳能电池组件串联时,只有规格相同且安装角度一致的太阳能电池组件才能串联在一起,串联数量需根据光伏并网逆变器的直流输入电压范围进行合理设计,并且需要考虑环境温度对太阳能电池组件工作电压和开路电压的影响。
(2)太阳电池组件的安装角度的选择
对于固定式光伏系统,一旦安装完成,太阳电池组件倾角就无法改变,因此合理的倾角选择对于固定式光伏发电系统就显得尤为重要了。
从气象部门获得的太阳能总辐射量是水平面上的,实际光伏电池组件在安装时通常会有一定的倾角以尽可能多的捕捉太阳能。
根据国际上公认的Klien和Theilacker提出的计算倾斜面上太阳辐照量的方法,计算出不同倾斜面上的太阳辐照量,然后进行比较,得出全年最大太阳辐照量所对应的倾角。
Klien和Theilacker计算倾斜面上太阳辐照量的简化公式如下:
其中,
Hb为水平面上的直接辐射量;
Hd为水平面上的散射辐射量;
H为水平面上的总辐射量,是直接辐射及散射辐射量之和。
ρ为地面反射率,其数值取决于地面状态,它与当地的大气光学质量(大气透明度、日光穿透率)、降雨、沙尘、云雾等因素有关,各种地面的反射率如下表:
表7-1各种地面状态的反射率
地面状态
反射率
地面状态
反射率
地面状态
反射率
沙漠
0.24-0.28
干湿土
0.14
湿草地
0.14-0.26
干燥地带
0.1-0.2
湿黑土
0.08
新雪
0.81
湿裸地
0.08-0.09
干草地
0.15-0.25
冰面
0.69
将建设地的气象资料代入以上公式中,可得不同倾斜面总辐射量。
通过计算,确定光伏矩阵倾角,倾斜面上所接受的太阳辐射量最大,相应的年发电量也就最多。
5、并网单元电气设计方案
本系统将按照2台500KW无变压器型并网逆变器配置1台双分裂变压器升压至35KV。
W并网单元主要设备如下:
太阳能电池组件;
光伏阵列汇流箱;
2台500KW无变压器型并网逆变器;
1台35KV箱式变电站;
1套通讯及数据采集装置;
1套连接电缆。
光伏电站中需要配置升压变压器,将并网逆变器输出的交流电升至高压后传输,减少输电损耗。
对于渔光互补电站,设备运输、安装施工等相对比较困难,采用箱式变电站是比较好的选择。
箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置,按一定接线方案排成一体的紧凑式配电设备,适合在户外安装。
6、系统效率
1)光伏阵列效率η1
光伏阵列在能量转换与传输过程中的损失包括:
光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化,当它们的温度升高时,不同类型的大多数光电池效率呈现出降低趋势。
项目所选取的光伏组件的温度功率系数为-0.45%/K,根据当地环境温度数据进行估算,取损失系数为2%;
组件匹配损失:
对于精心设计、精心施工的系统,约有4%的损失;
组件灰尘覆盖损耗:
由于光伏组件上有灰尘造成的污染,经统计经常受雨水冲洗的光伏组件其影响平均在2~6%之间,无雨水冲洗较脏的光伏组件其影响平均在7~10%之间。
早晚不可利用的辐射损耗:
因早晚辐照强度低,不能达到逆变器的启动条件,此部分损耗取值4.74%;
最大功率点跟踪(MPPT)精度,取值2%;
直流线路损失:
3%
按有关标准规定,η1=98%×96%×96%×97%×98%×97%=82.64%
2)逆变器的转换效率η2
额定情况下逆变器输出的交流功率与直流功率之比对于本项目所选用的并网型逆变器,可取η2=96%
3)交流并网的效率η3
从逆变器输出至高压电网的传输效率,其中主要是变压器的效率,可取η3=96%。
综上,光伏电站初始系统效率η=η1*η2*η3=76.16%。
四、环境影响评价
1、环境影响
本项目主要环境影响分析分为施工期和运营期两个阶段。
施工期环境影响主要包括施工车辆、施工机械的运行噪声,场地开挖、汽车运输产生的扬尘,施工弃渣和施工人员生活垃圾,以及施工作业对生态环境的影响等。
本项目运营期不产生工业废气,也无工业废水、灰渣产生。
运营期环境影响主要包括变压器、逆变器运行产生的电磁噪声、电磁辐射,以及太阳能电池板产生的光污染等。
2、环境保护措施
(1)设计原则
1)依法规划设计,最大限度地恢复原有的环境功能。
2)持续发展的原则。
3)环保措施经济、可行、有效的原则。
4)永久性措施规划设计应具有安全可靠性、耐用、便于维护;临时性措施应具有安全性,且功能正常发挥。
5)处理好环保措施规划设计中近期和远期、永久性和临时性的关系。
6)及时性原则。
根据本工程建设施工进度,合理安排环境保护措施,尽量减少对环境的不利影响。
(2)环境保护设计标准
国家环境保护行政法规和法规性文件:
1)《中华人民共和国环境保护法》;
2)《中华人民共和国大气污染防治法》;
3)《中华人民共和国水污染防治法》;
4)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》;
5)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》;
6)《中华人民共和国环境影响评价法》;
7)《国务院关于环境保护若干
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- 采煤 塌陷 综合治理 电站 项目 建议书