广东云浮市云安区400MWp光伏发电项目建议书.docx
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广东云浮市云安区400MWp光伏发电项目建议书
广东云浮市云安区400MW光伏发电
项目建议书
编制单位:
广东国电龙源风电有限公司
广东汉潠新能源有限公司
编制日期:
2020年5月17日
一.项目综合说明
1.项目概况
云浮,又名石城,为广东省地级市,位于广东省西部,西江南岸,西面与广西交界。
地处北回归线南面,介于北纬22°22′~23°19′,东经111°03′~112°31′之间。
依傍西江,东接珠江三角洲。
是连接广东珠三角和大西南的枢纽。
东与肇庆市、江门市、佛山市交界,南与阳江市、茂名市相邻,西与广西梧州接壤,北临西江,与肇庆市的封开县、德庆县隔江相望。
本项目位于云浮市云安区白石镇,地理位置为22.8°N,118.8°E。
本项目在地见图1-1所示。
图1-1项目地理位置示意图
2.工程任务和规模
本工程所处地区太阳能资源为资源丰富级别,当地交通运输较为便利。
根据初步测算得出项目装机容量约为400MWp。
分三期建设,一期建设150MW,二期建设150MW,三期建设100MW。
总占地面积约一万亩。
发电采用“全额上网”模式,通过新建一座220kV升压站,通过一回长度约9km的220kV架空输电线路接入白石镇500kV变电站。
3.光伏系统总体方案设计及发电量计算
项目拟采用500+Wp多晶硅光伏组件,初步计划安装组件总数量为798352块,安装容量约为400MWp,采用直流汇流箱,汇流箱分区介入集中式逆变器,通过35Kv升压变器集电线路接入新建220Kv低压侧。
最后通过新建220kV升压站对外输出电力。
本项目25年累计发电量为89450560万kWh,平均每年发电量为3578024万kWh。
4.电气设计
本工程设计装机容量为400MWp,光伏组件直流电经过直流汇流箱,再经过逆变器转化为交流电输入35kV/1500kVA变压器,通过8回集电线路,将电能汇集到220kV升压站的低压侧35kV母线,通过4台100000/220/35kV变压器,一回长度约9km的220kV架空输电线路接入白石镇500kV变电站。
5.农业种植规划
根据目前已运行农光互补光伏电站的实际情况,农业种植比较成功的的项目有三中类型:
种植菌类,主要是香菇的种植;种植中药类,如牛大力等;种植高附加值经济作物,如油牡丹等,下一步再根据当地土壤条件,选择合适的农作物。
二、太阳能资源
1.我国太阳能资源分析
地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。
资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。
我国幅员辽阔,拥有独特的地理环境,从全国来看,我国是太阳能资源丰富的国家,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2,000h,具有发展太阳能得天独厚的优越条件。
图2-1是中国气象局发布的1978~2007年我国年平均总辐射量的空间分布图。
图2-11978~2007年我国年平均总辐射量空间分布图
根据全年太阳总辐射量的大小,可将中国划分为4个太阳能资源丰富程度等级如下:
1、太阳能资源最丰富区域:
地区年平均太阳总辐射量达6,300MJ/m2以上,相当于1,750kWh/m2以上。
这一地区主要为青海西部和西藏西部等地,尤以西藏西部最为丰富。
2、太阳能资源很丰富区域:
地区年平均太阳总辐射量为5,040~6,300MJ/m2,相当于1,400~1,750kWh/m2。
这一地区主要包括青海东部、西藏东部、新疆南部、宁夏、甘肃北部、内蒙古西部、云南西部等地。
3、太阳能资源较丰富区域:
地区年平均太阳总辐射量为3,780~5,040MJ/m2,相当于1,050~1,400kWh/m2。
这一地区主要包括新疆北部、内蒙古东部、山东、山西、河南、河北、黑龙江、吉林、辽宁、陕西、甘肃东南部、湖南、湖北、安徽、广东、广西、浙江、浙江、江苏、云南东部、海南、台湾等地区。
4、太阳能资源一般区域:
地区年平均太阳总辐射量小于3,780MJ/m2,即小于1,167kWh/m。
这类地区位于四川、贵州两省,是我国太阳能资源最少的地区。
二区域气候概况
广东降水充沛,年平均降水量在1,300~2,500mm之间,全省平均为1,777mm。
降雨的空间分布基本上也呈南高北低的趋势。
受地形的影响,在有利于水汽抬升形成降水的山地迎风坡有恩平、海丰和清远3个多雨中心,年平均降水量均大于2,200mm;在背风坡的罗定盆地、兴梅盆地和沿海的雷州半岛、潮汕平原少雨区,年平均降水量小于1,400mm。
降水的年内分配不均,4~9月的汛期降水占全年的80%以上;年际变化也较大,多雨年降水量为少雨年的2倍以上。
图2-2展示的是广东省年总辐射与直接辐射分布图。
图2-2广东省年总辐射与直接辐射分布图
云浮市的主要气候特点是开汛偏晚、年平均气温略偏高、降水量正常略多;前汛期降水时段集中,降雨频次高,雨量分布不均;后汛期台风影响严重;入冬寒潮早、造成异常低温。
云浮市年平均气温22.1℃,平均降水量1546.5mm,年日照时数1478.2小时。
三.项目所在地太阳能资源分析
本光伏发电项目地理位置为22.8°N,118.8°E,其发电量估算采用Meteonorm数据库所提供的水平面平均太阳辐照量数据作为基础数据进行分析。
本项目水平面与16°倾斜面月峰值日照小时数等详细数据如下表。
云浮当地水平面太阳辐射年总量可以达到4,413.6MJ/m2,根据太阳能资源丰富程度等级表,属于太阳能资源丰富区域,该地区适合建设光伏电站。
表2-2水平面平均太阳辐照量和峰值日照小时数
月份
月平均太阳辐照量(MJ/m2)
月峰值日照小时数(h)
1月
270.00
75.00
2月
230.40
64.00
3月
270.00
75.00
4月
298.80
83.00
5月
403.20
112.00
6月
435.60
121.00
7月
496.80
138.00
8月
482.40
134.00
9月
428.40
119.00
10月
424.80
118.00
11月
360.00
100.00
12月
313.20
87.00
总计
4,413.60
1,226.00
表2-316°倾斜面平均太阳辐照量和峰值日照小时数
月份
月平均太阳辐照量MJ/m2
月峰值日照小时数(h)
1月
306.00
85.00
2月
241.20
67.00
3月
273.60
76.00
4月
298.80
83.00
5月
388.80
108.00
6月
414.00
115.00
7月
471.60
131.00
8月
478.80
133.00
9月
439.20
122.00
10月
460.80
128.00
11月
406.80
113.00
12月
363.60
101.00
总计
4,543.20
1,262.00
三、光伏系统总体方案设计及发电量计算
1.光伏组件选型
(1)光伏组件选型原则:
光伏组件要求具有非常好的耐火性,能够在严酷的环境下稳定可靠的运行,而且必须是市场的主流产品,生产和应用技术成熟,还必须得到专业的光伏机构的认证,如TUV、UL、ISO和VDE等。
(2)光伏组件技术特点:
目前,太阳能光伏电站应用技术中商业化发展的几种主流形式包括:
晶体硅光伏组件电站、薄膜光伏组件电站和聚光光伏电站。
晶体硅光伏组件(CrystallineSiliconPhotovoltaicModule)
晶体硅光伏组件是目前应用最为广泛的一种,包括单晶硅和多晶硅光伏组件,其中商业化单晶硅光伏组件转换效率可达16%~20%,多晶硅光伏组件效率可达15%~17%。
薄膜光伏组件(ThinFilmPhotovoltaicModule)
薄膜光伏组件主要种类包括非晶硅光伏组件,CIGS薄膜光伏组件,CdTe薄膜光伏组件等,主要用于功率小的电子产品市场和光伏建筑一体化项目中。
非晶硅光伏组件的优点在于其弱光效应好,光照较弱的阴天仍然可以发电,所需的硅薄膜厚度小,生产技术成熟,可以制作大面积光伏组件。
其主要缺点是转换效率低(8%~10%),在同样的光照面积下非晶硅薄膜光伏组件的发电功率只有晶体硅光伏组件的一半左右,此外,非晶硅薄膜组件还存在明显的光致衰减现象。
CIGS(铜铟镓硒)薄膜光伏组件,太阳电池是由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例而组成的,具有较高的光利用特性,转换效率在薄膜电池中较高,达到8%~12%,而且这种类型的光伏组件发电稳定性好,研究数据与成果认为其衰减是目前商用组件最低的。
除了应用于光伏建筑一体化以外,CIGS的一个重要的优点就是可以制作成柔性电池,应用于诸多的太阳能应用产品(太阳能背包,太阳能帐篷等)。
由于铟和硒都是比较稀有的元素,这类光伏组件发展相对受到一定的限制,国内未开始大规模商业化量产,成本相对较高。
CdTe(碲化镉)薄膜光伏组件具有光吸收性能好的特性,组件效率达8%~12%左右,其一种组成元素Te(碲)是地球上储藏量稀少的元素,工业上,Te主要是由电解铜和冶炼锌的废料中回收得到,另一种组成元素Cd(镉)是重金属物质,有剧毒,此类光伏组件系统后期衰减较大,存在功率下降的问题,但其成本相对较低,已经大规模商业量化生产,具有较为良好的经济收益。
聚光型光伏组件(ConcentratedPhotovoltaicModule)
聚光光伏是通过光学器件,将一定面积太阳光汇集到一个小面积上,借助可以在较高聚光比工作的太阳电池实现能量转换的光伏发电技术。
主要包括高倍聚光和低倍聚光技术。
与常规光伏系统相比,聚光光伏系统具有以下特点:
1、转换效率高:
聚光光伏发电系统是商业化光伏技术中转换效率最高的;
2、跟踪精度要求高:
聚光光伏发电系统几乎不能利用太阳的散射辐射发电,必须实施对日跟踪,确保其光学器件的可靠聚焦,对光伏跟踪精度要求十分高;
3、规模化能力高:
与非晶硅和薄膜光伏发电系统相比,因极高的转换效率和较低的半导体材料用量,具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式,通过规划化配置,单一CPV电厂的生产能力可以达到MW级,甚至更大规模;
4、占地面积小:
在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占地面积比传统光伏组件阵列排布的光伏电站要小;
5、系统成本高:
聚光光伏发系统需要跟踪太阳光与冷却太阳电池,增加系统发电成本。
高倍聚光光伏通常为双轴跟踪系统,聚光倍数一般为500倍和1000倍,主要使用GaAs(砷化镓)电池,与太阳光谱匹配较合适,且能耐高温,在250℃条件下光电转化性能仁很好,转换效率在20%~30%之间;低倍光伏系统通聚光倍数只有几倍或几十倍,主要通过硅太阳电池增加聚光系统和单轴跟踪系统实现。
(3)光伏组件选型
目前,全球光伏产业中晶体硅光伏组件的生产及应用技术是最为成熟的。
在未来若干年内,晶体硅光伏组件是全球市场的主流技术,光伏发电的应用仍将以晶体硅光伏组件为主。
通过晶体硅的类型对比分析,单晶硅:
单晶硅的转换效率略高,同等容量太阳电池组件所占面积小,但是成本略高。
商业化单晶硅光伏组件转换效率可达16%~20%;多晶硅:
多晶硅光伏组件生产效率高,转换效率略低于单晶硅,商业化多晶硅光伏组件的转换效率在15%~19%,成本略低。
(4)光伏组件功率选择
根据国家能源局、工业和信息化部、国家认监委2015年6月1日发布的《关于促进先进光
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