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1、山地光伏电站 建设要点及优化探讨 目 录 光伏电站选址及资源分析1 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 农光互补电站建设探讨3 水光互补电站建设探讨4 l光伏电站建设选址分析: 光伏电站选址及资源分析1 光伏电站用地需求量较大，且一般只能选址于荒山、滩涂等未利用地。西部的问题主 要在于限电和电力送出，目前中东部的大多数光伏电站选择山区未利用地进行建设。随着 这几年光伏电站建设数量的急剧增加，朝向及地势较好的山地已经很难找到，后续电站的 选址地形条件越来越差，建设难度越来越大。因此，未来中东部的光伏电站建设会更多的 倾向于分布式、农光互补以及水光互补等形式。 l全国光伏电站建设资源分析: 年总辐总
2、辐 射量 （MJ/） 年利用小时数 （h） 分布地区 63001500 新疆东南、西藏大部、青海中西部、甘肃 西部、内蒙古阿拉善及以西 5040630012001500 新疆大部、西藏东部、云南大部、青海东 部、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、 山西北部、河北西北部、内蒙古中东部至 锡林浩特和赤峰一带。 378050409001200 中东部和东北的大部分地区 3780900 四川盆地为中心，四川省东部、重庆全 部、贵州大部、湖南西部等地区 l光伏电站选址流程 光伏电站选址及资源分析1 1 根据土地、林业规业规划图图及当地政府规规划部门门的配合意见见（当地规规划、林业业、文物、 交通、军军事、
3、水利、压压覆矿矿等）初步确定未利用地范围围（如为为大棚则为则为一般农农田范 围围），且其面积积超过过1000亩亩（大棚项项目超过过800亩亩）的地块块。 2 根据区域地理接线图查询 或实地考察在场址区周围是否存在35kV及以上的变电站 ，或附近现有35kV架空线路可用（30MW以下容量35kV一回出线，30MW以上 110kV一回出线或35kV两回出线，注意附近变电站的电压等级匹配；35kV变电站 最好在场址8km以内；110kV变电站最好在场址15km以内）。 3根据以上两点确定光伏场址初步范围。 4查询谷歌地球初步考察地形、面积等是否满足设计要求（注意周围高山遮挡）。 5 现场考察满足条件
4、的场址，进一步确定场址地块，并向业主汇报。 6 告知业主落实搜资资料内的其它内容，并进行总图布置以及可研工作的设计。 7 注意选择山地地形，最好是正南坡（坡度小于40），其次是东南、西南向坡、东坡 及西坡（坡度小于20）、坡度较小的北面坡。 8 剔除场址范围内有高压线的区域、坟地区、水沟、高山遮挡区域等。 l选址很重要，经验要吸取 光伏电站选址及资源分析1 某屋顶光伏电站发 生爆炸，造成严重损 失。我们设计院认为 避免在火灾危险性类 别甲、乙类的厂房或 仓库屋顶上建设电 站。并且屋顶电站要 重视电气及结构安全 性的复核。 某光伏电站被洪 水冲毁，选址避开防 洪区、泄洪区，并考 虑30年、50年
5、一遇洪 水位。对于条件极差 ，投资或工期增加较 多的厂址，我们设计 院会提出客观的评 价。 屋顶分布式光伏电站 地面光伏电站 目 录 光伏电站选址及资源分析1 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 农光互补电站建设探讨3 水光互补电站建设探讨4 l山地光伏电站特点 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 特点一：山坡朝向差异大 特点二：山地地形本身或阵列之间的局部遮挡 l山地光伏电站特点 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 特点三：光伏阵列分散、分区复杂，难以实现设计和设备选型的标准化 小结：山地光伏电站地形复杂、高差变化大，合理的选取阵列布置区域、设 置阵列间距、倾角、方位角，均是设计的重点和难点。 l
6、山地地形三维模拟及日照阴影分析 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 l我院开发了一款三维日照分析软件 ，可根据平面地形图及太阳轨迹，模 拟出三维地形、获取冬至日当天的日 照时间及遮挡物阴影长度。 l通过分析平面日照等时图，可以剔 除山体因地形造成的自身遮挡区域， 筛选出布置光伏方阵的可用区域。 l我院发明专利 一种光伏电站 选址和阵列排布的方法。 某工程勘测地形图 三维观测生成的TIN（三角网）地形 l山地地形三维模拟及日照阴影分析 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 山体各个部分受日照小时数山体各个部分受日照辐射量 综合考虑布置容量、日照时间、投资收益等 情况，选择布置光伏阵列的区域 根据地势特
7、点，收益率最大化的基础上， 按坡度进一步细分发电区域 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨 2 l 山地光伏电站逆变器的选择 布置场地地形复杂 阵列布置较为分散 光伏方阵容量差异大 光伏组件朝向各异 组串型逆变器应用实例： 布置阵列集中 光伏组件朝向一致 山体坡度基本为南向 集中型逆变器应用实例： 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 l 山地光伏电站支架形式选择 支架形式选择 单立柱光伏支架 钻孔灌注桩 单立柱抱箍光伏支架 钻孔灌注桩 双立柱光伏支架 条形配重基础 双立柱光伏支架 钻孔灌注桩 土建施工工程 量小，支架高 度、角度调节 方便。 土建施工工程 量小，支架高 度、角度调节 方便，支架工 程量
8、小。 土建施工方 便，工程量 较大，支架 高度可调。 土建施工工程 量小，支架工 程量小。支架 高度可调。 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 l 山地光伏电站需要注意的问题 某项目基础形式选型存在问题。某设计 院提供的设计图纸为预制方桩，现场预制 ，单瓦造价较高，且成桩困难，导致施工 较慢，材料浪费。我院建议该项目基础采 用螺旋钢管桩，能够满足要求，并且造价 低，施工快，施工质量好。 组件安装螺栓孔不统一，给 EPC企业，投资商，总包商，施 工单位，设计单位等带来诸多烦 恼，因光伏项目工期较紧，当一 种组件不能满足进度要求时，需 要临时更换其它品牌的组件，但 各厂家的组件安装孔不一致。 l国家
9、“光伏领跑者计划” 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 2015开始，我国开始实施“光伏领跑者计划”，通过能源局每年安排专门的市场规模， 建设先进技术光伏发电示范基地、新技术应用示范工程等方式进行实施。 2015年6月25日，山西省大同市采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地成为能源局“光 伏领跑者”计划首个被批准的项目，其中一期100万千瓦项目已经于今年6月底陆续并网 发电。 “领跑者”先进技术产品要求较常规电站更高，如多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的 光电转换效率分别达到16.5%和17%以上等。各地“领跑者”规划中对光伏电站的系统效 率也提出了明确标准：济宁、包头等地要求光伏电站系统效率达到8
10、1%。 “领跑者”基地规划同时也引入了光伏电站上网竞价机制，这就要求各个光伏电站提高 技术创新，在设备选型以及系统设计等方面进行优化，提升电站的发电效率。 l采煤沉陷区地貌特征： 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 塌陷区塌陷区回填区回填区煤矸石山 煤矸石山 目前已上报的国家领跑者基地规划列举如下： 地区规划规模（万千瓦）规划编制时间规划选用土地类型 山西大同3002015年6月采煤沉陷区 山东济宁1002015年10月采煤沉陷区 内蒙古包头1002015年11月采煤沉陷区 山西阳泉2202015年11月采煤沉陷区 安徽两淮地区3202015年12月采煤沉陷区（水面） 山东新泰2002016年0
11、3月采煤沉陷区 徐州沛县1002016年05月采煤沉陷区 江西上饶、新余、黑龙江齐齐哈尔等一批光伏领跑者基地规划正在积极编制和上报中。 l采煤沉陷区电站注意的问题 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 边坡未作处理，出现冲沟和塌方边坡未作处理，出现冲沟和塌方 回填土压实度不够，地表未作处理回填土压实度不够，地表未作处理 l“领跑者”光伏电站系统效率： 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 子单元效率类别光伏电站优化后效率 光伏阵列效率1 温度影响99.00% 灰尘遮挡96.50% 组件一致性失配98.50% 阴影遮挡98.50% 云层鸟粪 等遮挡99.60% 组件衰减98.70% 直流压降失配99.9
12、0% 合计91.02% 低压系统效率2 直流线损99.50% 低压交流线损99.20% 组串及直流配电故障损失99.70% 逆变器效率98.49% MPPT追踪效率99.00% 逆变器及辅助设备 故障损失99.90% 配电开关损耗99.90% 系统自耗电99.90% 合计95.67% 子阵升压系统效率3 子阵升压变损 耗98.50% 高压交流线损99.90% 合计98.40% 并网系统效率4并网系统损 耗97.00% 系统总 效率合计83.12% 设计优化： 高效组件 智能逆变器 选址优化 总平优化 支架和基础优化 电力系统优化 智能化运维设计 l“领跑者”光伏电站电价分析： 山地光伏(沉陷区
13、)电站建设探讨2 序号名称单位多晶硅+集中式逆变器多晶硅+组串式逆变器单晶硅+集中式逆变器单晶硅+组串式逆变器 一设备及安装工程 5.800 5.860 5.870 5.930 1多晶硅组件W3.600 3.600 3.700 3.700 2逆变器W0.250 0.400 0.250 0.400 3汇流箱W0.045 0.035 0.045 0.035 4支架W0.410 0.410 0.410 0.410 5箱式变压器W0.285 0.255 0.285 0.255 6电缆及接地W0.550 0.530 0.520 0.500 7升压站设备W 8安装工程费 W0.380 0.350 0.38
14、0 0.350 二建筑工程 0.748 0.735 0.748 0.735 1支架基础W0.350 0.350 0.350 0.350 2逆变、箱变基础W0.028 0.015 0.028 0.015 3升压站建筑工程W 4施工辅助工程W 三交通及其他工程 1交通工程W 2其他工程W 四其他费用 1建设用地费用W 2建设管理费W 3生产准备费W 4勘察设计费W 5其他税费W 五基本预备费2%0.142 0.143 0.143 0.144 六工程静态投资 七 年等效利用小时数h1290 1305 1309 1324 项目资本金财务内 部收益率 %12.5 12.5 12.5 12.5 八前20年
15、电价 推测 目 录 光伏电站选址及资源分析1 农光互补电站建设探讨3 山地光伏(沉陷区)电站建设探讨2 水光互补电站建设探讨4 农光互补电站建设探讨3 l 农光互补项目典型农业大棚类型 农光互补电站建设探讨3 l 农光互补项目典型农业大棚类型 集合观光、旅游、采摘、餐饮、种植、养殖、深加工、生态循环、并能 给当地百姓真正带来就业的绿色生态园示范区将是农光互补的主要形式。 农光互补电站建设探讨3 l 农光互补项目需要特别考虑的一些问题 光伏大棚棚型应与土地政策相适应，符合当地用地政策 设计院应与业主充分沟通，了解业主的需求，设计院提供有效的信息。 农光互补项目业主的需求大体分为一下三种类型： 1
16、、目的仅是为了光伏发电，因为当地政策或土地性质才建设农业大棚。 2、光伏电站及农业收益同等看重，有自己的农业运营公司。 3、根据当地要求建设光伏农业大棚，其中电站自持，农业出租的模式。 设计院根据业主的不同需求，提出合理化的建议，提供技术可行性，经济 合理的方案。 与当地种植特点、农业公司的产品性质相适应 农光互补电站建设探讨3 l 农光互补项目农业附属设施设计 喷灌及滴灌系统设计湿度调节及通风系统设计 覆膜及防虫系统设计 照明、采暖及空调系统设计 农光互补电站建设探讨3 l 农光互补项目建设需要注意的问题 农光互补项目不同于普通地面电站，有其自 身特点，主要表现在： 1、钢结构制作较为复杂，普通光伏支架厂 家很难完成加工图绘制，下料和制作，设计 院设计加工图，会使加工工期加长。所以需 要专业的钢构公司完成。 2、因有几种形式的农业大棚是组件作为大 棚顶面的围护构件，需要专业的安装队伍才 能保证防水的可靠性。 3、建议农光互补电站中的农业
