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光伏扶贫电站建设项目可行性研究报告项目概况：（wx:lyg11185)2太阳能资源分析2.1我国的太阳能资源状况 表2-1全国太阳能资源状况表
我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。南从北纬4o的曾母暗沙，北到北纬52.5o 的漠河，西自东经73o 的帕米耳高原，东至东经135o 的黑龙江与乌苏里江汇流处，距离都在5000公里以上。在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。全国各地的年太阳辐射总量为928－ 2333kWh/ m2，中值为1626kWh/ m2。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。其中项目建设地山东属于很丰富带，年总辐射量达到5040-6300MJ/㎡，1400-1750kWH/㎡，平均日辐射量达到3.8-4.8lWH/㎡。从全国来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/m2.天以上，西藏最高达7 kWh/m2.天。与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。上述一、二、三类地区约占全国总面积的2/3以上，年太阳辐射总量高于5000 MJ/m2，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。特别是一、二类地区，正是我国人口稀少、居住分散、交通不便的偏僻、边远的广大西北地区，经济发展较为落后。可充分利用当地丰富的太阳能资源，采用太阳光发电技术，发展经济，提高人民生活水平。2.2山东省太阳能资源及光伏产业2.2.1太阳能资源分析我省太阳能资源理论总储量在全国排第17位，属于太阳能利用条件较好地区。全省多年平均年日照时数为2479小时，年每平方米太阳辐射总量相当于170千克标准煤，太阳能年总辐射值相当于731亿吨标准煤，其中，便于开发利用的约7310万吨标准煤。全省大部分地区属于太阳能资源较丰富区域，三分之二以上的面积年日照时数在2200小时以上，各地年日照时数在2099—2813小时之间，基本呈从东北向西南减少的分布趋势，其中半岛大部、鲁西北大部、鲁中部分地区在2500小时以上，鲁西南、鲁东南大部、鲁西北局部在2400小时以下，其他地区在2400—2500小时之间。我省太阳能开发利用较早，太阳能热水器已形成较大产业规模，年产能已突破1000万平方米，居全国第一位，太阳能热水器产业化和应用化水平位居于世界领先水平。据不完全统计，2008年，全省共有与太阳能产业相关的企业387家，销售收入315亿元，利税28.6亿元，吸纳就业人数10万余人，其中，太阳能热水器生产企业271家，销售收入165亿元，利税15.3亿元，吸纳就业8万余人。太阳能开发利用总量达175万吨标准煤，相应减少二氧化硫年排放量4.6万吨，减少二氧化碳年排放量437万吨。山东省较为丰富的太阳能资源为光伏发电开发利用提供了较为广阔的前景。2.2.2光伏产业发展现状我省太阳能光伏电站有三种形式，分别是地面电站、屋顶电站和光伏建筑一体化电站。截止目前，全省已投运光伏发电项目11个，容量3.165兆瓦；在建光伏发电项目8个，容量23兆瓦，均为国家“金太阳示范工程”项目，其中，济宁太阳能光伏发电站示范工程和东营光伏并网电站工程为大型并网光伏发电项目，其余6个项目为用户侧并网光伏发电示范项目。虽然我省光伏发电取得较大进展，但发展中也存在着一些矛盾和问题。主要表现为：一是光伏发电规模较小。目前，我省光伏发电装机规模与一些先进省份相比尚有较大差距，与我省经济大省、能源大省的地位也不相符。二是扶持光伏发电产业发展的配套政策尚未建立和完善，在一定程度上影响了光伏发电的市场需求和推广应用，制约了光伏产业的规模化发展。截至去年年底，山东累计推广太阳能光热应用面积5300多万平方米，居于全国前列。2013年，山东省热水器产量占全国热水器产能34.7％，同比上年提高3.8个百分点。其中皇明、力诺瑞特和桑乐行业龙头热水器产量1190万平方米，同比增长37.4％，占山东省产量的70.2％，占国内市场份额的24％。在继续保持光热利用全国领先地位同时，山东光伏产业也得到持续快速发展。近年来，山东通过引进外资和自主投资，在晶硅电池、电池、太阳能组件等领域新上了一批项目，形成了以东营光伏、力诺光伏、皇明太阳能、孚日光伏、晟朗
能源科技、巨皇新能源等骨干企业为主体的企业集群。目前，山东省已投运和在建地面电站、屋顶电站和光伏建筑一体化电站等光伏发电项目20多个。其中华瀚光伏电站项目建设规模30兆瓦，一期18兆瓦已并网发电。光伏2013年销售收入28亿元，同比增长300％。埃孚光伏2013年销售收入3.5亿元，同比增长104.8％。2.3太阳能资源地区有丰富的太阳能资源，这里空气通透性好，太阳直接辐射、散射辐射、总辐射量较高。根据资料统计该地区的年辐射总量为1438千瓦时/m2即5172MJ/m2，根据《太阳能资源评估方法》(QX/T89-2008)，属于太阳能资源较丰富带。图2-2地区年日照辐射详情表通过专业软件计算可得到在倾角为30度时，太阳能月平均辐射量和年平均辐射量，具体数据见表2-3。表2-3 30度倾角太阳辐射量（kWh/m2）因此,根据以上得出的数据分析, 地区的年辐射总量为1438千瓦时/m2, 全年峰值日照时数为: 143800×0.0116=1668.08小时(0.0116为将辐射量(卡/cm2)换算成峰值日照时数的换算系数)，地区的年平均峰值日照时数为1668.08/365=4.57小时，属于太阳能资源丰富区域。2.4电站区太阳能资源评价根据收集的资料，东明县属北温带季风性大陆气候，一年四季气温差别明显。春天温和干燥，风多雨少；夏季炎热潮湿，雨多温高；秋季天高气爽，昼热夜凉；冬季寒冷多风，时降瑞雪。1月份最冷，最低气温－15℃；7月份最热，最高气温为38.8℃；年平均气温13.7℃。日照5月份最多，为262小时；11月份最少，为180小时；年平均日照2587小时。年降水量630毫米左右；无霜期最长242天，最短192天，平均为215天。光伏电站所在地区的太阳总辐射以春季（3～5月）、夏季（6～8月）最多，秋季（9～11月）次之，冬季（12～2月）最少。
图2-4 月总辐射变化图站区太阳总辐射的多年平均值为5286.10MJ/㎡，根据QX/T89-2008《太阳能资源评估方法》中太阳能资源区划标准，见下表，该区属于资源很丰富地区，大型光伏电站的建设。表2-1 我国太阳能区域分布表2.5气象条件影响分析1、环境温度条件分析本工程选用逆变器的工作环境温度范围为-30~55℃，选用电池组件的工作温度范围为-40~85℃，正常情况下，太阳电池组件的实际工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。根据气象站的多年实测气象资料，本工程场址区的多年平均气温13.7℃，多年极端最高气温40.7℃，多年极端最低气温约为-17.9℃。
因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内，本项目逆变器工作温度也可控制在允许范围内。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。2、最大风速影响分析本工程地处平地，场址平坦四周无遮挡，场址区多年平均风速为2.6m/s,太阳能电池组件迎风面积较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响。3、积雪影响分析在气象观测站处多年最大积雪深度为33cm；在进行光伏组件的支架设计时，光伏组件的最低点应高于当地最大积雪深度，同时考虑积雪荷载的影响。4、雷暴天气影响根据气象资料，市多年平均雷暴次数为28.4次，电池组件及电气装置、建筑物等应采取相应防雷措施。5、风砂影响分析本工程场址区平均沙尘暴天数很少，故本工程实施时暂不考虑采取风砂措施，仅需根据组件表面清洁度采取适当的清洗措施。3工程地质3.1概述目录1总论1.1项目概述1.2太阳能资源1.3工程地质1.4工程任务和规模1.4.1工程任务1.4.2工程规模1.5光伏系统总体方案设计及发电量计算1.6电气设计1.6.1接入系统方案1.6.2电气一次1.6.3电气二次1.6.3通信1.7土建工程1.8消防设计1.9施工组织设计1.10工程管理设计
1.11环境保护和水土保持设计1.12劳动安全与工业卫生设计1.13节能降耗分析1.14设计概算1.15财务评价1.16结论及建议2太阳能资源分析2.1我国的太阳能资源状况2.2山东省太阳能资源及光伏产业2.2.1太阳能资源分析2.2.2光伏产业发展现状2.3太阳能资源2.4电站区太阳能资源评价2.5气象条件影响分析3工程地质3.1概述3.1.1工程概况3.1.2勘察目的和任务3.1.3勘察依据3.1.4勘察等级确定3.1.5勘察方法概述3.2区域地质及构造稳定性3.2.1区域地质构造3.3场地岩土工程条件3.3.1地形地貌3.3.2场地地层岩性3.3.3场地水文地质条件3.3.4冻土深度3.3.5不良地质现象3.4场址区工程地质评价3.4.1场地的稳定性和适宜性3.4.2地基土的腐蚀性评价
3.4.3场址区地基评价3.5结论及建议4工程任务和规模4.1工程任务4.2工程规模4.3工程建设必要性4.3.1符合国家能源产业政策，实现精准扶贫4.3.2国家新能源发展的需要4.3.3光伏农业已成为新的经济增长点4.3.4优化山东省能源结构，促进新旧动能转换4.3.5符合市国民经济发展的需要5系统总体方案设计和发电量估算5.1阵列单元光伏电池组件选择5.2逆变器的选择5.2.1逆变器的技术指标5.2.2逆变器的选型5.3光伏组件及安装方式选型5.4系统效率及发电量估算5.4.1系统效率5.4
我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。南从北纬4o的曾母暗沙，北到北纬52.5o 的漠河，西自东经73o 的帕米耳高原，东至东经135o 的黑龙江与乌苏里江汇流处，距离都在5000公里以上。在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。全国各地的年太阳辐射总量为928－ 2333kWh/ m2，中值为1626kWh/ m2。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。其中项目建设地山东属于很丰富带，年总辐射量达到5040-6300MJ/㎡，1400-1750kWH/㎡，平均日辐射量达到3.8-4.8lWH/㎡。从全国来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/m2.天以上，西藏最高达7 kWh/m2.天。与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。上述一、二、三类地区约占全国总面积的2/3以上，年太阳辐射总量高于5000 MJ/m2，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。特别是一、二类地区，正是我国人口稀少、居住分散、交通不便的偏僻、边远的广大西北地区，经济发展较为落后。可充分利用当地丰富的太阳能资源，采用太阳光发电技术，发展经济，提高人民生活水平。2.2山东省太阳能资源及光伏产业2.2.1太阳能资源分析我省太阳能资源理论总储量在全国排第17位，属于太阳能利用条件较好地区。全省多年平均年日照时数为2479小时，年每平方米太阳辐射总量相当于170千克标准煤，太阳能年总辐射值相当于731亿吨标准煤，其中，便于开发利用的约7310万吨标准煤。全省大部分地区属于太阳能资源较丰富区域，三分之二以上的面积年日照时数在2200小时以上，各地年日照时数在2099—2813小时之间，基本呈从东北向西南减少的分布趋势，其中半岛大部、鲁西北大部、鲁中部分地区在2500小时以上，鲁西南、鲁东南大部、鲁西北局部在2400小时以下，其他地区在2400—2500小时之间。我省太阳能开发利用较早，太阳能热水器已形成较大产业规模，年产能已突破1000万平方米，居全国第一位，太阳能热水器产业化和应用化水平位居于世界领先水平。据不完全统计，2008年，全省共有与太阳能产业相关的企业387家，销售收入315亿元，利税28.6亿元，吸纳就业人数10万余人，其中，太阳能热水器生产企业271家，销售收入165亿元，利税15.3亿元，吸纳就业8万余人。太阳能开发利用总量达175万吨标准煤，相应减少二氧化硫年排放量4.6万吨，减少二氧化碳年排放量437万吨。山东省较为丰富的太阳能资源为光伏发电开发利用提供了较为广阔的前景。2.2.2光伏产业发展现状我省太阳能光伏电站有三种形式，分别是地面电站、屋顶电站和光伏建筑一体化电站。截止目前，全省已投运光伏发电项目11个，容量3.165兆瓦；在建光伏发电项目8个，容量23兆瓦，均为国家“金太阳示范工程”项目，其中，济宁太阳能光伏发电站示范工程和东营光伏并网电站工程为大型并网光伏发电项目，其余6个项目为用户侧并网光伏发电示范项目。虽然我省光伏发电取得较大进展，但发展中也存在着一些矛盾和问题。主要表现为：一是光伏发电规模较小。目前，我省光伏发电装机规模与一些先进省份相比尚有较大差距，与我省经济大省、能源大省的地位也不相符。二是扶持光伏发电产业发展的配套政策尚未建立和完善，在一定程度上影响了光伏发电的市场需求和推广应用，制约了光伏产业的规模化发展。截至去年年底，山东累计推广太阳能光热应用面积5300多万平方米，居于全国前列。2013年，山东省热水器产量占全国热水器产能34.7％，同比上年提高3.8个百分点。其中皇明、力诺瑞特和桑乐行业龙头热水器产量1190万平方米，同比增长37.4％，占山东省产量的70.2％，占国内市场份额的24％。在继续保持光热利用全国领先地位同时，山东光伏产业也得到持续快速发展。近年来，山东通过引进外资和自主投资，在晶硅电池、电池、太阳能组件等领域新上了一批项目，形成了以东营光伏、力诺光伏、皇明太阳能、孚日光伏、晟朗
能源科技、巨皇新能源等骨干企业为主体的企业集群。目前，山东省已投运和在建地面电站、屋顶电站和光伏建筑一体化电站等光伏发电项目20多个。其中华瀚光伏电站项目建设规模30兆瓦，一期18兆瓦已并网发电。光伏2013年销售收入28亿元，同比增长300％。埃孚光伏2013年销售收入3.5亿元，同比增长104.8％。2.3太阳能资源地区有丰富的太阳能资源，这里空气通透性好，太阳直接辐射、散射辐射、总辐射量较高。根据资料统计该地区的年辐射总量为1438千瓦时/m2即5172MJ/m2，根据《太阳能资源评估方法》(QX/T89-2008)，属于太阳能资源较丰富带。图2-2地区年日照辐射详情表通过专业软件计算可得到在倾角为30度时，太阳能月平均辐射量和年平均辐射量，具体数据见表2-3。表2-3 30度倾角太阳辐射量（kWh/m2）因此,根据以上得出的数据分析, 地区的年辐射总量为1438千瓦时/m2, 全年峰值日照时数为: 143800×0.0116=1668.08小时(0.0116为将辐射量(卡/cm2)换算成峰值日照时数的换算系数)，地区的年平均峰值日照时数为1668.08/365=4.57小时，属于太阳能资源丰富区域。2.4电站区太阳能资源评价根据收集的资料，东明县属北温带季风性大陆气候，一年四季气温差别明显。春天温和干燥，风多雨少；夏季炎热潮湿，雨多温高；秋季天高气爽，昼热夜凉；冬季寒冷多风，时降瑞雪。1月份最冷，最低气温－15℃；7月份最热，最高气温为38.8℃；年平均气温13.7℃。日照5月份最多，为262小时；11月份最少，为180小时；年平均日照2587小时。年降水量630毫米左右；无霜期最长242天，最短192天，平均为215天。光伏电站所在地区的太阳总辐射以春季（3～5月）、夏季（6～8月）最多，秋季（9～11月）次之，冬季（12～2月）最少。
图2-4 月总辐射变化图站区太阳总辐射的多年平均值为5286.10MJ/㎡，根据QX/T89-2008《太阳能资源评估方法》中太阳能资源区划标准，见下表，该区属于资源很丰富地区，大型光伏电站的建设。表2-1 我国太阳能区域分布表2.5气象条件影响分析1、环境温度条件分析本工程选用逆变器的工作环境温度范围为-30~55℃，选用电池组件的工作温度范围为-40~85℃，正常情况下，太阳电池组件的实际工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。根据气象站的多年实测气象资料，本工程场址区的多年平均气温13.7℃，多年极端最高气温40.7℃，多年极端最低气温约为-17.9℃。
因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件的工作温度可控制在允许范围内，本项目逆变器工作温度也可控制在允许范围内。故场址区气温条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。2、最大风速影响分析本工程地处平地，场址平坦四周无遮挡，场址区多年平均风速为2.6m/s,太阳能电池组件迎风面积较大，组件支架设计必须考虑风荷载的影响。3、积雪影响分析在气象观测站处多年最大积雪深度为33cm；在进行光伏组件的支架设计时，光伏组件的最低点应高于当地最大积雪深度，同时考虑积雪荷载的影响。4、雷暴天气影响根据气象资料，市多年平均雷暴次数为28.4次，电池组件及电气装置、建筑物等应采取相应防雷措施。5、风砂影响分析本工程场址区平均沙尘暴天数很少，故本工程实施时暂不考虑采取风砂措施，仅需根据组件表面清洁度采取适当的清洗措施。3工程地质3.1概述目录1总论1.1项目概述1.2太阳能资源1.3工程地质1.4工程任务和规模1.4.1工程任务1.4.2工程规模1.5光伏系统总体方案设计及发电量计算1.6电气设计1.6.1接入系统方案1.6.2电气一次1.6.3电气二次1.6.3通信1.7土建工程1.8消防设计1.9施工组织设计1.10工程管理设计
1.11环境保护和水土保持设计1.12劳动安全与工业卫生设计1.13节能降耗分析1.14设计概算1.15财务评价1.16结论及建议2太阳能资源分析2.1我国的太阳能资源状况2.2山东省太阳能资源及光伏产业2.2.1太阳能资源分析2.2.2光伏产业发展现状2.3太阳能资源2.4电站区太阳能资源评价2.5气象条件影响分析3工程地质3.1概述3.1.1工程概况3.1.2勘察目的和任务3.1.3勘察依据3.1.4勘察等级确定3.1.5勘察方法概述3.2区域地质及构造稳定性3.2.1区域地质构造3.3场地岩土工程条件3.3.1地形地貌3.3.2场地地层岩性3.3.3场地水文地质条件3.3.4冻土深度3.3.5不良地质现象3.4场址区工程地质评价3.4.1场地的稳定性和适宜性3.4.2地基土的腐蚀性评价
3.4.3场址区地基评价3.5结论及建议4工程任务和规模4.1工程任务4.2工程规模4.3工程建设必要性4.3.1符合国家能源产业政策，实现精准扶贫4.3.2国家新能源发展的需要4.3.3光伏农业已成为新的经济增长点4.3.4优化山东省能源结构，促进新旧动能转换4.3.5符合市国民经济发展的需要5系统总体方案设计和发电量估算5.1阵列单元光伏电池组件选择5.2逆变器的选择5.2.1逆变器的技术指标5.2.2逆变器的选型5.3光伏组件及安装方式选型5.4系统效率及发电量估算5.4.1系统效率5.4
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