第一章 综合说明
1.1 概述
1.1.1 项目名称
XXXXX20MW 地面发电项目
1.1.2 建设规模
本项目总装机容量为 20MW，共选用 77440 块峰值功率为 260Wp 的多晶硅光伏组件、40 台 500kW 并网逆变器、20 台 1000kVA 升压变压器和 1 座 35kV 开关站。
1.1.3 地理位置
拟建项目位于河南省中部偏西，隶属于平顶山市管辖，是仰韶文化、龙山文化、裴李岗文化的发祥地之一，周设邑，秦置县。项目距郑州国际机场 80 公里，距平顶山市区 20 公里，郑尧高速、郑南西线、洛界公路穿境而过。根据 2011 年数据，总人口 58.96 万。2013 年，全县总面积 737 平方公里，辖 13 个乡镇、2 个街道办事处，376 个行政村。
项目地处河南省中西部、平顶山市北部，属豫西山区向豫东平原过渡地带，东接襄城县，西邻汝州市，南依卫东区及宝丰县，北连禹州市。地理坐标为东经 113°0′40″~113°24′50″，北纬 33°48′~34°10′50″，东西长 37.6 公里，南北宽 31.3 公里，总面积 737 平方公里。
1.1.4 编制原则和依据
工程设计有限公司受电力有限公司委托，承担本项目可行性研究阶段设计工作，内容涵盖工程任务与规模、太阳能资源、工程地质、光伏系统设计及发电量预测、电气设计、总平面布置及土建设计、工程消防设计、施工组织设计、工程管理设计、环境保护和水土保持设计、劳动安全与工业卫生设计、节能分析、工程设计概算、财务评价与社会效果分析等。
本报告主要依据以下规程、规范（各专业相关规程、规范详见各章节）：
- 《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》（GD003-2011）；
- 《光伏电站接入电力系统技术规定》（GB/Z19964-2005）；
- 《光伏发电站设计规范》(GB 50797-2012)；
- 《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）；
- 《光伏电站接入电网测试规程》（Q/GDW6178-2011）；
- 《光伏系统并网技术要求》（GB/T 19939-2005）；
- 《太阳能资源评估方法》（QX/T 89-2008）；
- 《光伏发电工程施工组织设计规范》(GB/T 50795-2012)；
- 《光伏发电站施工规范》(GB 50794-2012)。
1.1.5 项目建设单位概况
电力有限公司为能源控股有限公司全资子公司，负责县境内光伏电站开发、投资业务。公司成立于 2014 年，注册资金 3000 万，法人代表，注册地址为 **** 县，经营范围包括太阳能光伏发电及设施农业相关项目的开发、投资建设和运营，电力技术咨询、服务，电力物资供应，电力销售，设备采购，太阳能发电设备安装。
1.2 太阳能资源
河南省界于北纬 31°23′-36°22′、东经 110°21′-116°39′之间，太阳能资源全省分布基本均匀，年辐射总值在 4320～5040kWh/m² 之间。
河南省目前仅有郑州、南阳和固始气象站有太阳能辐射观测数据，厂址周边无观测辐照数据的气象站。本项目可研阶段暂利用 Meteonorm 软件获取辐射数据，该软件基于郑州、太原、济南三个较近气象站的辐射观测数据及当地日照数据，结合地理纬度、海拔高差、距离及气候条件，拟合出 1986～2010 年的辐照数据。
经分析，项目所在地多年平均总辐射量为 5867.11MJ/m²，日照时数 2411.8h。根据《太阳能资源评估方法》（QX/T 89-2008），该区域太阳能资源丰富程度属 Ⅱ 类区（5040～6300MJ/m²・a），具备一定开发潜力。
1.3 工程地质
场址地处黄河冲积平原，地势平坦，自西南向东北略有倾斜。拟选光伏电站区域内无大断裂构造，距深大断裂较远，断层活动性弱，区域稳定性较好，适宜建设光伏电站。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) 及《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g，设计地震分组第二组，可不考虑场地内饱和粉土及粉砂的地震液化问题。
地质初勘报告结论如下：
- 拟建场地属可建设的一般场地，场地稳定，适宜建筑。
- 勘察钻孔揭露地层除表层填土外，其余均为第四系全新统及上更新统海相及海陆交互相沉积物，勘探深度内各土层物理力学性质指标详见附表 1：岩土物理力学性质综合分析表。
- 勘察期间地下水位埋深 1.3～1.5m，水位变幅约 1.0m。
- 干湿交替情况下，地下水对混凝土结构具强腐蚀；长期浸水情况下，具中等腐蚀。地下水中 Cl⁻含量 35095.50～35317.06 mg/L，干湿交替情况下对混凝土结构中钢筋具强腐蚀；因 Cl⁻含量大于 20000 mg/L，长期浸水情况下对钢筋的腐蚀性建议必要时专门研究。
- 场地土对混凝土结构具中等腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀。
- 地基土承载力特征值及压缩模量值建议采用上表中的数值。
- 场地抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g，设计地震分组第二组，可不考虑饱和粉土及粉砂的地震液化问题。
- 本次勘察未发现埋藏的河道、防空洞等对工程不利的埋藏物。
- 建筑区季节性冻土标准冻结深度为 0.6m。
1.4 项目任务与规模
本项目 20MW 光伏电站经核准后，计划于 201 * 年底并网发电，每年可向河南电网输送电量 2352.82 万 kWh。项目一方面为地区经济发展提供电力保障，另一方面带动相关产业发展，改善地区人民生活水平，对当地经济建设起到积极支持作用。
综上，从太阳能资源利用、电力系统供需、项目开发条件及河南省光伏发电项目整体规划来看，本工程建设 20MW 规模合理。
1.5 总体方案设计与发电量预测
本项目总装机容量 20MW，采用模块化设计、集中并网方案，以 1MW 容量为 1 个光伏发电分系统，共 20 个分系统。每个 1MW 分系统设置 1 台 1000kVA 双分裂升压变压器，将 2 台 500kW 逆变器输出的交流电直接升至 35kV，多台升压变 “T” 接入集电线路并汇流至管理区 35kV 母线侧，最终以 1 回 35kV 出线接入地方电网。
22 块光伏组件串联构成 1 路光伏组串，每个 1MW 分系统由 176 路光伏组串、12 台光伏汇流箱、1 台 1MW 逆变机房、1 台 35kV 升压变组成。光伏组串经汇流箱、直流配电柜并联后输入并网逆变器，再接入 35kV 箱式升压变。
光伏组件采用 255Wp 多晶硅组件，共计 77440 块；并网逆变器采用容量 1MW 型预装式逆变机房，每机房预装 2 台 500kW 逆变器、2 台直流屏和 1 台监控柜，共计 20 套。
本项目推荐光伏阵列采用固定式安装，最佳倾角为 31°，此时全年日平均太阳总辐射量最大，且满足灰尘雨雪滑落及支架稳定性要求。光伏阵列布置时根据场址地形高程变化调整间距。
经计算，光伏电站年均发电量为 2352.82 万千瓦时，年均利用小时 1168.56h，25 年总发电量约 5.88 亿千瓦时。
1.6 电气设计
1.6.1 电气一次
由于本工程接入系统设计尚未完成，结合 20MWp 装机容量，初步拟定以 35kV 电压等级接入当地电网，出线 1 回。具体接入点及方案待接入系统设计审批后调整。
项目采用 315V→35kV 一级升压并网方式，主接线方案为：2 台 500kW 逆变器与 1 台 1000/500/500kVA 逆变升压变压器组成逆变升压单元，高压侧通过集电线路接至 35kV 开关柜，共 2 条集电线路（每条含 10 个逆变升压单元），接入开关站 35kV 开关柜，35kV 母线采用单母线接线。
站内负荷自用电压为 0.4kV，采用中性点直接接地的三相四线制系统，站用电单母线接线、双电源供电，为站内采暖、通风、照明、监控系统及用电设备供电。本期从光伏电站路边引 10kV 电缆作为施工电源，工程结束后保留作为工作电源，同时由接地变压器兼作站用变压器提供备用电源（引自电站 35kV 母线），主备电源引入站用电双电源自动切换柜。
35kV 进线段设避雷线保护升压站，防止直击雷；光伏阵列因面积较大，不配置避雷针，通过组件和支架与厂区接地网连接实现直击雷保护。
35kV 线路出口处设氧化锌避雷器，防止雷电侵入波和内部过电压；35kV 配电装置母线、逆变器、箱式变、直流配电柜、汇流箱内均逐级装设避雷器。
开关站内敷设以水平接地体为主、垂直接地极为辅的人工接地网，利用土建金属基础钢筋作为自然接地体，接地网外缘闭合，所有电气设备均接地，主接地网敷设于冻土层以下，开关站设总接地网。
1.6.2 电气二次
光伏电站按 “无人值班”（少人值守）原则设计，采用计算机监控系统，安装一套综合自动化系统，具备保护、测量、控制、通信功能，实现对光伏发电系统及开关站的全功能综合自动化管理，以及与地调端的遥测、遥信功能和发电公司的监测管理。
采用微机型继电保护装置，根据相关规范为 35kV 集电线路、厂用变压器、35kV 进线、出线、SVG、箱式变压器、逆变器等配置保护。
直流控制电源系统设置 1 套 200Ah 成套直流电源装置，满足电站事故停电 2h 放电容量及末期最大冲击负荷容量，布置在电子设备间内。
设置视频安防监控系统，对电站主要电气设备、光伏电池、主控室、进站通道等进行视频监视，采用数模结合方式，中控室设控制中心。
35kV 线路计量电度表采用 1+1 配置，配置电能量采集装置及电能质量在线监测装置（设备选型需当地供电部门认可），电流互感器和电压互感器准确度等级为 0.2s 级。
光伏电站内配置环境监测系统，实时监测日照强度、风速、风向、温度等参数。
1.7 土建设计
1.7.1 总平面布置
光伏电站分为电站管理区和生产区：管理区为永久占地，面积 0.2871 公顷，包括综合楼、35kV 配电用房，位于电站中部；生产区为租地，面积 35.9426 公顷，包括光伏阵列、逆变器和箱变。
光伏电站以每 1MW 设置一个发电分系统，共 20 个分系统。采用 255W / 块多晶硅光伏组件，每个分系统组件采用 44 串 ×90 并接线方式，全站组件总量 79200 块。光伏阵列上、下两排各 22 块组件并列平行布置，倾角 29°，朝向正南。每 1MW 设置 90 个光伏阵列，就近配置 1 座逆变机房（内设 2 台 500kW 逆变器）及 1 台室外 35kV 箱变，全站共 20 座逆变机房及 20 台箱变。
竖向布置：光伏阵列区采用平坡式，站址地势平坦，局部坑、沟、小丘需适度整平以节约土方量，阵列与地面平行；管理区地面重点整平。站内道路路侧设排水沟，场地雨水散排至沟内，汇流后排至指定排水点。
1.7.2 建筑结构设计
本项目建（构）筑物主要包括：
- 综合用房：地上一层砌体结构，建筑面积 383.98m²，共 1 座。
- 配电用房：地上一层框架结构，建筑面积 208.24m²，共 1 座。
- 光伏阵列：地上钢支架，基础为钻孔灌注桩；每组支架支撑 22 块组件形成阵列，采用横梁、横向支架方案，横向支架间距 3.3m，前、后立柱间距 2.0m，全站共 3520 个光伏阵列。
- 箱式升压变基础、预装式逆变机房基础：砌体结构；室外 SVG 变压器基础、接地变压器基础、主变压器基础、事故油池：混凝土结构；设备支架、架构、避雷针：钢管结构。
场址内建构筑物耐火等级为二级，建筑工程抗震设防类别为标准设防类（丙类）。
1.8 消防设计
本工程消防总体设计采用综合技术措施，从防火、灭火、排烟、救生等方面完善设计，降低火灾风险，确保火灾时人员安全疏散。
电站场区内、外交通道宽度均≥4m，可兼作消防车道，主要建筑物均有通向外部的安全通道。
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006 及《光伏发电站设计规范》GB50797－2012，综合楼及配电楼耐火等级均为戊类二级且体积不超过 3000m³，无需设置室内外消防给水系统，主要消防方式为灭火器灭火。
场内重要场所设有通信电话。
