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'目录第一章综合说明51.1概述51.2光能资源51.3工程地质61.4项目任务与规模61.5太阳能发电设备选型和布置71.6电气部分71.7工程消防71.8土建工程71.9施工组织设计81.10工程管理设计81.11环境保护与水土保持设计81.12劳动安全与工业卫生设计91.13项目投资概算91.14财务评价91.15节能分析101.16招标方案101.17结论11第二章太阳能资源122.1区域太阳能资源概况122.2太阳能电场测太阳资料132.3太阳能电场太阳能资源计算16第三章工程地质173.1区域地质概况173.2场址区基本工程地质条件193.3场址区工程地质条件初步评价203.4施工及生活用水调查203.5地方建筑材料调查203.6结论及建议20第四章项目任务与规模214.1地区社会经济现状及发展规划214.2电网现状及发展规化224.3工程建设必要性2211
4.4工程建设规模234.5总平面简述23第五章太阳能发电设备介绍、布置及太阳能电场发电量估算235.1太阳能发电设备介绍235.2太阳能利用设备的维护、清洗、防风、防冻、巡检等的处理措施。265.3太阳能发电设备外形图275.4太阳能发电设备总体布置295.5太阳能电场预计年上网电量估算30第六章电气306.1电气一次306.2电气二次336.2.1概述336.2.2太阳能电场计算机监控系统336.2.3继电保护356.2.4计量系统366.2.5电气二次设备布置366.3通信系统37第七章工程消防设计397.1工程概况397.2工程消防设计397.3施工消防40第八章土建工程408.1太阳能电场场区工程地质条件及工程等级408.2主要建筑物设计418.3生活给排水设计428.4采暖、通风42第九章施工组织设计439.1施工条件439.2施工总体布置449.3施工交通运输449.4输电线路架设459.5施工总进度45第十章工程管理设计4610.1管理方式4611
10.2运营管理机构4610.3主要生产生活设施46第十一章环境保护与水土保持4611.1环境保护4611.1.1环境概况4611.1.2环境保护措施设计4911.1.3环境管理与监测计划5711.1.4结论及建议5711.2水土保持设计5811.2.1水土保持的设计依据5811.2.2水土保持的原则及目标5811.2.3工程区水土流失现状及成因分析5911.2.4水土流失量的预测和防治责任范围5911.2.5水土保持措施6011.2.6水土保持监测6111.2.7水土保持设计评价结论6211.3环境保护及水土保持投资概算6311.3.1编制依据6311.3.2环境保护工程投资63第十二章劳动安全与工业卫生6412.1设计依据、任务与目的6412.2工程安全与卫生危害因素分析6512.3劳动安全与工业卫生对策措施6612.4太阳能电场安全卫生机构设置66第十三章投资估算6713.1编制说明6713.1.1工程概况6713.1.2编制原则6713.1.3编制依据6713.1.4基础资料6713.1.5基本预备费6713.1.6价差预备费6713.1.7建设期贷款利息6813.2总投资估算6811
13.2.1投资构成6813.2.2附投资总估算表(见附表)68第十四章财务评价与社会效果分析6814.1概述6814.2财务评价6814.2.1资金投入6814.2.2投入计划6814.2.3基础数据6814.2.4经济效益分析6914.2.5敏感性分析7014.2.6财务评价结论7114.3社会效益分析7114.3.1节能和减排效益7114.3.2其他社会效益7111
第一章综合说明1.1概述工程建设第一期为1500MW,投资20亿元人民币,建设期为4年。其中一期工程的前期工程120MW,建设周期预计为18个月;用地近5000亩,投资47.2188亿元人民币。建设投资的20%由XX市XX投资有限公司自筹,其余通过银行贷款解决,贷款利率5.94%,贷款期限10年,宽限期2年,流动资金贷款比例为70%,贷款利率为5.31%。1.2光能资源太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1.0kW/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。太阳是一个巨大、久远的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。11
华北西北部地区总体是我国日照量二类地区,适宜太阳能发电,而拟开发的地区即处于这一地区。依据当地市县两级气象部门提供的气象资料显示,当地日照时间历史记载的日照量最高值可达2869.1小时/年,历史记载的日照量最低的1997年的平均日照量1835.2小时/年,太阳年曝射量在5470-6051MJ/m2,是华北地区年日照量及光照强度最高的地区,仅比西藏、青海、新疆等日照量一类地区低约100小时。综上所属,本工程选址适合建设太阳能电场。1.3工程地质XX县地形总体趋势西高东低、北高南低。境内最高峰南驼海拔2281m由西向东依次为中心区、低山区、丘陵区。根据XX省1/10万地貌图,拟建场地一带地貌类型属侵蚀构造丘陵亚区,次一级地貌单元为变质岩为主的丘陵小区。地面标高400-500m,相对高差小于200m,山顶浑圆状坡度10-30º。滹沱河河宽谷阔,河谷宽度250-660m,河面宽度130m,河床基岩裸露、河谷局部残留阶地,阶地呈阶梯状,高于河床10-35米为该居民集中居住区。拟建建筑物中,太阳能设备建设在XX以北略偏西的山坡丘陵上;所有构筑物位于滹沱河左岸残留阶地之上。升压站建设在坡脚的平坦处。太阳谷总占地面积约1100亩左右。综上所述:场区构造稳定,地层结构简单清晰,无不良地质作用,适宜太阳能电场建设。1.4项目任务与规模XX县位于XX省西部,太行山东麓,西与全国煤炭基地山西省接壤,东临省会XX市40公里,距首都北京260公里,是国家批准的环京津、环渤海开放县之一。总面积2648平方公里,辖23个乡镇713个行政村,46万人口。今后相当长的一段时间内,南网难以摆脱缺电局面,因此XX南网应加快网内电源点建设,还应积极加强和周边电网的联系。本期工程120MW太阳能电场建成后,其所发电力将主要供XX地区负荷。1.5太阳能发电设备选型和布置本太阳能电场总体布局分为3个单元,分为光伏组件部分、逆变部分和并网发电部分组成。根据场地条件,对本太阳能电场的布置如下:11
光伏矩阵依据山地地形,布置在阳面的山坡上,依地势进行布置,并网逆变器布置在山脚,升压变压器紧邻并网逆变器布置,在山脚处布置10KV配电室和110KV并网电站。1.6电气部分本太阳能电场安装单机容量为250kW的太阳能逆变器(机组)480台,逆变器(机组)出口电压为0.4kV。太阳能电场采用二次升压方式。每8台太阳能逆变器(机组)接于一台升压变压器,升压至10KV系统,10KV母线分为两段,每段引接至一台110KV升压变压器,升压至110KV,于小觉110KV变电站并网。1.7工程消防电场消防由业主单位和当地消防部门配合进行统一管理,本电场不设专门消防机构,但配备一名消防管理人员,义务消防员为职工总数的50%,轻度火灾由电场自行扑灭,若发生重大灾情,可由当地消防部门支援共同扑灭火灾。本工程110KV升压变及主控制室纳入小觉镇水电站消防体系内。1.8土建工程本工程主要土建设计工作主要是太阳能发电设备基础设计,因该设备体积较小、重量较轻,主要荷载为风荷载的影响,采用一般的地基基础设计方法可以满足结构要求。从场区地层条件看,场址区地基岩土主要为河流冲、洪积物、以粉土、粉质粘土为主,承载力均可满足太阳能发电设备基础建设要求,工程场地为对抗震设计有利地段。附近无影响场地稳定的不良地质作用发育,场地内地下水位埋藏较深,对基础和施工无影响。本电场工程共安装120000台1.0kW太阳能发电设备,拟定发电设备基础采用现浇钢筋混凝土独立基础,基础底部平面呈边长1.5m的正四边形,高度为0.8m,基础埋深大于2.0米,基础下设100mm厚C15素混凝土垫层。基础中预埋连接塔筒的底法兰段。混凝土设计强度等级为C25F100。由于本地区冬季气温较低,冻土层较深,基础开挖和混凝土施工时,应避开冬期施工。下阶段应进行工程地质的详勘工作,为基础设计提供必要的依据。基坑开挖、回填及基础混凝土的施工应遵循太阳能发电设备厂家提出的施工技术要求和我国相关规程规范。1.9施工组织设计根据本工程特点,在施工布置中考虑以下原则:11
太阳谷场施工期可利用场区空旷、植被较少的地区,选择离各施工点等距离的地方布置设备及材料仓库等临时生产、生活区。根据本工程特点,在施工布置中考虑以下原则:①施工总布置遵循因地制宜、有利施工、方便生活、易于管理、安全可靠、经济适用的原则;②充分考虑太阳能发电工程布置的特点;③根据工程所在地将来草坪的种植,工程施工期应避免环境污染,尤其的地面不得有残留混凝土等建筑垃圾,施工布置必须符合环保要求;④根据工程区地形地貌条件,施工布置力求紧凑、节约用地;⑤统筹规划、合理布置施工设施和临时设施,尽可能永临结合;⑥参考部分工程经验,工程施工期间主要施工区实施封闭管理。总工期为18个月。1.10工程管理设计根据生产和经营需要,结合太阳能发电设备自动化程度高的特点,遵循精干、统一、高效的原则,对运营机构的设置实施企业管理。参照原能源部颁发的能源人(1992)64号文“关于印发新型电厂实行新管理办法的若干意见的通知”,及原电力部颁发的电安生(1996)572号文件“关于颁发《电力行业一流水力发电厂考核标准》(试行)的通知”的意见,结合本工程的特点,本期太阳能电场考虑设置运行维护及管理人员20人,主要负责本电场安全生产、日常维护等工作。1.11环境保护与水土保持设计根据“谁开发、谁保护,谁造成水土流失、谁负责治理”的原则,凡在生产建设过程中可能造成水土流失的,都必须采取措施进行治理。按照水土流失发生规律,在详细调查、踏勘项目区自然资源和水土流失的基础上,对项目区进行合理、实际、有效的水土流失预测分析,提出项目区因建设项目造成的水土流失综合治理措施,建立沿线水土流失综合防治体系,正确地布设水土保持各项措施,使得工程施工过程中新增水土流失得到有效防治。同时使得原有水土流失得到基本治理,减少项目区因水土流失造成的危害,保护和改善项目区域生态环境,从而实现工程建设运营、生态环境和地方经济的协调持续的发展。本11
项目的建设不仅调整区域内能源结构,提高当地人民的生活质量,促进当地经济的发展,而且区域政府立足区域内丰富的太阳能资源和地域优势,把太阳能电产业作为拉动区域特色经济发展的新兴产业合力攻坚,加速区域内的太阳电产业的规模化发展。同时,项目每年可以节约标煤98800.8t(火电煤耗按350g/kW.h计)。相应每年可减少向大气排放有害气体及废渣和温室气体:粉尘约为5436.391t/a、二氧化碳(CO2)约为115500t/a,二氧化硫(SO2)约为672.00t/a,氮氧化物(以NO2计)约为381.36t/a,碳氢化合物(CnHm)约为3.82t/a,一氧化碳(CO)约为9.66t/a。此外,还可以节约用水约376832.90t/a(火电耗水量3.1kg/kW.h计)。项目建设在一定程度上防止了非再生能源的消耗及其带来的环境问题,具有较大的清洁能源效益,符合可持续发展要求。1.12劳动安全与工业卫生设计太阳能电场在运行过程中应严格执行安全操作规程,对可能存在的直接危及人身安全和身体健康的危害因素如:火灾、雷击、电气伤害、机械、坠落伤害等应做到早预防,勤巡查,消除事故隐患,防患于未然。太阳能发电设备内的任何检修、维护和巡查不允许单人进行作业,太阳能发电设备内部任何电气维修作业均应在本地控制柜处悬挂维修操作标识。1.13项目投资概算工程概算编制依据:1)各专业提供的工作量清单;2)投资估算工程静态投资价格年为2008年第3季度。经计算静态投资454373万元,单位投资为37864元/kW;动态总投资为471331万元,单位投资为39278元/kW;1.14财务评价XXXX太阳能电场拟建120000台1.0kw太阳能发电设备,正常运行期多年平均上网电量28228.8万kw.h.。工程建设期为18个月。建设投资的20%由XXXX太阳能电力有限公司自筹,其余通过银行贷款解决,贷款利率5.94%,贷款期限10年,宽限期2年,流动资金贷款比例为70%,贷款利率为5.31%。清偿能力:理论上项目借款偿还期为7.23年,能够满足贷款偿还要求。盈利能力:按资本金财务内部收益率(所得税后)8%,上网电价为4元/kWh时,投资回收期为7.86,项目具有一定的盈利能力,综上所述,本项目财务评价可行。1.15节能分析11
节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针。因此,节约能源就成为人们生产生活的各个方面都必须认真考虑的问题。太阳能电场在设计、建造和运营过程中,节能措施主要包括电气节能和建筑节能两个方面,具体内容有供配电系统的节能设计、变压器的节能设计、减少线路损耗、提高供配电系统的功率因数、照明的节能设计、节能建筑规划设计、增强建筑维护结构的保温隔热性能、运行管理过程中节能等。太阳能作为一种清洁的可再生能源,其自身就是对传统能源的节约。但是,关于能源的合理运用还是有很多工作可作的,只要结合工程特点,综合利用各种节能技术措施,选择经济合理的节能方案,必定可以获得显著的节能效果。1.16招标方案XXXXXX太阳能电场施工总工期18个月。在该项目核准后,建设单位将根据工程总计划要求进行工程招标工作。根据《中华人民共和国招投标法》和招标工作的有关规定,本工程的工程建设、施工、监理主要设备采购采取定向采购和招标采购,招标采购将委托有相应资质的招标代理公司进行招标工作,部分项目可自行组织招标。对数额较大或工程重要程度较高的项目将采用公开招标的方式,对数额较小项目将采用邀请招标的方式或议标方式进行招标。需招标的项目如下:1)箱式变压器、逆变器等电气设备采购。2)电场内道路施工。3)太阳能发电设备安装工程(包括发电设备安装、电气安装等)。4)太阳能发电设备、逆变器、箱变基础施工。5)工程监理。6)太阳能电场内电气工程(包括110kV线路施工、通信线路施工、箱变安装等)。7)太阳能电场通信线路及设备采购。8)电力电缆采购。9)升压站工程。定向采购的设备为太阳能发电设备,其设备来源是XXXXXXX科技有限公司。该公司是与XX市XX投资有限公司合作企业,而XXXXXXX科技有限公司是太阳能发电设备发明专利持有人和唯一生产企业。1.17结论综上所述,本阶段通过XXXXXX太阳能电场的太阳能资源分析,对11
太阳能发电设备进行了合理布置;经过论证比较,结合工程特点,推荐了加快投产的施工方法;经过工程概算和财务评价,分析了该工程的经济效益和潜在风险。可行性研究设计表明,兴建本工程在技术上是可行的,符合国家产业政策。1111
第二章太阳能资源2.1区域太阳能资源概况我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。据估算,我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ,全国各地太阳年辐射总量达335~837kJ/cm2·a,中值为586kJ/cm2·a。从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、XX、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市,1961年至1970年的平均值,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,年平均晴天为108.5天,阴天为98.8天,年平均云量为4.8,太阳总辐射为816kJ/cm2·a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小,其中尤以四川盆地为最,那里雨多、雾多,晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市,年平均日照时数仅为1152.2h,相对日照为26%,年平均晴天为24.7天,阴天达244.6天,年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。我国太阳能资源分布的主要特点有:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°~35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心;太阳年辐射总量,西部地区高于东部地区,而且除西藏和新疆两个自治区外,基本上是南部低于北部;由于南方多数地区云雾雨多,在北纬30°~40°地区,太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反,太阳能不是随着纬度的增加而减少,而是随着纬度的增加而增长。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。一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区,年太阳辐射总量6680-8400MJ/m2,相当于日辐射量5.1-6.4KWh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富,最高达2333KWh/m2(日辐射量6.4KWh/m2),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为我国太阳能资源较丰富地区,年太阳辐射总量为5850-6680MJ/m2,相当于日辐射量4.5-5.1.0kWh/m2。这些地区包括XX69
西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区为我国太阳能资源中等类型地区,年太阳辐射总量为5000-5850MJ/m2,相当于日辐射量3.8-4.5KWh/m2。主要包括山东、河南、XX东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。四类地区是我国太阳能资源较差地区,年太阳辐射总量4200-5000MJ/m2,相当于日辐射量3.2-3.8KWh/m2。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等地。五类地区主要包括四川、贵州两省,是我国太阳能资源最少的地区,年太阳辐射总量3350-4200MJ/m2,相当于日辐射量只有2.5-3.2KWh/m2。附图:全国太阳能资源分布图2.2太阳能电场测太阳资料太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1.0kW/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。太阳是一个巨大、久远的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×69
1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。华北西北部地区总体是我国日照量二类地区,适宜太阳能发电,而拟开发的地区即处于这一地区。依据当地市县两级气象部门提供的气象资料显示,当地日照时间历史记载的日照量最高值可达2869.1小时/年,历史记载的日照量最低的1997年的平均日照量1835.2小时/年,太阳年曝射量在5470-6051MJ/m2,是华北地区年日照量及光照强度最高的地区,仅比西藏、青海、新疆等日照量一类地区低约100小时。附图:XX区域气候年平均一览表:2.3太阳能电场太阳能资源计算太阳辐射是一种电磁辐射,所有能量都以不同的波长来表现,它是电磁波曲线中重复出现的完整周期。抵达地球的太阳能量的电磁波频谱,可根据波长划分为三个波段:紫外线波段、可见光波段和近红外波段。 紫外线波段(100~380nm):占太阳能量的3%; 可见光波段(380~780nm):占太阳能量的44%,是太阳光谱中唯一能以肉眼见到的部分,应该注意到,可见光波段中太阳光谱强度最高。 近红外波段(780~2400nm):占太阳能量的53%,是热量的波段,虽然不可见,人们因热而有所感觉。69
本太阳能电场日照时间历史记载的日照量最高值可达2869.1小时/年,历史记载的日照量最低的1997年的平均日照量1835.2小时/年,太阳年曝射量在5470-6051MJ/m2,本电场总共设计12万台太阳能利用设备,每台约1m2,其接收太阳能量约为65640~72612MJ。第三章工程地质3.1区域地质概况本项目拟建于XX省XX县城西北约60公里的小觉镇始,至西北的杨家桥乡XX之间的山谷中。场地坡前比较开阔,北高南低。XX县位于冀西太行山东麓,隶属XX省XX市,总面积2648平方公里,其地理位置在东经114°12",北纬38°15",县城距XX市40公里,且毗邻京津地区,朔黄铁路途经XX县,境内国道、省道、县乡公路四通八达,交通运输便利。XX县地处暖温带半干旱大陆性季风气候区,四季分明,温差较大。场址西南7公里处有110kV小觉变电站,并网比较方便。3.1.1地形地貌XX县地形总体趋势西高东低、北高南低。境内最高峰南驼海拔2281m由西向东依次为中心区、低山区、丘陵区。根据XX省1/10万地貌图,拟建场地一带地貌类型属侵蚀构造丘陵亚区,次一级地貌单元为变质岩为主的丘陵小区。地面标高400-500m,相对高差小于200m,山顶浑圆状坡度10-30º。滹沱河河宽谷阔,河谷宽度250-660m,河面宽度130m,河床基岩裸露、河谷局部残留阶地,阶地呈阶梯状,高于河床10-35米为该居民集中居住区。拟建建筑物中,太阳能设备建设在XX以北略偏西的山坡丘陵上;所有构筑物位于滹沱河左岸残留阶地之上。升压站建设在坡脚的平坦处。太阳谷总占地面积约1100亩左右。3.1.2地质构造本区位于中朝准地台的Ⅲ69
及构造单元阜平穹褶束区内。阜平隆起为太古形成的向北东方向收敛,向南突出的多个背斜和向斜组成的帚状构造。断裂与褶皱十分庞杂和发育,岩浆岩体及岩脉侵入较多。主要断裂有燕山期形成的北东向或北北东向新华夏系断裂,呈多字型排列,挽期以来无明显活动。据县志记载,历史上本区未发生过具有破坏性地震。根据《中国地震动参数区划图》(CB1318306-2001)工作区的地震动峰值加速度为0.05g,地震动反映谱特征周期为0.45s,抗震设防烈度为Ⅵ度。3.1.3气象、水文1、气象:本区属温带大陆性季风气候,具有四季分明、冬季寒冷少雪、春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季晴朗少云等特点。平均气温12.8 ℃,极端最高气温42.1℃,最低气温-26.5℃。区域内年日照时间,最高量值2869.1小时/年,最低年份为1977年1835.2小时/年,平均日照量约2567.7小时/年。太阳年曝辐射量在5470-6051mj/㎡,是华北地区年日照量及光照强度最高的地区,仅比西藏、青海、新疆等日照一类地区年日照量低100小时。区内降水量变化比较大,每年平均降雨量648.4mm(1956-2002)年最大降雨量1209mm(1996),降水量多集中在6-9月份,占全年降水量80%以上。且常常发生大暴雨,最大日降雨量762mm(1996)每年蒸发量1658.8mm,最大季节性冻土深度约600mm。本区暴雨中心有两个;一是在岗南水库以南形成了以狮子坪为中心的暴雨区。二是北部合河口乡与灵寿县交界的山区。2、水文:本区属海河流域子牙河水系,流经本区的主要河流为滹沱河及其支流,滹沱河是本区最大常年性河流,发源地于山西省繁峙县,境内流长110km,根据小觉水文站实测资料,多年平均流量6.192×108m³(1955-1997),年最大流量为24.013×108m³(1956)。其余河流均为季节性河流,发源地均在本县。3.1.4区域构造稳定性评价该场区地势起伏较大,地貌类型单一,地层结构较简单,分布较连续,无明显不良地质现象,场区稳定性良好。69
本区域位于低山丘陵,滹沱河河谷及两侧,除河谷局部有第四系松散堆积物外,其它区域岩石裸露,通过调查访问,建设用地及周围邻近区域不存在泥石流物源及产生泥石流动力条件,历史上未发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害,评估区现状地质灾害不发育,地质灾害危险性小。3.2场址区基本工程地质条件1)本区出露地层由太古界及第四系地层组成。太古界阜平(Ar2Fgn)地层出露广泛,占全区总面积70-80%,由一套经区域变质作用而成的黑云母斜长片麻岩及少数角闪斜长片麻岩、变粒岩等组成,裂隙较发育,岩体微风化,风化层厚度约20m。第四系地层分布于山间谷地为河流冲、洪积物、以粉土、粉质粘土为主,其次各沙砾石层厚度3-20m,河谷偶见漂石。2)太阳能设备建设区。太阳谷所建设区域内最高山峰海拔约700m,平均海拔高度400m,山体岩石为太古界阜平群(Ar2Fgn),斜长片麻岩及少数角闪斜长片麻岩、变粒岩组成,裂隙较发育,岩体微风化,风化层厚度约20m。自有记载始,从未有山体滑坡、泥石流等自然灾害发生。3)建设区内位于第四系地层,主要为河流冲、洪积物、以粉土、粉质粘土为主。3.3场址区工程地质条件初步评价根据现场调查及勘探结果,场址区地表主要为河流冲、洪积物、以粉土、粉质粘土;下部为强风化的片麻岩,该岩层分布广泛,稳定性好,承载力高。现场勘察表明,场址区山体平缓,构造稳定,地层结构简单清晰,不存在山体滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷等不良地质现象。建设用地附近由于修建石闫公路,开挖山体、坡脚形成基岩邻空面,存在山体局部小型崩塌的隐患。该项目建筑物规模不大,且较分散,工程建设可能遭受的地质灾害危险性小,工程建设引发或加剧地质灾害的危险性小。该项目只是将太阳能发电设备布置在山坡,其它建筑物布置平坦地带,其危险性是很小的。场址区地下水埋深较深,对工程建设无影响。综上所述:该区工程地质条件良好,适宜太阳能电场建设。3.4施工及生活用水调查根据含水层岩性,本区域地下水赋存条件和水动力特征调查区内地下水主要为基岩裂隙水,松散岩类孔隙水。基岩裂隙水,主要赋存于各类片麻岩及大理石裂隙溶蚀之中,含水层厚度10-20m单井涌水量1-10m³/h,泉流量一般0.3-1.0L69
/s,水质类型为HCO3-ca,矿化度小于0.5g/L,主要分布于河谷两侧基岩区。松散岩类孔隙水,主要分布于河谷阶地,由于河床基岩裸露,且低于阶地底部,富水性较差,单井涌量小于100m³/h,水质类型为HCO3-ca,矿化度小于0.5g/L。据访问当地居民主要利用泉水进行饮用及灌溉。本区地下水的补给来源主要为大气降水,大气降水沿岩石孔隙、裂隙、溶隙垂直入渗,转换为地下水;另外河流侧渗补给也是一种转换方式。地下水动态基本属于降水入渗一径流型。地下水排泄方式以天然排泄为主,人工开采次之。3.5地方建筑材料调查XX地区有丰富的毛石资源,初步确定本工程的建筑物基础可用毛石砌筑。墙体材料可采用本地生产的加气混凝土。当地的混凝土用砂石资源也很丰富。3.6结论及建议综上所述,建设区域内地质条件良好,交通方便,气候适宜,水源充足,光照时间满足要求,且无重要的通讯、军事、矿藏等地下设施,适合本项目的建设。本地区百年一遇洪水位为84.91m,场地自然标高最低处为300m以上,高于百年一遇洪水位,不受洪水威胁。第四章项目任务与规模4.1地区社会经济现状及发展规划XX县位于XX省西部,太行山东麓,西与全国煤炭基地山西省接壤,东临省会XX市40公里,距首都北京260公里,是国家批准的环京津、环渤海开放县之一。总面积2648平方公里,辖23个乡镇713个行政村,46万人口。1999年全县447843人,其中,农业人口413447人,非农业人口34396人。全年人口出生率7.38‰,自然增长率1.82‰;男女比例106.87%,城镇与乡村人口比例5%;有汉、满、壮、回、白、苗、蒙、藏、景颇、朝鲜等17个民族,汉族人口占99.97%。XX县辖12个镇、11个乡:XX镇、东回舍镇、温塘镇、南甸镇、岗南镇、古月镇、下槐镇、孟家庄镇、小觉镇、蛟潭庄镇、西柏坡镇、下口镇、西大吾乡、上三汲乡、两河乡、东王坡乡、苏家庄乡、宅北乡、北冶乡、上观音堂乡、杨家桥乡、营里乡、合河口乡。69
XX县工业独具特色,已经形成以建材、冶金、陶瓷、化工、轻纺、机械产业为主体,布局比较合理的综合性工业结构,各类工业品达到200多种。大力发展非公有制经济,县乡个体工业企业发展到了400多家。经国务院批准,XX县被列为对外国人开放地区,拥有外贸直接进出口权。XX县是国务院确定的山区综合开发试点县之一。具有良好的农业生产条件和畜牧业发展基础,盛产小麦、水稻、玉米、棉花、花生等。近年先后形成了红薯脯、果品、和食用菌等生产、加工专业村,建了八个种植基地、八大林果基地、四大畜禽基地、四大水产品基地,总面积达40余万亩。建立了食品、饮料、畜禽、屠宰等四大农副产品深度开发系列。农业正在向基地化、商品化、产业化发展。围绕旅游资源的开发利用,加大景点和配套工程建设,加大环保工作力度,形成了全社会办旅游的良好趋势。年接待中外游客150万人次。科技、教育、社会事业都有了突飞猛进的发展。4.2电网现状及发展规化太阳能发电项目拟并入小觉110kV变电站,小觉110kV变电站现有规模为一台31.5MVA和一台40MVA主变,为双电源供电.本项目拟并网容量为120MVA,实际并入电网容量远大于现有容量,建议对小觉110kV变电站进行增容改造。4.3工程建设必要性4.3.1太阳能发电工程符合国家新能源政策中国是能源生产和消费大国,随着人口数量的直线型增长与经济条件的迅猛增长,如果是化石能源的短缺给中国社会经济的可持续发展带来了巨大的压力,大力研究开发洁净的可再生能是一项正确、重要的举措。 目前越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能源,寻求经济发展的“新动力”,太阳能是一种洁净的、可再生的新能源,不会造成污染,不仅具有经济性,而且有着独特的发展前景和无限的发展空间.用太阳能在边远地区分供电,既经济又环保,比延伸电网或柴油发电都有明显的优势。太阳能是“取之无尽,用之不竭”因为育孕我们生长的摇篮---地球所以能接受到的太阳能只占套样表面发出的二十亿分之一左右,这些也就相当于全球所需量的3~4万倍。69
再者,太阳和石油、煤炭等矿物燃烧不同,不会导致“温室效益”和全球性气候变化,也不会造成环境污染,所以长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能,大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料,以扩大太阳能的应用领域.特别是在近十年来,在石油了开采量日渐见底和生态环境日益恶化两大危机的夹击之下,我们越来越期盼着“太阳能时代”的到来,从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力设备,其应用十分广泛,在某些领域,太阳能的利用已开始进入实用阶段。我国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代,开始是主要用于空间技术,而后来逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业.截至目前,累计总拨款40多亿人民币,已利用太阳能发电为我国内蒙古、甘肃、新疆、西藏、青海和四川等地共16万无电户解决了用电问题,使他们告别了无电时代。4.3.2缓解供电压力随着经济的增长,用电负荷增长很快,电力供应紧张,制约企业经济的发展。本工程的建设可以缓解电力供应的紧张局面。4.3.3太阳能发电工程节约能源利于环保太阳能是一种很好的清洁可再生能源,再者太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同,不会导“致温室效益”和全球气候变化,也不会造成环境污染。综合考虑上述因素,XXXXXX太阳能发电工程建设具有节能降耗、改善环境的优势,将有良好的经济效益、社会效益和环境效益,项目的建设是必要的。4.4工程建设规模本工程建设规模为太阳能发电120MW。4.5总平面简述本工程所用设备为:120000台太阳能发电设备;480台逆变器;60台箱式变压器,2台并网主变。120000台太阳能发电设备布置在XX北侧偏西的南向山坡上,每台设备的水平间距为3.00m,垂直与山坡的纵向间距为2.50m。每250台左右设置一台逆变器,每8台逆变器设置一台0.4kV箱式变压器,最后集中送往10kV配电室。配电室布置在山坡脚脚下的平坦地带,配电室及变电站占地为35x30m。工程的地理位置、区域位置及总平面布置见附图。69
第五章太阳能发电设备介绍、布置及太阳能电场发电量估算5.1太阳能发电设备介绍太阳能作为世界上最清洁的能源,目前有着广泛的用途。但由于质量、价格的限制,太阳能发电在国内的利用还处在低水平上,与中国的经济发展形成很大的反差。随着人民生产水平的提高,解决偏远地区居民用电问题也摆上了政府的议事日程;同时各类无人值守地点也适合太阳能发电系统,如各类微波传送站、无线发射点、水文监测点等,随着国家对环保要求不断提高,对太阳能发电的需求越来越多,因此迫切需要一些价廉物美的太阳能发电系统。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。本工程属并网运行的发电系统。一套由XXXXXXX科技有限公司提供专利技术、设备的基本的太阳能发电系统,是由光伏组件部分、逆变控制部分和接入电网部分构成,下面对各部分的功效做一个简单介绍:光伏组件部分包括太阳能利用设备、光电转换模块、太阳跟踪系统构成。1)太阳能发电设备工作原理的说明(参照图5-1、5-2、5-3):a 当阳光照射在聚光器3上时,阳光被反射并汇聚到分光镜2上;b 分光镜2将太阳光分解为发电的光(波长为400--1050)和发热的光(波长>1050);c 发电的光被分光镜2反射到聚光电池板1上产生直流电;d 发热的光透过分光镜2汇聚到分光镜2后部的水箱2上取得热量,经水箱内的液体介质导出,提供热利用;e 聚光电池板1后部加装的水箱可将聚光电池板1生产电力过程中的剩余光产生的热导出加以利用;69
f 聚光电池板1及后部加装的水箱和分光镜2及后部的水箱通过支架固定在聚光器支架6上,反光板3也固定安装在聚光器支架6上。g 聚光器支架6及其以上部分固定安装在太阳光跟踪装置上,跟踪装置由支架底座7、支架支撑滑轨8、丝杠9、纵向运动旋转台10、水平运动旋转台11、纵向运动旋转台驱动电机12、水平运动旋转台驱动电机13组成。h水平运动旋转台驱动电机13驱动水平运动旋转台11及其以上部分做水平旋转运动,完成太阳水平运动轨迹的跟踪;纵向运动旋转台驱动电机12驱动纵向运动旋转台10和丝杠9做纵向运动,并与支架支撑滑轨8形成四连杆运动机构,使聚光器支架6及其以上部分做俯仰运动,完成太阳纵向运动轨迹的跟踪。i水平运动旋转台11及其以上部分固定安装在支架4上。j融冰、融雪装置电热膜5安装在聚光器3的背面,遇冰雪天气时,加热聚光器3,使附着在聚光器3反光面的冰、雪融化。通过聚光透镜获得了500倍聚光度,最大聚光透镜的口径为1.13米,可将光聚在1cm2的面积上,该装置功率330~400W,每3个聚光镜为一个单位,成倒品字型排列,一个单位的装置的功率约为1.0kW。该装置充分利用了大型抛物面聚光镜、抛物柱面聚光镜、平面反射镜采光面积大,普通加工精度条件下成本低。聚光透镜聚光的效果好,小口径的聚光透镜成本低的特点,将其组合在一起,即获得了极高的聚光度。2)太阳跟踪系统太阳跟踪系统采用当地太阳经纬度规律定位(时钟定位)、光追踪定位、太阳能电池最大功率定位,三者结合逐步趋近的方式,使定位精度达到+/-0.5度以下,满足定位精度的需要。3)技术指标1.跟踪起控角度:1°--10°(不同应用类型) 2.水平(太阳方位角)运行角度:Ⅰ型0°-360°,Ⅱ型-20°-+200°3.垂直(太阳高度角)调整角度:10°--120°(太阳光与地面夹角)4.传动方式:丝杠、涡轮蜗杆、齿轮5.承载重量:10Kg--500Kg6.系统重量:2Kg--500Kg69
7.电机功率:0.4W--15W8.电源电压DC6V--24V9.运行环境温度:-40--85℃10.运行时间≥10万小时11.室外全天候条件运行4)逆变控制部分逆变器的作用就是将太阳能电池方阵低压直流电逆变成交流电。主要组成包括直流侧电缆、光伏并网逆变器、直流侧防雷配电、交流侧防雷配电、交流侧电缆、通讯监控装置等。直流侧电缆,光伏组件所发电力经由直流侧电缆接入光伏并网逆变器,直流侧电缆推荐选用阻燃、铠装电缆。电缆的线径需根据电缆的长度和载流大小进行选择。如果电缆需走桥架,推荐选用耐火规格的。光伏并网逆变器,52个阵列并联组成一个方阵,接入一台SG250K3逆变器,每台逆变器接入的电池功率:20*52*240=249600Wp。整个系统共接入480台逆变器.5)直流侧防雷配电为了减少光伏阵列到逆变器之间的连接线,每台逆变器前的52个阵列用9台光伏阵列防雷汇流箱,系统共用4320台光伏阵列防雷汇流箱;每台逆变器的52个阵列用一台250K直流防雷配电柜系统共用480台250K直流防雷配电柜。6)交流侧防雷配电每台逆变器后接一台250K3的交流防雷配电柜,具有网侧断路器、防雷器,发电计量表;并可为多台逆变器提供并网接口(含断路器)。7)交流侧电缆指从逆变器到并网接口之间的连接部分。交流侧电缆推荐选用阻燃、铠装电缆。电缆的线径需根据电缆的长度和载流大小进行选择。如果电缆需走桥架,推荐选用耐火规格的。8)通讯监控装置和并网逆变器进行通讯通讯方式的选择:69
本地:RS485(1KM以内)远程:以太网或GPRS。和环境监测仪配套使用(适用于多机版监控软件)对于大型的光伏电站,为防止因停电而导致数据丢失,选配1台UPS电源给监控装置供电。9)接入电网部分本项目采用二次升压方式,光伏并网逆变器输出电压为400V,50Hz,接入0.4KV开关柜,每8台逆变器为一组,接入一段母线,经一台2500KVA的升压变压器升压至10KV,总计需要60台升压变压器,再经由两台75MVA升压变压器升压至110KV并网。5.2太阳能利用设备的维护、清洗、防风、防冻、巡检等的处理措施。1)太阳能利用设备的清洗:每两台太阳能利用设备之间,设置一台清洗喷淋装置。根据实际污染情况,确定清洗频率,自动或人工控制,在太阳能利用设备非工作期间进行清洗。如遇特别情况,附加人工清洗。在每年冬季来临前及结束后,进行人工清洗,以保障过冬和冬季过后太阳能利用设备的发电效率。2)太阳能利用设备的防风:太阳能利用设备受强风影响的部分主要是聚光器。采取的防风措施是:在电场内定点设置测风装置,由计算机或由人工控制、调节太阳能利用设备的聚光器采取避风措施。即在遇到八级以上风力持续作用时,太阳能利用设备的聚光器转向与地面水平位置,减小迎风面,规避风力对太阳能利用设备的破坏。3)太阳能利用设备的防冻:太阳能利用设备有可能受到冻害影响的部分是聚光器和太阳能利用设备的光跟踪装置的机械旋转台部分。聚光器在遇到冻雨、雪时,有可能会影响其工作。采取的防冻措施是,在聚光器背面加装电热膜,遇到冻雨、雪时,通过计算机或人工启动电热膜进行化冰、化雪工作,保障太阳能利用设备的正常工作;光跟踪装置的机械旋转台部分的防冻措施是:首先,在设计上保证该装置具有防水性,避免水渗入内部,而在遇到低温天气时结冰。其次该装置采用工程塑料为主要制造材料,由于工程塑料基本不具有热传导性,其表面温度与环境基本相同,在遇到高湿度情况时,不会在其表面结水而至冻害。4)太阳能利用设备的维护:太阳能利用设备69
在正常运行时,由中央计算机进行各项性能、工作参数的监控,不需人工的日常维护,只在遇到故障时,通过计算机报警,由修理人员进行故障排除工作。5)太阳能发电场的巡检:采取分组设立巡检员的方式,对太阳能利用设备的工作进行人工辅助巡检。巡检的内容是:聚光器受污染程度、聚光精度、聚光器跟踪一致性、风力、降水等情况。辅助计算机进行监控。5.3太阳能发电设备外形图(图5-1)(图5-2)69
(图5-3)1.聚光电池板及散热水箱2.分光镜及散热水箱3.聚光器4.支架5.电热膜6.聚光器支架7.支架底座8.支架支撑滑轨9.丝杠10.纵向运动旋转台11.水平运动旋转台12.纵向运动旋转台驱动电机13.水平运动旋转台驱动电机注:1和2通过安装在反光板支架上的三角架支撑或设计其它方式固定。5.4太阳能发电设备总体布置本太阳能电场总体布局分为3个单元,分为光伏组件部分、逆变部分和并网发电部分组成,每250个太阳能利用设备(含太阳跟踪装置)为一组,接入一台逆变器,每8台逆变器配置一台箱式变压器,总计需要60台箱式变压器,箱式变压器升压至10KV后接于10KV母线,10KV母线分为两段,再进行二次升压,利用两台75MVA变压器升压至110KV,与系统并网。太阳能电场总体框图如下:设备布置根据场地条件,对本太阳能电场的布置如下:69
光伏矩阵依据山地地形,布置在阳面的山坡上,依地势进行布置,并网逆变器布置在山脚,升压变压器紧邻并网逆变器布置,在山脚设置10KV配电室和110KV并网电站。5.5太阳能电场预计年上网电量估算本电场总计需要12万个太阳能利用设备,每个太阳能利用设备的发电量为1.0kW,本工程所在地日照量最高值达2869.1小时/年,历史记载的日照量最低的1997年的平均日照量1835.2小时/年,由此估算年上网电量为22022.4~34429.2万kw.h,平均年上网电量为28228.8万kw.h。第六章电气6.1电气一次6.1.1电场内集电线路接线本太阳能电场安装单机容量为250kW的太阳能逆变器(机组)480台,逆变器(机组)出口电压为0.4kV。太阳能电场采用二次升压方式,一次升压采用太阳能发电设备与箱变一机一变接线方式,该接线电能损耗少、接线简单、操作方便,且任何一台太阳能机组故障不影响其它太阳能机组运行。太阳能机组第一次升压到10KV电压等级,再经两条10KV线路接至两台75MVA升压变压器的低压侧,进行二次升压,升压至110KV与系统并网,鉴于本太阳能电场内基本上是山地,采用架空线路比电缆线路造价低,经二次升压后的汇流线拟采用架空线路。250kW机组出口电压为0.4kV,通过2根YJV22-3×150+1×70,1kV的电力电缆并联敷设接至箱变,箱变高压侧电压为10kV,容量为2500kVA,鉴于本太阳能电场内基本上是山地,采用架空线路比电缆线路造价低,经一次升压后的汇流线拟采用架空线路。太阳能发电设备布置。480台太阳能发电设备汇成2回110kV架空线路,1回接引240台太阳能电机组。按各台机组均满发、主干线回路的电压损失不大于5%进行校核,110kV集电线路导线截面选用3×300mm2。2回110kV架空汇流线路接入小觉110kV变电站的110kV母线。6.1.2主要电气设备选择(1)箱式变压器为保证机组所发电力安全可靠地送出,选用运行灵活、操作方便、免维护、安装施工简便、性价比高的美式箱变。69
变压器型号:S11-2500/10额定电压高压侧10kV低压侧0.4kV额定容量2500kVA阻抗电压6.5%联接组别D,yn11调压范围10±2×2.5%高压负荷开关油浸式负荷开关(2)10KV开关柜选用KYN28A-12型开关柜内配ZN73A-12真空断路器(3)升压变压器变压器型号:SPFS3-75000/110额定电压高压侧110kV低压侧10kV额定容量75MVA阻抗电压10.5%联接组别Y,yn11调压范围121±2×2.5%(4)110KV屋外配电装置1.高压断路器:SF6断路器,额定电流3150A,开断电流40kA;2.高压隔离开关:GW4-126型,额定电流1250A,热稳定电流31.5kA;3.电流互感器:110kV,额定电流2X600A;4.避雷器:69
Y10W-100/206W;5.电压互感器:TYD110/√3-0.01H;(5)电力电缆由太阳能发电设备控制柜至10kV升压变压器低压侧(0.4kV)的线路采用2根YJV22-3×150+1×70,1kV电缆并联敷设;(6)太阳能发电设备太阳能发电设备采用光伏发电,逆变器容量250kW,额定电压0.4kV。出厂功率因数设定为1.0,功率因数可调节的范围在-0.98~+0.98。6.1.2过电压及接地随着光伏、太阳能发电系统容量的增大,接地技术已成为电站可靠、安全运行的一个重要因素。对于接地体的设计,应使系统在尽量降低成本的前提下降低系统的接地电阻。a.合理选择机房位置,使机房地基选择在电阻率较低的土壤周围。这一点不容易做到,特别是对于光伏、太阳能发电系统电站,机房往往受自然条件限制。另一个办法是在机房附近土壤电阻率较低的地方(如溪流边、水池边等潮湿地带)做为接地点,由于接地引入线的电阻相对于土壤电阻可忽略不计,采用略长的接地引入线引至土壤电阻率较低的地方总的来说仍可大大降低接地电阻。b.加压法。土壤压力越大,土壤电阻率越低。在做地基时将接地体深埋在机房下面,由于机房自身的重量可使接地电阻减小。在光伏、太阳能发电系统基础建设时可在基础梁下面预埋上扁铁、角钢等接地体。并做好合适的接地引入线,由于光伏、太阳能发电电站机房内蓄电池等设备均有较大的重量,地基会下沉,从而使地基下面土壤压力增大,以减小土壤电阻率。另外一种方法是将接地体打入地中,由于打入土中的接地极使接地极周围土壤压力增大,从而减小了土壤的电阻率。c.69
使用化学降阻剂。化学降阻剂一般采用高分子合成树脂和电解水溶液再加入固化剂混合而成,这种混合物注入接地电极周围,并经过一定时间的凝固,变成固体与液体的共存状态,固体是树脂的网络结构分子,液体是电解质的水溶液。电解质起导电作用,树脂大分子将水包裹在网格之内防止流失,采用降阻剂后可使接地电阻大大降低。光伏、太阳能发电系统多数安装在寒冷地带,其凝固时间较长,此时应调节固化剂用量来减少凝固时间。6.2电气二次6.2.1概述本太阳能电场工程安装480台单机容量250kW的发电设备,发电机出口电压为0.4kV,经一机一变升压为10kV,再经由两台75MVA升压变压器升压至110KV并网。以2回架空线路送入小觉110kV变电站的110kV母线。6.2.2太阳能电场计算机监控系统6.2.2.1概述太阳能电场工程按照“无人值班,少人值守”的原则设计。太阳能发电设备采用全计算机方式进行监视控制。为了提高整个太阳能电场的整体管理水平和自动化水平,初步确定在小觉110kV变电站建立集中控制管理中心,各太阳能电场的监控系统可利用光缆连接起来,形成集中监控网络,可在集控中心对各太阳能电场进行集中控制和管理。以实现对整个太阳能电场的运行管理。太阳能电场工程分为三级监控;第一级为就地控制单元级,可在各台太阳能发电设备的就地控制屏上或升压站设备的就地控制屏上,对单元设备进行就地监控;第二级为集中监控级,可在原有水电站中控室的控制台上通过操作员工作站对太阳能发电设备及升压站设备进行集中监控;第三级为调度级,可在电力系统的XX区调对太阳能电场实施实行遥测。6.2.2.2太阳能发电设备计算机监控系统(1)系统结构太阳能发电设备计算机监控系统由各太阳能发电设备就地监控系统和主控级计算机系统以及通信网络构成。a主控级配置主控级设置1台主计算机/服务器、1台操作员工作站、1台打印机、1套UPS电源装置以及相应的配套软件等,以完成各太阳能发电设备的数据采集及运行参数的监视、太阳能发电设备开/停机控制、故障报警、数据存储及与升压站监控系统通信等功能。运行人员通过彩色屏幕显示器和键盘、鼠标实现对各太阳能发电设备的监控。69
另外,在本电场项目公司管理楼和XXXX太阳能电力有限公司管理楼分别配置远方监视终端各一套,可通过音频通道和Internet对太阳能电场进行远程监视和管理。b太阳能发电设备就地监控系统对应于每1台太阳能发电设备,配置1套太阳能发电设备就地监控系统。太阳能发电设备的就地监控系统主要包括两部分:第一部分为计算机控制单元,控制模块由PLC或微计算机构成,并配有输入/输出接口、人机接口设备(MMI)、通信接口设备等,它的主要功能是程序控制太阳能发电设备,完成太阳能发电设备的监控功能;第二部分为同步并网及功率控制单元,由变频器组成,它的主要功能是使太阳能发电设备并网及运行当中的功率控制。c数椐通信网络每台太阳能发电设备就地监控屏配置1个工业以太网交换机,沿集电线路每11台为1组(共分成3组),经工业以太网交换机和光纤线路构成现地光纤网。每个就地光纤网再连接到上位机系统的交换机,组成整个太阳能发电设备计算机监控系统网络。网络速率为100Mbps。(2)太阳能发电设备的保护a太阳能发电设备电气保护太阳能发电设备继电保护按GB14285-93《继电保护和安全自动装置规程》、《继电保护和安全自动装置通用技术条件》(DL400-91)、及有关标准进行配置。配有电流速断、过电流、过负荷及低电压保护,保护装置动作跳开太阳能发电设备出口与电网连接的空气断路器并发出信号及进行发电设备事故停机。(3)箱变的控制、保护、测量信号按GB14285-93《继电保护和安全自动装置规程》,箱变高压侧配置负荷开关加全范围熔断器作为短路和过载保护,箱变低压装设自动空气断路器作为短路和过载保护。箱变低压侧测量电流、电压、功率等参数,信号送入太阳能发电设备就地监控屏。为能在中心站中控室太阳能电场监控主机上监视箱变的状态,箱变的测量及保护动作信号就近接入太阳能发电设备计算机控制单元。因此,在太阳能69
发电设备就地控制屏上要求预留与箱变测量、保护回路的I/O接口和RS-485接口。太阳能发电设备的控制、保护及测量信号的电源由太阳能发电设备现地屏配套提供。6.2.3继电保护对中心升压站的10KV、110kV母线上的主设备,配置如下主保护:6.2.3.1站用变压器保护场用变保护分主保护和后备保护,主保护设置限时电流速断保护,后备保护设置过电流保护,保护动作于断开站用变10kV断路器。配置零序过电流保护,保护动作于信号或跳闸。此外,还配置温度保护和过负荷告警保护。6.2.3.210kV线路保护10kV进线保护配置限时电流速断和过电流保护,保护动作于断开本进线断路器;配置零序过电流保护,保护动作于信号或跳闸。6.2.3.310kV并联补偿电容器组保护10kV并联补偿电容器组配置电流速断保护、过电压保护、零序电压保护和低电压保护等。保护动作于断开电容器组回路断路器。6.2.3.4110KV系统保护110KV保护配置主变保护配置差动保护、后备保护、非电量保护等110KV线路保护配置光纤纵差保护、后被保护等110KV母线配置母线保护6.2.4计量系统本电场的计量点在中心升压站110kV母线的出线侧,在连接本电场的出线上按1+1原则配置0.2S级的远方电能量计量表,并配置一台电能量远方终端,采集电能表的信息后远传到XX供电公司电能量计量主站系统,根据需要再转送华北网调。6.2.4.1自动控制要求控制方式:电脑远程无线监控。69
6.2.4.2控制水平:自动实时监控至每一台发电设备。6.2.4.3控制系统功能;1)监控发电电压、电流、功率输出,汇总并显示日、月、年或指定一个时间段的发电量;若发现有某台发电设备功率输比其他设备异常,立即报警并显现出具体位置、编号。2)监控水温,提供日、月、年或指定一个时间段的热水量。3)监控光跟踪系统电机运行,故障报警。4)监控风力,八级以上风力持续时,即将聚光器水平放置。5)人工施行雨天、雪天发电设备聚光器规避。6)除雪、除冰装置运行实时监控,故障实时报警,并显示具体位置、设备编号。6.2.4.4设备选型:以质量、价格为依据,市场随机采购。6.2.4.5电源要求:220V市电。在市电停电、太阳能发电启动的情况下,接入自发电。6.2.5电气二次设备布置太阳能电场计算机监控系统的主控级系统设备布置在小觉110kV变电站中控楼的中控室,机组就地控制设备布置110KV升压站内。6.3通信系统6.3.1行政和生产调度通信根据太阳能电场规模及系统调度和设备管理,在原有水电站设置具有调度功能的数字式程控交换机,实现与电力系统、电信公网之间的通信联网,满足电场内生产调度和行政通信要求。6.3.2太阳能电场内通信太阳能电场内设置一套5信道集群移动通信系统以满足太阳能电场基建施工指挥、生产检修、电场调度及场内应急通信等多种情况的需要。集群系统以4线E&M接口接入电场程控交换机,实现有线、无线及对外的通信联络。并配置3部移动车载台和20部手持机。69
本太阳能电场内每台太阳能发电设备之间和太阳能发电设备与控制室之间的人员通信,通过车载台和对讲机进行,并辅以手机进行通信。基本可以满足本太阳能电场内设备维修、巡视工作的需要。69
表6-2主要电气设备表序号设备名称规格单位数量备注一、电气一次1太阳能发电设备Pn=250kW,Un=0.4kV台4802机组保护控制柜套480机组配套3太阳能利用设备套1200004美式箱变S11-2500/10台605电力电缆YJV22-3×150+1×70,1kVkm206电力电缆YJV22-3×50,10kVkm67电缆终端热缩型YJV22-3×150+1×70,1kV个4808电缆终端冷缩型YJV22-3×50,10kV个2009升压变压器SPFS3-75000/110台21010KV开关柜KYN28-12面7011架空线LGJ-3×240km40二、电气二次1主机(服务器)套1含键盘等外设2操作员工作站套1含键盘等外设3工业以太网设备套14光缆(多模)km275调制解调器台26彩色打印机台17远方监视终端套2含键盘等外设三、通信系统1移动车载台台32手持机部203集群机动通信系统套1含辅助设备69
第七章工程消防设计7.1工程概况XX太阳谷项目拟装机总容量120MW,共安装120000台单机容量为1.0kW的太阳能发电设备,480台逆变器,60台10kV变压器,2台110kV主变压器。另需建设10kV配电室一座。火灾危险性分类为丁类,防火等级为二级。本工程主控制室布置在小觉镇水电站已有的建筑物内。7.1.1消防设计依据(1)《建筑设计防火规范》GB50016-2006;(2)《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-96;(3)《电力工程电缆设计规范》GB50217-94;(4)《电力设备典型消防规程》DL5027-93;(5)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2004;(6)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;(7)《室外给水设计规范》GB50013-2006;(8)《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88。7.1.2一般设计原则根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-96的要求,电场的消防设计贯彻“预防为主,防消结合”的设计原则,针对本工程的具体情况,积极采用先进的防火技术,做到保障安全,使用方便,经济合理。7.1.3机电消防设计原则依据《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-96及《电力设备典型消防规范》DL5027-93进行电场内电气设备的消防设计。7.1.4消防总体设计方案电场消防由业主单位和当地消防部门配合进行统一管理,本电场不设专门消防机构,但配备一名消防管理人员,义务消防员为职工总数的50%,轻度火灾由电场自行扑灭,若发生重大灾情,可由当地消防部门支援共同扑灭火灾。本工程110KV升压变及主控制室纳入小觉镇水电站消防体系内。7.2工程消防设计7.2.1建筑物火灾危险性分类及耐火等级69
场内箱变、10KV变压器室的火灾危险性为丁类,耐火等级为二级。在10KV变压器室内设置火探管消防系统,与变电室内消防报警系统连锁。7.2.2主要机电设备消防设计本电场主要机电设备为太阳能发电设备及其配套的箱式变电站。太用能发电设备的消防将按机组厂商的要求进行配置。箱式变电站的消防将遵循《电力设备典型消防规程》(DL5027-93)的要求进行配置。太阳能发电设备采用机组-箱式变电站的单元接线方式,而且分布非常分散,箱式变电站采用油浸式变压器,配备相应的小型灭火设备。7.3施工消防在电场施工过程中,应制定并落实施工现场的消防安全制度、消防安全操作规程;对施工人员进行消防安全教育和培训;制定并落实消防安全检查制度和火灾隐患整改制度;制定易燃易爆化学物品使用和存储的防火、灭火制度和措施;按照有关规定配置消防器材;建立并落实消防设备,并对设备和器材进行定期检查、维修和保养;建立完善的消防档案。在施工组织报告中应对施工现场可能存在火灾隐患的问题进行专门论述,并提供合理的预防措施和紧急事件处理预案。制定详细的施工现场消防安全防护措施,方案中应包括:施工场区的平面布置图;施工现场消防领导小组、义务消防队等消防组织及其职责;生活办公区、料场区、施工区、消防设施等的消防管理要求;电气焊、用火用电、油漆及防水作业等专项消防安全制度。第八章土建工程8.1太阳能电场场区工程地质条件及工程等级8.1.1建筑物的工程规模及工程等级XX太阳能电场项目拟装机总容量120MW,共安装120000台单机容量为1.0kW的太阳能发电设备,480台逆变器,60台10kV变压器,2台110kV主变压器。另需建设10kV配电室一座。根据《建筑结构可靠度统一标准》本项目所有建筑物的建筑结构安全等级为二级,重要性类别为乙类。地基基础设计等级为二级。抗震设防类别为丙类。10kV配电建筑面积为264㎡结构形式暂定为砖混结构,火灾危险性分类为丁类,防火等级为二级。69
8.1.2设计依据设计依据的规范主要有:设计依据的规范主要有:(1)《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001(2)《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002(3)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001(4)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002(5)《高耸结构设计规范》GB50135-2006(6)《砌体结构设计规范》GB50003-2001(7)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(8)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(9)工程建设标准强制性条文《房屋建筑部分》(10)《建筑设计防火规范》GBJ16-1987(2001年出版)8.1.3工程地质条件太阳能设备建设区。太阳谷所建设区域内最高山峰海拔约700m,平均海拔高度400m,山体岩石为太古界阜平群(Ar2Fgn),斜长片麻岩及少数角闪斜长片麻岩、变粒岩组成,裂隙较发育,岩体微风化,风化层厚度约20m。建设区内位于第四系地层,主要为河流冲、洪积物、以粉土、粉质粘土为主。本区地震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。8.2主要建筑物设计8.2.1太阳能发电设备基础设计因该设备体积较小、重量较轻,主要荷载为风荷载的影响,采用一般的地基基础设计方法可以满足结构要求。从场区地层条件看,场址区地基岩土主要为河流冲、洪积物、以粉土、粉质粘土为主,承载力均可满足太阳能发电设备基础建设要求,工程场地为对抗震设计有利地段。附近无影响场地稳定的不良地质作用发育,场地内地下水位埋藏较深,对基础和施工无影响。本电场工程共安装120000台1.0kW太阳能发电设备,拟定发电设备基础采用现浇钢筋混凝土独立基础,基础底部平面呈边长1.2m的正四边形,高度为0.8m,基础埋深大于1.0米,基础下设100mm69
厚C15素混凝土垫层。基础中预埋连接塔筒的底法兰段。混凝土设计强度等级为C25F100。由于本地区冬季气温较低,冻土层较深,基础开挖和混凝土施工时,应避开冬期施工。下阶段应进行工程地质的详勘工作,为基础设计提供必要的依据。基坑开挖、回填及基础混凝土的施工应遵循太阳能发电设备厂家提出的施工技术要求和我国相关规程规范。8.2.2箱式变压器基础10kV箱变设计容量为2500kVA,考虑现场实际地基情况比较好,无需处理地基,其基础可采用天然地基上的浅埋基础进行设计,根据箱式变压器厂家提供的箱式变压器外形尺寸,基础采用C25F100现浇钢筋混凝土独立基础,8.2.3箱式逆变器基础箱式逆变器变设计容量为250kW,基础处理形式同上。8.2.410kV配电室及主变本项目建设一座10kV配电室。该配电室为单层建筑。结构形式为砖混。建筑物长度32.0米,宽度7.5米,高度4.2米。该建筑墙面外装修采用建筑外瓷砖,主体以白色为主配搭以浅兰色。建筑烧结黏土空心砖。屋面采用水泥珍珠岩保温,聚氨酯弹性涂膜防水层。屋面为无组织排水。门窗为塑钢门窗。基础采用墙下条形毛石基础。设2台110kV主变,容量为75MVA。基础采用常规处理。该项目的控制室设在小觉镇水电站已有的建筑物内。8.3生活给排水设计本期工程中职工生活用水量很少,采用小觉镇水电站原有系统,本期不再考虑。8.4采暖、通风按照《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》DL/T5035-2004规定对电场内需要设置采暖通风的建筑物构筑物进行采暖通风布置。主要建筑物为10KV变电室。在10KV变电室内设置轴流风机自然进风机械排风。主控制室内布置小觉镇水电站已有建筑物内,通风空调不再考虑。69
第九章施工组织设计9.1施工条件9.1.1工程条件XX太阳谷项目拟建于XX省XX县城西北约60公里的小觉镇始,至西北的杨家桥乡XX之间的山谷中。国道、省道、县乡公路四通八达,交通运输便利。XX太阳谷地面标高400-500m,相对高差小于200m,山顶浑圆状坡度10-30º。场区内土地大部分为荒岗。拟建建筑物中,太阳能设备建设在山坡丘陵上;所有建筑物位于滹沱河左岸残留阶地之上。依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),场地土的类型为中硬土,场地类别为Ⅱ类,场地所处位置属对建筑抗震有利地段。本区地震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05。9.1.2水、电供应条件、通讯条件及建筑材料9.1.2.1施工用水太阳谷施工现场生产、生活、消防用水量为150t/d。本区域内及附近无现存取水点。场区地下水较为丰富,但地下水位较低,施工期可打深井供应现场施工用水和生活用水。9.1.2.2施工用电太阳谷现场施工用电负荷为120kW,施工用电可从临近变电站引接10kV线路,以架空线路进入现场,并设临时变压器,把10kV降至380V/220V来满足施工和生活用电需要。本期太阳谷场内太阳能发电设备基础施工可采用30kW柴油发电车发电,采用发电车发电移动方便,适应太阳谷场分散的施工特点,此时不需要专门架设施工专用临时线路至每个太阳能发电设备。9.1.2.3通信线路现场施工的通讯可以用对讲机或手机联络业务,指挥施工。9.1.2.4建筑材料太阳谷场建设所需的建筑材料中,如钢材、水泥、砂石、木材、油料等可到XX县市场购买。一般机械维修设施设在现场,必要的部件加工及机械维修可去XX县或XX专业厂家。9.1.3工程施工特点69
太阳能发电设备、逆变器、低压变压器因其设备性质决定,单机工程相对分散。太阳谷场内布置120000台太阳能发电设备、480台逆变器、60台10kV变压器成组布置,所以基础施工只能分散进行。其基础地基根据勘测结果和基础设计,因为该设备体积小,重量轻,一般不需要对需要地基进行处理。9.2施工总体布置9.2.1总体规划总布置规划原则:根据本工程特点,在施工布置中考虑以下原则:太阳谷场施工期可利用场区空旷、植被较少的地区,选择离各施工点等距离的地方布置设备及材料仓库等临时生产、生活区。根据本工程特点,在施工布置中考虑以下原则:①施工总布置遵循因地制宜、有利施工、方便生活、易于管理、安全可靠、经济适用的原则;②充分考虑太阳能发电工程布置的特点;③根据工程所在地将来草坪的种植,工程施工期应避免环境污染,尤其的地面不得有残留混凝土等建筑垃圾,施工布置必须符合环保要求;④根据工程区地形地貌条件,施工布置力求紧凑、节约用地;⑤统筹规划、合理布置施工设施和临时设施,尽可能永临结合;⑥参考部分工程经验,工程施工期间主要施工区实施封闭管理。9.2.2施工方案本项目的施工,因为除了10kV配电室及办公设施属较大一点的建筑外,其它大都是零星较小的建、构筑物及设备基础,且山地布置,不易采用规模化、机械化的施工,故采用以人工为主的施工方式。将建筑材料人工运至山上,就地组织施工。逆变器为箱式,直接做混凝土基础即可。10kV配电室、110kV升压变压器基础及架构等,在建筑地按照常规方式施工。9.3施工交通运输9.3.1对外交通运输本太阳谷场位于XX县东北部,距XX县直线距离约30km。太阳谷场附近有111国道通过,从111国道到太阳谷场有乡间水泥路面和上山的碎石路,69
道路经局部改建后可满足设备运输要求。本工程主要设备体积均比较小,普通是村级公路均可运输,故不予特殊考虑。9.3.2场内交通运输场内交通线路规划:太阳谷场的施工及检修道路同永久道路一同考虑,按通向各机位修建。在太阳谷场中沿太阳能发电设备沿线修建干道,再由干道修建通向各机位的支路。永久道路长约18km,为山岭重丘三级公路标准,荷载设计标准为:公路—Ⅱ级。场内道路的一般最小圆曲线半径65m,极限最小圆曲线半径30m。道路坡度考虑车辆长期行驶,不宜过陡,除局部高差比较大的地方的坡度可达到10%外,其余路段坡度均控制在8%以下。在转弯处,路面要适当加宽,路面坡度要减缓。施工道路采用宽9m的砂石路面,施工结束后,路宽改为3.5m的砂石路面。具体可根据现场实际情况进行设计、平整、修建以满足施工和检修的要求。9.4输电线路架设从配电室到小觉110kV中心升压站的输电线路为架空电线,线杆按照有关规定安装合格后,即可分区分组架设电线。所有动力电缆、控制电缆和光缆安装,按设计要求和相关规范施工,所有电线为架空线,先进行埋杆,后进行架线。分段施工,分段验收。9.5施工总进度9.5.1分项施工进度安排工程从施工年度第1月1日起开工,安排2个月的施工准备。第3月1日起进行场内临时道路的施工,第6月1日工程完工;第3月1日起进行太阳能发电设备、箱式逆变器、箱式变压器基础工程施工,第10月15日工程完工;第4月1日进行配电室、主变的施工,第7月15日完工。场外输电线路架设,从第6月1日起,第9月1日工程完工;场内输电线路铺设,从第11月1日起,第14月1日工程完工;太阳能发电设备主要设备的运输从第8月1日开始,第10月底结束;太阳能发电设备的安装工程从第11月1日开始,第16月15日安装结束;最后进行监控系统的联调,从第16月15日开始,整个工程于第18月31日竣工。9.5.2施工进度控制69
本工程施工控制进度为:(1)太阳能发电设备、逆变器、箱变基础施工;(2)太阳能发电设备、逆变器、箱变的安装;(3)变电站土建工程施工及设备安装;(4)场内输电线路的敷设。其中外部条件也是控制施工进度的重要方面。要抓住控制性关键项目,合理周密安排。施工总工期为18个月,以上几项要交错安排,同时进行,保证总进度按期完成。第十章工程管理设计10.1管理方式本工程拟定装机容量为120MW,太阳谷场内布置120000台太阳能发电设备、480台逆变器、60台10kV变压器成组布置,由投资方组建项目公司进行统一运营管理。10.2运营管理机构根据生产和经营需要,结合太阳能发电设备自动化程度高的特点,遵循精干、统一、高效的原则,对运营机构的设置实施企业管理。参照原能源部颁发的能源人(1992)64号文“关于印发新型电厂实行新管理办法的若干意见的通知”,及原电力部颁发的电安生(1996)572号文件“关于颁发《电力行业一流水力发电厂考核标准》(试行)的通知”的意见,结合本工程的特点,本期太阳能电场考虑设置运行维护及管理人员20人,主要负责本电场安全生产、日常维护等工作。10.3主要生产生活设施本电场主要生产生活设施与水电站共用,本工程不另行设置生产生活设施。第十一章环境保护与水土保持11.1环境保护11.1.1环境概况11.1.1.1自然环境(1)地理位置XX县是一个有着光荣历史传统的革命老区。地处XX69
省西部,太行山东麓,辖23个乡镇,717个行政村,土地总面积2648平方公里,人口45万。XX县东距省会XX市30公里,距京深、石太高速公路25公里,距首都北京260公里,距XX机场50公里。境内出省路7条,国省道4条,县乡骨干公路180条,总里程1630公里,公路四通八达,交通便捷。朔黄铁路途径XX80公里,建有7个车站。本项目拟建于XX省XX县城西北约60公里的小觉镇,至西北的杨家桥乡XX之间的山谷中。场地比较开阔,北高南低。(2)地形地貌XX县地形总体趋势西高东低、北高南低。境内最高峰南驼海拔2281m由西向东依次为中心区、低山区、丘陵区。根据XX省1/10万地貌图,拟建场地一带地貌类型属侵蚀构造丘陵亚区,次一级地貌单元为变质岩为主的丘陵小区。地面标高400-500m,相对高差小于200m,山顶浑圆状坡度10-30º。滹沱河河宽谷阔,河谷宽度250-660m,河面宽度130m,河床基岩裸露、河谷局部残留阶地,阶地呈阶梯状,高于河床10-35米为该居民集中居住区。拟建建筑物中,太阳能设备建设在山坡丘陵上;所有建筑物位于滹沱河左岸残留阶地之上。(3)气候、气象气象:本区属温带大陆性季风气候,具有四季分明、冬季寒冷少雪、春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季晴朗少云等特点。平均气温12.8 ℃,极端最高气温42.1℃,最低气温-26.5℃。区域内年日照时间,最高量值2869.1小时/年,最低年份为1977年1835.2小时/年,平均日照量约2567.7小时/年。太阳年曝辐射量在5470-6051mj/㎡,是华北地区年日照量及光照强度最高的地区,仅比西藏、青海、新疆等日照一类地区年日照量低100小时。区内降水量变化比较大,每年平均降雨量648.4mm(1956-2002)年最大降雨量1209mm(1996),降水量多集中在6-9月份,占全年降水量80%以上。且常常发生大暴雨,最大日降雨量762mm(1996)每年蒸发量1658.8mm,最大季节性冻土深度约600mm。本区暴雨中心有两个;一是在岗南水库以南形成了以狮子坪为中心的暴雨区。二是北部合河口乡与灵寿县交界的山区。(4)水文69
水文:本区属海河流域子牙河水系,流经本区的主要河流为滹沱河及其支流,滹沱河是本区最大常年性河流,发源地于山西省繁峙县,境内流长110km,根据小觉水文站实测资料,多年平均流量6.192×108m³(1955-1997),年最大流量为24.013×108m³(1956)。其余河流均为季节性河流,发源地均在本县。(5)土壤植被XX县有林地面积87万亩,占总面积的21.9%,森林覆盖率47.8%,乔木树种有槐、杨、榆、核桃、柿、板栗、枣、柳、椿、油松、落叶松、白桦、柞树、苹果、梨、桃、杏、沙果、李等。灌木树种有:沙棘、葡萄、柴穗槐、胡枝子、绣线菊、荆条、花椒、鼠李、山杏等。草本植物有:线叶菊、蒿类、芦苇、苔草等。森林中栖息着狍子、狐狸、野猪、野兔、獾、松鼠、野鸭、大雁等数几十种禽兽。但项目场址区域植被主要为稀薄的新生林木和草本植物,动物生物量相对较低,区域内无珍贵的动植物、名胜古迹和军事设施等环境保护敏感目标。土壤主要以褐土为主,褐土面积占XX县土地面积的88%,其它土壤主要是棕壤、草甸土和亚高山草甸土。土壤母质以花岗岩、片麻岩为主,有少量石灰岩和页岩分布。(6)生态环境XX县农林牧矿产资源丰富。初步探明境内共有铁矿石、石灰石、大理石、花岗岩、硅石、金银矿、矿泉水等49种矿藏。总储量60亿立方米、120亿吨,品种丰富,材质之好,在太行山区首屈一指。境内有宜林山场232万亩,宜牧山场120万亩,发展林牧业有得天独厚的优越条件。境内有岗南、黄壁庄两座大型水库,总库容23亿立方米;滹沱河纵贯县境200华里,泾流量.11.6立方米,河床陡,落差大,可利用水能8.5万千瓦。全县水域面积46万亩,可利用的养殖水面10万亩,是发展水产养殖的理想之地。11.1.1.2社会经济环境XX县位于XX省西部,太行山东麓,西与全国煤炭基地山西省接壤,东临省会XX市40公里,距首都北京260公里, 是国家批准的环京津、环渤海开放县之一。总面积2648平方公里,辖23个乡镇713个行政村,46万人口。69
1999年全县447843人,其中,农业人口413447人,非农业人口34396人。全年人口出生率7.38‰,自然增长率1.82‰;男女比例106.87%,城镇与乡村人口比例5%;有汉、满、壮、回、白、苗、蒙、藏、景颇、朝鲜等17个民族,汉族人口占99.97%。XX县辖12个镇、11个乡:XX镇、东回舍镇、温塘镇、南甸镇、岗南镇、古月镇、下槐镇、孟家庄镇、小觉镇、蛟潭庄镇、西柏坡镇、下口镇、西大吾乡、上三汲乡、两河乡、东王坡乡、苏家庄乡、宅北乡、北冶乡、上观音堂乡、杨家桥乡、营里乡、合河口乡。XX县工业独具特色,已经形成以建材、冶金、陶瓷、化工、轻纺、机械产业为主体,布局比较合理的综合性工业结构,各类工业品达到200多种。大力发展非公有制经济,县乡个体工业企业发展到了400多家。经国务院批准,XX县被列为对外国人开放地区,拥有外贸直接进出口权。XX县是国务院确定的山区综合开发试点县之一。具有良好的农业生产条件和畜牧业发展基础,盛产小麦、水稻、玉米、棉花、花生等。近年先后形成了红薯脯、果品、和食用菌等生产、加工专业村,建了八个种植基地、八大林果基地、四大畜禽基地、四大水产品基地,总面积达40余万亩。建立了食品、饮料、畜禽、屠宰等四大农副产品深度开发系列。农业正在向基地化、商品化、产业化发展。围绕旅游资源的开发利用,加大景点和配套工程建设,加大环保工作力度,形成了全社会办旅游的良好趋势。年接待中外游客150万人次。科技、教育、社会事业都有了突飞猛进的发展11.1.2环境保护措施设计11.1.2.1环境质量现状及保护目标(1)环境质量现状根据现场踏勘,并利用当地环境质量监测资料进行类比分析,本期太阳能电场区域内空气、噪声等环境质量现状相对较好,环境空气质量满足《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二级标准要求;环境噪声质量满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)1类标准要求;区域径流主要是滹沱河,滹沱河是本区最大常年性河流,发源地于山西省繁峙县,境内流长110km,根据小觉水文站实测资料,多年平均流量6.192×108m³(1955-1997),年最大流量为24.013×108m³(1956)。水质符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准。工作区下游有岗南、黄壁庄两座大型水库为XX市提供部分饮水。69
区域生态环境相对单一,山体表层覆土土质贫瘠、植被稀薄,有植被处基本为草本植物,仅山谷南侧山体有少部分人工种植的木本植物,但生长情况很差,整个山谷两侧的山体现状为不适宜植物生长的荒山,从自然因素和社会因素方面分析,该区域存在风化、林木砍伐、水土流失等环境问题。(2)环境保护目标项目场址周围无珍稀动植物资源、风景旅游区、国家、省、市级重点保护单位和军事设施。根据本工程重点的环境潜在问题,即施工期间的噪声、扬尘,运行期间电力设备的电磁辐射以及项目建设的生态破坏所加重的区域水土流失等,项目建设的环境保护对象为区域内的活动人群、现有林木和草本植被和野生动物群落。结合国家及XX省的环境保护法律、法规,确定主要的环境保护目标如下:①施工期的环境保护设计,采取有效措施治理施工期扬尘和机械噪声、施工垃圾等对区域环境质量的影响;②运营期的环境保护设计,废光伏电池单独存放、由厂家回收,加强运营期管理确保区域人群和野生动物种群不受项目电磁场影响;③区域内生态环境的保护设计,加强施工期的环境保护管理,合理对项目施工规划和布局,控制现有植被的破坏和新增水土流失问题,尤其是控制和减小对现有林地和草场植被的占用和破坏;④对人群健康和环境卫生安全的保护设计。综上所述,项目实施的确定具体的环境保护对象和目标详见表11-1。表11-1项目环境保护对象及目标69
内容类型污染源污染物及破坏保护对象保护目标大气污染物施工期:场地开挖、建筑材料的搅拌、交通运输等过程粉尘扬尘施工人员及周围的植被《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中二级标准水污染物施工期:施工人员的生活污水及石料加工、混凝土养护、机械清洗等产生的生产废水砂石、SS、CODCr及油污等施工人员的饮用水源及区域地表径流《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准,生产及生活污水排放符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,饮用水执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)运行期:工作人员的生活污水及升压站的油污水固体废物施工期:清洗车辆、施工人员的生活垃圾及建筑废弃物等建筑垃圾生活垃圾建筑垃圾工业固体废物场区及周边的径流、地下水及现场工作人员《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)《一般工业固体贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)运行期:现场工作人员的生活垃圾、废光伏电池噪声施工期:施工爆破、设备及交通运输等机械噪声机械噪声施工人员及运行维护与管理人员,同时考虑周围的栖息的野生动物种群《声环境质量标准》(GB3096-2008)的1类标准—电磁辐射110kV架空线路工频电场工作人员及周围的无线电和电视等电器设备等《作业场所工频电场卫生标准》(GB16203-1996)生态环境地表的占用和破坏新增水土流失量及植被的减少现有植被及水土保持措施等水土流失防治I级标准11.1.2.2评价依据及标准(1)评价依据69
《中华人民共和国环境保护法》,1989年12月26日;《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,1997年3月1日;《中华人民共和国大气污染防治法》,2000年9月1日;《中华人民共和国水污染防治法》,1996年5月15日;《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,2005年4月1日;《中华人民共和国水土保持法》,1991年6月29日;《电磁辐射环境保护管理办法》,[1997]国家环保局第18号令;《建设项目环境保护管理条例》,1998年11月29日,国务院第253号令;《环境影响评价技术导则·声环境》(HJ/T19-1995);《环境影响评价技术导则·非污染生态环境》(HJ/T19-1997);《固体废物鉴别导则》(试行),2006年4月1日;《国家危险废物名录》(环发[1998]089号);《辐射环境保护管理导则·电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-1996);《水土保持综合治理规划通则》(GB/T15772-1995);《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.1~16453.6-1996)。(2)环境质量标准《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中二级标准,即日平均SO2为0.15mg/m3,TSP为0.30mg/m3;《声环境质量标准》(GB3096-2008)的1类标准,即夜间为45dB(A)和昼间为55dB(A);《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准。(3)污染物排放标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准;《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90);《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997);《作业场所工频电场卫生标准》(GB16203-1996);《大气污染物综合排放标准》(6297-1996)无组织排放监测浓度限值。11.1.2.3环境影响分析及防治措施69
(1)大气的环境影响分析及防治措施项目施工期的土方挖掘和爆破、物料运输及搅拌使用、施工现场内车辆行驶等将产生粉尘和少量尾气污染。项目施工期不同施工活动的主要大气污染源和污染物排放情况见表11-2。表11-2施工阶段主要大气污染源和污染物施工阶段污染源污染物场地平整建筑垃圾、推土机、铲车、运输车辆扬尘、汽车尾气土石方开挖裸露地面、土方堆场及装卸、挖土机、铲车、运输车辆扬尘、汽车尾气主体工程建材堆场及装卸、混凝土加料及搅拌、运输车辆扬尘、汽车尾气由于施工区布置分散,并且工程区域内风速较大,粉尘和大气污染物的扩散随机性和波动性较大,将造成施工场地的总悬浮颗粒物(TSP)暂时阶段性升高,降低了项目区域内的空气环境质量。施工粉尘污染不仅对施工人员的健康产生影响,同时在强风蚀作用下容易产生扬尘污染,在周围的植被上附着而影响到其光合作用,对植物生长产生不利影响。项目对大气环境影响采取的具体防治措施如下:施工期对开挖、骨料破碎等采取湿式作业操作,土方回填后的剩余土石方及时清运,尽快恢复植被,减少风蚀强度;同时对施工及运输的路面进行硬化和高频洒水,限制运输车辆的行驶速度,并保证运输石灰、砂子、水泥等粉状材料的车辆覆盖蓬布,以减少撒落和飞灰;加强施工管理,提倡文明施工,确保建筑材料堆场以及混凝土搅拌应定点定位设置并采用防尘措施,并避免在大风天施工作业,尤其是引起地面扰动的作业。随着项目施工的完成,项目不会再对周围大气环境产生影响。(2)噪声的环境影响分析及防治措施项目施工期噪声的主要来源是开挖爆破、混凝土搅拌、砂石料加工及机动车辆行驶等机械噪声(85-100dB(A))。施工噪声的衰减计算采用处于无指向性点声源的几何发散衰减公式进行预测:Lp=LPo-20Log(r/ro)-△L…………………(1)式中:Lp—距声源r(m)处声压级,dB(A);Lpo—距声源ro(m)处声压级,dB(A);△L—各种衰减量(除发散衰减稳外),室外噪声源△L取为零,dB(A)。69
根据公式(1)对主要机械噪声源的衰减达标距离预测计算的结果见表11-3。表11-3部分机械设备的噪声值及达标距离序号建设阶段机械名称噪声源声级dB(A)衰减达标距离(m)昼夜1地基挖掘装卸机7611.2112.2挖掘机8222.4223.92基础施工混凝土振捣机7314.179.4电焊机7017.856.2钻孔机7531.6100.03设备安装升降机7017.856.24运输车辆8056.2177.8项目场址区域周围方圆1.0公里内没有长驻居民和生产劳动人群,根据表11-3中的预测结果,项目施工和运行期的噪声主要影响到场址区域内的工作人员和周围栖息的野生动物种群。项目对噪声环境影响采取的具体防治措施如下:加强施工噪声的管理,做到预防为主,文明施工,避免夜间施工,并施工中采用低噪声设备、加强对设备的维护保养和分时段的限制车流量及车速,减少噪声污染。做好施工人员的个人防护,合理安排工作人员轮流操作施工机械,减少接触时间并按要求规范操作,使施工机械的噪声维持在最低水平,对高噪声设备的工作人员,应配戴防护用具、耳罩等。同时,在生活区等构筑物的设计中应充分考虑噪声达标的衰减距离,并对相应的建筑物进行噪声防护方面的考虑,尽可能采用多孔性吸声材料建立隔声屏障、隔声罩和隔声间等。通过以上的措施,可以有效的减低噪声对区域环境和工作人员的影响。同时,项目建设的影响区域相对较小,原有栖息的少量野生动物可以迁往它处栖息,对整个区域的动物种群分布影响微小。(3)废污水的环境影响分析及防治措施69
项目施工期的废水污染源主要是施工废水、生活污水和设备及车辆的冲洗水。其中施工过程中砂石料加工废水、混凝土养护废水及施工机械的清洗废水等施工废水由于污染物主要是砂石,并且分部分散不宜收集,对此采用临时简易的沉淀池对其沉淀后浇洒路面和绿化。而施工期工作人员产生的生活污水由于其中还有大量的有机污染物质及病原体,需要对其进行分区集中处置消毒后排放或利用。施工期生活用水按100L/人.d考虑(排放系数取0.8),生活污水约为16.0-32.0t/d(施工定员:高峰400人,平均200人);电场值班人员生活污水按70L/人.d考虑,排放量为1.40t/d(拟建电场管理和维护人员约为20人)。运行期全部生活废水均经过污水净化设备净化后循环利用。项目施工和运行期间生产的污废水量较小,经以上处理后利用不会对区域径流、地下水和工作人员的饮用水安全产生影响。(4)固体废弃物的环境影响分析及防治措施项目施工期的固体废弃物主要是施工弃渣和生活垃圾,其中施工弃渣包括废弃土石及建筑垃圾等,生活垃圾主要是场区内工作人员产生的厨余和拆除的废包装物。施工弃渣必须堆放至规定的渣场,施工中严禁随意弃渣。为了避免堆渣场的新增水土流失,采取工程措施与植物措施相结合方法,对施工弃渣进行防护。同时对施工废弃土石及建筑垃圾在土地整理和回填过程时采取就地填埋以实现场地内平衡和铺设道路,以减少外运;生活垃圾以每人每天产生生活垃圾0.7kg/人.天计,施工期生活垃圾约140-280kg/d(施工定员:高峰400人,平均200人),运行期生活垃圾约为14.0kg/d(拟建太阳能电场管理和维护人员约为20人),生活垃圾装袋丢弃在垃圾桶里,应安排专职环卫工人集中收集并及时由环卫部门定期及时清运填埋处理,以避免垃圾中的有机物的腐烂及蚊子、苍蝇和鼠类的孳生。运营期的固体废物主要是废旧的光伏电池,废电池要单独存放由厂家回收。经此项目施工和运行期的产生的固体废弃物对场址区域环境基本无影响。(5)电磁辐射的环境影响分析及防治措施项目运营期的电磁辐射主要产生于新建的110kV送出线路。项目输电线路采用架空输送。经调查该项目拟建区及周围无其他电磁辐射源,环境电磁辐射水平呈现天然水平量,说明电磁辐射环境本底值好。项目建设过程中拟采用的电磁辐射环境保护措施如下:①110KV架空线路导线边线向外侧水平延伸垂直地面形成两平行面区域,20m内不得居住建筑物及人群活动各类场所等。②变压器设备距离25m内不得有居住建筑物及人群活动各类场所等。69
(6)区域生态环境的影响分析及保护措施本期太阳能电场工程所处区域是以少量人工林和草本植被为主的山梁区域,植被相对单一,野生动物相对较少,存在风化、林木砍伐、水土流失等环境问题。项目建设中施工期对区域脆弱的生态环境影响主要表现为太阳能光伏发电设备安装的施工、公用设施的施工、电场内外道路的修建、临时便道修建等工程,不仅需要动用土石方,而且有大量的施工机械及人员活动,其将对原有稀薄而且生态脆弱的植被破坏而造成土壤的侵蚀及新增水土流失;同时,项目建设大量的永久占地和临时占地将破坏和暂时性改变原有区域内植被、地貌,将对区域内现有植被生态环境和景观生态将产生一定的影响。为了减少对区域植被的破坏和占用,最大限度的保护现有植物物种和植被面积,项目建设过程中拟采用的生态环境保护措施如下:a.合理规划和设计项目对土地的永久占用和临时占用,尤其是优化运输路网,并根据公路削坡的高度、坡度等情况,确定适宜的护坡形式,采取必要的措施防止随坡溜弃土石碴,压埋植被,并在道路两侧种植绿化树木;b.施工期间严格按设计规划制定位置来放置各施工机械和设备,并尽量减少大型机械施工,有效的控制占地保护现有植被;c.施工结束及时采取植被措施和相应的绿化对临时占地进行恢复,对项目永久占地采取异地还林植草的方式进行生态补偿,,降低对项目建设对区域生态环境不利影响;d.加强对工作人员关于野生动植物保护的宣传教育,并做好生态环境保护的监督工作;e.严格执行区域水土保持设计中提出的工程措施和植物措施。(7)区域的环境效益分析项目的建设不仅调整区域内能源结构,提高当地人民的生活质量,促进当地经济的发展。而且区域政府立足区域内丰富的太阳能资源和地域优势,把太阳能电产业作为拉动区域特色经济发展的新兴产业合力攻坚,加速区域内的太阳电产业的规模化发展。同时,项目每年可以节约标煤98800.8t(火电煤耗按350g/kW.h计)。相应每年可减少向大气排放有害气体及废渣和温室气体:粉尘约为12787t/a、二氧化碳(CO2)约为27167.3t/a,二氧化硫(SO2)约为69
1580.7t/a,氮氧化物(以NO2计)约为897t/a,碳氢化合物(CnHm)约为9t/a,一氧化碳(CO)约为22.7t/a。此外,还可以节约用水约874999.8t/a(火电耗水量3.1kg/kW.h计)。项目建设在一定程度上防止了非再生能源的消耗及其带来的环境问题,具有较大的清洁能源效益,符合可持续发展要求。11.1.3环境管理与监测计划工程建设主管部门和地方环保行政主管部门按有关法律法规对工程环境保护工作进行监督和管理。环境监测是环境保护管理和监督的基本手段和信息基础。在电场施工建设和运行期间,通过监测各种污染源和环境因素,应用监测得到的反馈信息,反映施工和运行期实际产生的环境影响,并能及时发现问题和修正环境保护设计中措施的不足。本项目建设过程中的环境监测(包括废污水监测、大气污染监测、噪声监测、植被与植物监测和人群健康监测等)及监测项目、监测地点和监测时段与频次依据国家颁布的环境监测标准,项目监测的具体内容详见项目的环境影响评价报告文件。工程设兼职环境监理人员1人,施工期负责监督检查承包商就施工区环保措施的实施情况及质量,并接受有关部门的监督和管理;运行期负责太阳能电场的环境管理工作,检查运行期环境措施,确保环保设施的正常运行。一旦发生环境纠纷及时向地方环保部门申报,并采取相应的控制措施。11.1.4结论及建议拟建项目符合国家能源产业政策,在落实XXXX太阳能电场工程的环境影响报告提出的环境保护措施后,对生态环境及周围人群的影响较小。从环境保护和可持续发展的角度分析,项目建设可行,选址合理。在项目实施、运行过程中落实好报告中提出的各项污染防治和生态保护措施,并重点做好以下工作:(1)施工活动严格限制在征地范围内,防止破坏征地范围以外的植被,并且施工中应严格按照施工规范要求,尽可能减少占地和破坏现有植被。工程完工后要及时对临时用地进行土地平整及绿化,恢复并补偿地表植被;(2)施工期间生活污水、生活垃圾和建设垃圾的无害化处理及文明施工等有效措施的落实和实施;69
(3)场区噪声源要做好防噪工作,使场界外的噪声达到《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008)Ⅰ类标准;(4)场区内在变电站及升压变电器周围设置警示牌,并作电磁辐射影响监测,防止电磁辐射污染;(5)工作人员要增强环境风险防范意识,制定风险应急预案,坚决杜绝污染事故发生;(6)项目建设必须严格执行环境保护“三同时”制度。项目竣工后,建设单位按规定程序申请项目竣工环境保护验收;(7)请当地环境保护局负责该项目施工期间的环境保护监督检查工作,并建立监测和监管制度。11.2水土保持设计11.2.1水土保持的设计依据根据工程可研阶段设计成果开展水土保持设计,主要依据的规程规范和标准:(1)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98); (2)《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-96);(3)《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.1-16453.6-1996);(4)《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774-1995);(5)《水利水电工程设计工程量计算规定》(SL328-2005);(6)《生态公益林建设技术规程》(GB/T18337.2-2001);(7)《水土保持监测技术规程》(SL277-2002);(8)《开发建设项目水土保持工程概(估)算编制规定》(水利部2003年67号文)。11.2.2水土保持的原则及目标69
根据“谁开发、谁保护,谁造成水土流失、谁负责治理”的原则,凡在生产建设过程中可能造成水土流失的,都必须采取措施进行治理。按照水土流失发生规律,在详细调查、踏勘项目区自然资源和水土流失的基础上,对项目区进行合理、实际、有效的水土流失预测分析,提出项目区因建设项目造成的水土流失综合治理措施,建立沿线水土流失综合防治体系,正确地布设水土保持各项措施,使得工程施工过程中新增水土流失得到有效防治。同时使得原有水土流失得到基本治理,减少项目区因水土流失造成的危害,保护和改善项目区域生态环境,从而实现工程建设运营、生态环境和地方经济的协调持续的发展。以上基本防治目标具体落实到6个控制性目标:扰动土地治理率、治理度、控制量、拦渣率、植被恢复系数和林草植被覆盖率,各目标的数值见表11-4。11-4项目水土保持防治目标值表序号目标数值序号目标数值1扰动土地治理率90%以上4拦渣率90%以上2水土流失治理度90%以上5植被恢复系数90%以上3水土流失控制量1800t以上6林草植被恢复系数约45%11.2.3工程区水土流失现状及成因分析XX省环绕北京、天津,是京津的主要水源地和生态屏障。多年来这个省水土流失严重,据国家公布的遥感调查数据,到2000年,XX省仍有水土流失面积6.3万平方公里,占全省总面积的三分之一,每年流失的土壤达2.37亿吨,造成生态环境恶化,水、旱、风沙灾害频繁,直接影响京津地区生态安全。拟建项目所在区由于历史原因造成该区植被稀少,土层较薄,水土流失严重,流失面积是XX县总国土面积的68.6%,一般侵蚀模数为1450吨/年.平方公里,严重的水土流失现状不容忽视。项目在建设过程期间,伴随着太阳能发电设备基础开挖、安装场地平整、施工道路施工、临时堆土等施工活动,将扰动原地表、破坏地表形态、损坏植被,导致地表裸露、土层结构破坏,尤其是项目建设对现有植被和水土保持工程措施的破坏等导致区域场址内一定的新增水土流失。11.2.4水土流失量的预测和防治责任范围根据水土保持方案编制深度应与主体工程设计深度一致的原则,水土保持方案总体设计深度为可行性研究报告深度,方案设计水平年为工程竣工验收后的1.0年。项目建设工期18个月69
(包括施工准备期),根据工程性质,水土流失预测时段分为基本建设期(包括施工准备期)和自然植被恢复期,重点预测基本建设期内的水土流失。通过相关工程水土流失实测资料类比分析,结合工程实地查勘,确定工程各施工部位扰动后的土壤侵蚀模数;并根据工程单元的扰动面积及侵蚀时间,采用经验公式法预测工程建设可能造成的水土流失量。经预测,工程建设扰动地表面积170hm2,,工程土石方开挖总量为54.3万m3,回填利用后弃渣1.2万m3,预测时段内新增水土流失量为0.9416万t。根据水土流失预测结果,为了使防治措施体系做到合理布设,根据工程建设活动的总体布局、施工工艺、建设过程中所造成水土流失的类型、数量、分布等特点,将工程水土流失防治区分为太阳能发电设备基础工程、道路工程、输电线路、临时施工场地四个区域单元,防治责任面积为25.17hm2;直接影响区主要为征地地区外5m范围,防治责任面积为0.251hm2。11.2.5水土保持措施项目区域内的水土保持总体布局原则为:工程措施和植物措施相结合,形成完整的防治体系。根据不同的施工区特点,建立分区防治措施体系,即工程水土保持措施以“点”为防治重点,实现以“点”带“面”,做好项目区水土流失防治工作。工程水土流失分区防治措施体系见表11-5。表11-5水土流失分区防治措施表序号防治分区防治措施1太阳能光伏发电设备区1、平衡施工,场地平整、土方开挖与混凝土基础浇注进度须按比例进行;2、控制作业场地面积,减少占用现有稀薄植被;3、迎风坡施工时,应采取固定破面的措施;2场内道路1、道路应尽量顺应场址区域的自然走向和坡度设计,遵循多填少挖;2、坡面整治,合理设计路网,减小占地和植被破坏;3、经过林地及草地的永久道路须经过铺装硬化;4、永久道路两侧应栽种防风固沙的植被;3输变电线路1、场地平整;2、沟道的防护;3、编制土袋拦挡;4临时施工区1、土地平整并布设弃土整形、编织袋装土铺盖等临时防护措施;2、设置格网挡土墙、坡面排水等;3、植被恢复。针对项目区内水土流失的分区特点,为实现工程的水土保持防治目标,依据水土保持总体布局确定的工程水土流失分区防治具体措施如下:(1)太阳能发电设备防治区为了保护珍贵的表土资源,施工前对太阳能发电设备69
占地区的表土进行剥离临时堆放,用于该区植物措施覆土。建设期间为了减少土石方的重复搬运,考虑每台发电设备预留地设置临时堆土场,集中堆放发电设备和输电线路临时弃渣。在防治措施上采取集中堆置,土堆下部用填土草袋拦挡,遇大风大雨天气用防雨布苫盖。在大风干燥的季节必要时采用洒水车进行喷洒,防止风蚀。施工结束后在风塔基础外围空地,覆土绿化恢复植被。(2)道路施工防治区根据施工组织设计,对场内施工主干道和支线道路路面考虑硬化,同时设置边坡防护、截排水等工程防护措施,确保道路路基及边坡稳定。水保方案中新增道路防护带和施工期临时防护措施,可有效减轻降雨及大风造成的水土流失。(3)输变电线路防治区依据项目区的地形地貌和太阳能发电设备的布置情况,优化设计减少占地,送出工程为同塔架设架空线路。输电线路区施工期扰动面积较小,扰动区施工后期受人为活动影响较小,水土流失轻微,施工结束后撒播草籽绿化,短期内将自然恢复植被。(4)临时施工场地防治区临时施工区主要是混凝土拌和场地、材料堆放和加工场地。该区域施工期间多为临时建筑物遮挡,水土流失轻微。该区防治要求主要是施工前清理表土、施工期间临时防护及工程竣工而终止使用后,拆除覆盖物并进行土地平整,覆土恢复植被。11.2.6水土保持监测水土保持监测的目的是为了对工程建设过程中的水土流失进行适时监测和监控,及时掌握建设过程中水土流失的成因、数量、强度、影响范围及后果等指标,了解水土保持方案实施后各种措施的防治效果及取得的效益,及时采取相应的防控措施,最大限度的减少水土流失。同时也为工程建设和运营期间水土保持各项措施的落实和监督管理提供依据。通过水土保持监测,积累水土流失预测的实测资料和数据,为确定预测参数、预测模型服务,最大限度的为提高生态效益提供基础数据。69
项目的水土保持监测工作由工程建设单位负责组织实施,委托具有水土保持监测资质的单位承担,监测单位按方案中的监测要求和《水土保持监测技术规程》(SL277-2002),编制监测方案和实施监测计划,开展水土保持监测工作,监测成果实行年报制度定期向水行政主管部门报告,并在水土保持设施竣工验收时提交专项监测报告。按水土保持方案的要求由监测单位编制监测实施计划并负责实施,其监测布点、检测内容、方法、时段和频率见表11-7。表11-7水土保持监测计划表监测时段监测区域监测点监测内容监测频次建设期太阳能发电设备区挖、填边坡,表土暂存场扰动地表面积、破坏植被面积及变化情况;水土流失量;挖、填方量;扰动地表面积,破坏植被面积,在施工前、中、后各监测一次;水蚀量在每年7-9月每月一次,遇大暴雨(日降雨量>50mm)加测一次;风蚀量在每年11月至来年3月各测一次;堆土数量、高度、占地面积,挖填方量在施工前、中、后各监测一次。道路路基边坡输变电线路挖、填边坡临时施工场地施工作业面植被恢复期太阳能发电设备区表土暂存场各区域水土流失量的变化情况,防治措施的实施数量及效果观测,水土流失面积,林草措施成活率、盖度,灰渣流失量。水蚀量在每年7-9月每月一次,遇大暴雨(日降雨量>50mm)加测;风蚀量在每年11月至来年3月各测一次;各项防治措施实施后的拦渣保土效果在工程施工前后各测定一次,各区域林草措施成活率、保存率、生长状况及盖度春秋两季各测定一次。道路道路防护林临时施工场地施工作业面11.2.7水土保持设计评价结论项目在建设、运行的过程中所产生的水土流失,随着水土保持措施的全面实施将会得到基本控制,即工程施工扰动破坏的土地治理率达到90%以上;水土流失治理程度达到90%以上;拦渣率达到90%以上;植被恢复率达90%以上,施工区林草植被覆盖率约45%。故从水土保持综合治理的角度出发,在采取设计方案中有效的水土流失防治措施的前提下,本工程建设是可行的。建设单位在工程建设过程中要重点做好以下工作:(1)按照水土保持设计方案抓紧落实资金、管理等保证措施,做好69
本方案下阶段的工程设计、招投标和施工组织工作,加强对施工单位的管理,切实落实水土保持“三同时”制度;(2)加强水土保持工作建设监理工作,确保水土保持工程建设质量;(3)建设单位要按照《开发建设项目水土保持设施验收管理办法》的规定,及时配合当地水土保持局组织水土保持设施的验收。11.3环境保护及水土保持投资概算11.3.1编制依据(1)定额参考国家经济贸易委员会〔2002〕15号文,2002年发布的《电力建设工程概算定额》(2001年修订本);(2)《工程勘察设计收费标准(2002年修订本)》;(3)《国家计委、国家环境保护总局关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知》(计价格[2002]125号);(4)环境保护、水土保持措施设计资料。本阶段的设计工程量、设计图纸、施工方法、施工总进度等资料。(5)XX省现行有关规定、价格文件。11.3.2环境保护工程投资项目的环境保护投资费用构成由环境保护工程费、独立费用和基本预备费构成,其中环境保护工程主要项目划分为:水土保持工程、水环境保护工程、大气环境保护工程、生活垃圾处理工程、噪声环境保护工程和环境监测等。本工程的环境保护工程的静态投资为190.0万元,见表11-8。上述环境保护工程投资基本上可有效地保护区域环境质量和控制水土流失量,使本项目对区域环境所带来的不利影响降至最小。项目建设过程中应确保各项环境保护措施的资金落实到位。11-8环境保护工程投资预算序号项目合计(万元)备注一环境保护措施费34.001大气环境保护工程6.0洒水车及运行费用等69
2固体废弃物处理工程5.0垃圾箱及环卫清运费用等3生态保护工程20.0现有植被的保护等设施4人群健康保护3.0宣传及人员体检费等二水土保持措施费70.01工程措施23.0场地平整,边沟排水及护坡等2植物措施24.0裸露地表种草防护及外围绿化等3施工临时工程23.0挡土、拦渣等三监测费用10.01环境监测5.0水、气和噪声等监测费2水土保持监测5.0植被及水土流失量等四独立费用45.01咨询及勘测10.0根据发改委收费文件2工程建设监管3.0按(一、二、三)×2.5%计3水土保持设施补偿32.0按1元/m2计五基本预备费20.00其中包含其他税费等,按(一、二、三、四)×10.0%计六总投资179.0第十二章劳动安全与工业卫生12.1设计依据、任务与目的12.1.1设计依据本工程劳动安全与工业卫生部分设计依据以下法律法规及技术规范与标准:《中华人民共和国劳动法》《中华人民共和国安全生产法》《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》DL408-91《电业安全工作规程(电力线路部分)》DL/409-91《电力设备典型消防规程》DL5027-9712.1.2劳动安全与工业卫生预评价的主要结果太阳能电场的建成运行必须坚持“安全第一,预防为主”的方针,加强运行管理,实现全员、全过程、全方位的管理和监督,保证场内各类设备的安全经济运行和工作人员的人身安全。69
太阳能电场应设置专职的安全员,对新员工进行安全教育培训,取得上岗证才可进行工作,对已有员工定期进行安全规程的培训考核,考核合格后方可上岗工作。制定太阳能电场的各项规章制度,包括安全工作规程、消防规程、工作票制度、操作票制度、交接班制度、巡回检查制度、操作监护制度,并认真贯彻实施。12.1.3劳动安全与工业卫生设计任务和目的太阳能电场在运行过程中应严格执行安全操作规程,对可能存在的直接危及人身安全和身体健康的危害因素如:火灾、雷击、电气伤害、机械、坠落伤害等应做到早预防,勤巡查,消除事故隐患,防患于未然。太阳能发电设备的任何检修、维护和巡查不允许单人进行作业,太阳能发电设备内部任何电气维修作业均应在本地控制柜处悬挂维修操作标识。12.2工程安全与卫生危害因素分析12.2.1施工期危害因素施工期的主要危害安全的因素有太阳能发电设备的吊装及施工用电安全。施工用电配电箱可能存在漏电问题,导致现场人员误触电,故应设置明显警示标识;由于太阳能发电设备布置分散,需进行多次改线和引接线操作,故要求设置专人负责场内施工配电。12.2.2运行期危害因素太阳能电场运行期间存在主要危害因素有火灾、设备损坏、电气伤害和电磁波辐射等。由于太阳能发电设备在野外恶劣环境下运行,在高温、低温、破坏风况等情况下均可能导致太阳能发电设备机械损坏,例如雷击、冻裂、聚光镜折断等情况,故在极恶劣天气情况下,应停止一切户外维修、巡查工作;电气伤害主要发生在巡查、维修和维护过程中,因此严格遵守操作规程进行将避免电气伤害的发生;太阳能发电设备为机电一体化系统,在运行过程中存在一定的电磁波辐射,但太阳能发电场区1000m距离内基本没有居民,故电磁波不会对附近居民产生影响。太阳能电场场内集电线路的运行、维护也潜在着一定的危害。太阳能电场场址处冬季户外温度很低,在冬季进行维护时应注意冻伤等问题。69
12.3劳动安全与工业卫生对策措施12.3.1施工期间对策措施太阳能电场施工过程中发电设备的安装为主要危害因素,在发电设备安装前,业主单位、设备供应商、监理单位、工程承包商等相关部门人员应对此召开专题联络会,以确定符合实际情况的安装方案。工程承包商应根据最终确定的安装方案进行专项施工组织设计,并报业主、监理单位审核并备案。太阳能电场内其他工程施工均为常规施工,故按各行业施工安全要求进行,并做好备案工作。业主在选择现场监理单位时应关注其对大面积安装作业工程监理的业绩,尽量选择对太阳能电场施工有一定经验的单位承担监理工作。在选择工程承包商时应选择具有较强施工能力、具有先进设备、管理完善的队伍。12.3.2运行期间对策措施为了避免以上危险因素对设备和人身造成伤害,运行期间应严格执行各项规章制度,尽量避免事故的发生。太阳能发电设备应具有承受低温的能力,并有防雷措施;若太阳能发电设备发生失火事故时,必须紧急切断主电路开关及变压器刀闸,进行力所能及的灭火工作,同时拨打火警电话,雷雨天气不要停留在太阳能发电设备附近,雷击过后至少一小时才可以接近太阳能发电设备。太阳能电场内架空线路的维修、维护遵循《电业安全工作规程(电力线路部分)》。电场内所有电缆按《电力电缆运行规程》执行。12.4太阳能电场安全卫生机构设置太阳能电场按照无人值班、少人值守设计,运行及管理人员按20人考虑,因此不配备专门的安全卫生机构,只设兼职人员负责场内的安全与卫生监督工作。第十三章投资估算13.1编制说明13.1.1工程概况XXXX太阳能电场拟建于XX省XX县城西北约60公里的小觉镇始,至西北的杨家桥乡XX之间的山谷中。计划安装12万套1.0kW的太阳能发电设备,总装机规模120MW。属于再生能源利用、资源节约和环境保护工程项目。建设项目单位:XXXX太阳能电力有限公司69
项目计划建设工期:18个月资金来源:资本金占总投资的20%,其余为银行贷款。针对本节能技改项目编制了投资估算,并进行了财务评价。13.1.2编制原则1)国家发展改革委员会、建设部印发的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)(发改投资[2006]1325号文);2)电力工业部电力规划设计总院电规经(1994)2号文印发的《电力建设项目经济评价方法实施细则(试行)》;3)国家发展计划委员会计基础(1999)44号文《国家计委、科技部关于进一步支持可再生能源发展有关问题的通知》。13.1.3编制依据1)各专业提供的工作量清单。2)投资估算工程静态投资价格年为2008年第3季度。13.1.4基础资料太阳能发电设备按14000元/套计算逆变器按170万元/套计算箱式变压器按50万元/台主变压器按680万元/台计算13.1.5基本预备费基本预备费按5%计取13.1.6价差预备费价差预备费根据国家计委计投资(1999)1340号文精神,工程总投资中暂不计列。13.1.7建设期贷款利息本工程资本金按总投资的20%,建设期贷款利息按中国人民银行现行5年以上贷款利率5.94%计算。13.2总投资估算13.2.1投资构成1)建筑工程费45743万元69
2)设备购置费265600万元3)安装工程费89780万元4)其他费用53250万元(其中:预备费21487万元)静态总投资为454373万元,单位投资为37864元/kW;动态总投资为471331万元,单位投资为39278元/kW;铺底流动资金为857万元;工程计划总资金为472188万元。单位投资为39349元/kW。13.2.2附投资总估算表(见附表)第十四章财务评价与社会效果分析14.1概述XXXX太阳能电场拟建120000台1.0kW太阳能发电设备,正常运行期多年平均上网电量28228.8万kw.h.。工程建设期为18个月。14.2财务评价14.2.1资金投入建设投资的20%由XXXX太阳能电力有限公司自筹,其余通过银行贷款解决,贷款利率5.94%,贷款期限10年,宽限期2年,流动资金贷款比例为70%,贷款利率为5.31%。14.2.2投入计划第一年和第二年分别按静态投资的70%、30%的比例投入。14.2.3基础数据1)经济评价期建设期为18个月,经营期按20年。2)发电能力本项目按平均每年发电量28228.8万kw.h.。3)成本数据人工费:全厂设计定员20人,人均工资标准40000元/人.年。固定资产折旧费:按折旧年限15年和残值率5%计算。摊销费:无形资产分10年摊销,递延资产分5年摊销。修理费:按固定资产原值的2.5%计算。69
其他辅助资料:按6元/MWh计算。水费:按4元/MWh计算水费。其他费用:12元/MWh。4)税、费增值税:电销项税按17%税率计算,材料进项税按17%税率计算,水进项税按6%税率计算。城市维护建设税和教育附加税分别按应缴增值税的7%和4%计算。所得税:按25%计算。公积金按照税后利润的10%计取。5)供电价上网电价按4元/kWh(含税)计算。14.2.4经济效益分析按上述评价方法与参数,本节能技改项目的经济效益指标如下表。经济评价综合技术经济指标经济指标单位指标值项目总投资万元473188工程单位造价元/kW39349年平均营业收入万元112519.2年平均总成本费用万元52113.93利润总额万元/年42597.1769
内部收益率%14.32投资回收期年7.86财务净现值万元220283.29项目投资财务内部收益率(税前)%14.32项目投资财务内部收益率(税后)%11.65盈亏平衡点%80.84总投资收益率%10.43电价(含税)元/kWh414.2.5敏感性分析可行性研究确定的条件与参数存在着一定的不确定性。下面就影响项目经济评价指标较敏感的因素——产品产量、产品价格、原材料价格、工程投资变化等进行单因素变化敏感性分析如下表敏感性分析表变化因素变化率-15.00%-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%基准折线率8.00%8.00%8.00%8.00%8.00%8.00%8.00%产品产量(生产负荷)10.87%12.05%13.20%14.32%15.42%16.51%17.57%产品价格10.87%12.05%13.20%14.32%15.42%16.51%17.57%原材料价格14.33%14.33%14.32%14.32%14.32%14.31%14.31%建设投资(不含建息)17.22%16.16%15.20%14.32%13.51%12.76%12.07%由上表可以看出,太阳能发电项目对原材料基本上没有敏感变化,发电量(生产能力)应是其最为敏感的因素,其次是建设投资(设备价格)。因此,该项目在建设时应重点关注设备价格和设备生产能力。14.2.6财务评价结论财务评价结果表明本工程具有:(1)清偿能力:理论上项目借款偿还期为7.23年,能够满足贷款偿还要求。69
(2)盈利能力:按资本金财务内部收益率(所得税后)8%,上网电价为4元/kWh时,投资回收期为7.86年,项目具有一定的盈利能力,综上所述,本项目财务评价可行。14.3社会效益分析14.3.1节能和减排效益随着石油和煤炭的大量开发,不可再生能源保有储量越来越少,终有枯竭的一天,因而新能源的开发已经提到了战略高度。2005年2月28日通过的《中华人民共和国可再生能源法》已明确提出“国家鼓励和支持风能、太阳能、水能、生物质和海洋能等非化石能源并网发电”。太阳能是清洁的、可再生的能源,开发太阳能符合国家环保、节能政策,太阳能电场的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤资源的消耗,保护生态环境,营造出山川秀美的旅游资源。本太阳能电场装机容量120MW,推荐方案年上网电量为28228.8万kW.h,如以火电为替代电源,按火电每度电耗标准煤350g,则可节约标准煤98800.8吨,可减少排放一氧化碳22.7t、二氧化碳27167.3t、二氧化硫1580.7t、二氧化氮897t、烟尘9t。有害物质排放量的减少,可有效地减少对环境的污染。14.3.2其他社会效益(1)可加快能源电力结构调整国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定的比例。除水电外,相对于其他再生能源,太阳能开去是大势所趋,因此,大力发展太阳能发电将改善能源结构,有利于增加再生能源的比例。(2)可促进当地旅游业的发展太阳能电场不但可给地区电网提供电力,而且,太阳能电场本身也可成为旅游景点,促进当地旅游业的发展。(3)可促进当地经济的发展XX太阳能发电一期工程的开发,会促进地区相关产业,如建材、交通设备制造业的大力发展,对扩大就业和发展第三产业将起到相助作用,从而带动和促进地区国民经济的全面发展和社会进步,随着太阳能电场的相继开发,太阳能将成为XX市的又一大产业,为地方开辟新的经济增长点,对拉动地方经济的发展,加快实现小康社会起到积极作用。69
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