辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期30MWp工程可行性研究报告.docx
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辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期30MWp工程可行性研究报告
中国三峡新能源公司东北分公司
辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期(30MWp)工程
可行性研究报告
中国电力工程顾问集团华东电力设计院
二〇一二年二月
批准:
审查:
校核:
编写:
前言
《中国三峡新能源公司东北分公司辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期(30MWp)工程可行性研究报告》在结合《中国三峡新能源公司东北分公司辽宁省朝阳县大庙100MWp光伏发电项目规划》的基础上,通过对项目光能资源分析、工程地质、工程项目任务与建设规模、光伏发电阵列单元选型、布置、发电量估算、示范电站电气、土建工程、环境保护和电站建成后节能效益分析、工程投资概算、财务评价等方面进行深入的科学研究,从市场、技术、经济、工程等角度对项目进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行科学预测,为项目决策提供了公正的、可靠的、科学性的投资咨询意见。
1综合说明
1.1概述
1.1.1项目背景
中国三峡新能源公司东北分公司辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期(30MWp)工程是由中国三峡新能源公司东北分公司投资兴建的一座大型(高压)光伏并网示范电站,项目整体规划容量为100MWp,一期工程30MWp。
中国三峡新能源公司东北分公司负责示范电站的投资、经营和管理。
本工程拟从银行贷款70%,自筹资金30%进行建设。
所发电量由辽宁省电力有限公司负责收购和销售。
中国三峡新能源公司是中国长江三峡集团公司的全资子公司。
其前身是中国水利投资集团公司,2008年10月,经国资委报请国务院批准,并入中国长江三峡集团公司,2010年6月更名为中国三峡新能源公司。
2011年3月中国长江三峡集团公司决定长江新能源公司并入中国三峡新能源公司。
作为三峡集团第二支柱产业——风能产业的战略实施主体,中国三峡新能源公司以国家能源结构调整和集团公司战略转型为契机,充分利用三峡品牌优势和三峡集团内、外部资源,聚焦核心主业,做大做强新能源产业。
按照三峡集团确定的战略定位和发展规划,争取用3-5年的时间实现整体上市,2020年风电装机突破2000万千瓦,努力打造三峡新能源品牌,并发展成为一流的新能源公司。
为实施区域化经营战略,有效整合资源,2010年6月10日,中国三峡新能源公司东北分公司在哈尔滨正式注册成立,成为中国三峡新能源公司首家区域性分公司,代表三峡新能源公司协调各子公司、项目与东北三省各级地方政府、各级电网公司、国家电力监管委员会下属分支机构的关系。
统一负责中国三峡新能源公司在东北地区的新能源发电电项目前期开发、建设及生产运营等管理工作。
1.1.2前期工作
中国三峡新能源公司东北分公司辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期(30MWp)工程拟建场址位于辽宁省朝阳县大庙东北方向的丘陵荒山坡上,距离朝阳市区21公里。
坡向朝南稍偏西,坡度7°~22°,均为未开垦利用的荒山。
具体位置见图1-1。
图1-1朝阳光伏电站场址示意图
图1-2朝阳光伏电站区域示意图
表1-1朝阳光伏项目一期(30MWp)工程拐点坐标
序号
经度
纬度
A
E120°16′32.1″
N41°42′7.88″
B
E120°16′32.1″
N41°44′56.2″
C
E120°16′25.4″
N41°44′56.2″
D
E120°16′25.4″
N41°42′7.88″
企业委托当地国土管理部门进行了地质数据分析。
并与朝阳县人民政府、朝阳市人民政府以及辽宁省人民政府有关部门进行了交流,达成了相关协议。
1.2太阳能资源
辽宁太阳能资源丰富,是我国太阳辐射的高能区之一。
据太阳辐射资料统计表明,辽宁朝阳市年平均水平面上辐射总量为5100MJ/㎡,且太阳辐射能直接辐射多、散射辐射少,对于太阳能利用十分有利。
晴天多,阴天少,日照时数多达2698.4h。
这表明当地太阳能资源丰富,有着得天独厚的优越条件,太阳能开发利用潜力巨大。
1.3工程地质
(1)经初勘工作,场址区未发现有滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降、岩溶、土洞、采空区等不良地质作用,未发现有断裂构造,场地稳定,适宜本工程建设。
(2)根据场址区工程地质条件和拟建工程项目规模特征,拟建项目建筑物的地基持力层宜选择④-2强风化砾岩作为天然地基,基础型式适宜采用浅基础。
(3)因场址区属于丘陵坡地,第四系覆盖层很薄,基岩表面坡度较大(坡度大于10%),属于山区土岩不均匀地基,设计时应注意选择同一层位的岩层作为拟建筑物的天然地基,不宜采用土岩结合地基。
(4)根据室内湿陷性试验分析成果,按照规范进行湿陷性判定,场地内的②含砾粉质粘土、含砾粘土、粉质粘土、粉土层,属于湿陷性黄土,湿陷起始压力为18.6-36.3KPa,湿陷性强烈,场地湿陷类型为非自重湿陷性黄土场地,地基湿陷等级为I级(轻微)。
(5)根据土的易溶盐分析报告成果,按照规范评判,场地土为碱性及亚氯中盐渍土,场地土对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构无腐蚀性。
(6)根据水质分析成果,按照规范评判,场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
(7)勘察区抗震设防烈度为7º,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g,实测卓越周期值为0.102~0.106s。
场地属于对建筑抗震有利地段,场地土类型为中软土-中硬土-岩石,建筑场地类别为I类。
(8)勘察区标准冻结深度为1.20m,最大冻结深度1.4m。
(9)经勘察,场址区内未发现有古文物、古建筑、古遗址、重点化石群、墓穴、煤层及可为工业利用的矿产资源。
(10)因场址区为丘陵坡地,冲沟较发育,建议工程施工建设时考虑排水和防洪措施。
(11)因本次勘察是按初勘阶段布设工作量,钻孔间距较大,建议详勘时加密该区勘探工作,应根据设计的拟建建筑物位置加深、加密勘探工作。
1.4工程任务和规模
中国三峡新能源公司东北分公司辽宁省朝阳县大庙光伏项目一期(30MWp)工程拟建场址位于辽宁省朝阳市朝阳县大庙镇东北方向的丘陵荒山坡上,距离朝阳市区21公里。
坡向朝南稍偏西,坡度7°~22°,均为未开垦利用的荒山,可用面积约20000亩
工程的主要任务是起到示范作用,探索高效率低成本的新能源发电模式(太阳能光伏发电模式),为将来在辽宁地区荒山坡地进行大规模光伏并网发电积累经验和数据,同时本项目也为大规模开发应用朝阳市、辽宁省乃至全国的太阳能资源的综合利用做准备。
中国三峡新能源公司东北分公司在辽宁省朝阳市朝阳县大庙建成一期(30MWp)光伏发电工程,总投资额43055万元,其占地面积约80万㎡(1200亩)。
光伏发电场采用30MWp全部固定式安装,25年平均年发电量4350万kWh。
1.5光伏系统总体方案设计及发电量计算
太阳能电站系统由光伏阵列——光伏阵列防雷汇流箱——直流防雷配电柜——光伏并网逆变器——0.38/10kV升压系统——10/66kV升压系统——电网接入系统等组成(见下图)。
图1-3太阳能电站系统示意图
其中光伏阵列单元由太阳能电池板、阵列单元支架组成。
阵列单元按平板固定倾角式方案进行经济技术比较分析。
以优化阵列单元间布置间距,降低大风影响,减少占地面积,提高发电量为布置原则。
中国三峡新能源公司东北分公司在辽宁省朝阳市朝阳县大庙建成一期(30MWp)光伏发电项目系统25年的总发电量约为10.87亿kWh,年平均发电量4350万kWh。
1.6电气设计
根据电站本期工程装机容量为30MWp,接入系统电压等级为66kV。
本电站以66kV电压等级接入大庙变。
本方案符合国家产业政策,最终接入系统方案以接入系统审查意见为准。
1.7消防设计
贯彻“预防为主,防消结合”的消防原则,做到防患于未然。
严格按照规程规定的要求设计,采取“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施。
工程消防设计与总平面布置统筹考虑,保证消防车道、防火间距、安全出口等各项消防要求。
另外,本工程考虑设计水井一座,具体打井深度由甲方提供的水文地质报告确定,由水井抽水送至厂区蓄水池,再设一座增压泵房来满足消防用水的要求。
1.8土建工程
本工程主要有太阳能阵列单元支墩、低压配电室、控制室及办公室等土建工程。
阵列单元支墩基础形式采用混凝土基础,配电室采用砖混结构。
配电室、控制室及办公室建筑面积合计约为7728㎡。
1.9施工组织设计
1.9.1施工条件
铁路、公路贯穿全境,四通八达,京沈和朝锦高速公路的连接,40分钟就可以到达锦州港,大大缩短了与沿海地区、经济发达地区的时空差,货物周转加快,运输成本降低,直接受到京、津、唐地区和辽宁中部城市群的辐射,有利于沿海地区的资本转移。
朝阳县的交通基本可满足太阳能光伏发电场的对外交通运输要求。
进入施工现场有道路交通条件都已具备。
光伏电站施工所需的电利用距离200m远村庄0.38kV现有电路;可以在结合考虑电站建成后清洗需要,在开工前在附近打一个机井,在满足日后清洗需要的前提下满足施工水的需求;通讯可利用普及率较高的移动通讯等方法解决。
1.9.2主体工程施工
在安装电池板前,应先按电池板出厂前标定的性能参数,将性能较为接近的电池板成串安装,以保证电池板尽量在最佳工作参数下运行。
本期项目基本无大件安装、起吊。
电池板安装支架应以散件供货,先在施工现场将其组装成模块,然后逐件起吊就位安装。
1.9.3施工总布置
本期工程场地位于山区,主要为设备堆放。
施工过程中考虑建设临时生产、生活设施。
1.9.4施工总进度
由于本项目主要利在山坡上安装太阳能光伏电池板,电气设备间需要建设新的建筑物,可以在安装电池组件前进行考虑。
整个工程周期为6个月,其中:
可行性研究报告及审查:
1个月;
主设备招投标及采购:
1个月;
初步设计及施工图设计:
1个月;
土建施工、设备安装、单体调试、联合调试:
3个月;
1.9.5工程建设用地
本工程主要利用大庙镇未利用荒山地面安装太阳能光伏组件,本期占用废山地面积80万㎡(1200亩),为未开垦利用的荒山地,征用费用按70年,本工程土地购买用总计3000万元。
1.10工程管理设计
本着精干、统一、高效的原则,根据光伏试验电站生产经营的需要,且体现现代化电场运行特点,设置光伏电站的管理机构,实行企业管理。
本期工程按少人值班、多人维护的原则进行设计,本期工程拟定定员标准为10人,其中运行人员和日常维护人员5人,其它5人为管理人员。
主要负责光伏电站的建设、经营、管理和运行维护。
1.11环境保护和水土保持设计
1.11.1拟建项目区环境概况
朝阳县位于辽宁省西部,大凌河中上游,是辽宁省朝阳市下辖的一个县。
东、东南与凌海市及葫芦岛市的南票区、连山区接壤,西、西南和建平、喀左及建昌相毗邻,并与北票、内蒙古自治区敖汉旗交界。
朝阳县地理坐标为北纬40°55′~41°54′,东经119°52′~120°47′。
南北长109.1公里,东西宽76.2公里。
总面积4215.8平方千米。
总人口65.4万人。
项目区四季分明,雨热同季、日照充足、气候宜人。
1.11.2设计依据及采用的环境保护标准
1.11.2.1国家有关法律、法规
(1)《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月26日第七届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过)
(2)《中华人民共和国环境影响评价法》(2002年10月28日第九届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议通过)
(3)《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年4月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过)
(4)《中华人民共和国水污染防治法》(2008年6月1日起施行)
(5)《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》(2004年12月29日第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议修订通过)
(6)《中华人民共和国噪声污染防治法》(1996年10月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过)
(7)《中华人民共和国环境影响评价法》
1.11.2.2设计依据
(1)《光伏发电工程可行性研究报告编制办法》GD003—2011
(2)《地面用光伏(PV)发电系统概述和导则》GB/T18479-2001
(3)《太阳光伏能源系统术语》GB2297-1989
(4)《太阳光伏电源系统安装工程设计规范》CECS84-96
(5)《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》CECS85-96
1.11.2.3环境保护标准
拟建项目采用的大气、水体、噪声标准如下:
(1)大气环境保护标准本拟建项目设计中采用的大气环境保护标准,见表12-1。
表1-2大气环境保护标准
标准名称
内容
《环境空气质量标准》(GB3095-1996)及修改单的通知中二级标准
项目
SO2
TSP
NO2
PM10
1小时平均
0.50
/
0.24
/
日平均
0.15
0.30
0.12
0.15
年平均
0.06
0.20
0.08
0.10
(2)水环境保护标准本拟建项目设计中采用的水环境保护标准,见表12-2。
表1-3水环境保护标准
评价水体
评价范围
执行的环境质量标准与级别及排放标准与级别
生活污水
项目区生活污水
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准
地表水
《地表水环境质量标准》(GB3096-93中3、4类标准)
(3)噪声环境保护标准本拟建项目设计中采用的噪声环境保护标准,见表12-3。
表1-4噪声环境保护标准
功能区名称
评价范围
执行的标准与级别
厂界
围墙外1m处
《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的3类标准
扩建厂区
厂区及附近区域
《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)
区域噪声
围墙外1m处
《声环境质量标准》(GB3096-2008)中的3类标准
主要环境保护目标:
(1)控制施工场地扬尘造成的污染,使评价区域环境空气质量满足《环境空气质量标准》(GB3095—1996)及国家环保总局“关于发布”《环境空气质量标准》(GB3095—1996)修改单的通知(环发【2000】1号文)二级标准。
(2)施工期应控制施工机械设备所产生的噪声对工程所在区域相邻单位的影响,确保噪声满足《建筑施工厂界噪声限制》(GB12523-90)的要求。
(3)保证不因本工程的实施而污染项目所在区域地下水环境,尽量减少本项目工程废、污排放,外排废水达到《污水综合排放标准》(GB89785—1996)中的二级标准。
(4)工程施工对环境的影响。
保证尽力减轻工程施工时对保护目标的空气、噪声、水和生态环境产生的不利影响。
1.12劳动安全与工业卫生设计
1.12.1劳动安全
为了保护劳动者在我国电力建设中的安全和健康,改善劳动条件,电站设计必须贯彻执行《中华人民共和国劳动法》、《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》、《安全生产监督规定》等国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定,以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。
在电站劳动安全和工业卫生的设计中,应贯彻“安全第一,预防为主”的原则,重视安全运行,加强劳动保护,改善劳动条件。
劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施与本期工程同时设计、同时施工、同时投产,并应安全可靠,保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。
1.12.1.1防雷电
由于太阳能电池阵列的面积大,而且安装在没有遮盖物的室外,因此容易受到雷电引起的过高电压的影响,所以必须考虑相应的防雷措施。
避雷元件要分散安装在阵列的回路内,也可安装在接线箱内;对于从低压配电线侵入的雷电浪涌,必须在配电盘中安装相应的避雷元件予以应对;必要时在交流电源侧安装耐雷电变压器。
1.12.1.2防电伤
(1)所有电气设备均按照现行的《电气设备安全设计导则》(GB4064-1993)要求进行设计;
(2)所有电气设备的接地均按照现行《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006)要求进行设计,电气设备均接地或接零;
(3)按规定配置过载保护器、漏电保护器;
(4)为防止静电危害,保证人身及设备安全,电力设备均宜采用接地或接零防护措施;
(5)电气设备带电裸露部分与人行通道、栏杆、管道等的最小间距符合配电装置设计技术规程规定的要求;
(6)为确保工作人员自身安全以及预防二次事故,在作业时必须穿适当的防护服装,如戴安全帽、带好低压绝缘手套、穿安全防护鞋或轻便运动鞋等;
(7)检修太阳能电池组件时,应在表面铺遮光板,遮住太阳光后再进行维修;同时尽量避免雨天作业;
1.12.1.3防噪声、振荡
(1)噪声的防治措施:
设备订货时提出设备噪声限制要求,对于变压器、逆变器等设置隔声措施,使其噪声满足《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-1985)的要求。
(2)站区布置建筑设计应考虑防噪措施。
(3)防振动危害,应首先从振动源上进行控制并采取隔振措施。
主设备和辅助设备及平台的防振设计应符合《作业场所局部振动卫生标准》(GB10434-1989)及其它有关标准、规范的规定。
1.12.2工业卫生
工业卫生设计应充分考虑电站在生产过程中对人体健康不利因素,并根据设计规范和劳保有关规定,采取相应的防范措施。
(1)本工程所有防暑降温和防潮防寒设计都应遵循《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)等电力标准、规范。
(2)生产操作人员一般在单元控制室或值班室内工作,根据当地气象条件,控制室设置空气调节系统。
(3)场内各工作间均设置冬季采暖设备防寒,以保护运行人员身体,提高工作效率。
(4)在配电间设置通风设施。
1.13节能降耗分析
1.13.1节能分析
本期工程总装机容量为30MWp,运行期年平均发电量为4350万kW·h,建设期6个月,运行期25年。
1.13.1.1系统工程
电力从电站送至楼内配电母线,在汇流与连接线存在电能损失即功率损耗,功率损耗是输电线路功率损耗和逆变器功率损耗。
功率损耗包括有功损耗和无功损耗,有功损耗伴随电能损耗,使能源消费增加,无功损耗不直接引起电能损耗,但通过增大电流而增加有功功率损耗,从而加大电能损耗。
本电站线路部分根据经济电流密度选用电力电缆,另外,本工程选用的逆变器功率因数≥0.99,为电网提供了高质量、低损耗的电能,系统是否安装补偿装置,根据电力部门相关接入要求决定。
1.13.1.2电气部分
电气部分设计采用优化设计,减少占地面积,节省材料用量的原则,通过多种布置方案的比较,选择最优方阵布置,节省了材料用量;优化桥架布置,节省了电缆的长度。
主要措施如下:
(1)降低子线路导线的表面电位梯度,要求导体光滑、避免棱角,以减少电晕损耗,达到节能目的。
(2)有效减少电缆使用量、减少导体的截面,在有效降低电缆使用量的同时,达到降低电能损失的目的。
1.13.2节能降耗效益分析
光伏发电是一种清洁的能源,没有大气和水污染问题,也不存在废渣的堆放问题,有利于周围环境的保护。
工程本期装机容量为30MWp,每年可为电网提供电量4350万kWh,与同容量燃煤发电厂相比,以发电标煤煤耗360g/kW·h计,每年可节约标准煤约1.58万吨,减排二氧化碳约4.13万吨、二氧化硫约347吨、氮氧化物约117吨、烟尘约237吨。
项目减少了有害物质排放量,减轻环境污染,同时不需要消耗水资源,也没有污水排放。
光伏电站是将太阳能转化成电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气、液体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。
从节约煤炭资源和环境保护角度来分析,本光伏电站的建设具有较为明显的经济效益、社会效益及环境效益。
1.14设计概算
1.14.1工程概况
本期建设规模30MWp。
本工程地处辽宁省朝阳市朝阳县,工程建设期预计6个月,生产运营期25年。
主要设备运输方式:
采用陆路运输。
本投资概算价格水平年为2011年第四季度。
本工程主要工程量包括:
光伏电池30MW、逆变器30MW(30台1MW),光伏设备支架,场站土建工程,输变电工程。
光伏系统平均年发电量4350万kWh.
工程总投资43055万元。
1.14.2编制原则及依据
1.14.2.1参照(2007版)《风电站工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》
1.14.2.2工程量
根据初步设计图纸及设备、材料清册。
1.14.2.3定额
按《电力工程建设概算定额》(2006版)。
1.14.2.4项目划分及取费标准
项目划分及取费标准:
参照《电力工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》(2006版)。
1.14.2.5价格
1.14.2.5.1主设备价格
光伏电池设备价格7.5元/瓦,并网逆变器价格为1元/瓦。
1.14.2.5.2建筑材料
执行2011年第四季度辽宁省建筑工程材料市场信息价。
1.14.2.5.3安装材料
执行2011年第四季度辽宁省市场信息价,同时结合市场变化趋势考虑了相应的变化系数。
1.14.2.5.4基础数据
人工工资水平
根据编制办法规定,人工预算单价选取80元/工日。
1.14.3投资概算范围
1.14.3.1光伏电站内所有的设备及安装工程、土建工程和其他工程费用。
1.14.3.2本工程投资含接入系统的投资。
1.14.4工程总估算表
表1-5工程总估算表
序号
工程或费用名称
建筑工程费
设备购置费
安装工程费
其他费用
合计
各项占静态投资(%)
单位投资(元/kVA)
一
主辅生产工程
2100
31500
6300
39900.00
95.00%
13300.00
(一)
主要生产工程
2100
31500
6300
39900.00
95.00%
13300.00
(二)
辅助生产工程
0.00
二
与站址有关的单项工程
0.00
小计
2100
31500
6300
39900.00
95.00%
13300.00
三
编制年价差
0.00
0.00%
0.00
四
其他费用
2100.00
2100.00
5.00%
700.00
其中:
1.建设场地征用及清理费
0.00
2.基本预备费
0.00
0.00%
0.00
五
特殊项目
0.00
工程静态投资
2100
31500
6300
2100.00
42000.00
100.00%
14000.00
各类费用占表态投资比例(%)
5.00%
75.00%
15.00%
5.00%
1.00
六
动态费用
0
0
0
894.34
894.34
(一)
价差预备费
0.00
(二)
建设期贷款利息
894.34
894.34
工程动态投资
2100
31500
6300.0000
2994.3429
42894.34
14298.11
1.14.5工程总投资
工程总投资43055万元,本金12916万元,项目负债率70
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