芜湖分布式光伏电站示范项目建设可行性研究报告.doc

芜湖分布式光伏电站示范建设项目

项 目 建 议 书

中国芜湖光电科技发展有限公司（筹）
二○一二年十一月

目　录
第一章 项目背景与概况 3
第二章 项目提出的必要性和意义 8
第三章 需求预测 11
第四章 建设方案、规模、地点和期限 14
第五章 工艺技术方案 17
第一节 技术方案 17
第二节 电气设计 27
第三节 土建部分 32
第六章 安全卫生与节能减排 34
第一节 安全、卫生、消防 34
第二节 节能及减排 37
第七章 环境影响评价 38
第一节 环境现状调查及初步评价 39
第二节 建设施工期环境影响初步评价 41
第三节 运行期环境影响初步评价 42
第四节 综合评价和结论 44
第八章 投资估算和资金筹措 45
第九章 项目实施管理、人员培训 46
第十章 经济效益初步分析 48
第十一章 结论 49

第一章 项目背景与概况
1.1项目名称、承担单位
项目名称：分布式光伏电站建设项目
承担单位：中国芜湖光电科技发展有限公司（筹）
1.2项目提出的背景
(1) 承办单位概况
中国节能环保集团公司和安徽省电力公司根据国家产业政策，拟在芜湖投资分布式光伏电站建设项目，并在芜湖经济技术开发区注册5000万元成立中国芜湖光电科技发展有限公司（筹），安徽省电力公司占49%，中国节能环保集团公司占51%。
中国节能环保集团公司
中国节能环保集团公司是唯一一家主业为节能减排、环境保护的中央企业，是中国节能环保领域最大的科技型服务型产业集团。目前，中国节能拥有各级子公司260余家，上市公司4家，分布在国内近30个省市及境外近40个国家和地区。
集团前身是中国节能投资公司。2010年3月，经国务院批准，中国节能投资公司与中国新时代控股（集团）公司实施联合重组，公司更名为中国节能环保集团公司，并将中国节能环保集团公司作为重组后的母公司。
集团始终专注于节能环保领域，致力于节能减排，致力于先进环保、资源综合利用和健康产业，致力于清洁技术和新能源开发利用；依托规划设计和咨询方案制定，依托技术、产品和装备的研发和集成，依托工程设计和建设运营，打造节能环保的“全产业链”；在国内和国际市场为客户提供集成技术和高端服务。目前，集团在节能减排服务、垃圾发电、污水处理、新能源、节能环保建材、生命健康等业务板块规模和实力均居全国前列。集团拥有集规划、设计、咨询、施工、装备制造、投资、运营于一体的全产业链服务模式，构筑了以技术平台、基金平台、产业平台为主的支撑体系，较好地发挥了中央企业在节能环保领域的控制力、影响力和带动力。
公司拥有独家开发权风资源1000万千瓦，已经投产和在建风电装机150万千瓦，累计建设容量位居国内前十名，是我国风电领域资产最为优良的企业之一；太阳能光伏发电项目已签约和在建装机容量1400兆瓦，其中发电60兆瓦，占全国发电装机的1/4，是国内最大的太阳能光伏发电运营商。
在节能服务领域，中国节能为高耗能企业提供从节能诊断、评估、设计、改造、运行移交一条龙式的节能减排服务，通过合同能源管理（在国外简称EPC，在国内广泛地被称为EMC）等方式，为建材、冶金、化工等工业企业实施了一批大型项目，还开发了大型公共建筑节能、城市照明节能等项目。
在新材料领域，中国节能拥有亚洲最大的节能环保建材生产基地，可年产20亿块折标新型节能墙材产品。在国内动力电池材料行业，拥有领先的锂电池正极材料制备技术和独特工艺。在光伏发电材料领域，中国节能投资50亿元建设产能达1400兆瓦的太阳能电池产业基地项目，并建立薄膜太阳能电池项目与光热发电项目研发中心。
公司以风电、太阳能光伏发电为主的新能源板块，投产和在建风电装机150万千瓦，拥有独家开发权风资源1000万千瓦，正在投资建设一批大型光伏发电项目与光伏建筑一体化项目，并积极开发风光互补项目，在建和已签约太阳能发电装机达1400多MW。
安徽省电力公司
安徽省电力公司是国家电网公司全资子公司，承担着优化全省能源资源配置、满足经济社会发展电力需求供应的重要职责。公司主要从事电网建设、生产、经营、科研、设计和培训等业务，下辖102个基层单位，管理各类员工近7万人，服务电力客户2100多万户。全年全社会累计发电1655.07亿千瓦时，增长13.10%；全社会用电量累计1221.19亿千瓦时，增长13.29%；全省最大用电负荷1991.75万千瓦，较去年同期增长6.46%。
截至2011年底，安徽电网拥有110千伏及以上输电线路2.82万公里、变电设备容量8420万千伏安。其中，500千伏变电所17座（含2座开关站），变电容量1760万千伏安，线路4069公里，有7回500千伏省际输电线路与华东主网相连，电力外送能力达800万千瓦，初步建成以纵贯安徽南北的500千伏东、中、西通道为骨干网架、220千伏线路覆盖全省的电网格局。
近年来，安徽省电力公司始终致力于确保电网安全运行和电力有序供应，全力满足经济社会发展用电需求。始终致力于加快电网建设，不断优化我省电网结构，促进省内电力可持续发展。始终致力于推动省政府能源发展战略，“皖电东送”成效显著。始终致力于公司内质外形建设，加强内部管理，深化优质服务，展现央企责任形象。始终致力于服务我省新农村建设，实现农村“户户通电”、城乡同价。始终致力于履行社会责任，自觉加强节能减排工作，落实国家关于高耗能行业调控措施，促进电力行业“上大压小”。
公司工作赢得了广泛认可，两次荣获全国“五一”劳动奖状，先后荣获安徽省首批文明行业、全国国有企业创建“四好”领导班子先进集体、全国群众体育先进单位、全国厂务公开民主管理先进单位、中央企业思想政治工作先进集体、全国“安康杯”竞赛活动示范企业和全国工会系统“五五”普法先进单位等荣誉称号。
(2)项目提出的背景
随着人类工业的发展，化石能源的利用不断给环境带来各方面的压力，世界各国加快了对清洁新能源的开发利用，太阳能因具有清洁无害、分布广泛等特点，越来越受到人们的青睐。太阳能光伏也成为当今分布式新能源发电的热点。
我国光伏产业最大的特点是“两头在外”，多晶硅依赖进口，组件依赖出口。受欧洲补贴政策调整、美国双反、欧洲金融危机等情况的影响，国外市场出现萎缩，亟需拓展国内市场。
　　2011年国家出台光伏发电上网标杆电价以来，通过制造业、发电企业和电网企业的共同努力，实现了我国太阳能发电的快速发展。2012年5月，国务院常务会议提出“支持自给式太阳能等新能源产品进入公共设施和家庭”。 2012年7月，太阳能发电“十二五”装机目标定格21GW，其中分布式光伏发电为10GW。目前，国家能源局正在研究制定行业发展问题和配套支持政策，包括《促进我国光伏产业发展的指导意见》、《分布式光伏发电示范区实施办法和电价补贴标准》等
　　截止2011年底，用户侧光伏发电已达到60万千瓦，呈现出发展速度快、项目容量大、建设周期短、投资商类型多样、运营模式复杂和接入电压等级低等特点。目前，用户侧光伏发电相关政策主要包括光电建筑项目和金太阳示范项目政策，基本为补贴初始投资的50%，补贴资金由财政部直接拨付，不占用可再生能源电力附加。
安徽省位于中国的东南部，地处暖温带过渡地区，以淮河为分界线，北部属暖温带半湿润季风气候，南部属亚热带湿润季风气候，主要特征是气候温和，日照充足，四季分明。全省年平均气温14－16°C，南北相差2°C左右；年平均日照1800－2500小时，平均无霜期200－250天，平均降水量800－1600毫米，作为太阳能辐射量的四类地区，安徽省的太阳能资源丰富，一年直接使用太阳能在250天以上，太阳能的可利用率比较高。
为了充分利用和开发安徽省丰富的太阳能资源，中国节能环保集团公司和安徽省电力公司强强联合，中国节能环保集团公司提供资金和技术，安徽省电力公司提供市场和政策，双方根据国家能源局《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》（国能新能〔2012〕298号）要求，共同在国家新能源示范城市——芜湖投资建设分布式发电站，以芜湖为试点示范，最终扩大到整个安徽省。
第二章 项目提出的必要性和意义
1、符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向
我国能源结构以煤炭为主，“十一五”以来，在经济快速增长的拉动下，煤炭消费约占商品能源消费构成的75%，已成为我国大气污染的主要来源。由于能源消费的快速增长，环境问题日益严峻，尤其是大气污染状况愈发严重，既影响经济发展，也影响人民生活和健康。随着我国经济的高速发展，能耗的大幅度增加，能源和环境对可持续发展的约束将越来越严重。因此，大力开发太阳能、风能、地热能和海洋能等可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施，同时，也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。
根据《中国应对气候变化国家方案》和《可再生能源发展“十二五”规划》，我国将通过大力发展可再生能源，提高可再生能源在能源结构中的比重，促进可再生能源技术和产业发展，提高可再生能源技术研发能力和产业化水平。到2015年，可再生能源在能源消费中的比重将达到10%，全国可再生能源利用量达到6亿吨标准煤。
可再生能源中，利用太阳能发电是最有前景的技术之一。《可再生能源发展“十二五”规划》明确提出，到2015年，全国太阳能发电装机容量达到500万kw，进行MWp级并网太阳能光伏发电示范工程的试点工作，带动相关产业配套生产体系的发展，为实现太阳能发电技术的模块化应用奠定技术基础。随着《中华人民共和国可再生能源法》的正式实施以及《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、《可再生能源发电有关管理规定》等一系列配套政策出台，国内太阳能电池市场将有望迅速打开。根据政策规定，太阳能发电并网将合法化，并规定电网必须收购太阳能电力。从近期看，太阳能光伏发电可以作为常规能源的补充，解决特殊应用领域，如通信、信号电源以及边远无电地区居民生活用电需求，从环境保护及能源战略上都具有重大的意义；从远期看，太阳能光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源。
2009年国家财政部等诸部门下发了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》、《关于印发《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》的通知》、《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》以及《关于实施金太阳示范工程的通知》，鼓励企业充分利用丰富的太阳能资源开展建设工作。
2、改善能源结构的需要
安徽省能源结构主要以火电为主，而火电每年需耗用大量燃煤，大量CO2、SO2气体及粉尘等的排放，造成生态环境的破坏和严重的环境污染。
除水电外，相对于其它可再生能源，风电开发及光伏发电的开发利用尚处于起步阶段。因此，大力发展光伏发电，将有效地改善能源结构，增加可再生能源的比例，优化电力系统电源结构，并减轻环保压力。
3、改善生态、保护环境的需要
治理污染、保护环境、缓解生态压力，是能源发展的重要前提。在新的形势下，能源开发还应考虑有效应对全球气候变化的挑战。解决好能源利用带来的环境问题，需要从提高清洁能源比重、实现环境友好的能源开发，尽可能减少能源生产和消费过程的污染排放和生态破坏，兼顾能源开发利用与生态环境保护。
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。太阳能的开发利用可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。
本项目采用屋顶分布式电站，将发电工程和新建材、新建筑美学结合起来每年发电量约15亿kw·h，可每年减少二氧化碳排放约24万吨，减少二氧化硫排放约约1万吨，减少粉尘排放约七千吨。

第三章 需求预测
能源是国民经济发展和人民生活所必需的重要物质基础，也是推动社会、经济发展和人们生活水平提高的动力。从原始社会的钻木取火到近代的化石能源以及核能、地热能、潮汐能、风能、太阳能等各种新能源的应用无不闪现着人类的智慧之光。随着全球工业化的全面发展，各个国家各个行业对能源的需求急剧扩大，能源需求的多少己经成为衡量一个国家或地区经济发展状况的标准。
然而，随着人类对能源需求的日益增加，化石能源的储量正日趋枯竭。有专家预测，半个世纪以后，地球上的石油、天然气将开采殆尽，200年后将无煤可采。所以发展新型能源刻不容缓。在中国，这一情况也不容乐观，据官方统计，仅去年一年，中国进口原油1.5亿吨，按目前的消耗速度，中国的现有能源储量至多可以使用50年。根据专家预测，到2020年，中国石油消费量将突破4亿吨，其中一半以上将依赖进口，天然气的需求量将达到两千亿立方米。同时，化石能源在开采、运输和使用过程中都会对空气和人类生存环境造成严重的污染，同时使得地球表面气温逐年升高；近若干年来全球C02排放量迅速增长，如果不加控制，温窒效应将使南、北两极的冰山融化，这可能会使海平面上升几米，四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁，发展新的清洁能源对未来减少二氧化碳的排放量将发挥重要作用。此外，由于环境恶化造成的“黑洞”已经使人类即将面临太阳紫外线的直接照射。
针对以上情况，开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展已经成为人类社会必须采取的措施。环境保护早已经提到联合国和各级政府的议事日程上来，并规定每年的六月五日成为世界环境保护日，“世界只有一个地球”，“地球是你我共同的家”，“让地球充满生机”等环保口号充分反映了全人类的共同心声。
可再生能源主要有水能、太阳能、风能、地热能、生物质能等能源形式，其最大的特点是具有自我恢复能力，人们在使用过程中，可再生能源可以从自然界中源源不断地得到补充，它是取之不尽，用之不竭的能源。水能是目前应用最广泛的可再生能源，但是它受地理条件、天气气候的影响很大，利用范围有限。
根据目前的实际进展和未来的发展速度，专家们预测，到2050年，可再生能源占总一次能源的比例约为54%，其中太阳能在一次能源中的比例约为13%-15%，到2100年，可再生能源将占86%，太阳能占67%，其申太阳能发电占64%。
经过学者的研究与论证，人们普遍认为太阳能和风能是解决能源危机和环境污染的最有效和可行的能源类型，是新世纪最重要的能源类型。尤其是太阳能及其光伏发电的应用，以其独特的优点越来越受到人们的关注：
(1)太阳能取之不尽，用之不竭，可再生；
(2)太阳能应用地域广泛；
(3)太阳能清洁，无污染；
(4)太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单。
当前国际上最新的研发热点主要集中在低成本、高效率、高稳定性的光伏逆变器件和光伏建筑集成应用系统等方面，专用逆变设备和相关系统的最佳配置涉及到多项技术。美国、德国、荷兰、日本、澳大利亚等国家在光伏屋顶计划的激励下，许多企业和研究机构成功的推出了多种不同的高性能逆变器。
产业化方面，光伏发电发展的初期主要是依靠各国政府在政策及资金方面的大力支持，现在已逐步商业化，进入了一个新的发展阶段。许多大公司的介入，使产业化进程大大加快。预计今后10年光伏组件的生产将以每年增长20%～30%甚至更高的递增速度发展，目前，世界光伏产业正以31.2%的平均年增长率高速发展，已成为当今世界最受关注、增长幅度最快的能源产业之一。
自上个世纪90年代以来，国外发达国家掀起了发展“屋顶光伏发电系统”的研发高潮，屋顶光伏发电系统不单独占地．将太阳电池安装在现成的屋顶上，非常适应太阳能能量密度较低的特点，而且其灵活性和经济性都大大优于大型光伏并网发电，有利于普及，有利于战备和能源安全，所以受到了各国的重视。日本在光伏发电与建筑相结合的市场方面己经做出了十几年的努力，预计到2015年光伏屋顶发电系统总容量达到17600MW。日本光伏屋顶发电系统的特点是：太阳电池组件和房屋建筑材料形成一体，如“太阳电池瓦”和“太阳电池玻璃幕墙”等，这样太阳电池就可以很容易地被安装在建筑物上，也很容易被建筑公司所接受。1997年6月，美国前总统克林顿宣布实施“百万个太阳能屋顶计划”，属于发展中国家的印度也在1997年12月宣布到2020年将建成50万套太阳能屋顶发电系统。
第四章 建设方案、规模、地点和期限
1．建设方案
项目采用先进的制造工艺，建设分布式光伏电站, 项目在芜湖市新建和改建小区屋顶建设。本工程有多个分布式光伏电站组成，每个分布式电站的规模为5MW。
2．建设地点
建设地点在芜湖市各新建小区及改建小区,共建设多个分布式发电站，相邻的数个电站配有逆变器室。

单个分布式电站主要工程内容及工程量表
项 目
单 位
工程量
多晶硅电池5MW
块
1300000
并网逆变器 500kw
台
10
汇流箱
台
100
变压器 12500KVA/110/10kv
台
1
光缆
km
10
集电电缆
km
32
架空线路 110kv
km
10
逆变器室
m2
3
新建建筑将推行光电建筑一体化，所指的也就是光伏阵列与建筑一体化建设。在本项目设计过程中我们详细分析了目标建筑的结构特点、能耗状况、改进目标以及进行实施光电建筑一体化建设后的预期效果。还充分考虑到改建使原有建筑产生的各种负载（荷重、雪载、风荷等）和自然能效（光照、辐射、温度等）改变后的利弊。
3、建设规模
每个分布式发电站按5MW规模建设，所需面积约32000平方米屋顶面积， 2011年新增建筑面积约1075万平方米，其中屋顶面积约10万平方米，芜湖市未来5年内，可以新建60个总计300MW发电站。
4．项目建设期限
项目建设期限为2年，自2012年10月始至2015年10月底止。
序号
时间
进度内容
1
12年10-11月
完成项目建议书，建设方案
2
12年12月
完成新公司的手续
3
13年1-9月
基础建设以及设备安装
4
13年10月
正式生产
5．工厂组织
本项目承担单位为股份制，实行董事会领导下的总经理负责制，管理部门采用现代企业的管理编制，负责公司的日常管理工作。
项目建成后需要维护人员人数为100人，其中维护技术工人90人，管理人员10人。每天8小时，全年工作时间240天。
第五章 工艺技术方案
第一节 技术方案
一、太阳能光伏发电系统的分类及构成
太阳能光伏系统按照应用的基本形式可分为三大类：独立发电系统、微网发电系统和并网发电系统。未与公共电网连接的太阳能光伏发电系统称为独立发电系统；与偏远地区独立运行的电网相连接的太阳能光伏发电系统称为微网发电系统；与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网发电系统。
并网光伏发电系统按照系统功能又可以分为两类：不含蓄电池环节的“不可调度式并网光伏发电系统”和含有蓄电池组的“可调度式并网光伏发电系统”。
根据芜湖当地电力分布的情况，本工程选择为不可调度式并网太阳能光伏发电系统。太阳能通过太阳能电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆变器（DC-AC）转换成三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网要求的交流电，并直接接入公共电网，供公共电网用电设备使用和远程调配。
本工程光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件），和逆变器两大部分组成。
二、太阳能电池板规格
本工程拟选用156mm*156mm多晶硅光电电池组件，各项性能指标如下：
开路电压： 44.8伏；
短路电流： 8.33安；
功率： 3.65瓦；
工作电流： 7.95安；
工作电压： 35.2伏。
光电转换率 15%

该产品是定型的成熟产品，在中国地区国家重大工程项目中建造的太阳能光伏并网发电系统工程有连续4年以上安全运行经验。
－通过TUV.COM质量测试，
－通过UL认证
－符合IEC61215标准；
－填充系数高；
－设计寿命> 25 年以上；
－电池效率>15％
－玻璃类型：淬火，低铁，专门用于太阳能板的钢化玻璃；
－边框：表面经阳极处理的铝合金；
－太阳能板的封装应采用硅树脂密封；
－沙尘暴对功率输出无影响；
－太阳能电池板输出功率偏差在±3%以内；
－太阳能板阵每串输入有一个旁路二极管；
－旁路二极管额定值高于 400V；
－设计中考虑的二极管降容30% 以上；
－每串输入有一个过压保护配电装置；
－防护等级IP65 ；
光伏幕墙系统主要由光伏阵列、并网逆变设备、远程数据采集及监控系统、阵列架体、交直流电力网、交流并网配电柜组成。由于组件的尺寸规格可根据实 际工程的幕墙进行量体定型制作，同时还有多种颜色可供选择，因而光伏幕墙的设计不会对建筑师或设计师的构想有任何的限制。可以说，此类光伏幕墙的应用，赋 予了建筑一个全新的含义。光伏幕墙一体化建筑被称为具有高科技含量的艺术品，尤其是光电与建筑的完美结合，已成为国际建筑界的“新宠”。
该项目不仅为当地 绿色能源环保做出了一定的贡献，更起到了良好的示范作用。光伏与建筑结合为一体，可就地发电，不需另建电站，不需要远距离输送，减少了热损失。同时，光伏 组件直接安装在屋顶和墙面，无需占用土地与增加其他设施，对节地尤为重要。
光伏幕墙不仅具有阻燃、隔热和消音等节能作用，同时，与普通玻璃幕墙相比，还能够降低光污染。周总介绍说，在目前城市光污染严重的情况下，光伏幕墙更具有 这种优势。目前，建筑物上的玻璃墙镜面反射系数为82%-92%，光污染十分严重，而光伏幕墙是充分吸收光源，可有效减少光对人体的危害。
为了保证正面斜22℃组件采光，光伏组件选用宁波太阳能双面玻璃半透光组件（6mm钢化超白玻+EVA+电池片+EVA+6mm钢化超白玻璃）。

三、逆变器的选择
（一）逆变器的分类
逆变器也称逆变电源，是将直流电能转换成交流电能的变流装置。逆变器的分类方法很多：
按输入直流电源性质分类，可分为电压源型逆变器和电流源型逆变器。
本工程并网光伏发电系统中的逆变控制技术是有源逆变，其运行条件需依赖强大的电网支撑。为了获得更优的控制性能，并网逆变器应采用输出电流源的方式并网。
逆变器控制技术是将光伏阵列输出不稳定的直流电转换位满足不同应用需求的交流电，它是整个光伏发电系统的核心与基础。
光伏并网发电系统及其逆变技术
并网光伏发电系统按照系统功能可以分为两类：不含蓄电池环节的“不可调度式并网光伏发电系统”和含有蓄电池组的“可调度式并网光伏发电系统”。
逆变器的主电路结构按照输出的绝缘形式分为：工频变压器绝缘方式，高频变压器绝缘方式，无变压器方式。
无变压器方式逆变器降低了成本，提高了效率。无变压器方式逆变器增加了升压部分，可以保证逆变器部分输入电压比较稳定，同时提高了电压，减少了电流，降低了逆变部分的损耗，逆变器效率可达96%。升压电路还可以对输入的功率因数进行校正。采用SPWM控制和周波数变换，输出波形畸变小于4%，能满足电网对谐波要求，符合电力入网标准，大量使用在太阳能并网发电系统中。
（2）光伏并网逆变器
光伏电站系统的运行从很大程度上取决于逆变器。逆变器将来自太阳能电池片的直流电转换成可以并入公共电网的交流电。转换效率决定着系统发电量。因此，逆变器是光伏电站系统的核心。
SMA迄今为止已有26年的发展历史，在全球安装了约50万台逆变器设备，安装总容量超过1.5GW。除了领先创新的高科技产品，SMA还推行全球化全面完善售后服务体系。
SMA研发生产的逆变器保证至少20年的运行寿命。
所有Sunny Boy逆变器都具有5年的质量保证期( 可以选择延长至10年) ，提供电话热线服务， 其它服务如设备更换、综合服务约定以及“无忧”服务包Sunny Easy等，都为系统建设者的投资做出了最大限度的安全保障。
SMA提供各种不同的系统监测设备，从无线通讯的Sunny Beam到Sunny WebBox等，可以对电站系统中的所有逆变器设备进行诊断和维护。通过计算机网络，在全球的任何地方都能够实现对系统的实时控制和监测。
SMA逆变器采用了电网保护SMAgrid guard2 和直流电子开关ESS技术，能提供目前光伏市场上最可靠的系统安全保护。
SMA公司所生产的集中型和串式逆变器均配置有高性能滤波电路,使得逆变器交流输出的电能质量很高,不会对电网质量造成污染.在输出功率≥50% 额定功率,电网波动<5%情况下,逆变器的交流输出电流总谐波分量(THD)<3%
“孤岛效应”防护手段
SMA逆变器均采用了两种“孤岛效应”检测方法,包括被动式和主动式两种检测方法.被动式检测方法指实时检测 电网电压的幅值、频率和相位,当电网失电时,会在电网电压的幅值、频率和相位参数上,产生跳变信号,通过检测跳变信号来判断电网是否失电;主动式检测方法 指对电网参数产生小干扰信号,通过检测反馈信号来判断电网是否失电,其中一种方法就是通过测量逆变器输出的谐波电流在并网点所产生的谐波电压值,通过计算 电网阻抗来进行判断,当电网失电时,会在电网阻抗参数上发生较大变化,从而判断是否出现了电网失电情况.
此外,在并网逆变器检测到电网失电后,会立即停止工作,当电网恢复供电时,并网逆变器并不会立即投入运行,而是需要持续检测电网信号在一段时间(如90秒钟)内完全正常,才重新投入运行.
1）选用SC 200 / SC 200HE光伏并网逆变器各一台。
直流侧装有断路器
直流侧和交流侧具有过压保护
通过远程接入实现远距离数据通讯
通过邮件或短信息发送故障和状态信息
可选：
光伏组串电流监控
Sunny Team方案，有效提高发电量
功率因数补偿
直流输入电压范围更宽，可扩展至1000V。
Sunny Central SC 150，SC 200，SC 250和SC 350集中型逆变器非常适合安装在大中型光伏电站系统中。如果地面安装，或者使用同质结构的光伏组件安装在屋顶，这些逆变器都能够达到非常高的转换效率。Sunny Cent ral集中型逆变器还能够在额定输出功率为150kW至350kW下与低压电网连接。

（二）逆变器的技术指标
1、可靠性和可恢复性：逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、顺势过载能力及各种保护功能，如：故障情况下，逆变器必须自动从主网解列；
2、逆变器输出效率：大功率逆变器在满载时，效率必须在90%或95%以上。中小功率的逆变器在满载时，效率必须在85%或90%以上。在50W/m2的日照强度下，即可向电网供电，即使在逆变器额定功率10%的情况下，也要保证90%（大功率逆变器）以上的转换效率；
3、逆变器输出波形：为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向公共电网并网供电，就必须对逆变器的输出电压波形、幅值及相位等于公共电网一致，实现无扰动平滑电网供电。输出电流波形良好，波形畸变以及频率波动低于门槛值；
4、逆变器输入直流电压的范围：要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳能光伏电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大。就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作，并保证交流输出电压稳定。输出电流同步跟随系统电压。
逆变器主要技术指标还有：额定容量；输出功率因数；额定输入电压、电流；电压调整率；负载调整率；谐波因数；总谐波畸变率；畸变因数；峰值子数等。
（三）逆变器的选型
通过对逆变器市场的考察，我省合肥阳光电源有限公司研制生产的SC 200 / SC 200HE并网逆变器能满足本项目需要，因此拟选用合肥阳光SC 200 / SC 200HE并网逆变器。该逆变器体积小，相当于小区变电站规模，不占地方，无需另外征地。
（四）、太阳能电池阵列设计
1、太阳能电池阵列的组成
电站按新建小区分片区规划，安装在芜湖每个新建小区屋顶。采用156*156多晶硅太阳能电池板形成阵列。
2、太阳能电池方阵及逆变器室布置
光伏电站按5座逆变器室设计，每个逆变器室需安装2台500kw逆变器，每个逆变器室安装一台1250KVA干式变压器。
3、太阳能电池阵列的安装设计
固定式光伏阵列，因多晶硅电池板在不同角度倾斜面上太阳能辐射变化不大，故对倾角度无限制，方位角取0°（即正南方向）。
（五）、太阳能光伏电站的布置
本工程由太阳能电池阵列、逆变器室、办公楼等单体构筑物组成，太阳能电池阵列由10个500KWP片区组成，每两个片区共用一个逆变器室，逆变器室位于两个片区的中心位置。
（六）、光伏组件的清洗
为保证光伏电池的发电效率，需每月定期对光伏组件用清水清洗2次，如果遇到沙尘天气等恶劣天气，要随时清洗。
（七）、年上网发电量预测
经计算，芜湖2011年新建小区面积1075万平方米，根据国外先进经验，从建筑美学及实用性出发，可以有60%左右铺设该光电屋面太阳能电池板，我国在技术允许的范围内能达到50%，1075万平方米铺设该太阳能电池板后发电功率约750兆瓦，按照芜湖地区太阳能年利用2000小时计算，年发电量达到15亿千瓦时。
目前安徽省年发电量约1600亿千瓦时，芜湖地区新建小区屋顶太阳能电池集成的分布式光伏电站建设项目就达到安徽省一年发电量的约1%。
第二节 电气设计
一、电气一次
（一）接入系统方式
项目在用户侧并网光伏发电项目位于安徽省芜湖经济技术开发区。电站场址周边有有凤鸣湖北路，交通较为便利。

本工程推荐方案为安装156*156非晶硅电池，安装容量根据小区的大小MW。计划2012年10月开工建设，2014年10月并网发电，建设期12个月，生产经营期24年。
为了满足本工程光伏发电系统接入电网的要求，按最不利因素考虑，本系统引入电网的方案为：
电站变压器，将10kv升压至110kv，送入电站附近的110kv瑞丰变电站。线路采用高压架空电缆。
本工程最终接入系统方案应以通过当地电力部门审查确定的结果为准。
（二）电气主接线
1、光伏发电系统电气主接线
光伏电站内每16个电池板串为一组，每组输出电压为697.6V，汇流箱至电池板及电池板间采用1kv三芯电缆连接；汇流箱至逆变器室直流进线柜采用1kv三芯电缆连接，4个子方阵各采用5根电缆引至逆变器室，电压为697.6V。逆变器室布置在4个子方阵的中间。
10座逆变器室分为两组，每组5座逆变器室10kv环网连接，由逆变器室引入、引出为10kv电缆，电压10kv，最后分别由5#、10#逆变器室引至位于光伏电站内的10kv/110kv变电站。升压后采用110kv电缆架空引至附近110kv瑞丰变电站。
由于本工程采用逆变器功率因数为1，系统仅变压器产生无功功率，可以不考虑变压器对电网功率因数的影响，本系统不考虑无功补偿。
2、110kv变电站电气主接线
电站内110kv变电站安装二台12500KVA油浸变压器。两路10kv进线，一路110kv出线。
3、厂用电气主接线
厂用电采用双电源供电，一路引自附近10kv电网，电缆架空引入，室外设一座100KVA箱式变压器电站；一路引自1#逆变器室AC400V低压母线，两路电源设AC400V备自投开关。
（三）电缆的选择
1、光伏发电系统电缆的选择主要考虑如下因素：
电缆的绝缘性能；
电缆的耐热阻燃性能；
电缆的防潮防光性能；
电缆的敷设方式；
电缆的大小规格。
【本工程光伏发电系统电缆选择：电压降不超过2%；方阵内部和方阵与方阵之间的电缆额定电流不小于计算电流的1.56倍。汇流箱至逆变器之间的电缆额定电流不小于计算电流的1.25倍，另外电缆应满足动、热稳定要求。】
2、电力系统电缆的选择
电力系统电缆应满足动、热稳定及短路容量要求。
（四）接地和防雷设计
1、接地
本工程接地的种类包括：防雷接地、工作接地、保护接地、屏蔽接地、重复接地等5种。
2、防雷
本工程为三级防雷建筑物，防雷的种类包括：
（1）防直击雷；在厂区共设置16组避雷针，高度30米。高压出线段架设1.5km避雷线；
（2）防感应雷；进出厂区的埋地电缆必须带金属屏蔽层；电力系统逐级加避雷器，实行多极保护；建筑物内的弱电穿管采用金属管；逆变器的输入、输出口必须安装避雷设备。
二、电气二次
（一）光伏阵列并网系统及电力系统集中监控
在办公楼设系统中控室，通过后台机实现对光伏阵列并网系统及电力系统的集中监控和管理。在逆变器室设置摄像机，以更可靠的实现无人值守。
（二）光伏阵列并网系统保护
光伏阵列并网系统作为电力系统的一部分，有相应的保护和检测装置，一方面防止孤岛效应，另一方面需要防止线路事故或功率失稳。
本工程光伏并网系统保护功能有：
欠电压保护、过电压保护、低频保护、超频保护、孤岛保护、极性反接保护、过热保护、过载保护、接地保护、短路保护等。
（三）光伏阵列电池板离线检测
在每个汇流箱内设置电压及电流检测装置，当汇流排所对应的电池组中有电池出现故障或接线故障时，通过检测电流及电压，在中控室发出报警信号，显示故障部位，提示工作人员及时维修。
（四）逆变器室10kv保护
逆变器室1250KVA 干式变压器设过电流保护、电流速断保护、低电压保护、温度保护。低压侧设断路器保护。
逆变器室10kv出线设过电流保护、电流速断保护、低电压保护。
箱式变电站内密封式油变10kv测设熔断器保护，低压测设断路器保护。
（五）110kv保护
12500KVA 油浸变压器设过电流保护、电流速断保护、纵联差动保护、重瓦斯保护、轻瓦斯保护、温度保护。
（六）光伏电站通讯、调度
电站通讯：由附近电信网引入电话电缆，为电厂的生产、生活提供服务，办公楼设一套20门的数字式程控交换机。
电站电力调度：由中控室引一根光纤电缆至附近公用网络交换机，为电力生产调度服务。
（七）UPS电源系统
在逆变器室各设一台30Ah的直流电源柜，中控室设一台120Ah的直流电源柜，为系统监控设备及高压开关的操作提供电源。
第三节 土建部分
一、工程地质条件及工程等级
项目主控制区区位于安徽省芜湖经济技术开发区。
本工程场地为中等复杂场地，地基等级为中等复杂地基。
本工程重要性等级为二级，场地等级为二级，建筑场地类别为Ⅲ类。
根据国家地震局2001年1：400万《中国地震动峰值加速度区划图》及《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001）资料，电站场址区地震动峰值加速度为0.05g，相对应的地震基本烈度为VII度。工程区属构造稳定区。
二、太阳能电池组件支架及基础设计
电池组件支架采用三角形钢支架,支架布置结合电池板大小布置，基础为混凝土独立基础。基础埋置深度为-1.20m。
三、办公及设备用房设计
（一）工程概况
本光伏电站内布置有一处综合楼，5处逆变器室。
（二）综合楼
综合楼建筑一层，面积约2000m2，层高为3.00m。布置有餐厅、办公、中控室、检修车间、库房等。
结构形式为砌体结构，屋面为全现浇钢筋混凝土梁、板结构，基础采用混凝土条形基础。
（三）逆变器室
厂内共配置5处逆变器室，每1MWP光伏电站就近设置一处逆变器室，面积约120m2，层高为4.50m。布置有逆变器、直流配电柜等。
结构形式为框架结构，屋面为全现浇钢筋混凝土板，基础采用柱下独立基础。

第六章 安全卫生与节能减排
第一节 安全、卫生、消防
一、主要依据
根据国家和地方有关安全和工业卫生方面的方针政策，以及“工业企业设计卫生标准”、“工业企业噪声标准”等规范，在设计中对确保生产安全和职工人身安全、改善工人劳动条件和环境等方面，均采取切实可行、行之有效的治理措施。具体执行如下标准：
1．劳动部文件劳字（1988）48号《关于生产建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》
2．《建筑设计防火卫生标准》 GBJ73-84
3．《工业企业设计卫生标准》