1、中广核太阳能公司地面光伏电站中广核太阳能公司地面光伏电站 标准化设计工作专题汇报标准化设计工作专题汇报 2012012 2年年7 7月月中广核太阳能公司地面光伏电站中广核太阳能公司地面光伏电站 标准化设计工作专题标准化设计工作专题第2页一、标准化设计的背景及目的二、标准化设计工程进展及主要成果三、标准化设计主要技术方案四、标准化设计后续优化内容第第2 页一、标准化设计的背景及目的页一、标准化设计的背景及目的第3页一、标准化设计背景及目标第第3 页一、页一、标准化设计背景及目标标准化设计背景及目标 项目建设周期短、设计前期输入资料不齐全导致设计准备工作项目建设周期短、设计前期输入资料不齐全导致设
2、计准备工作不足不足；不同工程因各个设计院习惯及流派不同导致发电系统、功能分不同工程因各个设计院习惯及流派不同导致发电系统、功能分区等布置不同，不利于运维人员运行维护区等布置不同，不利于运维人员运行维护；2012年计划建设容量年计划建设容量300MWp；标准化设标准化设 项目建设周期短、设计前期输入资料不齐项目建设周期短、设计前期输入资料不齐 优化光伏电站的设计方案，提高光伏电站发电效率，降低光伏优化光伏电站的设计方案，提高光伏电站发电效率，降低光伏电站投资成本电站投资成本；简化设备与施工单位的采购时间，缩短工程建设周期、提高工简化设备与施工单位的采购时间，缩短工程建设周期、提高工程建设质量、降
3、低工程建设成本程建设质量、降低工程建设成本；建立标准化的备品备件系统，便于运维的统一管理，建立标准化建立标准化的备品备件系统，便于运维的统一管理，建立标准化的人机界面的人机界面；树立太阳能公司品牌形象；树立太阳能公司品牌形象；标准化设标准化设 优化光伏电站的设计方案，提高光伏电站优化光伏电站的设计方案，提高光伏电站第6页二、标准化设计工作的 进展及主要成果第第6 页二、页二、标准化设计工作的标准化设计工作的 起始日期工作内容工作成果备注2011.92011.11总结光伏电站标准化设计方案，编制标准化设计工作计划。主要技术方案论证完毕，标准化设计工作前期输入资料准备齐全，工作进度计划编制完成。2
4、011.112011.12完成标准化设计工作的委托并组织设计公司现场考察。完成了标准化设计工作的委托，并组织设计公司前往敦煌项目及锡铁山项目进行考察和技术交流。2011.122012.2标准化图集的绘制工作及审查工作标准化设计图纸绘制完成，并与2月底在公司召开了设计审查会。2012.32012.4标准化设计图纸的修改和最终出版。4.15日标准化设计图纸完成修改，并正式出版。工作进度：起始日期工作内容工作成果备注工作进度：起始日期工作内容工作成果备注2 0 1 1.9 2 0 1 1（1）10MWp、50MWp、100MWp三种容量，接入电压按照35kV、110kV两种电压等级共计六种电气设计图
5、纸及设备清单；（2）标准化的电气楼、生活办公楼、大门、逆变器室、围墙、电缆沟等设计方案；（3）标准的各主要电气设备技术规范书；（4）标准光伏单元方阵的布置安装图纸及工程量清单；（5）标准化光伏组件支架设计图纸；标准化设计成果标准化设计成果 电气部分：（1）30MWp以上容量光伏电站采用两级升压方式，低压侧电压宜采用10kv电压等级。（2）光伏发电方阵汇流方案宜采用3个1MWp发电单元汇流接入1面中置开关柜；（3）逆变器室布置，逆变升压变压器、负荷开关柜、逆变器集中布置与逆变器室内；（4）30MWp容量以上电站，逆变器室内用电采用自取电方案；（5）逆变器室通讯方案采用环网结构；（6）在发电设备各
6、个环节增加计量装置，用于计算各发电系统效率；（7）30MWp容量以上电站，升压站与光伏发电系统采用两套监控系统。第二部分：主要技术方案第二部分：主要技术方案电气部分：电气部分：建筑部分：（1）电气控制办公楼与生活楼分开设置；（2）逆变器室采用砖混结构与集装箱式结合；结构专业：（1）固定式支架采用冷弯薄壁型钢设计，基础采用独立或条形基础；地面光伏电站标准化设计汇报课件地面光伏电站标准化设计汇报课件 光伏电站采用无人值守（少人值班）光伏电站采用无人值守（少人值班）,且可远程监控方案设计；且可远程监控方案设计；光伏电站整体系统效率达到光伏电站整体系统效率达到80%以上，标准光伏方阵的系统效以上，标准
7、光伏方阵的系统效率达到率达到85%以上；以上；电站设备采用电站设备采用KKS编码编码光伏电站可实现系统效率实时监测；光伏电站可实现系统效率实时监测；标准化电站标准化电站 光伏电站采用无人值守（少人值班）光伏电站采用无人值守（少人值班）,第12页 标准化设计方案已经应用于锡铁山二、三期，青河一期，哈密一 期，英吉沙，敦煌一、二期，金塔项目。尽管以上电站由四家不同 设计院进行设计，但电站的主要技术方案及设备类型均类似，方便 了运维部门进行运维管理。在哈密二期、三期，乌兰等新开工项目中已采用了标准化设计工程 量清单，缩短了工程招标工期，提高了工作效率。第第1 2 页标准化设计应用页标准化设计应用优化
8、项目优化项目原设计方案原设计方案标准化方案标准化方案备注备注中压开关柜15面/10MWp7面/9MWp，24面/60MWp。10KV电缆12km/10MWp8km/10MWp支架1.02Kg/W0.7Kg/W100KVA站用箱变3套/20MWp，动力电缆16km/20MWp20台16KVA小型变压器。勘察设计费用200万85万工程量清单2周提供1周提供开工用施工图纸合同签订后45周合同签订后23周在厂址条件较好的情况下。优化项目原设计方案标准化方案备注中压开关柜优化项目原设计方案标准化方案备注中压开关柜1 5 面面/1 0 MWp第14页三、标准化设计主要方案第第1 4 页三、标准化设计主要方
9、案页三、标准化设计主要方案第15页(一一)光伏电站标准系统效率光伏电站标准系统效率1NiiEPDRPRPT1NpiioWtIPTI601160iijjII1.5%组件失配损失组件失配损失4%逆变器转换损失逆变器转换损失80%电站总体效率电站总体效率1%交流损耗交流损耗4%阵列遮蔽和污秽损失阵列遮蔽和污秽损失1%太阳辐射不均匀太阳辐射不均匀4.5%温度影响温度影响2%直流线损直流线损1%光谱失配光谱失配1%MTTP损失损失第第1 5 页页(一一)光伏电站标准系统效率光伏电站标准系统效率1.5%组件失配损失组件失配损失4%第16页(二二)电气一次专业电气一次专业(1)电气主接线：电气主接线：35k
10、V升压方案：两级升压至35kV送出第第1 6 页页(二二)电气一次专业电气一次专业(1)电气主接线：电气主接线：两级升压至两级升压至3第17页一级升压至35kV送出第第1 7 页一级升压至页一级升压至3 5 k V 送出送出第18页(2)汇流方案汇流方案标准化设计针对已往工程1MWp、2MWp 汇流一路，新设计为34MWp汇流一路，见上图第第1 8 页页(2)汇流方案标准化设计针对已往工程汇流方案标准化设计针对已往工程1 MWp、2 M第19页(3)逆变升压方案：逆变升压方案：10MWp容量送出方案-35kV一级升压与经10kV两级升压经济性对比如下：序号对比项经10kV两级升压35kV一级升
11、压备注一一光伏设备光伏设备1干式升压变/箱变10套，200万箱式变10套，300万含负荷开关柜二二站区设备站区设备110kV开关柜7面，70万无235kV开关柜3 面，51万7面，119万3主变压器1台，100万无4无功补偿装置10KV接入35KV接入（25万）5站用变压器10KV接入35KV接入（10万）6低压配电屏有(4面)有(4面)710kV电缆7KM,132万无835kV电缆无7KM，129万第第1 9 页序号对比项经页序号对比项经1 0 k V 两级升压两级升压3 5 k V 一级升压备注一光一级升压备注一光第20页序号对比项经10kV两级升压35kV一级升压备注三三其他其他1电气综
12、合控制楼(面积：扩大40M2)每平米造价0.2万2逆变升压室面积：780M2面积500M2每平米造价0.2万3箱式变基础无300M2每平米造价0.2万四四总计总计709751五五差额差额42第第2 0 页序号对比项经页序号对比项经1 0 k V 两级升压两级升压3 5 k V 一级升压备注三其一级升压备注三其(4)逆变升压方案：逆变升压方案：50MWp电站-35kV与10kV两级升压经济性对比如下：序号对比项经10kV两级升压35kV一级升压备注一一光伏区设备光伏区设备1干式升压变/箱变50套，1000万箱式变50套，1500万含负荷开关柜二二站区设备站区设备110kV开关柜23面，230万无
13、235kV开关柜无23面，391万3110KV主变压器1台，150万1台，150万4无功补偿装置10KV接入（0）35KV接入（25万）5站用变压器10KV接入（0）35KV接入（10万）6低压配电屏有(4面)有(4面)710kV电缆35KM,660万无835kV电缆无35KM，645万序号对比项经序号对比项经1 0 k V 两级升压两级升压3 5 k V 一级升压备注一光伏区设备一级升压备注一光伏区设备序号对比项经10kV两级升压35kV一级升压备注三三其他其他1电气综合控制楼300M2400M2每平米造价0.2万2逆变升压室面积：3900M2面积2500M2每平米造价0.2万3箱式变基础无
14、1500M2每平米造价0.2万四四总计总计27733601五五差额差额 828序号对比项经序号对比项经1 0 k V 两级升压两级升压3 5 k V 一级升压备注三其他一级升压备注三其他1 电气电气 结论：通过两种方案的经济性比较，在每3MWp光伏方阵接入一台开 关柜的情况下，电站容量为10MWp时，两种方案的一次性投资成本 较为接近，但随着电站容量的扩大，10KV汇流方案的经济性越来越 突出。50MWp时两种方案差异已为0.18元/瓦。在目前情况下，技术部建议采用10KV/35KV或10KV/110KV方案。结论：通过两种方案的经济性比较，在每结论：通过两种方案的经济性比较，在每3 MWp
15、光伏方阵光伏方阵第24页继电保护配置由光伏电站的电压等级和规模确定，现阶段光伏电站主要是35KV电压等级（如右图所示）和110KV电压等级的光伏电站（如下图所示）(三三)电气二次专业电气二次专业（1)光伏电站继电保护配置图光伏电站继电保护配置图第第2 4 页继电保护配置由光伏电站的电压等级和规模确定，现阶段光页继电保护配置由光伏电站的电压等级和规模确定，现阶段光地面光伏电站标准化设计汇报课件地面光伏电站标准化设计汇报课件第26页屏位布置的数量按照光伏电站规划容量和电气主接线方式考虑。如下图所示。(2)主控及继电器室屏位布置图。主控及继电器室屏位布置图。第第2 6 页屏位布置的数量按照光伏电站规
16、划容量和电气主接线方式考页屏位布置的数量按照光伏电站规划容量和电气主接线方式考光伏电站的计算机监控系统按照两种情况考虑。a)光伏电站规划建设规模在30MWp及以下时，光伏区监控和升压站监控公用一套监控系统，如下图所示(3)光伏电站计算机监控网络结构图（考虑远程监控中心接口）光伏电站计算机监控网络结构图（考虑远程监控中心接口）(3)光伏电站计算机监控网络结构图（考虑远程监控中心接口）光伏电站计算机监控网络结构图（考虑远程监控中心接口）b)光伏电站规划建设规模在30MWp以上时，设升压站监控和光伏区监控两套监控系统，如下图所示b)光伏电站规划建设规模在光伏电站规划建设规模在3 0 MWp 以上时，
17、设升压站监控和光以上时，设升压站监控和光(4)(4)光伏区信息采集光伏区信息采集 采用环网形式，根据光伏电站光伏电站的容量确定环网数量，基本上按照10MW一个环网模式。每个逆变器室设置一面数据采集柜，配置通讯管理机、测控装置、网络交换机、光纤熔接盒等。数据信息采集柜采集的信息有逆变器运行信息、汇流箱信息、升压变压器信息、负荷开关柜信息等。(4)光伏区信息采集光伏区信息采集 本次标准化设计考虑发电效率的计算，在光伏方阵、升压站相关设备处增加计量电表，如下图所示。(5)发电效率计量发电效率计量(5)发电效率计量发电效率计量(四四)建筑结构专业建筑结构专业1.主要建筑物分主要建筑物分2种方案考虑种方
18、案考虑（1）方案一：办公部分和电气控制部分在一起）方案一：办公部分和电气控制部分在一起,分为电气控制综合楼、分为电气控制综合楼、员工生活楼，门楼和逆变升压室两方案相同。员工生活楼，门楼和逆变升压室两方案相同。（2）方案二：办公部分和宿舍在一起，分为电气控制楼、办公生活综合）方案二：办公部分和宿舍在一起，分为电气控制楼、办公生活综合楼，门楼和逆变升压室两方案相同。楼，门楼和逆变升压室两方案相同。(四四)建筑结构专业建筑结构专业(四四)建筑结构专业建筑结构专业设计内容：设计内容：A、电气综合控制楼、电气综合控制楼B、员工生活楼、员工生活楼（1）方案一）方案一A、电气综合控制楼、电气综合控制楼 电气
19、综合控制楼电气综合控制楼含电气控制和办含电气控制和办公两个功能。分公两个功能。分为为10MW、50MW、100MW三种不同标准。三种不同标准。右图为右图为100MW效效果图果图B、员工生活楼、员工生活楼(四四)建筑结构专业设计内容：建筑结构专业设计内容：A、电气综合控制楼、电气综合控制楼B、员工生活、员工生活100MW电气综合控制楼一层平面电气综合控制楼一层平面1 0 0 MW电气综合控制楼一层平面电气综合控制楼一层平面100MW电气综合控制楼二层平面电气综合控制楼二层平面1 0 0 MW电气综合控制楼二层平面电气综合控制楼二层平面(四四)建筑结构专业建筑结构专业（2）方案二）方案二A、电气控
20、制楼、电气控制楼电气控制楼分为电气控制楼分为10MW、50MW、100MW三种三种不同标准。不同标准。右图为右图为100MW效果图效果图B、办公生活综、办公生活综合楼合楼含办公和生活两含办公和生活两个功能个功能B、办公生活综合楼、办公生活综合楼A、电气控制楼、电气控制楼(四四)建筑结构专业（建筑结构专业（2）方案二）方案二B、办公生活综合楼、办公生活综合楼A、电气控、电气控100MW电气控制楼平面图电气控制楼平面图1 0 0 MW电气控制楼平面图电气控制楼平面图门门 楼楼门门 楼楼逆变升压室逆变升压室逆变升压室逆变升压室 1）设计使用寿命：除光伏支架及基础为设计使用寿命：除光伏支架及基础为25
21、年外，其余均按年外，其余均按50年考虑。年考虑。2）抗震设防类别为丙类，抗震设计标准抗震设防类别为丙类，抗震设计标准(暂定，施工图进行包络优化暂定，施工图进行包络优化)：2、结构设计主要原则及参数结构设计主要原则及参数基本烈度设计地震分组场地类别地震作用6第一组 多遇7第一组 多遇8第一组 多遇3）风荷载：基本风压风荷载：基本风压(50年年)0.4、0.6、0.8kN/m2(对应风速对应风速25、30.9、35.8m/s)，地面粗糙度采用，地面粗糙度采用B类。类。4）雪荷载：基本雪压雪荷载：基本雪压(50年年)0.2、0.3、0.4kN/m25）地质条件：基础落在原状土层上，地基承载力特征值不
22、小于）地质条件：基础落在原状土层上，地基承载力特征值不小于120或或150kPa。6）材料：材料：C30混凝土，钢筋混凝土，钢筋HPB300 和和 HRB335，钢材，钢材Q235B。1）设计使用寿命：除光伏支架及基础为设计使用寿命：除光伏支架及基础为2 5 年外，其余均按年外，其余均按3、主要建筑物及结构、基础型式主要建筑物及结构、基础型式序号主要建筑物结构型式基础形式1光伏支架及基础冷弯薄壁型钢结构独立基础或条形基础2电气综合楼钢筋混凝土框架结构独立或条形基础3办公生活楼钢筋混凝土框架结构独立或条形基础4逆变器室钢筋混凝土框架结构独立或条形基础5升压站普通钢结构独立基础或筏板基础6大门钢筋
23、混凝土框架结构条形或筏板基础7生活兼消防水池钢筋混凝土结构筏板基础3、主要建筑物及结构、基础型式序号主要建筑物结构型式基础形式、主要建筑物及结构、基础型式序号主要建筑物结构型式基础形式光伏支架采用冷弯薄壁光伏支架采用冷弯薄壁型钢，工厂加工，现场采用型钢，工厂加工，现场采用螺栓组装；支架采用热浸镀螺栓组装；支架采用热浸镀锌防腐处理；电池块角度按锌防腐处理；电池块角度按37度考虑。为了优化支架截度考虑。为了优化支架截面，现以方阵面，现以方阵1为例进行多为例进行多方案比较，纵向共计方案比较，纵向共计20跨，跨，21个横向支架，在纵向的后个横向支架，在纵向的后立柱两端各设置一个柱间支立柱两端各设置一个
24、柱间支撑。撑。4、光伏支架及基础光伏支架及基础4、光伏支架及基础、光伏支架及基础地面光伏电站标准化设计汇报课件地面光伏电站标准化设计汇报课件 5.5.逆变器室结构逆变器室结构集装箱式和混凝土结构逆变器室对比集装箱式和混凝土结构逆变器室对比集装箱式逆变器混凝土结构逆变器室逆变器室价格（万元）2516变压器和负荷开关柜（万元）箱变 3020建筑面积（平米）40（仅含逆变器）78（含全部设备）现场施工设备就位15天40天耐久年限25年50年通风等通风效果一般通风好其余新产品成熟产品建议使用领域工期紧张、需紧急发电项目正常工期，无政策等因素影响时5.逆变器室结构集装箱式和混凝土结构逆变器室对比集装箱式
25、逆逆变器室结构集装箱式和混凝土结构逆变器室对比集装箱式逆其他专业其他专业总图专业：完成100MWp总体厂区布置图，标准化围墙形式，但由于具体每个电站的厂址、地形、选址、规划等资料均不相同，所以需根据每个项目情况具体设计。给排水专业：标准化的给排水与水消防系统方案及图纸。厂区给排水及防洪措施需根据每个项目情况具体设计。通信火警专业：标准的火灾自动报警方案及图纸。暖通专业：电气综合楼、逆变升压室、生活楼等建筑采暖通风方案及图纸。其他专业总图专业：其他专业总图专业：第45页四、标准化设计后续优化内容第第4 5 页四、标准化设计后续优化内容页四、标准化设计后续优化内容改进重点：1、直流侧损耗：减少组件组串侧直流电缆长度，减少直流损耗，提高发电效率。2、优化汇流方案，进一步降低投资成本。探索运行更可靠，保护功能齐全，同时减少设备投资的汇流方案 3、新主变备用方案。在50MWp容量以上电站设置一台备用变压器。4、增加新的故障监测装置，提高运维水平。为避免逆变器室设备发生过热，单相接地故障时，运维人员无法 及时发现，造成设备损坏的情况，增设监测和报警设备。改进重点：改进重点：50MWp备用方案5 0 MWp 备用方案备用方案汇报完毕 谢谢！汇报完毕汇报完毕
