农光互补光伏分布式发电项目节能降耗设计方案.docx

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1、农光互补光伏分布式发电项目节能降耗设计方案1.1 设计原则及依据设计原则1）贯彻“安全可靠、先进适用，符合国情”的电力建 设方针。本工程设计按照建设节约型社会要求，降低能源消 耗和满足环保要求，以经济实用、系统简单、减少备用、安 全可靠、高效环保、以人为本为原则。2）通过经济技术比较，采用新工艺、新结构、新材料。 拟定合理的工艺系统，优化设备选型和配置，满足合理备用 的要求。优先采用先进的且在国内外成熟的新工艺、新布置、 新方案、新材料、新结构的技术方案。3）运用先进的设计手段，优化布置，使设备布置紧凑, 建筑体积小，检修维护方便，施工周期短，工程造价低。4）严格控制太阳能光伏发电站用地指标、

2、节约土地资 源。5）太阳能光伏发电站水耗、污染物排放、太阳能光伏 发电站定员、发电成本等各项技术经济指标，尽可能达到先 进水平。6）贯彻节约用水的原则，积极采取节水措施，一水多 用。7）提高太阳能光伏发电站综合自动化水平，实现全场 低的保温材料，既避免屋面重量、厚度过大，又易于保温节 能。1. 5节能降耗效益分析中国以煤为主的能源结构导致了我国二氧化碳排放的 减排任重道远，中国将面临国际社会施加的更大的压力，本 项目的减排也可直接产生一定的经济效应。计算太阳能光伏并网发电站的减排量，需要有一个比较 的基准，这个基准在CDM执行理事会批准的方法学中称为基 准线。所谓基准线，是指在没有该清洁发展机

3、制项目的情况 下，为了提供同样的服务，最可能建设的其它项目（即基准 线项目）所带来的温室气体的排放。本项目建成后，由于其不排放任何温室气体，对于同一 个项目电网而言，可减少CO2的排放量，其减排量等于基准 线排放量减去项目排放量。本项目本身不排放温室气体，即 项目排放量为零，项目的减排量就等于基准线的排放量。基 准线排放量的计算见下式：BE = EGXEF；式中：BE为基准线排放量，t CO2/年；EG为该项目活动每年提供给电网的净电量，MWh；EF为该项目活动替代电网电量的基准线排放因子， tC02/MWho本项目年平均发电量约为2079.22万kWh。，基准线排 放因子(EF)由组合边际排

4、放因子(CM)表示，即电量边际 排放因子(0M)和容积边际排放因子(BM)的加权平均。根 据国家发改委公布的2011中国区域电网基准线排放因子： 西北电网 OM 为 l.OOOlt CO2/MWh, BM 为 0.5851 t CO2/MWho 太阳能发电项目取OM权重为0. 75, BM权重为0. 25o如以火电为替代电源，本光伏电站装机容量20MWp,年 平均上网电量2079. 22万kWh,如以火电为替代电源，按火 电每度电耗标准煤H05g/kWh计算，则可节约标准煤约 6611. 9t,减少二氧化碳排放约18520.23减少二氧化硫排 放约 78.21to6结论和建议太阳能光伏发电是我

5、们目前可以使用的能源中最经济、 最清洁、最环保的可持续能源。工程在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料 的措施，能源和资源利用合理，设计中严格贯彻了节能、环 保的指导思想，技术方案和设备、材料选择、建筑结构等方 面，充分考虑了节能的要求，减少了线路投资，节约土地资 源，并能够适应远景年太阳能光伏发电站建设规模和地区电 网的发展。各项设计指标达到国内先进水平，为太阳能光伏 发电站长期经济高效运行奠定了基础，符合国家的产业政 策，符合可持续发展战略，节能、节水、环保。监控和信息系统网络化，提高太阳能光伏发电站运行的安全 性、经济性、减员增效、节约投资为实现现代化企业管理创 造条件。8）满足国

6、家环保政策和可持续发展的战略：高效、节 水、节能，控制各种污染物排放，珍惜有限资源。设计应满 足各项环保要求，确保将该太阳能光伏发电站建成环保绿色 发电企业。1.1. 2设计依据本工程设计执行的用能标准及节能设计规范如下：1）国家发改委关于燃煤电站项目规划和建设有关要 求的通知（发改能源【8641号）；2）国家发改委令第40号产业结构调整指导目录（2005 年本）；3）火力发电厂设计技术规程DL5000；4）取水定额第一部分火力发电（GB/T189167-2002）；5）公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）；6）国家、行业其它有关节能设计标准及控制指标。1. 2施工期能耗分析1）光

7、伏场内节能对策措施（1）电气设备选型应注意选用新型节能低损耗电气设 备/节能灯具等等。光伏场内的电缆线路采用辐射状方式连 接，这样可以使光伏场区的电缆长度最短，从而减少线路损 耗和线路材料。汇流箱、逆变升压配电室应尽可能放置在各 自单元的中心位置，节省大量的电力电缆。（2）逆变器、升压变压器损耗变压器是光伏场主要耗能设备，无论运行在满载还是欠 载状态，每组变压器均需消耗空载损耗电能，因而变压器选 型时将对空载损耗提出严格要求，逆变器和变压器将选用新 型节能低损耗变压器。2）升压站内节能对策措施（1）合理选取场用变压器容量和低损耗场用变压器在场用电的设计上，将严格按照光伏电站的实际用电负 荷及相

8、关同时率计算场用电负荷，并依此选取相应容量的新 型节能型低损耗变压器。（2）降低光伏电站用电的各类负荷的耗能指标光伏电站中用电量较大的经常性负荷主要有控制室和 配电室的空调用电、设备操作机构中的防露干燥加热、夜间 照明用电。控制室和配电室空调除满足运行人员工作条件 外，主要为大量采用的微电子设备提供适合的工作环境。考 虑目前微机保护等电子设备技术日益成熟，对环境温度要求 基本能适应大多自然温度条件，综合考虑室内环境温度控制 和因环境温度变化引起相对湿度变化对设备的影响，合理配 置空调容量。从节约能源角度，提高设备环境适应能力要求 是首先需考虑的。对户内安装电气设备如SVG、电抗器等， 常规运行

9、条件下一般采用自然对流通风散热，尽可能减少机 械通风，既有利节能，也能减少维护工作和噪声污染。3)光伏电站的室内外照明设计，尽量做到小范围的开 灯控制方式，根据建筑对照明的要求及不同电光源的特点， 选择合理的照明方式，并选用光效高、显色性好的光源及配 光合理、安全高效的灯具，工作场所的照度标准值应符合建 筑照明设计标准(GB50034-2004)、工业企业采光设计 标准(GB50033-2001)等有关标准。1. 3运行期能耗分析光伏电站中用电量较大的经常性负荷主要有控制室和 配电室的空调用电、设备操作机构中的防露干燥加热、夜间 照明用电。控制室和配电室空调除满足运行人员工作条件 外，主要为大

10、量采用的微电子设备提供适合的工作环境。考 虑目前微机保护等电子设备技术日益成熟，对环境温度要求 基本能适应大多自然温度条件，综合考虑室内环境温度控制 和因环境温度变化引起相对湿度变化对设备的影响，合理配 置空调容量。从节约能源角度，提高设备环境适应能力要求 是首先需考虑的。对户内安装电气设备如SVG、电抗器等， 常规运行条件下一般采用自然对流通风散热，尽可能减少机 械通风，既有利节能，也能减少维护工作和噪声污染。本工程用水包括升压站内生活消防用水及生产用水等。1)生活用水：包括升压站工作人员生活用水(包括饮用 水、洗涤水、便器冲洗水等）及淋浴用水等。升压站运行维 护人员数量按照10人考虑，根据

11、变电所给水排水设计规 程DL/T 5143-2002及建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 （2009版）规定，经计算，全站最大日需水量 约为2mZb最大小时需水量为0. 5m7h。2）生产用水：包括光伏板冲洗水、洗车用水、绿地用 水、道路冲洗用水等，本工程升压站浇洒及绿化用水量标准 采用2. 0L/（m2/H）o冲洗水量采用2L用才次）。经计算， 升压站浇洒及绿化用水量约为Ini7d,光伏发电区冲洗用水 量为400/次。1. 4主要节能降耗措施1. 4.1电气节能1）电气设备选型应注意选用新型节能低损耗电气设备/ 节能灯具等等。光伏场内的电缆线路采用辐射状方式连接， 这样可以使光伏

12、场区的电缆长度最短，从而减少线路损耗和 线路材料。汇流箱、逆变升压配电室应尽可能放置在各自单 元的中心位置，节省大量的电力电缆。2）变压器是光伏场主要耗能设备，无论运行在满载还 是欠载状态，每组变压器均需消耗空载损耗电能，因而变压 器选型时将对空载损耗提出严格要求，逆变器和变压器将选 用新型节能低损耗变压器。3）在场用电的设计上，将严格按照光伏电站的实际用 电负荷及相关同时率计算站用电负荷，并依此选取相应容量 的新型节能型低损耗变压器。4）光伏电站的室内外照明设计，尽量做到小范围的开 灯控制方式，根据建筑对照明的要求及不同电光源的特点， 选择合理的照明方式，并选用光效高、显色性好的光源及配 光

13、合理、安全高效的灯具。5）提高光伏电站综合自动化水平，实现全场监控和信 息系统网络化，提高光伏电站的运行的安全性、经济型、减 员增效、节约投资为实现现代化企业管理创造条件。6）优化设备布置，有效减少控制电缆使用量、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。7）使用先进型、节能型、稳定可靠型设备，如直流系 统充电模块由风冷型改为采用自冷型等，降低设备运行损 耗，减少运行维护工作量。8）为满足电站内内各项通信网络业务的需求，光伏电 站配置经济合理、高效灵活的网络布线系统，在总体布局上 优化各种通信线缆的路径，并为以后的系统升级改造提供了 便利，从而提高了通信网络的安全

14、性、可靠性和经济性。9）站内不再单独设立通信机房和蓄电池室，通信蓄电 池组屏与站内通信设备、系统通信设备一起安装在主控楼综 合保护室内，减少通信设备的占地面积，从而降低升压站的建设总成本。1. 4. 2工艺节能1）采暖建筑物围护结构的热工性能应符合国家颁布的 建筑节能设计标准，同时增强采暖建筑保温措施，减少 冬季采暖耗电量。2）提高门窗的气密性，防止空气对流传热。尽量使用 新型保温节能门窗，在保证室内采光通风的前提下合理控制 窗墙比。3）过渡季节利用室外自然空气通风换气。4）用水单位应对站区内用水进行严格管理，并按要求 配备相应的计量仪器仪表进行定量管理。企业在严格用水管 理的同时，还应对工艺

15、生活废水进行处理会用，提高水的消 耗利用率。1. 4. 3节水措施水是人类赖以生存和发展的最重要资源，是不可缺少、 不可替代的特殊资源。我国水资源十分缺乏，而且分布不均, 在北方地区气候干旱少雨，水资源尤为匮乏，随着工农业生 产的发展和人民生活水平的提高，用水量不断增加，水资源 供需矛盾日益加剧，已严重制约了工农业的发展和人民群众 的正常生活。“保护和合理利用水资源”已列为我国的基本 国策，建立节水型经济结构，使有限的水资源发挥更大的经 济效益，并作为可持续发展战略被放在更突出的位置。因此节约用水，降低水耗指标是我国经济持续发展的必然选择。用水单位应对站区内用水进行严格管理，并按要求配备 相应

16、的计量仪器仪表进行定量管理。企业在严格用水管理的 同时，还应对工艺生活废水进行处理会用，提高水的消耗利 用率。1. 4. 4主要耗能设备水泵评估：对水泵的评估主要依据清水离心泵能效限定值及能效 等级(GB19762-2009)对水泵能效限定值及节能评价值的规 定。通过对比可知本项目使用水泵功效均达到国家节能评价 值。号设备参数依据能 效等级达到水平消防泵Q=90m3/h,n=76%GB19762-200975. 6%达到节能评价值冲洗水泵Q=36m3/h, n=74%GB19762-2009271%达到节 能评价值1. 4. 5 土建节能1)结构设计过程中，严格按照国家标准设计，采用了先进的空

17、间结构计算软件，进行结构体系的方案比选，努力 做到三材耗量最优。2）建筑物维护材料避免使用实心粘土砖，积极推广新型建筑材料，采用能耗低的空心砌块、粉煤灰砌体。3）拟建光伏电站冬季严寒漫长。因此，建筑物的平面 位置，主要空间朝向南、或向南偏东、或向南偏西，历来被 认为是合理的设计，这是最基本的节能意识在建筑设计中的 应用。本站内的所有建筑物均采用南北向放置，主要空间争 取良好朝向，满足冬季的日照要求，充分利用天然能源，改 善建筑物室内热环境的设计，是最基本的节能措施。4）墙体是建筑物外围护结构的主体，其所用材料的保 温性能直接影响建筑的耗热量。我国以烧结普通砖为墙体材 料，保温性能不能满足设计标准，为保证节能效果达50%以 上的标准，本设计采用加气块与苯板保温层的复合节能墙 体。5）外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建 筑总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3O 所以，在保证日照、采光、通风、了望要求的条件下，尽量 减小建筑物的外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减 少冷风渗透，提高外门窗的保温性能。减少外门窗本身的散 热量，其节能措施有：控制建筑物的窗墙比，设置保温封条, 使用新型密闭性能良好的保温门窗，改善门窗的保温性能。6）在改进建筑外墙、外门窗的保温性能后，还必须进 一步加强屋面保温隔热的措施，选用密度较小，导热系数较