1、寧夏光伏電站發展情況及寧夏光伏電站發展情況及 設計優化建議設計優化建議 何軼斌 目錄 1、寧夏光伏發電的情況 2、設計優化方面的幾點心得 3、新課題研究及設計展望 4、 寧夏院介紹 一、寧夏光伏發電的情況一、寧夏光伏發電的情況 1、近幾年光伏在寧夏得到長足的發展，近5年光伏裝機情況見下表： 從上表中可以看出，寧夏光伏產業起步于2009年，2011年受歐美“雙反”政 策的影響、2013年受國家產業政策的影響，是寧夏光伏裝機得到井噴式發展 的兩年。尤其是2013年，增加裝機容量1030MW，實現了寧夏光伏跨越式的發 展。據2014年統計數據，風電光伏的發電量已占寧夏全網發電量的8.8%。 年份年份

2、2008200920102011201220132014 光伏裝機總容量 （MW） 020.3390.33491.33530.831560.831733.83 遞增量（MW）20.3370.00401.0019.501030.00173.00 2、寧夏光伏電站的特點 1）光伏建設以集中式為主，以荒地荒灘荒漠為主。 2）從接入系統容量電壓情況來看，以20MW30MW、35KV電壓等級為主。在全區67座光 伏電站中，35kV電壓等級的有52座，占比77.6%。 3）所有的光伏電站均以送出為主，無就地負荷消納，并且相對集中的接入了風能集 中的變電站。 4）2014年光伏電站年平均利用小時數達到160

3、0小時，電網做到了全額消納，基本無 棄光現象發生。 3、我院參加光伏建設的情況 1）我院參加完成了寧夏大量光伏電站的設計，如寧夏高沙窩太陽能光伏電站一期20MWp、中 衛金陽新能源公司30MWp、大唐青銅峽10MWp、上海航天機電中衛20MWp等等地面集中光伏 項目。此外，還完成了一些分布式屋頂光伏、農業光伏大棚等項目的設計。 2）隨著光伏產業的發展，我院根據市場情況也適時介入了光伏EPC項目的建設。已完成的EPC項 目三峽壟坑子30MW項目、正在建設的中衛匯合30MW、同心中民投200MW項目，利用我院天然的專 業優勢、過硬的施工隊伍以及科學的現場管理，必將會為業主打造出優質的工程。 中民投

4、同心中民投同心200MW光伏項目現場光伏項目現場 二、優化設計的幾點心得二、優化設計的幾點心得 平價上網是核心目標，更低度電成本是設計優化的基本原則平價上網是核心目標，更低度電成本是設計優化的基本原則 LCOE= 生命周期的總成本 生命周期的總發電量 初始投資總成本 + 運維總成本 系統殘值 生命周期預計總發電量 * （1-總衰減率 ） = 提高系統總發電量 提高平均發電效率（PR） （環境影響：灰塵 朝向 遮擋 設備選型：逆變器 組件 系統設計：優化布局 減少失配 ） 其它因素 （電網接入風險 設備可靠性 ） 降低系統總成本 降低初始投資成本 （設備成本 系統其它成 本） 降低后期運維成本

5、（設備可靠性 設備數量 設備成本 智能運維） 光伏發電平價上網是追求的核心目 標 國家發改委能源研究所預計， 中國在2020年可以實現居民用電側 平價上網 1、考慮與環境的和諧，致力打造綠色、環保光伏工程 隨著光伏產業的迅猛發展，建設地的多樣化，我院根據環境因地制宜，實現工程項目與環 境保護的協調，并考慮環境對設備的影響，綜合實現工程項目與環境的和諧。在三峽白塔水 40MW及中衛航天機電30MW項目中，由于地處沙漠邊緣，對工程所在地采用50 x50cm草格子進行固 沙處理；在三峽壟坑子工程中，采用高支架方式以保護地表植順利成長。 2、方案的優化 這里只以我院完成的一項比較典型的項目為例： 在某

6、200MW工程項目中，我院對于系統接入方案進行了優化，對兩個方案進行反復對比。方 案一，建成6座35kV光伏電站，每座30MW左右光伏接入35KV后會接至110kV升壓變電站；方案二， 取消35kV光伏電站，每路光伏匯總后直接接至110kV升壓變電站。經過技術經濟對比，建議項目 業主采用方案二，為業主有效節約投資800萬。 科學、合理的方案訂制，可以大幅 減少業主投資，好的方案也是優化設計 的基礎。 3、細節的優化 1）光伏布置的優化。包括以下內容，結合地形，優化布置光伏支架；對光伏板組串進行優化。 組件排列方式的優化最優經濟效益傾角選擇 最優間距選擇 最優布局選擇 2) 電纜的優化。包括電纜

7、截面、電纜走向等內容。 3）電氣設備技術參數的優化。包括逆變器、箱變的電氣技術參數的優化。 4）光伏支架型式的優化。針對現階段比較流行的幾種模式（1）固定式、（2）傾角可調 式、（3）單軸跟蹤、（4）雙軸跟蹤展開研究，適時采用不同光伏支架技術。 5 5）考慮損耗，光照條件差異等因素，通過適當超配提升收益）考慮損耗，光照條件差異等因素，通過適當超配提升收益 太陽輻射 光伏陣列 匯流箱 直流配電 逆變器 灰塵、異物、遮擋 3-5% 組件一致性、安裝方式、 線纜損耗 2-3% 線纜、器件損耗 1-2% 線纜、器件損耗1-2% 系統損耗 8-13% 逆變器損耗1% 通過超配，尋求最佳LCOE 補償超配

8、：補償光照和系統損失主動超配：提高滿載時間 4、新技術的使用 這里仍以我院完成的比較典型的項目為例來加以說明。 在某50MW工程項目中，我院結合市場放棄采用較主流的250Wp多晶硅組件，采用300Wp多晶硅 組件。經過最后計算分析：采用300Wp組件25年總發電量較采用250Wp組件25年總發電量多575萬 kWh；且300MWp組件布置型式節省土地約31畝，經濟效益顯著。 新能源新技術發展層出不窮，只有將新技術的發展同市場找到一個最佳的契合點，新技術才 會發揮出它應有的威力。 三、新課題研究及設計展望三、新課題研究及設計展望 線路規劃現場拍攝地形圖生成無人機地形勘測 地形分析智能三維布局陰影

9、遮擋分析非固定間距設計 1 1、電站精細化設計：三維智能設計、電站精細化設計：三維智能設計 Max.1500VDC 540VAC 組件串聯增多，線纜 減少 電壓升高，損耗降低 系統損耗降 低，效率提 升 組件串聯增多， 電壓升高，減少 匯流箱和逆變器 數量 安裝維護工作量 減少，降低施工 成本和運維成本 相同容量電站并網 點減少，減少高壓 線纜用量，變壓器 成本降低 相比1000V系統, 除組件外節省節省0.20.2元元/W/W投資投資， 100MW電站可節約投資節約投資20002000萬萬 相比1000V系統，系統損耗可降低約降低約0.27%0.27%，系統，系統PRPR提升提升2%2%以上

10、以上 2 2、系統電壓升高，直流、系統電壓升高，直流1500V1500V系統是發展趨勢系統是發展趨勢 儲能單元 平穩輸出 光伏系統 3 3、儲能及微網系統，有效解決無電區供電、限電及輸出功率波動、儲能及微網系統，有效解決無電區供電、限電及輸出功率波動 n微網系統：海島等無電區應用n電力調頻調壓應用n戶用光儲系統 n可再生能源平滑輸出 四、寧夏院介紹四、寧夏院介紹 系統規劃設計及新能源發電勘 測設計及工程項目總承包等技術和 管理咨詢服務的國有企業；是擁有 一支綜合能力強的設計總工程師、 工程項目經理和專業技術素養高的 勘察設計工程師團隊，能夠優質高 效地完成大、中型送變電工程勘測 設計的電力設計

11、咨詢企業。 寧夏回族自治區電力設計院是國家高新技術企業，始建于1958年，注冊資金9000 萬元。是寧夏回族自治區唯一一家集工程勘察綜合類甲級、電力行業（送電工程、變 電工程）專業甲級、工程咨詢甲級、電力行業（風力發電、新能源發電）專業乙級等 資質為一體，專門從事輸變電工程勘測設計、電力 截止2014年，我院共完成風電項目35項，總裝機容量3400MW;光伏項目16項，總裝 機容量600MW。在此基礎上，我院進行了工程項目的總包?，F已完成的EPC項目有 三峽壟坑子30MW；在建的EPC項目有中衛匯合20MW、中民投200MW（部分）。 2014年 年 1寧夏國博新能源有限公司同心風電場一期60

12、0MW項目F062可研 2寧夏國博新能源有限公司同心風電場二期600MW項目F0622K可研 3靈武雙毛10MW光伏發電項目（F050K）可研 4寧夏電投太陽山50MWP光伏發電項目（N063K）可研 5太陽山風電場寧夏電投公司三、四期49.5MW（F0163K）可研 6太陽山風電場寧夏發電集團五期49.5MW工程（F0035K）可研 7太陽山風電場寧夏發電集團五期49.5MW工程（F0035C）初設 8太陽山風電場中鋁寧夏能源集團五期49.5MW工程（N069S）施設 9寧電投尚德太陽山50MW并網光伏項目 （N064K）可研 10內蒙古阿左旗哈納斯20MWp光伏發電項目可研 11上海航天機

13、電中衛10MWp光伏并網發電項目F0522K可研 12上海航天機電紅寺堡大河鄉10MWp光伏并網發電項目F054K可研 13三峽新能源吳忠太陽山一期49.5MW風電工程（N067K）可研 14三峽新能源吳忠太陽山二期20MWp發電項目 F060K可研 15三峽新能源壟坑子一期30MW光伏發電項目（N065K）可研 16三峽壟坑子110kV輸變電工程(W008K)可研 16三峽新能源吳忠太陽山一期20MW光伏發電工程（F058S）施設 17三峽新能源吳忠太陽山一期20MW光伏發電工程（F058Z）竣工圖 18三峽新能源太陽山二期20MW光伏發電工程（F070C）初設 三峽新能源太陽山二期20MW光伏發電工程（F070S）施設 20上海航天機電中衛10MWp光伏并網發電項目（F052S）施設 21上海航天機電中衛10MWp光伏并網發電項目（F052Z）竣工圖 22上海航天機電中衛20MWp光伏并網發電項目（F0522Z）竣工圖 23大唐新能源太陽山風電場二、三期110升壓站（B379S）施設 24寧電投太陽山風電場二期49.5M