閆 姝
(山西省電力勘測設(shè)計院,山西 太原 030001)
本工程位于山西大同天鎮(zhèn)縣谷前堡鎮(zhèn),天鎮(zhèn)縣位于山西省大同市東北端,地處晉、冀、蒙三?。▍^(qū))交界處,東臨河北省懷安縣,南毗河北省陽原縣,西接本省陽高縣,北楔內(nèi)蒙古興和縣。全縣轄5鎮(zhèn)6鄉(xiāng)221個行政村,總?cè)丝?1.38萬人。最高海拔2100m,最低海拔976 m,無霜期90~128 d,年均日照時數(shù)2 827 h,年均氣溫6.4℃。天鎮(zhèn)縣為大陸性北溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,春季干旱多風(fēng),夏季較熱多雨,秋季干燥涼爽,冬季寒冷少雪。
天鎮(zhèn)縣太陽能資源豐富,是我國太陽輻射的高能區(qū)之一。據(jù)NASA數(shù)據(jù)庫提供的1984—2005年太陽輻射資料,站區(qū)22年的太陽能,日均總輻射量為4.53 kW·h/m2·d,年總輻射量為1653.45 kW·h/m2·a。根據(jù)我國在1983年出版的太陽能資源區(qū)劃標準,該區(qū)域?qū)儆贗I類“很豐富帶”,較適合大型光伏電站的建設(shè)。
本工程站址位于大同市天鎮(zhèn)縣谷前堡鎮(zhèn)環(huán)翠山,地理坐標為東經(jīng) 114°01′32.3″~114°02′25.3″,北緯40°27′37.1″~40°27′58.5″之間,地勢平緩,為無植被的建筑荒地,地勢北高南低,海拔在1 100~1 160 m之間(1985國家高程基準),現(xiàn)場踏勘,廠區(qū)內(nèi)到處是挖沙的沙石堆、沙坑,地勢都被人工修整過,自然不明顯。站址可用地范圍南北寬約700 m,東西長約1 250 m,區(qū)域面積約87.20 hm2,可利用面積較大,能滿足本期工程的用地要求。
本工程布置滿足防洪要求,不存在文物古跡、壓礦等問題,無不良地質(zhì)構(gòu)造,但當(dāng)?shù)夭缮靶纬傻膹U棄砂坑對場地有一定的影響。
①廠區(qū)總平面按本期30 MWp設(shè)計布置。②全廠的總體規(guī)劃及廠區(qū)總平面布置應(yīng)符合城市總體規(guī)劃和區(qū)域布局的要求。③在滿足工藝流程合理的前提下,緊湊布置,節(jié)約用地。④站址地形較為平坦開闊,廠區(qū)豎向采用局部階梯式布置方式。⑤合理利用地形、地質(zhì)條件,避免高填深挖,盡可能減小土方工程量。
廠區(qū)呈矩形布置,站區(qū)由北向南依次布置:太陽能電池組件方陣、站前區(qū)。
2.2.1 太陽能電池組件的布置
本工程設(shè)計容量為30 MWp,全部使用采用保定英利240 Wp多晶硅組件,尺寸為1 650 mm×990 mm。按1 MW配置一個逆變器室布置,共有30個1 MW單元。
在光伏方陣中,設(shè)置太陽能電池板的行間距時,應(yīng)充分考慮場地的地形條件、前后陰影遮擋和檢修空間的影響,安裝角度設(shè)定為36°,可以有效地防止電池組件表面積水、積雪。為了使安裝和檢修更為方便,同時也可以有效地抵御風(fēng)雪荷載。本次設(shè)計將電池組件通過螺栓固定在鋼支架上。
2.2.2 站前區(qū)的布置
35 kV配電裝置、中心控制室及辦公用房采用聯(lián)合建筑,布置于站區(qū)的南側(cè)。
逆變器室及變壓器按1 MW一個單元配置在陣列的中間,可減少電纜的敷設(shè)長度。
2.2.3 廠區(qū)圍墻及大門設(shè)置
廠區(qū)四周設(shè)高度1.8 m的簡易鐵柵欄圍欄。
廠區(qū)出入口位于廠區(qū)的南側(cè),靠近生產(chǎn)樓,作為站區(qū)的唯一出入口,設(shè)置電動伸縮門,寬度為8 m,高1.8 m。
2.2.4 廠區(qū)道路及地坪
進廠道路按國家四級公路技術(shù)標準執(zhí)行,設(shè)計為車道寬為6.0 m,轉(zhuǎn)彎半徑為9.0 m,擬采用碎石路面,其他技術(shù)標準符合國家四級公路標準。進廠道路從已建成的谷前堡鎮(zhèn)-榆林口縣鄉(xiāng)公路引接,進廠道路引接長度為1.5 km。
廠內(nèi)道路按國家四級公路技術(shù)標準執(zhí)行。本工程按照永臨結(jié)合的原則規(guī)劃廠內(nèi)道路。施工結(jié)束后,將太陽能電池組件之間的施工道路改造加固為砂石路面,設(shè)計為單車道,路面寬為4.0m,轉(zhuǎn)彎半徑為6.0 m。
根據(jù)消防和工藝需求,將配電區(qū)域及站前區(qū)內(nèi)的施工道路改造加固為混凝土路面,設(shè)計為雙車道,路面寬為6.0 m,轉(zhuǎn)彎半徑為9.0m,按環(huán)行布置,電器設(shè)備的安裝、檢修及消防均能滿足要求。
本工程站區(qū)圍墻內(nèi)占地面積為74.45hm2,征地面積為75.90hm2。
本工程地形起伏較大,總體呈北高南低。地面高程為1 100~1 160 m。場地內(nèi)分布著一些挖沙的沙石堆和沙坑,總體高差為40 m,局部高差在10 m左右,局部坡度較大,最大坡度為18%,且場地周邊地形亦高低不平,地形非常復(fù)雜。
根據(jù)站區(qū)的場地條件和太陽能發(fā)電工程自身的特點,場地設(shè)計為整體北高南低,將光伏板的行(列)間距與場地坡度相結(jié)合考慮,以有效地利用場地,且使光伏板互不遮擋陽光,從而保證發(fā)電效率。
為滿足太陽能組件基礎(chǔ)布置,整個場地東西向坡度取0.5%,南北向根據(jù)自然地面坡度在2%~7%之間,坡向站區(qū)邊界。經(jīng)過計算,站區(qū)挖方量為3×105m3,填方量為3×105m3;考慮少量的基槽余土,土石方基本平衡。
根據(jù)工藝要求站區(qū)管線的布置盡可能順暢、短捷,減少埋深和交叉,并沿道路布置,以方便檢修。地下管溝與建構(gòu)筑物或其它管溝的距離則根據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求確定管溝間距及埋深。
全站電纜溝均按考慮排水設(shè)計,電纜溝內(nèi)積水排至溝內(nèi)低點處設(shè)置的集水坑,集水坑內(nèi)的積水定期由移動泵抽出。站區(qū)其他地下管線均采用直埋,包括給水管、排水管、消防水管等。
站內(nèi)未利用的場地,在不影響設(shè)備安全時,以植草為主輔以喬灌木相結(jié)合的立體綠化。
我國的新能源產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從無到有、從小到大的持續(xù)、高速、健康的發(fā)展過程,風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電和太陽能熱發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等項技術(shù)日漸成熟。太陽能作為高效清潔能源必將被廣泛應(yīng)用,太陽能光伏電站的站址選擇就顯得尤為重要。
太陽能光伏電站的站址選擇主要是地理位置的選擇:①要保證為太陽能資源豐富區(qū)域;②由于太陽能光伏電站的占地面積較大,如果在地形較為復(fù)雜的地區(qū),應(yīng)在滿足節(jié)約用地的前提下,盡量減少土石方工程量,最終做到保證投資最小,收益最大。
[1]沈輝,曾祖勤.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.