淮南潘集潘一矿150MW水面光伏电站工程EPC总承包C标段初步设计方案

Page1淮南潘集潘一矿150MW水面光伏电站工程EPC总承包C标段初步设计方案2017年6月7日Page1汇报内容1工程概况5电气设计3工程地质4总体设计7施工组织设计82太阳能资源6土建设计Page1A标：①号地50MWB标：①、②号地50MWC标：③、④、⑤号地50MW110kv升压站1工程概况工程概况安徽省两淮采矿沉陷区国家先进技术光伏示范基地淮南潘集潘一矿150MW水面光伏电站EPC总承包工程共划分为A、B、C3个标段，其中C标段情况如下：•工程地点：泥河镇谢街村③号、④号、⑤号沉陷区•装机容量：总装机50MWp•运行方式：水面漂浮式Page11工程概况区域影像资料谢街村规划用地（现在）谢街村规划用地（2015）③号地区域影像（现在）③号地区域影像（2010）Page12太阳能资源气候背景•选取距项目所在地约15km的淮南气象站观测资料作为本光伏场区气候分析资料结论：项目所在地属亚热带湿润性季风气候，具有降水充沛、夏季高温、冬季湿润的特点需注意极端低温、雷暴、积雪等影响光伏场区的气象灾害淮南市气象站与本项目所在地相对位置淮南市气象站近三十年常规气象要素观测统计分析约15km历年极端最高历年极端最低平均气压（hpa）1045.9987.91013.8气温（℃）41.2-22.215.5相对湿度（%）100072降水（mm）1567.5471928.5覆冰（mm）10雷暴日数（d）32积雪（cm）35风速（m/s）2.7Page12太阳能资源太阳能资源评估•本报告采用多种数据资料对场区太阳能资源进行综合分析，交叉验证：淮南市气象站日照时数、日照百分率等观测资料合肥气象站太阳总辐射、日照时数、日照百分率等观测数据MeteoNorm太阳辐射资料数据库资料数值模拟再分析资料（NASA）•项目所在地MeteoNorm太阳辐射数据与利用合肥太阳能辐射观测站资料推算得到的辐射数据基本相当，NASA分析资料结果明显偏大•考虑到利用合肥太阳能辐射观测站资料推算过程中的经验系数对本项目所在地不具有针对性，本报告选取MeteoNorm太阳辐射数据作为本地区太阳辐射评估的主要依据本项目所在地多年平均太阳辐射总量为4626.72MJ/m2，年均日照时数为2182小时根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），项目地区属于资源丰富级别，适宜建设光伏电站Page13工程地质地质勘查现场工作开展情况•勘探钻孔工作谢街村：水下钻孔40个•水下测量1:1000地形图现场地勘测量Page13工程地质采空区对拟建工程的影响•4#、5#场地的水域位于煤矿采空区，拟建场地周边已经沉降约20年，沉降速率约200～300mm/年•4#、5#场地地表变形为连续变形，未发现突变区域，地面有一定倾斜，局部发现有小规模地裂缝•拟建场地属于基本稳定场地，拟建工程属于一般工程，变形要求一般，采空区对工程影响程度为中等，拟建场地工程建设适宜性为基本适宜•工程建设时应考虑采空区对拟建工程的影响，由于采空区主要产生的地质灾害为地面变形或塌陷，会导致原有地面没入水中，水体面积变大，原有岸上建（构）筑会发生变形，桩基础会随着地面变形或塌陷同步发生沉降•变形或塌陷的不均匀会导致桩基础发生倾斜，更甚者会使桩基础发生破坏丧失使用功能Page13工程地质地层岩性地层分布4#、5#①层填土(Qs）陆地填土褐灰色，中密～密实，主要为碎石土②层淤泥(Q4al）4#、5#局部可见层厚小于1m青灰色，流塑状，有腥臭味，层厚③-1层粉质粘土(Q3al）4#、5#局部表层可见埋深0～1.00米，层厚0.50～2.00米。褐灰色，稍湿，硬塑状态，含铁锰结核及其氧化物，切面光滑,摇震反应无，无光泽，干强度高，韧性较好③层粉质粘土(Q3al）局部可见埋深1.00～4.60米，层厚0.60～8.20米。褐黄色～棕黄色，稍湿，硬可塑状态，含铁锰结核及其氧化物，切面光滑，摇震反应无，无光泽，干强度高，韧性较好⑤粉土(Q3al）4#、5#广泛分布埋深0.7～8.90米，层厚0.70～3.30米埋深5～9.00米，揭露层厚7.00m褐黄色、棕黄色，湿，中密状态为主，含泥质及白云母碎片，摇振有反应，有光泽，干强度低，韧性低Page13工程地质地基土力学参数天然地基设计参数特征值承载力Fak（kPa）压缩模量Es（MPa）②层淤泥30~③-1层粉质粘土1808.0③层粉质粘土1507.0④层粉质粘土1004.0⑤层粉土1409.0⑥层粉质粘土2008.5Page13工程地质地震及土、水的腐蚀性•拟建场地位于安徽省淮南市潘集区，其地震抗震设防烈度为6度，抗震设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑抗震设计特征周期0.35s•拟建场地无活动断裂通过，地势平坦，场地内土层分布均匀，综合分析各土层特征，场地土类型为中硬场地土，场地类别为二类场地；故本次勘察场地为适合建筑物抗震一般地段•地下水对钢筋混凝土无侵蚀性，对钢结构有弱侵蚀性•场地地表水对钢筋混凝土无侵蚀性，对钢结构有弱侵蚀性•工程区覆盖层属强腐蚀区，建议结合其它评定标准，重视土壤的对钢结构、混凝土的腐蚀性问题Page13工程地质地质剖面图4#、5#地块工程地质剖面图Page13工程地质区域水下地形4#、5#区域水下地形图(1:1000)Page14总体设计总体布置方案总体布置图•50MW共17个方阵，组串式方阵13个，集中式方阵4个•4、5号地14个3MW方阵，容量42.21MW，3号地3个2.6MW方阵，容量7.8MW按组件类别：设计要点：组件类型阵列位置备注黑硅组件8*3MW（组串）+3*2.6MW（组串）1*3MW（1集中）3、4、5号地3号地3个2.6MW方阵，4号地7个组串式方阵，5号地一个组串式、一个集中式方阵PERC3*3MW（集中）5号地组合式1*3MW（组串）5号地0.233MW黑硅+0.85MWPERC+1.5158MW双面N型（1000V）+0.15MWIBC+0.15MWHJT+0.15MWMWT1500V双面N型1*3MW（组串）5号地Page1总体布置方案3MW组串式基本方阵布置图3MW组串式方阵布置方案（275W黑硅组件）•以2500KVA变压器为中心，两边各1.5MW，方阵中间留出运维通道，通道宽度约17.3米•24块组件一个组串，每8个组串接入一台50KW逆变器•每4台逆变器接入1台4路交流汇流箱•交流汇流箱沿方阵中间浮体接入干式变压器•本类型方阵8个，布置在4、5号地4总体设计Page1总体布置方案3MW集中式基本方阵布置图•采用2500KVA箱逆变一体机（含4台6300KW集中式逆变器），方阵按照3MW容量布置•22块组件一个串列，16个串列接入1台16路直流汇流箱•每8台直流汇流箱接入1台集中式逆变器•本类型方阵3个，布置在5号地3MW集中式基本方阵布置方案（295WPERC组件）4总体设计Page1总体布置方案•采用2500KVA箱变，方阵按照3MW容量布置•黑硅组件24块组件一个组串，每8个组串接入一台50KW逆变器；PERC组件22块组件一个串列，每8个组串接入一台50KW逆变器；双面N型组件22块组件一个串列，每8个组串接入一台50KW逆变器；IBC+HJT+MWT组件22块组件一个串列，每7个组串接入一台50KW逆变器•每4台逆变器接入1台4路交流汇流箱•本类型方阵1个，布置在5号地3MW组串式混合组件方阵布置方案（0.165MW275W黑硅组件+0.85MW295WPERC组件+1.523MW双面N型+0.1MWIBC+0.1MWHJT+0.1MWMWT，后3种单体功率325W）3MW组串式混合组件方阵布置图4总体设计Page15电气设计电气一次设计•2条35kV线路送至110kV升压站•A线，8个3MW组串式方阵，使用2500kW欧式箱变•B线，4个3MW集中式方阵，2个3MW组串式方阵，3个2.6MW组串式方阵•逆变升压设备采用4台逆变升压一体化装置，配置集中式逆变器及4台2500kW干变•其他方阵配置5台2500kW欧式箱变C标段电气主接线图主接线图Page15电气设计电气一次设计防雷接地设计水面漂浮部分防雷接地示意图•由于水体电阻率极低，接地导体接入水中即可保证接地电阻小于4Ω的设计要求。明敷水平接地母线作为整个电站的均压带，最终通过C型线夹连接至锚固装置将异常电流导入水体。采用S95镀铜钢绞线作为水平接地母线，采用明敷方式布置，环绕各个光伏方阵一周，形成闭合环状。所有接口处使用C型线夹连接。形成环网后在水面多点泄流，并引入箱逆变船体接地网，最后引至岸上接地网后多点接地。•汇流箱及组串式逆变器接地使用软铜线BVR-1×16mm2就近连接至接地母线上，使用C型夹与母线固定，保证良好的电气联通。组件采用BVR-1×4mm2与相邻组件相连后再连接至接地母线上。Page1浮体选型设计总结前期工作•归纳一、二代浮体设计经验•分析研究数百项国内外专利•考察多个水面光伏项目•走访全国数家浮体生产厂•汲取一、二代产品设计经验•组建材料、结构、船舶等多专业创新团队浮体单元熊河电站应用推出打破常规的颠覆性产品：•走道浮体主要提供浮力•连接浮体浮力提供为辅•插拔式支架保证倾角不存在与法国天地公司专利的任何知识产权纠纷6土建设计连接螺栓Page1锚固设计设计原则•地质不稳定，全部采用锚块形式优点：阵列偏转小稳定性好施工安装及维护方便成本低锚固系统示意图设计要点•“锚绳最佳角度”设计倾角：与水平面35°-45°夹角：与竖直面75°-80°•“薄弱部位锚固加密”设计•钢支架优化设计•锚块优化设计20个锚块14个锚块3个锚块77°45°10m16.8m11.4m6土建设计阵列大小３ＭＷ169m*188mPage1锚绳设计锚绳选型•镀锌钢绞线1×7-9.5-1720设计极限应力169MPa锚绳余量优化设计：•锚绳余量：1m水位最大变幅1.5m（洪评、地勘）•备用锚绳长度：10m应对场区继续沉陷抗拉强度/MPa防腐蚀耐高温导体环保阵列极限水平位移：1.2m阵列极限偏转角度：0.3°6土建设计Page1锚块形式分析船锚及海锚形式•抓地力大•强度要求高、防腐要求高•稳定性相对较差“扭王字”锚•定位简单•体积较大、形状相对复杂•不易施工、强度较低蛙锚（本工程选用锚形式）•抓地力大•稳定性好•强度高•易施工本工程选用锚：1.2t/个6土建设计Page1组串式逆变器及汇流箱支架设计要点•组串式逆变器及汇流箱支架安装于连接浮体上表面•支架采用镀锌钢材料•逆变器与水平夹角30°•逆变器底面距水面高500mm•汇流箱水平放置组串式逆变器安装示意汇流箱安装示意6土建设计Page16土建设计全钢结构船体式箱逆变浮台设计要点•底部采用3组钢浮箱•每组浮箱隔成3个独立舱室•浮箱顶面采用H型钢连接浮台顶板•顶板周边采用圆弧型钢板包边全钢结构船体式浮台Page16土建设计码头、围栏及安装平台码头布置示意安装平台示意设计要点•安装平台采用圆形钢管为基础，上部亦采用圆形钢管布置成坡道状，便于浮体下水•码头采用高密度聚乙烯浮筒拼接而成，上部设置围栏及揽桩，满足船舶停靠要求Page16土建设计陆地箱变基础、码头、围栏及安装平台场区围栏•场地围栏分为3个区域•陆地围栏：热浸塑墨绿色钢焊接网，焊接网浸塑PE粉，不挡光，运输、安装方便•水上围栏：浮筒式围栏，浮筒为高密度聚乙烯材质，采用与光伏浮体类似的锚固系统场区道路•通过水路至各设备，每个阵列均预留运维通道及船体通道，方便运维•光伏场区道路仅需接通码头和陆地箱变，路面采用泥结碎石路面。道路路面宽度为4m，转弯半径为8m围栏布置示意Page1总体施工组织布置及规划谢街村④、⑤号地施工平面布置图7施工组织设计Page1浮体及组件安装•浮体及组件在岸拼装•安装阵列离岸拼装7施工组织设计主要施工技术方案及关健工序123Page1主要施工技术方案及关健工序主要电气设