杜 森，董傳強(qiáng)

（南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250100）

南水北調(diào)東線長(zhǎng)溝泵站是南水北調(diào)東線一期工程第十一級(jí)泵站，泵站裝設(shè)4臺(tái)立式全調(diào)節(jié)軸流泵，配套同步電機(jī)2240.0 kW，總裝機(jī)容量8960.0 kW。泵站設(shè)計(jì)流量100 m3/s，單機(jī)流量為33.5 m3/s，設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程3.86 m，永久征地25.9 hm2。利用泵站引、出水渠道北側(cè)斜坡及泵站區(qū)內(nèi)1#、2#棄土區(qū)閑置空間,安裝光伏陣列，建設(shè)總面積約8.5萬m2，裝機(jī)容量為8 790.98 kW。運(yùn)營(yíng)期間25年內(nèi)，預(yù)計(jì)總發(fā)電量約為25 987.49萬kW·h；年均發(fā)電量為1 039.50萬kW·h。

1 建設(shè)背景

根據(jù)國(guó)家能源局最新出臺(tái)的《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出，到2020年，中國(guó)太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模達(dá)到110 GW以上，其中分布式光伏發(fā)電規(guī)模要達(dá)到60 GW以上。隨著國(guó)家政策對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目的傾斜，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目將會(huì)迅猛增長(zhǎng)。分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近消納的原則，具有場(chǎng)所應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟、安裝檢修簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低、發(fā)電過程中不需要燃料、不產(chǎn)生噪聲、不排放污染等優(yōu)點(diǎn)，并且光伏發(fā)電可享受國(guó)家長(zhǎng)達(dá)20年穩(wěn)定的度電電價(jià)補(bǔ)貼，項(xiàng)目投資收益率好，是國(guó)家政策鼓勵(lì)推廣開展的節(jié)能示范項(xiàng)目。

2 項(xiàng)目建設(shè)條件優(yōu)勢(shì)

項(xiàng)目利用引、出水渠道北側(cè)邊坡空地，隨坡就勢(shì)安裝光伏陣列，形成一條光伏長(zhǎng)廊帶，前方無遮擋，采光具有天然優(yōu)勢(shì)。1#、2#棄土區(qū)位于引、出水渠道南側(cè)，土地平整、面積較大宜于集中安裝，并且與北坡光伏陣列相互應(yīng)，形成“一帶兩翼”的光伏風(fēng)景。利用綠色環(huán)保能源的同時(shí)，又可獲得可觀經(jīng)濟(jì)效益，并可以改善環(huán)境。

泵站自身具備專線電網(wǎng)，變壓器容量足夠，無需額外增容。光伏電站就近接入，大大減少線路損耗。安裝集中，方便后期的運(yùn)行及維護(hù)。每年11月到次年7月為調(diào)水期，泵站全運(yùn)轉(zhuǎn)，可將光伏電量全部消納，符合“就近消納”的原則，且可以全部自發(fā)自用，收益率高。

項(xiàng)目地點(diǎn)位于濟(jì)寧市長(zhǎng)溝鎮(zhèn)梁濟(jì)運(yùn)河?xùn)|側(cè)（位于 35.496°N，東經(jīng) 116.409°E），空間開闊、太陽能資源豐富。根據(jù)《太陽能資源評(píng)估方法》（QX/T89-2008）查的項(xiàng)目所在地水平面日平均太陽能輻射量為3.61 kW·h/m2/d，年平均太陽能輻射量為：1 317.65 kW·h/m2，（屬于Ⅲ類資源區(qū)）適合開發(fā)太陽能的利用，日照輻射量滿足光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，發(fā)展與推廣光伏電站具有光照資源豐富的較大優(yōu)勢(shì)。

3 實(shí)施方案

項(xiàng)目采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”方案：根據(jù)長(zhǎng)溝泵站棄土區(qū)地面和引、出水渠道北側(cè)的安裝容量，將光伏發(fā)電系統(tǒng)分為9個(gè)發(fā)電單元。每個(gè)子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，分別由光伏組件、直流集線箱、并網(wǎng)逆變器、配電系統(tǒng)、檢測(cè)與顯示系統(tǒng)、安裝結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等組成，各子系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器把光伏直流電力逆變成與三相交流電后，經(jīng)升壓變壓器升至10 kV。經(jīng)過開關(guān)站，分兩個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)分別接入廠區(qū)110 kV/10kV變壓器的兩個(gè)10 kV出線間隔，然后再經(jīng)廠區(qū)專線與電網(wǎng)相連。

項(xiàng)目擬安裝雙玻切半310Wp單晶硅組件28 358塊，總裝機(jī)容量8 790.98 kWp，采用9臺(tái)組1000 kW集中式逆變器（內(nèi)2臺(tái)500 kW的逆變器）。其中棄土區(qū)按照20°傾角（效益及裝機(jī)容量最大），敷設(shè)組件19 118塊，共計(jì)容量5 926.58 kWp，渠道北坡沿斜面平鋪，敷設(shè)組件9 240塊，共計(jì)容量2 864.4 kWp。

4 效益分析

本項(xiàng)目按照自發(fā)自用、余電上網(wǎng)計(jì)算收益。本項(xiàng)目光伏系統(tǒng)裝機(jī)容量為8 790.98 kW，運(yùn)營(yíng)期間25年內(nèi)，預(yù)計(jì)電站總發(fā)電量約為25 987.49萬kW·h；年均發(fā)電量為1 039.50萬kW·h。根據(jù)泵站用電情況，長(zhǎng)溝泵站調(diào)水期約為11月至次年7月，在此期間發(fā)電量可以完全消納。25年內(nèi)11月至次年7月年均發(fā)電量為749.05萬kW·h，25年內(nèi)8月至10月年均發(fā)電量為256.76萬kW·h。

光伏電站利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽能資源發(fā)電，開發(fā)利用太陽能可節(jié)約大量化石能源，有利于環(huán)境保護(hù)；雖然目前光伏電站的投資偏高，但建成后不需消耗燃料，比常規(guī)能源電廠在運(yùn)行、維護(hù)和燃料等方面的投資成本要低。因此，本工程的建設(shè)具有明顯的生態(tài)效益和環(huán)境效益。

5 推廣意義

南水北調(diào)東線工程沿線擁有多座泵站、水庫，千余公里的渠道，據(jù)統(tǒng)計(jì)每座泵站每年調(diào)水花費(fèi)的電費(fèi)都接近有千萬之巨。泵站、水庫廠房的屋頂、渠道的邊坡、棄土區(qū)都有閑置空間，且光伏發(fā)電高峰期與我們每年的調(diào)水期時(shí)間較為吻合，泵站全運(yùn)轉(zhuǎn)，可將光伏電量全部消納。泵站、水庫自身具備專線，變壓器容量足夠，無需額外增容投資。如果能夠合理利用起來，每年將節(jié)約一筆很大的電費(fèi)開支，同時(shí)也能創(chuàng)造一筆不小的收入。利用綠色環(huán)保能源的同時(shí)，又可獲得可觀經(jīng)濟(jì)效益，并可以改善環(huán)境，有較強(qiáng)的推廣意義。