行业资讯 » 内蒙包头市1GW“领跑者基地”规划概览

包头市是中国重要煤炭资源基地之一,由于长期的矿产采掘,沉陷区内矿体表层土壤剥除,地表植被遭到严重破坏,水土流失和土壤沙化严重加剧,地表变形、崩塌明显,导致大量的土地废弃。

本次规划区域是位于包头市的采煤沉陷区集中的石拐区以及土默特右旗(下文简称土右旗)部分地区,由于长期开采已造成当地居住条件、生态环境条件的恶化以及煤矿采空后存在的沉陷风险。为此,当地政府积极采取补救措施,拟以土地综合治理及生态恢复为理念,对大量沉陷区闲置土地加以治理、利用。

内蒙古自治区属于二类地区,全年日照时数为2600~3200小时,太阳能总辐射量在1331~1722kWh/(m2?年)之间,相当于163~211kg标准煤燃烧所发出的热量。

截至2014年,包头市已建成光伏发电装机规模30.2万千瓦,整体发展水平较低,容量较小,目前包头市光伏产业发展主要存在的问题包括:消纳能力受限、站址较为分散,规模化程度低,布局不合理。包头市为了发展光伏产业,提高新能源占比,同时加快当地经济转型发展步伐和提高采煤沉陷区土地综合利用价值,将石拐区和土右旗作为包头市光伏产业发展重点区域。

包头市采煤沉陷区光伏产业发展规划是在可持续发展的指导思想下,充分贯彻土地综合治理及生态恢复的理念,在开发当地丰富的光资源条件下,实现生态环境的综合治理。

集约化经营闲置土地,支撑石拐区采煤沉陷区综合治理,以及土右旗生态恢复。包头市石拐区已提出深化采煤沉陷区治理工程,计划2年或以上时间完成采煤沉陷区土地综合治理;土右旗提出露天煤矿项目区环境和生态恢复综合治理,通过同步建设光伏基地,以及林光互补、景观建设等生态恢复措施,在适宜的地块发展光伏产业,可集约化经营分散闲置的土地,有效解决居民搬迁离地后生活来源与生态环境综合治理难题,有效化解社会矛盾,达到采煤沉陷区综合治理效果。

2015年11月,上海电力设计院有限公司完成了《包头市采煤沉陷区光伏产业示范基地项目方案》,光伏们从该方案中摘取了部分内容,让更多读者了解包头“领跑者”基地的概况。

总体规划理念

(1)本次项目方案服从《包头市采煤沉陷区太阳能发电规划》整体实施原则。

(2)设立的光伏片区建设技术指标,与“领跑者”计划中相应技术指标保持统一;设立的光伏片区质量控制标准,符合国家相关管控标准。

(3)充分利用包头市的太阳能资源以及沉陷区的闲置土地资源,选取适用于建设光伏电站的土地类型,不占用基本农田、耕地及有林地;避开自然保护区、风景名胜区、军事敏感区和文物保护区,符合自然环境保护的有关规定;

(4)本期实施项目规模设置应满足包头及内蒙自治区电网接入条件,符合电网消纳能力及电网总体规划。

(5)光伏片区于采煤沉陷区建设用地地质条件符合光伏系统的地质要求。

(6)本期光伏基地实施项目单体规模原则上按大于50MWp划分。

(7)单体工程中由若干地块组成,每个地块容量不小于5MWp。

(8)统筹建设光伏基地包括片区道路、公共升压站、公共服务区等在内的基地公共设施,满足投资商电站建设基础条件,提高基础设施的利用效率,避免无序和重复建设。

(9)以中共中央国务院《关于加快推进生态文明建设的意见》为指导,光伏电站建设以不破坏采煤沉陷区生态环境为原则,加强地区生态修复。

(10)光伏示范基地内,光伏电站指标可监测、数据可管理,并且先进技术可充分展示。

规划目标

(1)按照《包头市采煤沉陷区太阳能发电规划》,本期实施项目整体建设规模达到1000MWp。

(2)本期光伏基地片区项目公共基础设施的建设满足近期光伏片区建设地需要,并具备可扩展性,为光伏基地远期的发展打下基础。

(3)利用本期光伏基地片区的建设,解决采煤沉陷区部分土地闲置问题,帮助采煤沉陷区实现能源利用方式转型。

(4)光伏基地的建设指标达到“领跑者”计划的标准,推动光伏技术进步和产业升级,并最终建成具有先进技术示范意义的光伏基地。

(5)为包头及蒙西地区输送清洁能源,实现区域电力供应平衡。利用当地丰富太阳能资源,将所在地区建设成为重要的能源基地之一。

(6)光伏片区的建设与采煤沉陷区生态环境相协调,使光伏产业作为农林业发展及生态修复工程的补充。

(7)光伏基地及光伏产业的建设有效帮助采煤沉陷区及周边村民增收,带动当地经济发展。

(8)光伏基地内建成一座集设备性能检测、多种先进技术集中展示并且可与信息管理系统直接互联的光伏基地高科技实验站。

本期实施项目片区范围及规模

内蒙古包头市远期光伏规划总容量为2000MW,本期1000MW,其中石拐区500MW光伏、土右旗500MW,包头市石拐区采煤沉陷区光伏产业发展区域位于内蒙古阴山山脉大青山腹地,规划区域毗邻G6和G110公路,土右旗规划区域交通便利,现有公路与外界的国道省道相接,同时各村设有砂石公路相通。各规划地块附近乡道密集,交通运输便利,通过适当建设进场道路,可满足光伏发电主要设备进场要求。通讯以固定网线与移动通讯相结合,在规划区内有中国移动和中国联通的无线通讯基站,联系方便。无线通讯信号可覆盖绝大部分地区。

本次规划的太阳能发电区域分别位于内蒙古包头市石拐区和土右旗,综合考虑规划区域内的地形地貌、人口聚集区、交通条件、电网规划等因素,本次规划场址区域分布为:石拐区共有四个区域12个地块,占地面积约76992亩(5132.8公顷),规划容量为500MW;土右旗共有2个区域3个地块,占地面积约108408亩(7227.2公顷),规划容量为500MW。本期光伏规划总用地面积185400亩(12360公顷),规划总容量1000MW。

根据本期规划,石拐区的6个项目分别通过新建的1座35kV及2座220kV升压站接入就近的4座不同的公共升压站;土右旗的5个项目分别通过新建的2座220kV升压站接入就近的2座不同的公共升压站。

土地状况

根据内蒙古第一水文地质工程地质勘查有限责任公司提供的《包头市采煤沉陷区太阳能发电规划区域地质稳定性初步分析评价报告》,将整个区域分为适宜性差、适宜性中等、适宜性好、需要加强地基勘探与处理四种分区指标,并以包头市石拐区规划地块七为例,分别对石拐区规划地块七下考虑已有采空区影响和考虑近期开采区影响两者情况下兴建建筑物的适宜性进行了分区评价:

(1)考虑已有采空区采动影响

考虑已有采空区影响,该评估区域27.39%的区域兴建光伏电站适宜性好,适宜兴建光伏电站各种建(构)筑物,场地内优先建筑物综合楼;69.59%的区域兴建光伏电站适宜性中等,适宜建筑除综合楼以外的光伏电站建(构)筑物;3.02%的区域兴建光伏电站适宜性差,即该区域不适宜作为光伏电站建设用地。

(2)考虑周边开采区采动影响

考虑近期开采区影响,该评估区域99.27%的区域兴建光伏电站适宜性好,适宜兴建光伏电站各种建(构)筑物,场地内优先建筑物综合楼;0.70%的区域兴建光伏电站适宜性中等,0.03%的区域兴建光伏电站适宜性差。综上所述,拟建建筑物通过采取适当的抗变形措施或其他安全技术措施后,在包头市石拐区井田范围内拟建光伏电站场地建设是适宜的。

(3)各光伏电站规划地块兴建建筑物的适宜性

其余地块均按石拐区规划地块七的方法进行适宜性分析,最后得出结论:在考虑已有采空区采动影响和近期开采区影响的情况下,整个光伏电站区域的适宜性差面积为0.0021km2,占总地块面积的0.01%;适宜性中等面积为0.0312km2,占总地块面积的0.06%;适宜性好面积为48.6340km2,占总地块面积的99.93%。

通过上述分析可知,规划光伏片区规划场址总面积为185400亩(12360公顷)其中石拐区76992亩(5132.8公顷),土右旗108408亩(7227.2公顷),光伏基地建设用地不占用有林林地、耕地农田等地类为原则,规划站址总面积中可作为光伏基地建设用地的地类总面积为179313亩(11954.2公顷),其中石拐区为75145亩(5009.7公顷),土右旗为104168亩(6944.5公顷)。用地主要地类为其他草地及天然牧草地,共126463.6亩(8431公顷),其他可作为光伏建设用地地类如灌木林地、其他林地以及裸地面积共52849.4亩(3523.3公顷)。

光伏电站总体布局

包头市采煤沉陷区光伏基地规划场址共分为石拐区和土右旗两个片区,石拐区拟开发建设容量为50万kWp(500MWp),共分四个大区域,12个分片区,6个单体项目,建设面积约为76992亩(5132.8公顷),规划场址中心位于北纬40°41',东经110°13',规划区域海拔高度约为1400m,;土右旗拟开发建设容量为50万kWp(500MWp),共分两个大区域,3个分片区,5个单体项目,建设面积约108408亩(7227.2公顷),规划场址中心位于北纬40°43',东经110°29',规划区域海拔高度约为1360m。

根据本期规划,石拐区的6个项目分别通过新建的1座35kV及2座220kV升压站接入就近的4座不同的公共升压站;土右旗的5个项目分别通过新建的2座220kV升压站接入就近的2座不同的公共升压站。

规划场址充分利用荒漠化土地、荒山荒地、废弃物堆放场、废弃矿区以及各类未利用土地资源,充分发挥土地优势,涉及林地的,依法办理林地审核审批手续。不改变原有利用类型、不影响原有林草植被的非建设用地部分,用地单位与土地权利人协商补偿,以租赁等多种方式有偿使用。另外光伏发电基地2016年度开发建设项目按“领跑者”计划要求的指标建设,通过各项验收、信息管理系统加强对光伏电站项目建设的监管,保证光伏基本的先进性、创新性以及节能环保。

220kV汇集站及集电线路规划

根据总体规划的要求,2016年包头市采煤沉陷区光伏基地分别在石拐区和土右旗分别规划2座220kV汇集站及220kV架空线路。考虑总体进度的要求、前期工作协调统一、提高建设质量等,为入驻的投资商提供完善的基础设施条件,将整个基地220kV汇集站以及220kV架空线路作为公共基础设施,由包头市政府统一协调建设。

根据国家可再生能源信息管理政策、技术标准及国家光伏产业管理要求,同时为提高包头光伏基地的监管水平,为有效监管提供信息资料条件,建立光伏基地信息管理系统。信息管理系统按照“一体化”设计原则,各光伏电站之间采用统一的标准、接口和协议,系统之间互连互通,并与国家可再生能源信息管理中心联网。

光伏基地高科技实验站

本期项目拟在光伏基地内,信息平台边建成一座集设备性能检测、多种先进技术集中展示并且可与信息平台直接互联的光伏基地高科技实验站。实验站具备权威的光伏电站性能检测资质,并且集中布置多种“领跑者”级别的光伏系统,直接与信息平台对接,为数据管理及性能研究、科研项目提供可靠数据来源。

石拐区光伏片区

包头市石拐区地处阴山南麓,大青山西南山岳间,是内蒙古自治区最早开发的煤炭矿区,地理位置为东经110°06′03″~110°32′15″,北纬40°35′13″~40°53′41″。石拐区东西长约30km,南北长约33km,总面积761km2。石拐旧城区距包头市中心城区约38km,距新区则不足8km。

石拐区属温带大陆干燥性气候,四季特征明显,昼夜温差大,干旱少雨。春末夏初,受风沙影响;夏短炎热,受东南季风影响;秋季凉爽,雨后浓雾,冬长寒冷,受西北季风影响。年平均无霜期270天,冻结期一般为5个月,即从11月至翌年3月,冻结深度一般在0.9—1.3米。多年平均降水量为375.7毫米,年平均蒸发量为2099.6毫米。


包头石拐区年太阳能辐射量基本在1600~1700kWh/m2之间,属于包头地区太阳能资源较丰富地区,对于开发利用太阳能资源、建设光伏发电产业提供了良好的资源条件。






石拐区光伏片区地理位置图






石拐区各光伏发电片区规划容量

土右旗光伏片区

土右旗位于内蒙古自治区中南部,黄河北岸,呼和浩特市、包头市之间,东与土默特左旗、托克托县毗邻,南隔黄河与准格尔旗、达拉特旗相望,西和包头市郊区相连,北与固阳县、武川县接壤。地理坐标为东经110°14′~111°07′,北纬40°14′~40°51′,总面积2368km2。

土右旗属典型大陆性半干旱季风气候,年平均气温7.5℃,7月份气温最高平均22.9℃,无霜期135天左右,年日照平均3095小时,年平均降水量346毫米。年平均气温7.5度,历史最高气温为39.8度,历史最低气温为-37.4,月平均最高气温14.2度,月平均最低气温-13.9度。最大土壤冻结深度为132厘米,年平均风速2.4m/s,最大风速24.0m/s。年平均蒸发量为2033.4毫米。


包头市石拐区年太阳能总辐射为1650~1700kWh/m2之间,属于内蒙古自治区太阳能辐射较丰富地区。






土右旗区光伏片区地理位置图






土右旗各光伏发电片区规划容量

包头“领跑者基地”各项指标要求

系统效率指标

本期建设的光伏电站,首年系统效率不低于81%;年太阳总辐射量不低于5805MJ/m2时,100MWp光伏电站第一年发电量(关口上网电量)不少于15500万kWh,运基地后续项目随着技术的发展应有相应提升。

光伏组件设备指标

(1)光伏组件厂商年产量、年出货量达到2.5GW以上,通过CE、TUVRheinland、UL、鉴衡CGC等相关国内外认证,并符合IEC61215,IEC61730等国家强制性标准要求。

(2)多晶硅光伏组件转换效率指标:多晶硅光伏组件转换效率不低于16.5%。单晶硅光伏组件转换效率不低于17%。

逆变器设备指标

(1)逆变设备供应商应在国内具有自主研发、设计、生产、试验设备的能力。集中式逆变器供应商年产量不低于1GW;组串式逆变器年供应商年产量不低于300MW。

(2)具备国家批准的认证机构颁发的认证证书及国网电科院《GB/T19964光伏发电站接入电力系统技术规定》标准检测报告,并且须按照CNCA/CTS0004:2009认证技术规范要求。

(3)逆变器应具备零电压穿越功能,同时具备保护逆变器自身不受损坏的功能。必须提供产品现场低电压(零电压)穿越和频率扰动测试报告。

(4)逆变器的最高转换效率不低于99%。

(5)逆变器的中国效率不低于98.2%。

(6)逆变器的最高输入电压不低于1000V。

用地及建设要求

(1)本期实施项目地块已经从规划层面进行了采空区地基稳定性初步评估,投资商应进一步开展项目场址地质详细勘探及采空区地基稳定性评估工作,保证光伏电站建设安全、可靠。

(2)光伏电站内的升压站、办公生活设施应遵守集约化用地的原则;光伏电站阵列宜采用顺坡布置方式,严禁采用大范围土地平整的方式,以减少对生态环境的破坏;应考虑土地综合利用,包括植被恢复、农业种植等方案。具体措施见林地保护管理办法。

(3)光伏电站用地标准(不含升压站及生活、办公设施用地):光伏阵列以全年在当地时间9:00—15:00前后排阴影不互相遮挡为原则进行间距控制。

(4)运行期检修道路与施工期施工道路宜结合使用。

(5)站内建筑应按工业建筑标准、以工业化生产模式设计,应以统一标准、统一模数布置,尽可能采用紧凑型成套电气设备厢房建筑,做好建筑节能、节地、节水、节材工作,应采用节能、环保型建筑材料。

(6)结合建筑物的节能和环保要求,根据实际工程情况宜采用建筑结构、采暖通风与空气调节设计的新技术、新材料、新工艺。

(7)设计方案应结合施工工艺和当前水平,宜采用当地的建筑材料。大力推行工厂化加工、集约化施工、模块化组合,积极采用大宗材料。

(8)基地消防应优化设计,控制建筑物体积,减少设置屋内、外水消防系统,满足包头市消防验收要求。

(9)光伏电站严禁采用燃煤等高耗能、高污染的采暖方式。

信息系统采集数据标准

为满足信息管理系统采集数据的要求,每个光伏电站应安装智能汇流箱,同时具备上传电站综合发电效果信息、汇流箱各组串信息、逆变器直流和交流侧信息、就地升压变低压侧信息,35kV开关柜进线信息。

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