洞松太阳能提灌站项目实施方案（DOC57页）

乡城县洞松乡热斗村太阳能提灌站工程实施方案编制人：审核人：审批人：编制单位：四川省新视标建筑工程有限公司编制日期：2018.1.15目录一、项目基本情况3二、详细设备配置方案和工程预算价格4三、设备选型和系统93.1、水泵93.2、光伏组件93.3、控制系统103.4、管路选型123.5、阀门123.6、建筑物12四、项目实施管理125.1项目施工组织设计125.1.1编制依据及说明125.1.2工程概况135.1.3施工组织计划135.2项目施工管理545.3项目建设工期55五、建后管护55一、项目基本情况序号内容描述1项目地址乡城县洞松乡热斗村2交通情况交通情况比较好。3用水情况解决热斗村400亩耕地灌溉用水问题。4水源情况水源为当地硕曲河，水质较好，水量充足。5已有设施高位水池6施工内容本项目将建设输水主管管线长786m，管材采用DN180(1.6MPa)的PE管652m、φ159钢管（δ=5.5mm）134m。泵房建筑面积为18.7m2，砖混结构；取水工程1个。同时购置光伏发电系统1套。图1、水源情况本项目意在解决覆盖区域400亩耕地灌溉问题，水源是山附近的硕曲河，但存在扬程很高，有156m，提水的成本较高，采用常规电网提水是建得起泵站，但用不起水。最经济的方案是采用光伏提水。乡城县太阳能资源在四川省算中上，不是最好，但在最需要用水的季节恰恰是日照最好的季节，既有充足的水源，需要用水时阳光的保障比较好，为项目的实施奠定很好的资源基础。该项目的最大技术难点在于较高的扬程，管道的安全性及如何避免出现水锤效应是项目必须很好解决，该项目如果能执行将是该地区目前规模最大的光伏水泵项目。二、详细设备配置方案和工程预算价格项目经过多伦深入设计与研究，最终得出如下最佳技术方案。总体：项目配置30kW的3台光伏容积泵，日抽水能达到180立方米以上，满足当地的要求。配143KW的光伏组件。配30kW和5.5KW的太阳能提灌站专用逆变控制系统。详细设备配置方案如下表所示。乡城县洞松乡热斗村太阳能提灌站工程量清单工程名称：编号工程项目及名称单位工程量单价（元）合价（元）一第一部分建筑部分1泵房1.1场地平整m²18.71.2土方开挖m³29.371.3土方回填m³20.91.4MU10实心砖m³14.961.5C15F100砼垫层m³2.341.6C20F100砼基础m²3.831.7C25F100设备基础m³0.671.8C25F100砼柱、板、梁等m³6.241.9C15F100砼明沟m³1.241.10钢筋制作t0.7111.11PM钢板门900mmX1200mm套11.12PC单层平开窗1200mmX1200mm套11.13散水m²10.021.14屋面m²14.761.15混合砂浆天棚m²14.761.16涂料天棚面m²14.761.17外墙面无机涂料饰面m²70.021.18水泥砂浆喷涂内墙面m²54.921.19M10水泥砂浆地面m²14.761.20女儿墙顶m²10.21.21预埋铁件t0.1561.22模板制安m²60.361.23综合脚手架m²18.72进水池2.1土方开挖m³452.2石方开挖m³102.3土方回填m³102.4C25F100砼m³5.282.5C25F100砼预制盖板m³1.122.6C15F100砼m³1.62.7钢筋制安t0.42.83.0-8.0cm块石回填m³102.90.5-2cm石子m³4.42.10中粗砂厚20cmm³1.52.11模板制安m²52.63输水管道3.1土方开挖m³621.983.2石方开挖m³176.693.3土石方夯填m³553.33.5细土回填m³214.733.6C20F100填墩m³93.7C20F100砼支墩m³0.693.8模板制安m²18.744光伏电站4.1土方开挖m³2817.54.2石方开挖m³737.84.3土方回填m³3106.64.4C15砼地坪m³295.44.5C20砼m³3504.6模板制安m²449.35机电设备及安装工程5.1光伏容积泵30KW-185m-28.3m3/h套35.2进水过滤罐Φ527X700台35.3前置碟片过滤器DN160套35.4进水分水管DN160套35.5出水汇水管DN160，定制，4Mpa套35.6安全阀DN25，配套球阀，泄压管，4.0MPa套35.7稳压稳流器10-20升定制，配套球阀，4.0MPa套15.8闸阀Z41W-64T,DN160只35.9供水潜水泵IC-68，5.5KW台15.10缓闭止回阀JD745X-40，DN160只15.11放空阀DN40，4.0MPa只15.12金属伸缩节VSFJA-40，DN160只35.13光伏提灌站控制系统柜体800*500*200台15.14太阳能提灌站专用逆变控制系统30KW套35.15太阳能提灌站专用逆变控制系统5.5KW套15.16市转换开关及启动系统套15.17可视化界面、软件编制及调试套15.18PLC、程序编制及调试项15.19低压电器（开关、仪表）套15.20远传液位控制器套1545.21太阳能电池组件DC30V,265W(4块备用)块505.22电池组件接头套25.23防雷汇流箱（防反，过流保护）台15.24太阳能电池安装支架（25°单立柱支架（架高3米）、定制）项8005.25光伏电缆ZRBVR-450/750V-6m8005.26光伏电缆ZRBVR-450/750-35m2005.27蛇形穿线管Φ63m205.28PVC穿线管Φ25（配套管件）m1205.29铜芯电缆YC3X50+1X16m505.30信号传输电缆YC2*2.5m105.31PVC穿线管Φ50（配套管件）m1005.32接地双色电缆BVS16m1505.33PVC穿线管Φ40（配套管件）m15.34节能灯30W只15.35单联单控开关10A220V只15.36单连二三级插座10A220V只15.37铜芯电缆BV2.5m205.38穿线钢管Φ32（配套管件）只305.39接地装置套15.40避雷针套15.41接地极极45.42闸阀Z41H-25只25.43挠性接头KTX-25只45.44缓闭止回阀JD745X-40，DN160只15.45自动排气阀DN110只15.46遥控浮球阀F745X-10只15.47电接点压力表YNXC-100(0~4MPa)套15.48辅助材料套15.49运输费项15.50搬运费项15.51调试费系统调试等相关费用项16金属结构设备及安装工程6.1进水池6.1.1DN20镀锌钢管km0.256.1.2刚性防水套管DN125（L=0.3m）个16.2输水管道6.2.1DN180pe管（1.25MPa）m638.456.2.2DN159钢管（δ=5.5mm）km0.10三、设备选型和系统3.1、水泵水泵是系统中最核心的部件，也是今后系统维护中成本最高，寿命最短，常需要维护及更换的部件，因此水泵的选型是光伏水泵系统中最核心的问题，必须认真细致，尽量考虑多方面的因素。水泵选型的原则：（1）水泵使用寿命长，今后的运行维护费用低，尽量选用知名厂家的成熟产品；（2）效率高，需要的光伏方阵小；（3）扬程、流量满足要求。水泵的种类很多，生产厂家更是竞争激烈，有的很廉价的水泵，只能使用3个月就损坏，更换的费用较高。目前比较适合光伏水泵使用的是最通用廉价的离心泵（含各种自吸泵、管道泵和潜水泵等），具有效率高，价格便宜，未来的运行维护成本最低，只要扬程及流量满足，这是首选的水泵类型。采用光伏容积泵30KW-185m-28.3m3/h，电机功率30kW，额定流量28.3m³/h，三台并联流量能达到要求。河道在靠近山的河段上建设一个取水池，增加过滤装置，容积泵可以直接从取水池中取水。需要建设面积为18.7m²机房，以方便安装水泵及控制逆变器等。3.2、光伏组件光伏组件是整个系统的动力核心，动力不足水泵也不能充分发挥作用，因此光伏组件的选型及配置是光伏水泵系统高效率的关键。根据计算，一般光伏组件容量比水泵电机功率大1.4至1.6倍是比较合理的配置，具体大小需要根据扬程及水泵选型来确定。光伏组件的标称功率是标准条件下测试的，标准条件是全世界统一：光谱分布AM1.5，辐照度1000W/m2，温度25℃，因为光伏组件是负温度系数器件，在阳光照射下，比较大功率实际工作温度一般为55℃，一般晶体硅光伏组件的输出功率温度系数是-0.4%/℃，此在实际工作时有约12%的温度损耗，加上组件上的灰尘遮挡，组合损耗、线损和控制逆变器效率（约96%）等，25年衰减20%，此外只有正午附近的阳光才能达到辐照度1000W/m2，一天中其他大部时候达不到此辐照度，因考虑40%的组件余量是需要和适宜的。考虑60%的余量是最大的配置，因为40%已经完全满足正午阳光强烈的使用需求，配60%此时已经有20%以上的浪费，但能满足水泵全天以满负荷功率工作时间较长的特殊要求，但再多配置是一个浪费，从一天光强分布的曲线看，不能充分利用多增加的配置，只是增加投资，加大成本。本项目选用太阳能电池组件DC30V,265W，光伏组件总数量为540片；光伏组件分为27组,每组光伏组件数量20片，每组5.3KW,每组光伏组件由光伏太阳能板正极与另光伏太阳能板负极串联连接，符合设计要求。占地面积初步估计为1925m²。该组件所有原材料均选用通过国际认证的国内一流厂家提供的原材料，具有很高的可靠性，特别是组件的电压范围特别适用于光伏水泵，比目前市场的常用组件能使光伏水泵发挥最高的效率。3.3、控制系统设计3.3.1逆变控制系统和PLC控制系统设计本项目采用光伏提水专用容积泵。为水泵机组提供电源的太阳能电池板通过太阳能支架集中布置在离配电房约137m的位置。各路电源进入防雷汇流箱（安装于太阳能电池板布置场地附近，其内设置二极管，防止形成环流），汇流各路太阳能电池板，将汇流后的正、负极通过电缆连接至泵房内的1套光伏提灌站控制系统。控制装置内安装有1台（30kW）和1台5.5KW太阳能提灌站专用逆变器，控制水泵电机的起停。控制装置内装有可编程控制器（PLC）。PLC用于接收手动指令输入、液位信号、光照强度信号等，根据控制逻辑启动水泵，并与光伏提灌站逆变控制器、可视化界面进行通讯，执行相应控制动作，采集相关运行参数，并在可视化界面上显示系统运行参数。控制装置技术要求：①在无蓄电池条件下能实现太阳能电池发电最大功率点动态跟踪，保证系统稳定运行；②控制装置能根据当地日照条件，实现自动开关机。当系统检测到缺水信号时，系统自动停机，进行缺水保护，当水源满足系统运行条件时，系统自动启动进行提水。③控制装置具有短路保护、过流保护、欠压、过压保护、反接保护等保护功能。④控制装置具有自动功率调节功能，实现MPPT功能；能自动统计运行时间及历史故障记录，具有V/F控制和矢量转矩控制功能。⑤控制柜的制造应符合GB7251.2-2006的规定。⑥采用适用于当地光照条件的专用控制器。⑦水泵发生堵转、空转以及水位低于下水位或高于高水位时，能实现自动停机保护，故障消除时，能自动启动运行。⑧控制装置技术性能指标需符合相关要求。3.3.2系统控制模式整个系统三台30kW水泵共用一套太阳能光伏电池板(配143kW)，当阳光充足时,起动三台泵运行,三台泵的运行频率随阳光强弱变化而变化，由于采用容积泵，阳光较弱时，只要能克服泵的最小起动力矩，就能正常运行提水。如果阳光太弱时，通过设定频率(如20HZ，可任意设定)控制切除两台水泵，保证一台泵运行，系统自行控制将频率提升增加出水量；在一台泵运行的情况下，阳光较强时，系统运行频率继续上升达到90HZ时，经过一段时间延时，切入另两台水泵，此时三台水泵同时运行，系统运行频率会下降，直到下将到下限设定频率(上述)切除一台泵，如此周而复始自动控制运行。另外考虑到柱塞泵初始起动力矩较大，可以设置逆变器在初始起动注入较大的起动力矩使其快速起动。其技术要点如下：1、初始力矩提升。2、设置上、下限频率控制切入和切除水泵。3、无人职守，轮流切