分布式光伏發(fā)電項目可行性報告.doc

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)沈陽工程學(xué)院分布式光伏發(fā)電項目可行性研究報告遼寧太陽能研究應(yīng)用有限公司二 0 一二年十二月二十七日I目錄1 概述 .61.1項目概況 .61.2編制依據(jù) .61.3地理位置 .61.4投資主體 .72 工程建設(shè)的必要性 .72.1國家可再生能源政策 .72.2地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃.82.3地區(qū)環(huán)境保護 .83 項目任務(wù)與規(guī)模 .84 太陽能資源.94.1太陽能資源分析 .104.2太陽能資源初步評價 .105 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電力負(fù)荷 .115.1電力負(fù)荷現(xiàn)狀 .115.2.電站廠址選擇 .126太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計 .136

2、.1光伏組件選擇 .136.1.1標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 .136.1.2主要性能、參數(shù)及配置 .146.2光伏陣列的運行方式設(shè)計 .156.2.1光伏電站的運行方式選擇 .156.2.2傾角的確定 .166.3逆變器選型 .166.4光伏陣列設(shè)計及布置方案 .206.4.1光伏方陣容量 .206.4.2光伏子方陣設(shè)計 .226.4.3匯流箱布置方案 .236.5年上網(wǎng)電量估算 .236.5.1光伏發(fā)電系統(tǒng)效率分析 .236.5.2年上網(wǎng)電量估算 .247電氣 .257.1電氣一次 .257.1.1設(shè)計依據(jù) .257.1.2接入電網(wǎng)方案 .267.1.3直流防雷配電柜 .277.1.4防雷及接地 .287

3、.1.5 繼電保護、絕緣配合及過電壓保護.28II7.1.6電氣設(shè)備布置 .297.2電氣二次 .297.2.1電站調(diào)度管理與運行方式 .297.2.2電站自動控制 .297.2.3繼電保護及安全自動裝置 .307.2.4二次接線 .307.2.5控制電源系統(tǒng) .307.2.6火災(zāi)自動報警系統(tǒng) .307.2.7視頻安防監(jiān)控系統(tǒng) .317.2.8電工實驗室 .317.2.9電氣二次設(shè)備布置 .317.3通信 .317.4計量 .318 工程消防設(shè)計.319 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 .329.1工程概述 .329.2設(shè)計依據(jù)、目的與任務(wù) .329.3勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生潛在危害因素分析.339.4勞動安

4、全與職業(yè)衛(wèi)生對策措施 .339.4.1 設(shè)備運輸、吊裝作業(yè)的安全措施.339.4.2施工時高空作業(yè) .339.4.3施工時用電作業(yè)及其它安全措施 .349.4.4運行期安全與工業(yè)衛(wèi)生對策措施 .3410 施工組織設(shè)計 .3510.1施工條件 .3510.1.1主要工程項目的施工方案 .3510.1.2施工場地及施工生活區(qū) .3510.1.3地方材料供應(yīng)情況 .3510.1.4動力能源供應(yīng) .3610.2工程項目實施的輪廓進度 .3611 環(huán)境影響評價 .3611.1工程施工期對環(huán)境的影響及防治.3611.1.1噪聲影響及防治 .3611.1.2揚塵、廢氣 .3611.1.3運輸車輛對交通干線附

5、近居民的影響.3611.1.4污染物排放 .3611.2運行期的環(huán)境影響 .3711.2.1噪聲影響 .3711.2.2廢水影響 .3711.2.3電磁場影響 .3711.2.4雷擊 .3711.2.5污染物排放總量分析 .3711.2.6光污染及防治措施 .3711.3環(huán)境效益 .38III12節(jié)能降耗 .3813投資估算與經(jīng)濟分析 .3813.1投資估算 .3813.1.1 編制依據(jù)及原則 .3813.1.2工程系統(tǒng)配置 .3913.2經(jīng)濟技術(shù)分析 .3914結(jié)論和建議 .4114.1主要結(jié)論 .4114.1.1本工程的建設(shè)是必要的 .4114.1.2本工程的建設(shè)是可行的 .4114.1.

6、3本工程建設(shè)經(jīng)濟上是合理的 .4214.2社會效益 .4215項目匯總表 .43IV1 概述1.1 項目概況沈陽工程學(xué)院坐落于遼寧省沈陽市道義經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。學(xué)院校園規(guī)劃用地86萬平方米，現(xiàn)有占地面積60 余萬平方米，規(guī)劃建筑面積35 萬平方米，現(xiàn)有建筑面積 27 萬平方米，學(xué)院校園設(shè)計理念先進、結(jié)構(gòu)布局時尚、功能設(shè)施完善，校園內(nèi)可鋪設(shè)太陽能電池方陣的建筑樓頂總面積為58336 平方米，計劃可安裝電池組件的規(guī)劃容量為2.2MW ，實際裝機容量為2286.78kWp ，遼寧太陽能研究應(yīng)用有限公司負(fù)責(zé)電站的設(shè)計及施工安裝。本工程按照“就近并網(wǎng)、 本地消耗、低損高效”的原則， 以建筑結(jié)合的分布式并網(wǎng)光伏

7、發(fā)電系統(tǒng)方式進行建設(shè)。 每個發(fā)電單元光伏組件通三相并網(wǎng)逆變器直接并入三相低壓交流電網(wǎng) （ AC380V，50Hz），通過交流配電線路給當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電，最后以 10kV 電壓等級就近接入，實現(xiàn)并網(wǎng)。由于分布式電源容量不超過上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負(fù)荷的 25%，所有光伏發(fā)電自發(fā)自用。以保障安全、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排、促進和諧為重點，努力構(gòu)建安全、綠色、和諧的現(xiàn)代電力工業(yè)體系。1.2 編制依據(jù)國家、地方和行業(yè)的有關(guān)法律、法規(guī)、條例以及規(guī)程和規(guī)范。1.3 地理位置本項目位于遼寧省沈陽市道義經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，東經(jīng)123、北緯 41，年日照數(shù)在 2200-3000 小時，年輻射總量達到 5000-5850 MJ

8、 ，太陽能資源較好，屬于三類光伏發(fā)電區(qū)域。由于交通運輸?shù)葪l件較好， 并網(wǎng)接入條件優(yōu)越， 可以建設(shè)屋頂太陽能分布式光伏并網(wǎng)電站。51.4 投資主體本項目由遼寧能源投資（集團）有限責(zé)任公司投資興建。遼寧能源投資（集團）有限責(zé)任公司（簡稱遼寧能源），是經(jīng)遼寧省人民政府批準(zhǔn)設(shè)立的大型國有獨資公司，隸屬于遼寧省國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會，是省政府授權(quán)的投資主體和國有資產(chǎn)經(jīng)營主體，是經(jīng)營省本級電力建設(shè)基金和管理省級電力資產(chǎn)的出資人。目前擁有13 家全資及控股子公司。遼寧能源的投資領(lǐng)域主要是以電力能源為主?！笆晃濉逼陂g，遼寧能源逐步向節(jié)能環(huán)保和低碳經(jīng)濟領(lǐng)域拓展，著力發(fā)展風(fēng)電、太陽能發(fā)電等業(yè)務(wù)?！笆濉逼陂g，

9、公司將大力拓展在可再生能源和循環(huán)經(jīng)濟的投資。2 工程建設(shè)的必要性2.1 國家可再生能源政策我國政府已將光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為能源領(lǐng)域的一個重要方面， 并納入了國家能源發(fā)展的基本政策之中。已于 2006 年 1 月 1 日正式實施的可再生能源法明確規(guī)范了政府和社會在光伏發(fā)電開發(fā)利用方面的責(zé)任和義務(wù)， 確立了一系列制度和措施，鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展， 支持光伏發(fā)電并網(wǎng)， 優(yōu)惠上網(wǎng)電價和全社會分?jǐn)傎M用，并在貸款、稅收等諸多方面給光伏產(chǎn)業(yè)種種優(yōu)惠。 2009 年 12 月 26 日第十一屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十二次會議通過了全國人民代表大會常務(wù)委員會關(guān)于修改 中華人民共和國可再生能源法的決定。修改后的可再

10、生可能源法進一步強化了國家對可再生能源的政策支持， 該決定將于 2010 年 4 月 1 日起施行。本項目采用光伏發(fā)電技術(shù)開發(fā)利用太陽能資源， 符合能源產(chǎn)業(yè)政策發(fā)展方向。國家能源局關(guān)于申報分布式光伏發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用示范區(qū)的通知（國能新能 2012298 號）為契機，積極發(fā)展分布式光伏發(fā)電，形成整體規(guī)模優(yōu)勢和示范推廣效應(yīng)。依托沈陽太陽能資源豐富的優(yōu)勢，充分利用建筑物空間資源， 發(fā)揮削峰填谷作用。 通過利用學(xué)校的建筑物屋頂， 積極開發(fā)建設(shè)分布式光伏發(fā)電低壓端并網(wǎng)自發(fā)自用項目。62.2 地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、電力系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃遼寧省是我國重工業(yè)和原材料工業(yè)基地之一， 在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

11、2003 年遼寧省全社會用電量占東北電網(wǎng)的 50.2%，而遼寧省電源裝機容量占東北地區(qū)的 39.5%；2004 年用電負(fù)荷極不相稱， 一直處于缺電狀態(tài)。 隨著國家支持東北地區(qū)等老工業(yè)基地加快調(diào)整和改造政策的實施， 遼寧省作為我國的老工業(yè)基地，一大批國有骨干企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，社會經(jīng)濟全面復(fù)蘇， 全社會用電量和用電負(fù)荷在“十五”后兩年將有一個跳躍式的發(fā)展。因此“十五”后兩年和“十五”期間，遼寧省經(jīng)濟將伴隨工業(yè)的振興，占全社會用電量比重較大的第二產(chǎn)業(yè)用電量將會有較大幅度的攀升， 相應(yīng)的會帶動第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用電量的全面回升， 人民生活水平也會隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展將有較大的改善， 用電量和用電負(fù)荷

12、將大幅度增長。2001 年、2002 年、2003年 2004 年全社會用電量分別比上年增長2.1%、5.84%、12.16%、12.32%，全省用電量呈現(xiàn)加速增長趨勢。 2005 年最大電力缺額 2578MW，到 2010 年電力缺額為 5711 MW。為了改變這種用電緊張的局面，除了正常受入黑龍江省、吉林省的盈余電力外， “十五”期間應(yīng)適當(dāng)考慮在遼寧本省加強電源點建設(shè)的工作。因此，建設(shè)光伏發(fā)電站，探索新能源發(fā)電，對于滿足遼寧地區(qū)負(fù)荷增長的需要，振興東北老工業(yè)基地是非常必要的。2.3 地區(qū)環(huán)境保護光伏系統(tǒng)應(yīng)用是發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的目的所在，它的應(yīng)用情況代表著一個國家或地區(qū)對光伏產(chǎn)業(yè)的重視程度，標(biāo)志

13、著當(dāng)?shù)卣畬δ茉醇碍h(huán)境的認(rèn)識水平。該電站的建成每年可減排一定數(shù)量的CO2，在一定程度上緩解了環(huán)保壓力。3 項目任務(wù)與規(guī)模本工程建設(shè)于沈陽工程學(xué)院現(xiàn)有建筑的樓頂屋面上。項目總裝機容量是2.2MWp ， 25 年年均發(fā)電量約為230.68 萬 kWh。采用多晶硅光伏組件，光伏組件分別鋪設(shè)在學(xué)校內(nèi)的各個樓頂上，可鋪設(shè)太陽能電池方陣的屋頂總面積約為58336 平方米。74 太陽能資源遼寧省太陽資源具體的分布如下：圖 4.1遼寧省太陽能資源分布圖根據(jù)上圖，可以看出遼寧沈陽為太陽能資源中等地區(qū)，年日照數(shù)在 2200-3000小時，年輻射總量達到5000-5850 MJ ，相當(dāng)于日輻射量3.8 4.5KWh

14、。沈陽市屬北溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)，由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經(jīng)常侵入，形成了半干旱半濕潤易旱地區(qū)。主要氣候特點為四季分明，雨熱同季，日照充足，日溫差較大，降水偏少。春季少雨多旱風(fēng)，夏季炎熱雨集中，秋季晴朗日照足，冬季寒冷降雪稀。全年平均氣溫5.4 8.7 ，最高氣溫 37，最低氣溫 -36.9 。年均日照時數(shù) 2850 2950 小時 , 日照率 6368%。沈陽地區(qū)太陽能輻射量年際變化較穩(wěn)定，其數(shù)值區(qū)間穩(wěn)定在 3828.69 5507.17MJ 之間，年平8均輻射總量為 5154.68 MJ。年降水量 450580mm,平均 614.7mm，多集中在 79 月份 , 無霜期 120155 天

15、。屬太陽能資源較豐富區(qū)，位于全省前列。4.1 太陽能資源分析項目所在地多年平均太陽輻射量5200.48MJm2a，屬我國第三類太陽能資源區(qū)域，但從氣象部門獲得的太陽能總輻射量是水平面上的，實際光伏組件在安裝時通常會有一定的傾角以盡可能多的捕捉太陽能?；炷廖蓓斶x擇南向傾角41度。1、沈陽地區(qū)的年太陽總輻射為5200 MJm2左右，即 1444kWhm2左右；近6 年（ 20042009 年），年平均太陽總輻射量偏低，為5101.8 MJm2，即1417.2kW hm2。該地區(qū)的年日照時數(shù)為2800 h 左右，年日照百分率為63%左右，太陽能資源處于全省前列。2、太陽能資源以春季和夏季較好、冬季

16、最差為主要特征。其中，5 月份太陽輻射最強，可達到 620 MJm2左右， 12 月份輻射最弱，為 206 MJm2左右。春、夏、秋、冬四季總輻射量分別約占年總輻射量的 31.31%、33.25%、21.01%和 14.43% 左右。3、從日平均狀況看， 1114時的太陽輻射較強， 可占全天輻射量的 53%左右，是最佳太陽能資源利用時段， 12 時前后輻射最強。4、日照時數(shù)以 7.5 h 左右的天數(shù)最多，全年可達到60 天左右，占 14%以上；6.112.0h 區(qū)間的天數(shù)較多，總天數(shù)為250 天以上，可占全年的69%，年可利用率較高。綜上所述，沈陽市太陽能資源豐富，屬遼寧省太陽能資源豐富區(qū)，

17、可以開展太陽能發(fā)電和太陽能資源熱利用項目。4.2 太陽能資源初步評價項目所在地太陽能資源條件較好，由于交通運輸?shù)葪l件較好， 并網(wǎng)接入條件優(yōu)越，可以建設(shè)屋頂太陽能光伏并網(wǎng)電站。9光伏電站角度的選取采用“四季均衡，保證弱季”的原則。本項目太陽能電池板采用按最佳傾角41的方式安裝在樓頂屋面上，系統(tǒng)年平均峰值日照時間為 4.5 小時，年日照總量為1600 小時。5 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電力負(fù)荷5.1 電力負(fù)荷現(xiàn)狀沈陽工程學(xué)院配電服務(wù)范圍內(nèi)2011 年最大用電負(fù)荷為2400 千瓦，最小用電負(fù)荷為 0.2 千瓦。配電區(qū)內(nèi)輸電電壓為100.4 千伏，變電站容載比為1.25 。變壓器 7 臺，其中 2*1600kVA有

18、 1 臺， 2*630kVA 共 6 臺，總?cè)萘?1.07 萬千伏安。表 5.1沈陽工程學(xué)院變電站基本負(fù)荷資料匯總表序號項目數(shù)值單位備注1變電站1.1最大負(fù)荷2400kW峰值負(fù)荷1.2最小負(fù)荷0.2kW1.3變電站年停電時間10-18min1.4容載比1.251.5配電變壓器數(shù)量7臺根據(jù)配電變壓器數(shù)量逐個填寫配電變壓器相關(guān)數(shù)據(jù)1.6日典型負(fù)荷630kW96 點日，表格2配電變壓器 12.1變電容量0.63*2KVA2.2電壓等級100.4kV2.3低壓側(cè)饋線回路數(shù)14回2.4低壓側(cè)饋線導(dǎo)線截面 各路不同 mm23配電變壓器 2103.1變電容量0.63*2KVA3.2電壓等級100.4kV3.

19、3低壓側(cè)饋線回路數(shù)14回3.4低壓側(cè)饋線導(dǎo)線截面 各路不同 mm25.2. 電站廠址選擇沈陽工程學(xué)院分布式光伏發(fā)電項目擬選址在工程學(xué)院現(xiàn)有的建筑物樓頂上建設(shè)太陽能電站， 在開發(fā)利用太陽能資源的同時節(jié)省了土地資源。根據(jù)光伏電站的區(qū)域面積、太陽能資源特征、安裝條件、交通運輸條件、地形條件，結(jié)合沈陽氣象站的相關(guān)資料等，同時考慮光伏電站的經(jīng)濟性、可行性，初步規(guī)劃出分布式光伏發(fā)電項目。該項目建設(shè)地點完全按照國家有關(guān)規(guī)定規(guī)劃建設(shè)， 經(jīng)實際考察，無遮擋現(xiàn)象，具有以下特點：（1）富集的太陽光照資源，保證很高的發(fā)電量；（2）靠近主干電網(wǎng)，以減少新增輸電線路的投資；（3）主干電網(wǎng)的線徑具有足夠的承載能力，在基本不

20、改造的情況下有能力輸送光伏電站的電力；（4）離用電負(fù)荷近，以減少輸電損失；（5）便利的交通、運輸條件和生活條件；（6）能產(chǎn)生附加的經(jīng)濟、生態(tài)效益，有助于抵消部分電價成本；（7）良好的示范性，國家電網(wǎng)啟動分布式光伏發(fā)電支持政策。116 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計6.1 光伏組件選擇6.1.1 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范(1) IEC61215 晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型(2) IEC6173O.l 光伏組件的安全性構(gòu)造要求(3) IEC6173O.2 光伏組件的安全性測試要求(4) GBT18479-2001地面用光伏（ PV）發(fā)電系統(tǒng) 概述和導(dǎo)則(5) SJT11127-1997光伏（ PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護

21、 導(dǎo)則(6) GBT 19939-2005光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求(7) EN 61701-1999 光伏組件鹽霧腐蝕試驗(8) EN 61829-1998 晶體硅光伏方陣I-V 特性現(xiàn)場測量(9) EN 61721-1999 光伏組件對意外碰撞的承受能力 (抗撞擊試驗 )(10) EN 61345-1998 光伏組件紫外試驗(11) GB 6495.1-1996 光伏器件 第 1 部分 : 光伏電流電壓特性的測量(12) GB 6495.2-1996 光伏器件 第 2 部分 : 標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的要求(13) GB 6495.3-1996 光伏器件 第 3 部分 : 地面用光伏器件的測量原理及標(biāo)準(zhǔn)光

22、譜輻照度數(shù)據(jù)(14) GB 6495.4-1996 晶體硅光伏器件的I-V 實測特性的溫度和輻照度修正方法。(15) GB 6495.5-1997 光伏器件 第 5 部分 : 用開路電壓法確定光伏 (PV)器件的等效電池溫度 (ECT) 。(16) GB 6495.7-2006 光伏器件 第 7 部分：光伏器件測量過程中引起的光譜失配誤差的計算(17) GB 6495.8-2002 光伏器件 第 8 部分 : 光伏器件光譜響應(yīng)的測量(18) GBT 18210-2000 晶體硅光伏（ PV）方陣 I-V 特性的現(xiàn)場測量(19) GBT 18912-2002 光伏組件鹽霧腐蝕試驗(20) GBT

23、 19394-2003 光伏（ PV）組件紫外試驗12(21) GBT 133841992 機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件(22) GBT 191-2008 包裝儲運圖示標(biāo)志(23) GB 20047.1-2006 光伏（ PV）組件安全鑒定 第 1 部分：結(jié)構(gòu)要求(24) GB 20047.2-2006 光伏（ PV）組件安全鑒定 第 2 部分：試驗要求(25) GB6495-86 地面用太陽能電池電性能測試方法；(26) GB6497-1986 地面用太陽能電池標(biāo)定的一般規(guī)定；(27) GBT 14007-1992 陸地用太陽能電池組件總規(guī)范；(28) GBT 14009-1992 太陽能電池組

24、件參數(shù)測量方法；(29) GBT 9535-1998 地面用晶體硅太陽電池組件設(shè)計鑒定和類型；(30) GBT 11009-1989 太陽電池光譜響應(yīng)測試方法；(31) GBT 11010-1989 光譜標(biāo)準(zhǔn)太陽電池；(32) GBT 11012-1989 太陽電池電性能測試設(shè)備檢驗方法；(33) IEEE 1262-1995 太陽電池組件的測試認(rèn)證規(guī)范；(34) SJT 2196-1982 地面用硅太陽電池電性能測試方法；(35)SJT 9550.29-1993地面用晶體硅太陽電池單體質(zhì)量分等標(biāo)準(zhǔn)；(36)SJT 9550.30-1993地面用晶體硅太陽電池組件質(zhì)量分等標(biāo)準(zhǔn)；(37)SJT

25、10173-1991 TDA75單晶硅太陽電池；(38)SJT 10459-1993 太陽電池溫度系數(shù)測試方法；(39)SJT 11209-1999 光伏器件第 6 部分 標(biāo)準(zhǔn)太陽電池組件的要求；(40) DGJ32J87-2009太陽能光伏與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)規(guī)程；上述標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程僅是本工程的最基本依據(jù)， 并未包括實施中所涉及到的所有標(biāo)準(zhǔn)、 規(guī)范和規(guī)程， 并且所用標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范均應(yīng)為合同簽訂之日為止時的最新版本。6.1.2 主要性能、參數(shù)及配置6.1.2.1主要性能光伏組件為室外安裝發(fā)電設(shè)備，是光伏電站的核心設(shè)備， 要求具有非常好的耐侯性，能在室外嚴(yán)酷的環(huán)境下長期穩(wěn)定可靠地運行，同時具有

26、高的轉(zhuǎn)換效率。本工程采用245Wp 組件。136.1.2.2設(shè)備主要參數(shù)表 6.1太陽電池組件技術(shù)參數(shù)太陽電池種類多晶硅指標(biāo)單位數(shù)據(jù)峰值功率Wp245功率偏差w0+3組件效率%14.7開路電壓（ Voc）V37.2短路電流（ Isc ）A8.37工作電壓（ Vmppt）V30.4工作電流（ Imppt ）A7.89系統(tǒng)最大耐壓Vdc1000尺寸mm1650*992*40重量kg19.5峰值功率溫度系數(shù)%K-0.43開路電壓溫度系數(shù)%K-0.32短路電流溫度系數(shù)%K0.047運行溫度范圍-40 +85最大風(fēng)雪負(fù)載Pa24005400注：上述組件功率標(biāo)稱在標(biāo)準(zhǔn)測試條件（STC）下： 1000Wm2、太陽電池溫度 25 6.2 光伏陣列的運行方式設(shè)計6.