隨州市廠區(qū)1MWp分布式光伏發(fā)電項目可行性研究報告湖北程力1MWp(1000KWp)分布式光伏發(fā)電項目可行性研究報告二0一五年五月

目錄1.項目概況 31.1項目綜述 31.2資源情況 41.3示范目標及應用方向 41.4項目裝機容量 51.5總投資 51.6預計發(fā)電量 61.7電網(wǎng)接入方案 62.主要內(nèi)容 62.1可利用建筑面積 62.2項目技術方案 73、社會經(jīng)濟效益分析 103.1損耗取值 103.2發(fā)電量計算 113.3社會效益分析 123.4技術經(jīng)濟分析 123.5基礎數(shù)據(jù)分析 133.6項目財務評價 14

1.項目概況1.1項目綜述 本工程為隨州市廠區(qū)1MW分布式光伏發(fā)電項目，計劃在其生產(chǎn)廠房彩鋼瓦屋面鋪設太陽能光伏組件，所發(fā)直流電經(jīng)逆變器逆變后輸入其低壓側380V電壓等級供電母線，所發(fā)電能供本廠區(qū)辦公大樓日常生產(chǎn)使用，確保其充分利用光伏所發(fā)電能，且富余電量并入國家電網(wǎng)。太陽能光伏陣列在建筑物上結構和布局合理、美觀，整個光伏發(fā)電系統(tǒng)具有很高安全可靠性、美觀性、高效性（光伏組件產(chǎn)生的電能到并網(wǎng)接入點，整個系統(tǒng)的總效率不低于80%）、耐用性（滿足不少于25年的正常發(fā)電）、合理性等特性。在項目初期公司將對整個屋面進行建筑物結構和電氣系統(tǒng)的安全復核，增設的鋼構廠房及光伏發(fā)電系統(tǒng)符合筑結構及電氣系統(tǒng)的安全性要求。圖1-1分布式屋頂參考圖1.2資源情況1.2.1隨州市自然條件隨州地處長江中下游平原，屬亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏高溫、降水集中，冬季稍涼濕潤等特點。一年中，1月平均氣溫最低，為3.0℃；7月平均氣溫最高，為29.3℃，夏季長達135天；春秋兩季各約60天。初夏梅雨季節(jié)雨量較集中，年降水量為1205毫米。隨州活動積溫在5000℃～5300℃之間，年無霜期達240天。1.3示范目標及應用方向（1）項目的示范目標如下：建設類型：屋頂分布式光伏發(fā)電項目；建設目的：利用閑置的建筑物屋頂，無需占用寶貴的土地資源，對于土地資源匱乏的城市尤為重要。建設意義：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可原地發(fā)電，原地使用，減少了電力輸送中的線路損耗。由于太陽能電池組件陣列一般安裝在屋頂上直接吸收太陽能，并且形成了一道保溫隔熱層，因此太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)同時也降低了屋頂?shù)臏厣?，減輕了建筑的空調負荷，降低企業(yè)的能耗，進一步降低企業(yè)運營成本，達到節(jié)能的效果。（2）光伏發(fā)電的應用方面主要有以下幾個方面：1)光伏發(fā)電設備技術應用方面項目擬采用目前國內(nèi)最先進的多晶硅光伏組件、轉換效率最高的逆變器組成光伏系統(tǒng)電站。項目擬設計裝機容量為1000KWp，公司內(nèi)部相關廠房滿足光伏組件陣列安裝設計要求。我們通過優(yōu)化系統(tǒng)設計，采用250Wp多晶光伏組件，并合理選擇設備配置，為下一步在屋頂光伏電站大面積推廣和發(fā)展及建設做好技術方面的經(jīng)驗積累。2)綠色能源節(jié)能減排示范方面1、弘揚綠色生態(tài)建筑理念本項目是屋頂綜合利用光伏電站示范項目，發(fā)出的電量是完全的綠色清潔能源。通過項目示范可調動社會各界積極參與太陽能光伏發(fā)電事業(yè)，促進落實國家相關政策；通過示范工程宣傳，擴大影響，增強市場認知度，形成發(fā)展太陽能光電產(chǎn)品的良好社會氛圍。結合建筑建設太陽能光伏發(fā)電，是充分體現(xiàn)綠色生態(tài)建筑的理念舉措。2、有效利用空間太陽能光伏發(fā)電與建筑物相結合，充分利用了建筑物空間，節(jié)約了土地資源，體現(xiàn)了環(huán)保與城市建設的統(tǒng)一。3、改善環(huán)境、保護氣候光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術（例如燃煤發(fā)電）帶來的污染物排放和安全問題，沒有廢氣或噪音污染，可以進一步緩解現(xiàn)今熱門的霧霾問題。太陽能光伏發(fā)電最重要的特征是在發(fā)電過程中不排放CO2、硫氮化合物等，而這些氣體是導致環(huán)境污染的首要因素。1.4項目裝機容量隨州分布式光伏發(fā)電項目設計容量為1MWp，經(jīng)初步勘測分析屋頂可利用面積超過10000平方米，屋面開闊平坦，坡度較小，中心區(qū)域無雜物設備堆積存放。完全可以滿足本項目的裝機容量要求。電站設計運營壽命為25年，累計發(fā)電量約3121萬千瓦時。本項目總投資約為700萬元。項目總裝機容量：1000KWp；安裝光伏組件類型：多晶250Wp太陽能電池組件安裝光伏組件數(shù)量：4000塊采用的光伏并網(wǎng)逆變器：2臺500KW集中型逆變器；使用屋頂面積：約10000平方米1.5總投資項目總投資約700萬元1.6預計發(fā)電量項目預計發(fā)電量如下（計算見后）年平均發(fā)電量：1248477KWh（全部自發(fā)自用）25年累計發(fā)電量：31211933KWh（全部自發(fā)自用）1.7電網(wǎng)接入方案根據(jù)國家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》，小型光伏電站接入電壓等級為0.4kV，中型光伏電站接入電壓等級為10-35kV，小型電站的裝機容量一般不超過200kWp。本項目裝機容量為1MWp，系統(tǒng)采用0.4kV電壓等級接入公司內(nèi)部10kV線路母線低壓側，通過廠區(qū)10KV升壓變壓器進行升壓并網(wǎng)。光伏系統(tǒng)所發(fā)電能質量、電壓及頻率符合國家電網(wǎng)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》的標準及相關要求，可靠性強。2.主要內(nèi)容2.1可利用建筑面積經(jīng)初步估算，隨州廠房建筑屋頂可利用面積約為10000平方米，屋面開闊平坦，坡度較小，中心區(qū)域無雜物設備堆積存放。完全可以滿足本項目的裝機容量要求。（圖2-2）效果圖根據(jù)工業(yè)用電分析，每天8:00-12:00時段為用電峰段，12:00-17:00時段為用電平段，17:00-20:00時段為用電峰段，一年中8:00-20:00占全年用電量的60%左右，每8:00-20:00為日出日落時間，也是太陽能電站發(fā)電運行的時間段。隨著企業(yè)的不斷投產(chǎn)，規(guī)模的不斷擴大，用電量在逐月不斷增加。用電緊張的狀況日益突現(xiàn)。本示范項目，是在城市用電大戶的新區(qū)企業(yè)屋頂建設光伏電站，并在用戶側并入當?shù)仉娋W(wǎng)。一年中8:00-20:00光伏電站發(fā)出的電力可以直接被公司消耗掉，完全可以滿足自發(fā)自用，在特殊情況下產(chǎn)生的富于電量可以輸送到電網(wǎng)。除此之外，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和分布式光伏系統(tǒng)發(fā)電作為本地交流負載的電源，降低了整個系統(tǒng)的負載缺點率，而且并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可以對公用電網(wǎng)起到調峰作用，緩解新區(qū)內(nèi)用電緊張的狀況。2.2項目技術方案2.2.1系統(tǒng)方陣布置及結構設計方案支架的設計設計標準見表2-4

表2-4支架設計標準標準號標準名稱GB50009建筑結構荷載規(guī)范GB50205鋼結構質量工程驗收規(guī)范GB/T5237鋁合金建筑型材GB/T700碳素結構鋼GB/T699優(yōu)質碳素結構鋼材料選取的依據(jù)：根據(jù)當?shù)仫L壓和雪壓值，再根據(jù)太陽能布置進行材料的選擇，使之完全滿足抗風要求。根據(jù)材料力學的彎曲變形公式，計算出連接部件的最優(yōu)截面，確定選擇的材料及結構方式選擇支架的防銹處理方法。①熱浸鋅當構件的材料厚度小于5毫米以下，鍍層的厚度不得小于65微米。當構件的材料厚度大于5毫米以上，鍍層的厚度大于86微米。使鋼結構的防腐蝕年限達到20年以上。②涂層法涂圖層一般做4-5遍。干漆膜總厚度室外工程為150微米，室內(nèi)工程為125微米，允許誤差25微米。在海邊或海上或是在有強烈腐蝕性的大氣中，干漆膜總厚度為200——220微米。③太陽能方陣固定螺栓的選擇根據(jù)風壓和雪壓的計算結果，在加上支架和太陽能電池組件的分布，進行受力分析，根據(jù)力矩的平衡方程，計算出螺栓的上拔力，并選擇螺栓的大小和夾具的寬和厚度。④鋼結構支架符合的要求。方陣緊固螺栓連接符合現(xiàn)行國家標準《緊固件機機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098規(guī)定。2.2.2電池組件傾角鋪設方式的支架結構和安裝設計電池組件屋面傾角鋪設方式設計依據(jù)：方陣安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如：地理位置、全年太陽輻射分布、直接輻射與散射輻射比例、負載供電要求和特定的場地條件等。本系統(tǒng)設計為順沿彩鋼瓦屋頂平鋪，不另設其他角度。這樣不僅保證了光伏系統(tǒng)與建筑結合的美觀度，又使得對屋頂起到保溫隔熱的最大效果，同時增加了屋頂可利用面積。防水方式：由于本系統(tǒng)采用夾具直接固定于彩鋼瓦波峰上方，不破壞原有建筑屋面結構及防水層，故不涉及防水問題。（圖2-3）輕鋼結構屋面光伏組件安裝示意圖（圖2-4）輕鋼結構屋面光伏組件安裝參考圖3、社會經(jīng)濟效益分析3.1損耗取值太陽能電池組件采用250W的多晶硅，組件轉換效率為15.5%，組件衰減率按0.8%/年；太陽能電池組件的溫度系數(shù)為0.45%，逆變器歐洲效率96.4%，光伏系統(tǒng)損耗見下表：表4-1損耗項目表損耗項目參數(shù)交直流線路損耗2.0%塵土覆蓋損耗8.0%逆變器平均損耗3.6%早晚不可利用輻射損失2.4%組件工作溫度損耗4.5%其他損耗（故障等）1.0%太陽能光伏系統(tǒng)效率=(1-2%)×(1-8%)×(1-3.6%)×(1-2.4%)×(1-4.5%)×(1-1%)≈80.2%。3.2發(fā)電量計算系統(tǒng)總裝機容量為1MWp（1MWp=1000KWp），本分布式光伏電站設計使用壽命為25年，考慮到太陽能電池組件的衰減率（按0.8%/年計算），光伏系統(tǒng)25年的發(fā)電量列如下表所示：隨州廠區(qū)1MWp分布式光伏發(fā)電項目年份單位年發(fā)電量年份單位年發(fā)電量第1年發(fā)電量KWh1372500.0第14年發(fā)電量KWh1236414.5第2年發(fā)電量KWh1361520.0第15年發(fā)電量KWh1226523.2第3年發(fā)電量KWh1350627.8第16年發(fā)電量KWh1216711.0第4年發(fā)電量KWh1339822.8第17年發(fā)電量KWh1206977.3第5年發(fā)電量KWh1329104.2第18年發(fā)電量KWh1197321.5第6年發(fā)電量KWh1318471.4第19年發(fā)電量KWh1187742.9第7年發(fā)電量KWh1307923.6第20年發(fā)電量KWh1178241.0第8年發(fā)電量KWh1297460.2第21年發(fā)電量KWh1168815.1第9年發(fā)電量KWh1287080.6第22年發(fā)電量KWh1159464.5第10年發(fā)電量KWh1276783.9第23年發(fā)電量KWh1150188.8第11年發(fā)電量KWh1266569.6第24年發(fā)電量KWh1140987.3第12年發(fā)電量KWh1256437.1第25年發(fā)電量KWh1131859.4第13年發(fā)電量KWh1246385.6合計(S)KWh31211933.5 裝機容量（KWp）日照時數(shù)發(fā)電效率天數(shù)千瓦時（度）首年發(fā)電量10003.80.802365137250025年總發(fā)電量31211933平均每年發(fā)電量1248477系統(tǒng)采用多晶硅光伏電池組件構成總容量1MWp的光伏電站，年等效滿負荷運行小時數(shù)為1387h，首年發(fā)電量為137.2萬度，按每年衰減率0.8%計算，年平均發(fā)電量為124.8萬度，25年總發(fā)電量為3121.2萬度，系統(tǒng)平均效率為80.2%。3.3社會效益分析光伏發(fā)電是一種清潔的能源，既不直接消耗能源，同時又不釋放污染物、肥料，也不產(chǎn)生溫室氣體破壞大氣環(huán)境，也不會有廢渣的對方、廢水排放分等問題，有利于保護周圍環(huán)境，是一種綠色可再生能源。本項目節(jié)能量分析如下：減排項目年平均減耗或減排量（t）年平均減耗或減排量效益（元）年總減耗或減排量效益（元）標準煤411.9226598549552二氧化碳3370.8270682二氧化硫3.374242氮氧化物18.737197粉塵19.710831減排項目25年總減耗或減排量（t）25年總減耗或減排量效益（元）25年總減耗或減排量效益（元）標準煤10299.9566496613738822二氧化碳84272.26767059二氧化硫84.27106065氮氧化物468.1929944粉塵693．12707873.4技術經(jīng)濟分析3.4隨州廠房1MWp分布式光伏發(fā)電項目，工程建設工期預計3個月，生產(chǎn)運營期25年。工程利用已有建筑屋頂約10000平方