綜合智慧能源項(xiàng)目（光伏+新能源汽車充電樁）可行性研究報(bào)告2021年05月綜合智慧能源項(xiàng)目（光伏+新能源汽車充電樁）批準(zhǔn):審核:編寫:目錄TOC\o"1-2"\h\u第一章工程概況 5項(xiàng)目背景 5項(xiàng)目概況 5第二章工程任務(wù)和規(guī)模 72.1場(chǎng)址現(xiàn)狀 72.2工程建設(shè)必要性 82.3站址選擇 92.4工程任務(wù) 102.5工程規(guī)模 11第三章資源分析 123.1區(qū)域氣候概況 123.2區(qū)域太陽(yáng)能資源概況 123.3太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià) 163.4太陽(yáng)能資源分析結(jié)論 16第四章綜合智慧能源系統(tǒng)方案 184.1光伏發(fā)電系統(tǒng)方案 184.2輔助技術(shù)方案 324.3新能源汽車充電樁 334.4綜合智慧能源管理平臺(tái)系統(tǒng) 344.5項(xiàng)目送出和消納狀況 35第五章投資及經(jīng)濟(jì)效益分析 375.1工程投資 375.2經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 39第六章結(jié)論及建議 41

第一章工程概況項(xiàng)目背景由于光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)顯要的戰(zhàn)略地位和巨大的市場(chǎng)潛力，近年來(lái)我國(guó)加大了對(duì)該產(chǎn)業(yè)的扶持力度，表明我國(guó)發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)正逢其時(shí)。這不僅是擴(kuò)大內(nèi)需、拉動(dòng)投資、增加就業(yè)的需要，也是應(yīng)對(duì)氣候變化、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，更是搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制高點(diǎn)、提升我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略之舉。因此，本項(xiàng)目因地制宜利用****水務(wù)集團(tuán)市區(qū)凈水廠的閑置屋頂和空地建設(shè)分布式光伏是符合當(dāng)前政策的。項(xiàng)目概況****市區(qū)凈水廠位于***榆樹路，設(shè)計(jì)供水規(guī)模為18萬(wàn)m3/日，2013年建成投產(chǎn)，現(xiàn)由水務(wù)集團(tuán)控股的中法供水有限公司運(yùn)營(yíng);2020年供水量為7.9萬(wàn)m3/日，水源為大伙房地表水，出廠水水質(zhì)符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。本次綜合能源智慧項(xiàng)目擬選址在****市區(qū)凈水廠，利用廠區(qū)內(nèi)廠房混凝土結(jié)構(gòu)的閑置屋頂和清水池上方閑置地面建設(shè)分布式光伏電站，并利用廠區(qū)內(nèi)停車廠區(qū)域建設(shè)新能源充電樁設(shè)備。該凈水廠年均用電負(fù)荷可達(dá)600萬(wàn)度電，且用電設(shè)備負(fù)荷運(yùn)行具有規(guī)律性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)。并且同時(shí)得到了當(dāng)?shù)氐腦X等相關(guān)部門的認(rèn)可和支持。對(duì)于****，通過(guò)該項(xiàng)目的建成及運(yùn)行可以起到探索綜合智慧能源管理相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并且同時(shí)可以獲得一定的發(fā)電利潤(rùn)收益。對(duì)于凈水廠，通過(guò)該項(xiàng)目可以為工業(yè)廠區(qū)的綜合智慧能源項(xiàng)目增加豐富的先進(jìn)理念，可以為****其他企業(yè)起到良好的示范帶頭作用，并且可以節(jié)省一定的電費(fèi)成本，達(dá)到雙向利好的示范效果。第二章工程任務(wù)和規(guī)模2.1場(chǎng)址現(xiàn)狀***，遼寧省下轄地級(jí)市，位于遼寧省中南部，地處遼河三角洲中心地帶，是遼河入?？诔鞘?地勢(shì)地貌特征是北高南低，由北向南逐漸傾斜;地理坐標(biāo)處在東經(jīng)121°25'至122°31'、北緯40°39'至41°27'之間。全市總面積4102.9平方公里。***地處北溫帶，屬暖溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。氣候的主要特征是:四季分明，雨熱同季，干冷同期，溫度適宜，光照充裕。春季風(fēng)大雨少，氣候干燥，夏季高溫多雨，秋季晴朗，降溫快，冬季嚴(yán)寒，降雪少。

本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于遼寧省****市區(qū)凈水廠，市區(qū)凈水廠坐標(biāo)N:122.1469°E:41、1650°，項(xiàng)目地理位置詳見下圖2-1所示。本工程利用凈水廠現(xiàn)有廠房屋頂及清水池上方空地新建分布式光伏電站，廠區(qū)內(nèi)可利用屋頂面積約10000平米，清水池上方空地可利用面積約10800平米，***地區(qū)太陽(yáng)能資源豐富，場(chǎng)址總體開闊，周邊無(wú)大的遮擋物，陽(yáng)光接收條件好，有利于光伏陣列的布置，適宜建設(shè)分布式光伏電站。市區(qū)凈水廠現(xiàn)實(shí)施大工業(yè)電價(jià)，實(shí)行峰谷平分時(shí)電價(jià)，峰:0.7122元/kWh;平:0.4748元/kWh;谷:0.2374元/kWh。市區(qū)凈水廠現(xiàn)每月電費(fèi)約為32萬(wàn)元。廠區(qū)共有4臺(tái)變壓器，兩臺(tái)變壓器容量為1000kVA，兩臺(tái)變壓器容量為315kVA。本項(xiàng)目光伏發(fā)電規(guī)劃接入廠區(qū)10kV配電系統(tǒng)。圖2-1項(xiàng)目規(guī)劃地理位置2.2工程建設(shè)必要性\o"十四五新聞專題"\t"/news/20210208/_blank"2.3站址選擇2.3.1選址原則場(chǎng)址的影響。2.3.2選址依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)NB∕T32046-2018《光伏發(fā)電工程規(guī)劃報(bào)告編制規(guī)程》GB50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T31155-2014《太陽(yáng)能資源等級(jí)-總輻射》GB/T33699-2017《太陽(yáng)能資源測(cè)量-散射輻射》GB∕T33698-2017《太陽(yáng)能資源測(cè)量-直接輻射》（6）NB∕T32012-2013《光伏發(fā)電站太陽(yáng)能資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》2.3.3選址依據(jù)的條件優(yōu)先選擇太陽(yáng)能資源豐富且日照時(shí)數(shù)穩(wěn)定的地區(qū);可利用面積較大，屋頂荷載滿足建設(shè)條件且廠區(qū)白天用電量較大用電成本較高的場(chǎng)址。如果不能滿足上述全部或部分條件，需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。如太陽(yáng)能資源不太豐富的地區(qū)，需分析發(fā)電量的影響。屋頂荷載不滿足建設(shè)條件的建（構(gòu)）筑物，應(yīng)考慮加固及由此引起的費(fèi)用增加等。廠區(qū)/園區(qū)用電量較小或用電成本較低，應(yīng)分析電價(jià)的影響等。2.4工程任務(wù)部分替代峰、平電能，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)，增加發(fā)電收益。2.5工程規(guī)模第三章資源分析3.1區(qū)域氣候概況***地處北溫帶，屬暖溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。氣候的主要特征是:四季分明，雨熱同季，干冷同期，溫度適宜，光照充裕。春季風(fēng)大雨少，氣候干燥，夏季高溫多雨，秋季晴朗，降溫快，冬季嚴(yán)寒，降雪少。全市平均氣溫10.9℃，總降水量748.2毫米。3.2區(qū)域太陽(yáng)能資源概況遼寧省是我國(guó)太陽(yáng)能資源比較豐富的省份之一，年太陽(yáng)總輻射量為4400~6900MJ/m2,其總輻射的空間分布趨勢(shì)為西南部太陽(yáng)總輻射值最大，中東部和北部地區(qū)太陽(yáng)總輻射相對(duì)較少。朝陽(yáng)、錦州的部分地區(qū)年太陽(yáng)總輻射值最大，在4800MJ/m2以上的，其中朝陽(yáng)市建平縣太陽(yáng)總輻射在5000MJ/m2以上的，全省最高。遼寧省太陽(yáng)能資源分布見下圖3-1所示。圖3-1遼寧省太陽(yáng)能資源分布圖本項(xiàng)目位于大洼區(qū)，位于遼寧省西南部、大遼河及雙臺(tái)子河下游的入海口、遼東彎的東北岸。地形單一以平原為主，多灘涂濕地，地勢(shì)低洼平坦，平價(jià)海拔2.7m。本次根據(jù)Meteronorm7.2、NASA等使用較普遍的氣象數(shù)據(jù)（1996~2015年）進(jìn)行分析，見表3-1所示:表3-1場(chǎng)址區(qū)域年平均各月太陽(yáng)總輻射量時(shí)段123456789101112年1996~2015237.2314.3442.1523.1616.3574.6527.0522.0459.4345.6229.0199.14988.5（1）****地區(qū)近30年的年平均日照時(shí)數(shù)為2521、3h，年日照百分率為57.5%。圖3-2每月平均日照小時(shí)數(shù)柱狀圖從圖3-3和圖3-4中的輻射量年內(nèi)變化圖可以看出，站區(qū)年輻射量為4988.9MJ/m2，即1385.8kWh/m2左右。，直接輻射占比約為43.5%。其中5月輻射量最大，為167kWh/m2，12月最小，53kWh/m2。參照GB/T31155-2014《太陽(yáng)能資源等級(jí)總輻射》，評(píng)估項(xiàng)目所在地太陽(yáng)總輻射等級(jí)為很豐富，具有較好的開發(fā)優(yōu)勢(shì)。圖3-3平均每月太陽(yáng)總輻射量柱狀圖圖3-4***地區(qū)太陽(yáng)能年平均各月輻射柱狀圖圖3-5日均水平總輻射量折線圖3.3太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià)MeteonormMeteonorm數(shù)據(jù)判斷太陽(yáng)能資源。具體如下:站址全年總輻射量為;根據(jù)氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》QX/T89-2008的劃分標(biāo)準(zhǔn)，表明該區(qū)域太陽(yáng)能資源屬于“資源豐富”地區(qū)。表3-2我國(guó)太陽(yáng)能區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)年總輻射量（MJ/m2）年總輻射量（kWh/m2）資源豐富程度≥6300≥1750資源最豐富5040～63001400～1750資源很豐富3780～50401050～1400資源豐富＜3780＜1050資源一般3.4太陽(yáng)能資源分析結(jié)論得出以下結(jié)論:（1）光伏電站所在地太陽(yáng)能資源豐富，為全國(guó)太陽(yáng)能資源“豐富”地區(qū)，具有良好的開發(fā)前景。（2）太陽(yáng)輻射量年內(nèi)變化幅度較大5月~8月份較大，9月~4410.4，年內(nèi)變化幅度較大。（3）太陽(yáng)能資源以春季和夏季總輻射較強(qiáng)，冬季較弱為主要特征。其中，5月份太陽(yáng)輻射最強(qiáng)、12月份輻射最弱。春、夏、秋、冬四季總輻射量分別約占年總輻射量的31、7%、32.5%、20.8%和15%。（4）從日平均狀況看，10～14時(shí)的太陽(yáng)輻射較強(qiáng)，可占全天輻射量的79.1%，是最佳太陽(yáng)能資源利用時(shí)段，11～12時(shí)輻射最強(qiáng)。（5）場(chǎng)址區(qū)域日照時(shí)數(shù)以7.5h/天左右的天數(shù)最多，全年可達(dá)到48.2天，占13.2%;5.1～11、0h/天區(qū)間的天數(shù)較多，總天數(shù)為216.3天，可占全年的59.3%。太陽(yáng)能資源穩(wěn)定程度為穩(wěn)定等級(jí)。（6）根據(jù)行標(biāo)QT/T89-2018太陽(yáng)能資源區(qū)劃結(jié)果，該區(qū)域的年均總輻射量在5040~6300MJ/m2之間，屬于太陽(yáng)能資源很豐富地區(qū)。（7）場(chǎng)址區(qū)域太陽(yáng)能輻射年最佳傾角為38°，最佳傾角面年太陽(yáng)總輻射量約為5824.8MJ/m2。綜上所述，本場(chǎng)區(qū)太陽(yáng)能資源分布特點(diǎn)較適合建設(shè)分布式光伏電站。第四章綜合智慧能源系統(tǒng)方案4.1光伏發(fā)電系統(tǒng)方案4.1、1光伏組件選型規(guī)模使用，也不適合本項(xiàng)目。晶硅光伏組件。表4-1主要光伏組件性能比較表單晶硅組件多晶硅組件非晶硅薄膜組件多元化合物薄膜組件聚光型組件制造水平工藝成熟，型號(hào)多樣能夠大規(guī)模生產(chǎn)大規(guī)模生產(chǎn)尚不能商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)成熟度成熟成熟成熟成熟不成熟光電轉(zhuǎn)換率商用效率14%～18%商用效率13%～17%5%～9%13%～28%25%～30%衰減率25年衰減約20%25年衰減約20%25年衰減約40%——環(huán)境適應(yīng)性適宜于直射輻射量較大的地區(qū);高溫時(shí)性能下降適宜于直射輻射溫時(shí)性能下降適應(yīng)于散射輻射適宜于外空間或其它較特殊使用場(chǎng)合適應(yīng)于總輻安裝方式多種安裝方式多種安裝方式多種安裝方式多種安裝方式須安裝追日跟蹤系統(tǒng)，跟蹤精度要求較高占地面積固定式安裝占地面積相對(duì)較小;其它安裝方式占地面積較大固定式安裝占地面積較大40%—占地面積較大維護(hù)要求定安裝方式不需維固定安裝方式不機(jī)械維護(hù)表面需定期清洗;固定安裝方式不機(jī)械維護(hù)—表面需定期較長(zhǎng)，約25年較長(zhǎng)，約25年較短較長(zhǎng)較長(zhǎng)價(jià)格相對(duì)較低，比多晶硅組件略高相對(duì)較低相對(duì)最低相對(duì)較高相對(duì)較高21、5%19.5%。表4-272片量產(chǎn)單多晶硅組件主要性能特征多晶硅電池單晶硅電池效率18.1%-19.6%19.0%-20.0%LID1、5%1、5%年衰減率0.5%～0.7%0.5%～0.7%附加峰值功率1%～3%1%～3%峰值功率誤差-3%～+3%-3%～+3%全面保值期4～10years4～10years10年效率保障值90%～92.5%90%～92%25年效率保障值80.7%～85.5%80.2%～85%優(yōu)缺點(diǎn)效率高、技術(shù)成熟效率高、技術(shù)成熟、成本高溫度系數(shù)0.36～0.41Pmax%/°C0.37～0.39Pmax%/°C峰值功率溫度系數(shù)、輸出功率公差等。較小。綜上所述，組件種類單位單晶組件峰值功率Wp540開路電壓V50.01短路電流A3.61工作電壓V42.45工作電流A12.84外形尺寸MM2256×1136重量kg32.8峰值功率%/℃-0.35溫度系數(shù)開路電壓%/℃-0.275溫度系數(shù)短路電流%/℃0.045溫度系數(shù)首年功率衰降%2次年功率衰降%0.55組件效率%214.1、2逆變器選型目前應(yīng)用于光伏系統(tǒng)的逆變器主要有組串式逆變器和集中式逆變器兩種，本部分將定性分析并比選兩種方案。1）集中式逆變器系統(tǒng)依次包括:光伏組件，直流電纜，匯流箱，直流電纜，直流匯流配電，直流電纜，集中逆變器，隔離變壓器，交流配電，電網(wǎng)。一般用于荒漠電站，地面電站等大型發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)總功率大，一般是兆瓦級(jí)以上的。它主要優(yōu)勢(shì)有:(a)逆變器數(shù)量少，可以集中安裝，便于管理;(b)逆變器元器件數(shù)量少，故障點(diǎn)少，可靠性高;(c)諧波含量少，直流分量少，電能質(zhì)量高;(d)逆變器集成度高，功率密度大，成本低;(e)逆變器各種保護(hù)功能齊全，電站安全性高;(f)有功率因素調(diào)節(jié)功能和低電壓穿越功能，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好。主要缺點(diǎn)有:(a)直流匯流箱故障率較高，影響整個(gè)系統(tǒng)。(b)集中式逆變器MPPT電壓范圍窄，一般為500-820V，組件配置不靈活。在陰雨天，霧氣多等光資源一般的地區(qū)，發(fā)電時(shí)間短。(c)逆變器機(jī)房需要專用的機(jī)房和設(shè)備、安裝部署困難。(d)逆變器自身耗電及機(jī)房通風(fēng)散熱耗電，系統(tǒng)維護(hù)相對(duì)復(fù)雜。(e)集中式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，組件方陣經(jīng)過(guò)兩次匯流到達(dá)逆變器，逆變器最大功率跟蹤功能(MPPT)不能監(jiān)控到每一路組件的運(yùn)行情況，因此不可能使每一路組件都處于最佳工作點(diǎn)，當(dāng)有一塊組件發(fā)生故障或被陰影遮擋，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率。(f)集中式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中無(wú)冗余水平，如果有發(fā)生故障停機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)將停止發(fā)電。2）組串式逆變器系統(tǒng)依次包括:組件，直流電纜，逆變器，交流配電，組串式逆變器，電網(wǎng)。適用于中小型屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，小型地面電站。它主要優(yōu)勢(shì)有:(a)組串式逆變器用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)光伏串對(duì)應(yīng)一個(gè)逆變器，直流端具有最大功率跟蹤功能，交流端并聯(lián)并網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時(shí)減少光伏電池組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量。(b)組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，一般為200-800V，組件配置更為靈活。在陰雨天，霧氣多等光資源一般的地區(qū)，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)。(c)組串式并網(wǎng)逆變器的體積小、重量輕，搬運(yùn)和安裝都非常方便，不需要專業(yè)工具和設(shè)備，也不需要專門的配電室，在各種應(yīng)用中都能夠簡(jiǎn)化施工、減少占地，直流線路連接也不需要直流匯流箱和直流配電柜等。組串式還具有自耗電低、故障影響小、更換維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。主要缺點(diǎn)有:(a)電子元器件較多，功率器件和信號(hào)電路在同一塊板上，設(shè)計(jì)和制造的難度大，可靠性稍差。(b)使用分立功率器件的逆變器電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)(使用功率模塊的逆變器不受影響)。戶外型安裝，風(fēng)吹日曬很容易導(dǎo)致外殼和散熱片老化。(c)不帶隔離變壓器設(shè)計(jì)，電氣安全性稍差，(薄膜組件負(fù)極接地系統(tǒng)要外加隔離變壓器)，直流分量大，對(duì)電網(wǎng)影響大。(d)多個(gè)逆變器并聯(lián)時(shí)，總諧波高，單臺(tái)逆變器THDI可以控制到2%以上的，但如果超過(guò)100臺(tái)逆變器并聯(lián)時(shí)，總諧波會(huì)迭加，而且較難抑制。(e)逆變器數(shù)量多，總故障率會(huì)升高。綜上所述，根據(jù)跟工程規(guī)模及布置情況，本工程適合用組串式逆變器。廠區(qū)屋頂規(guī)劃選用9臺(tái)100KW的逆變器，容配比為1、198,。地面選用6臺(tái)100KW的逆變器，容配比為1、15。其諧波電流含量小于3%，滿足GB/Z19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》的要求。型號(hào)100直流輸入最大輸入電壓（V）1100每路最大輸入電流（A）26額定輸入電壓（V）585VMPPT跟蹤范圍（V）550V~850VMPPT數(shù)量9交流輸出額定交流輸出功率（kW）100最大交流輸出功率（kW）110額定輸出電壓（V）380工作頻率范圍（Hz±%）50Hz中國(guó)效率（%）98.30%最大效率（%）98.70%功率因數(shù)0.8（超前）~0.8（滯后）尺寸寬×高×厚（MM）1051×660×362.5重量（Kg）894.1、3光伏方陣運(yùn)行方式選擇項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。綜合以上的因素，本項(xiàng)目在混凝土屋頂鋪設(shè)角度約為15度，地面鋪設(shè)角度約為38度。圖4-1平屋面光伏板布置示意圖圖4-2地面固定傾角光伏板布置示意圖4.1、4光伏系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)本項(xiàng)目利用市區(qū)凈水廠屋頂區(qū)域和地面區(qū)域擬建分布式光伏系統(tǒng)，屋頂光伏組件用15°固定傾角的方式，方位角-10°。通過(guò)行業(yè)通用光伏發(fā)電系統(tǒng)計(jì)算軟件PVsyst，對(duì)固定傾角15°進(jìn)行計(jì)算，綜合接收面輻射量、間距及組件方位角等要素，得出接收面上所接收到的年總輻射量是5461、2MJ/m2，如圖4-3所示。圖4-3PVsyst輻射量計(jì)算地面光伏組件用38°固定傾角的方式，方位角南偏西10°。通過(guò)行業(yè)通用光伏發(fā)電系統(tǒng)計(jì)算軟件PVsyst，對(duì)固定傾角38°進(jìn)行計(jì)算，綜合接收面輻射量、間距及組件方位角等要素，得出接收面上所接收到的年總輻射量是5803.2MJ/m2，如圖4-4所示。圖4-4PVsyst輻射量計(jì)算組件規(guī)格540Wp，尺寸2256*1133*35MM，組件重量32.3kg，屋頂共布置1998塊光伏組件，裝機(jī)容量為1、079MWp，地面共布置1278塊光伏組件，裝機(jī)容量為0.69MWp。光伏方陣通過(guò)組件串、并聯(lián)組合而成，光伏組件的串聯(lián)須滿足逆變器的直流輸入電壓、輸入功率的要求。本工程擬用540Wp單晶硅光伏組件，在計(jì)算組件串聯(lián)數(shù)量時(shí)，需要考慮組件的開路電壓溫度系數(shù)。隨著光伏組件溫度的增加，開路電壓減小;相反，組件溫度降低，開路電壓增大。為了保障逆變器在當(dāng)?shù)貥O限低溫條件下能夠正常連續(xù)運(yùn)行，在計(jì)算電池板串聯(lián)電壓時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐淖畹铜h(huán)境溫度進(jìn)行計(jì)算，并得出串聯(lián)的電池個(gè)數(shù)和直流串聯(lián)電壓（保障逆變器對(duì)光伏組件最大功率點(diǎn)MPPT跟蹤范圍）。光伏方陣中，同一光伏組件串中各光伏組件的電性能參數(shù)宜保持相同，光伏組件串的串聯(lián)數(shù)量應(yīng)按下列的公式計(jì)算:式中:Voc——光伏組件的開路電壓（V）;Vpm——光伏組件的工作電壓（V）;t——為光伏組件工作條件下的極限低溫（℃）;t′——為光伏組件工作條件下的極限高溫（℃）;Kv——光伏組件的開路電壓溫度系數(shù);Kv′——光伏組件的工作電壓溫度系數(shù);N——光伏組件的串聯(lián)數(shù)（S向下取整）;VdCMax——逆變器的最大直流輸入電壓;Vmpptmax——逆變器MPPT電壓最大值（V）;Vmpptmin——逆變器MPPT電壓最小值（V）;從公式中可以看出，組串的光伏組件串聯(lián)數(shù)量由組件電氣參數(shù)、光伏逆變器直流輸入電壓參數(shù)、氣象條件確認(rèn)。設(shè)計(jì)原則是:組串開路電壓應(yīng)小于組件最大系統(tǒng)電壓，并小于光伏匯流直流升壓一體機(jī)最大直流輸入電壓;組串最低工作電壓應(yīng)大于光伏逆變器最低直流輸入電壓，并小于光伏逆變器MPPT電壓范圍的上限;系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，組串最低工作電壓應(yīng)大于光伏逆變器啟動(dòng)電壓，啟動(dòng)時(shí)的光照強(qiáng)度要求盡可能較小，工作溫度要求盡可能較高。將單晶硅光伏組件的數(shù)據(jù)代入計(jì)算得到地面組件串為18塊/串，共1278塊。屋頂計(jì)算得到屋頂組件串為18塊/串，共1998塊。屋頂與地面共計(jì)3276塊。地面光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置6個(gè)發(fā)電單元，每個(gè)發(fā)電單元由213塊光伏組件構(gòu)成，功率為115.02kWp，18塊光伏組件串聯(lián)成一路光伏組件串，11路或12路光伏組件串接入一臺(tái)100kW的逆變器作為一個(gè)發(fā)電單元。屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置9個(gè)發(fā)電單元，每個(gè)發(fā)電單元由222塊光伏組件構(gòu)成，功率為119.88kWp，18塊光伏組件串聯(lián)成一路光伏組件串，12路或13路光伏組件串接入一臺(tái)100kW的逆變器作為一個(gè)發(fā)電單元。與凈水廠10kV配電系統(tǒng)連接，并具體接網(wǎng)方案以通過(guò)審批的接入系統(tǒng)意見為準(zhǔn)。4.1、5系統(tǒng)效率系數(shù)計(jì)算根據(jù)太陽(yáng)輻射資源分析所確認(rèn)的光伏電場(chǎng)多年平均年直射輻射總量，結(jié)合初步選擇的太陽(yáng)能電池的類型和布置方案，按《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50797-2012）計(jì)算方法進(jìn)行光伏電場(chǎng)年發(fā)電量估算。光伏發(fā)電站第一年上網(wǎng)電量Ep計(jì)算如下:式中:HA——水平面太陽(yáng)能直射輻照量（kWh/m2）;ES——標(biāo)準(zhǔn)條件下的輻照度（常數(shù)=1kWh/m2）;PAZ——光伏系統(tǒng)的安裝容量，是光伏系統(tǒng)中太陽(yáng)能組件標(biāo)準(zhǔn)輸出功率的總和(kWp)。K——綜合效率系數(shù)。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成及光伏組件的光電轉(zhuǎn)換特性，電站的發(fā)電量主要取決于太陽(yáng)總輻射量及逆變器的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)又受到多種因素影響。綜合效率系數(shù)K是考慮了包括:光伏組件類型、光伏方陣的傾角、方位角、光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率、光照利用率、逆變器效率、集電線路損耗、升壓變壓器損耗、光伏組件表面污染、光伏組件轉(zhuǎn)換效率偏離等各種因素后的綜合性的光電轉(zhuǎn)換效率。綜上所述，系統(tǒng)的效率K=K1K2K3K4K5K6K7=1×99%×98.5%×98.3%×96.53%×96.5%×93.73%=0.836考慮到光伏方陣的傾角和方位角修正系數(shù)，得出光伏發(fā)電站綜合修正系數(shù)見表4-4。表4-5綜合修正系數(shù)序號(hào)修正系數(shù)名稱數(shù)據(jù)1光伏組件類型修正系數(shù)1、02光照利用率0.993光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率0.9854逆變器效率修正系數(shù)0.9835集電線路損耗修正系數(shù)0.96536光伏電池組件表面污染修正系數(shù)0.9657光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)0.9373綜合修正系數(shù)0.8364.1、6光伏系統(tǒng)發(fā)電量計(jì)算光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低，根據(jù)組件供貨廠家提供的質(zhì)量保障:10年衰減不超過(guò)10%，25年衰減不超過(guò)20%。本項(xiàng)目工程按1、769MW，25年年上網(wǎng)電量計(jì)算結(jié)果如下:表4-6光伏電場(chǎng)全壽命上網(wǎng)電量計(jì)算表年份發(fā)電量年利用小時(shí)年份發(fā)電量年利用小時(shí)（MWh）數(shù)（h）（MWh）數(shù)（h）第1年2294.21951300.577948第14年2085.04151181、99631第2年2282.05221293.680385第15年2070.90771173.98395第3年2268.85691286.200057第16年2057.61351166.44756第4年2254.63281278.136508第17年2044.89291159.23633第5年2239.39551269.498583第18年2031、78061151、80306第6年2222.43431259.88339第19年2017.88681143.92675第7年2203.95531249.407766第20年2002.85791135.40697第8年2185.02831238.678175第21年1984.7741125.15532第9年2166.0111227.897392第22年1963.69291113.20459第10年2147.27051217.273526第23年1941、57031100.66343第11年2130.07351207.52466第24年1918.78781087.74818第12年2114.51221198.703061第25年1895.72991074.67681第13年2099.54271190.21695本工程25年的總發(fā)電量約為52623.5205MWh，其25年平均年發(fā)電量2104.94MWh，平均年等效利用小時(shí)數(shù)為1193h。4.2輔助技術(shù)方案4.2.1光伏組件清洗本項(xiàng)目所在地區(qū)對(duì)光伏電站影響較大的大氣污染物主要是顆粒物，包括粉塵、霧、飛灰、懸浮顆粒物等，另外鳥糞及其它雜物也會(huì)造成面板污染，雨后、結(jié)露造成的灰塵粘結(jié)對(duì)面板的污染較為嚴(yán)重。要求組件用自潔涂層表面，以充分利用雨水沖洗保持清潔。行不定時(shí)沖洗。清洗方案可考慮在春、夏、秋季約45～60天清洗一次，冬季因氣溫較低，為防止結(jié)冰，不進(jìn)行清洗。4.2.2積雪清理光伏組件表面發(fā)生積雪所將嚴(yán)重影響發(fā)電效率，因此應(yīng)采取措施防止組件表面長(zhǎng)時(shí)間積雪。要求項(xiàng)目所用光伏組件上表面應(yīng)為玻璃表面，并涂敷自潔涂層，以保障高光滑度，不易積雪。本項(xiàng)目光伏組件用38°，15°安裝傾角，傾角較大，有一定的防積雪功能。另外傾角較大使得組件冬季接受太陽(yáng)輻射量也較大，組件運(yùn)行后表面升溫較快，也不易積雪。由于以上的氣候情況及光伏組件自身特點(diǎn)，及同地區(qū)同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，本項(xiàng)目光伏組件表面一般不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間積雪情況。一旦出現(xiàn)積雪，會(huì)在晴天后迅速融化滑落，故無(wú)需采取特殊的融雪、清雪措施。4.3新能源汽車充電樁4.4綜合智慧能源管理平臺(tái)系統(tǒng)智慧能源綜合服務(wù)解決方案包括智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)、云節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)機(jī)、智能監(jiān)測(cè)終端、移動(dòng)app等，主要如下:圖4-6系統(tǒng)組網(wǎng)圖1、智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)解決方案由智慧用能云平臺(tái)、智慧能效云平臺(tái)、智慧能源（光伏發(fā)電）云平臺(tái)、配套APP及云節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)機(jī)、多功能智能表計(jì)組成。2、智慧用能云平臺(tái)是智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)的組成單元（平臺(tái)包括用電管理、能效管理、發(fā)電能源管理等單元），該管理系統(tǒng)單元即可作為單獨(dú)的應(yīng)用提供給客戶，也可以與其它單元組合為客戶提供綜合服務(wù)。用能管理作為單獨(dú)應(yīng)用主要是給客戶提供全面的用電信息、用電分析和便捷的運(yùn)維，提高用電安全性和經(jīng)濟(jì)性;配用電管理與智慧能源云平臺(tái)結(jié)合，可為智慧能源提供整體（分時(shí)用電信息，光伏能量流向）用電信息。3、能效管理系統(tǒng)是智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)的組成單元（平臺(tái)包括智慧能源、配用電管理、智慧能效管理等組成單元），該管理系統(tǒng)單元即可作為單獨(dú)的應(yīng)用提供給客戶，也可以與其它單元組合為客戶提供綜合服務(wù)。智慧能效云平臺(tái)作為單獨(dú)應(yīng)用主要是給客戶提供全面的用能信息（能耗、能源花費(fèi)等）及節(jié)能建議（設(shè)備節(jié)能、工藝節(jié)能等），提高能源利用效率;能效管理系統(tǒng)與電子商城結(jié)合，可為電子商城提供不同客戶的用能特性（電量、容量、需量信息等及用能時(shí)段信息）與不同分布式發(fā)電單元的分時(shí)段可用電量信息，為發(fā)電單元合理匹配負(fù)荷提供參照。智慧能源平臺(tái)作為單獨(dú)應(yīng)用主要是給客戶提供光伏（風(fēng)電、儲(chǔ)能等）發(fā)電監(jiān)測(cè)（發(fā)電量、逆變器狀態(tài)、告警等），提高光伏發(fā)電效率，降低客戶運(yùn)維成本，幫助客戶提高光伏發(fā)電收益。配套APP實(shí)現(xiàn)移動(dòng)化辦公管理，進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代。4.5項(xiàng)目送出和消納狀況本項(xiàng)目暫規(guī)劃光伏發(fā)電接入廠區(qū)10kV配電系統(tǒng)。最終接入系統(tǒng)方案以電網(wǎng)公司審查意見為準(zhǔn)。由于本項(xiàng)目為分布式能源自發(fā)自用，余電上網(wǎng)，因此不存在限電情況。負(fù)荷曲線如圖所示。通過(guò)對(duì)比，在全天發(fā)電時(shí)段，光伏分時(shí)發(fā)電量遠(yuǎn)低于負(fù)荷用電量。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí)需考慮光伏發(fā)電與負(fù)荷用電同時(shí)概率問題，故按自發(fā)自用電量比例為85%，上網(wǎng)電量比例為15%測(cè)算收益情況。典型日用電負(fù)荷曲線及PVsyst典型日光伏分時(shí)發(fā)電量曲線，如圖4-7所示。圖4-7負(fù)荷曲線由于本項(xiàng)目自發(fā)自用比例較好，對(duì)于公司該板塊產(chǎn)業(yè)布局、技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備起到一定的作用，下一步工作計(jì)劃如下:（一）建議盡快與地方XX簽訂《項(xiàng)目開發(fā)協(xié)議》，并開展工作。（二）鑒于地方XX對(duì)我公司在該地區(qū)發(fā)展新能源給予大力支持，建議盡快開展項(xiàng)目前期工作。第五章投資及經(jīng)濟(jì)效益分析5.1工程投資光伏按單晶硅光伏組件1、82元/瓦（根據(jù)市場(chǎng)行情估算價(jià)格，最終以實(shí)際價(jià)格為準(zhǔn)），逆變器0.18元/瓦，工程靜態(tài)投資787.74萬(wàn)元，動(dòng)態(tài)投資791、40萬(wàn)元。詳見工程估算表。01工程總概算表編號(hào)工程或費(fèi)用名稱設(shè)備購(gòu)置費(fèi)(萬(wàn)元)建安工程費(fèi)(萬(wàn)元)其他費(fèi)用(萬(wàn)元)合計(jì)(萬(wàn)元)占總投資比例（%）一設(shè)備及安裝工程478.65117.10595.7575.281發(fā)電設(shè)備及安裝工程396.10104.72500.822變電站設(shè)備及安裝工程42.506.3848.883控制保護(hù)設(shè)備及安裝工程34.005.1039.104其它設(shè)備及安裝工程2.550.382.935充電樁3.500.53二建筑工程51、0051、006.441其它工程51、0051、00三其他費(fèi)用125.55125.5515.861項(xiàng)目建設(shè)用地費(fèi)0.000.002項(xiàng)目建設(shè)管理費(fèi)77.6177.613生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)12.9412.944勘察設(shè)計(jì)費(fèi)30.0030.005其他5.005.00一至三部分投資合計(jì)772.3097.59四基本預(yù)備費(fèi)15.451、95工程靜態(tài)投資（一～四）部分合計(jì)787.7499.54五價(jià)差預(yù)備費(fèi)建設(shè)投資787.7499.54六建設(shè)期利息3.660.46七工程總投資合計(jì)791、40100.00單位千瓦的靜態(tài)投資