中國(guó)華電集團(tuán)公司

HUATXANCOm*ORATlON

中國(guó)華電科工集團(tuán)有限公司

CHINAHUADIANENGINEERINGCO..LTD.

杭州又拍云200MWp光伏+30MW/

120MWh電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目

項(xiàng)目建議書(shū)

編制單伉：中國(guó)華電科工集團(tuán)有喉公司

二零二8年七月

北京市豐臺(tái)區(qū)汽車(chē)博物館東路6號(hào)院

No.6,AutoMuseumEastRoad,FengtaiDistrict,Beijing

電話Tel:86-10-63918010傳真Fax:86-10-63918080

http:〃

批準(zhǔn)：王興興

審核:吳延資歐陽(yáng)博學(xué)蒙雪俏

校核:李曉明李建新李暉

編寫(xiě):張宏宇常成龍周明華董云丹

目錄

1工程概況............................................................................1

1.1地理位置.......................................................................1

1.2工程建設(shè)必要性.................................................................2

1.3工程規(guī)模.......................................................................2

2場(chǎng)址資源評(píng)價(jià)........................................................................4

2.1設(shè)計(jì)依據(jù).......................................................................4

2.2區(qū)域太陽(yáng)能資源概況............................................................4

2.3代表氣象站選擇................................................................7

2.4太陽(yáng)能資源分析................................................................8

2.5太陽(yáng)能資源評(píng)估成果...........................................................13

2.6項(xiàng)目地太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià).........................................................14

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及發(fā)電量估算.........................................................15

3.1光伏組件選型..................................................................15

3.2光伏陣列運(yùn)行方式..............................................................22

3.3逆變器選型....................................................................24

3.4光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案..............................................................28

3.5發(fā)電量估算....................................................................29

4總平面布置.........................................................................33

4.1光伏場(chǎng)區(qū)布置..................................................................33

4.2儲(chǔ)能站布置....................................................................33

4.3升壓站布置....................................................................34

5電氣工程...........................................................................36

5.1電氣系統(tǒng)方案..................................................................36

5.2儲(chǔ)能系統(tǒng)方案..................................................................36

5.3電氣主接線....................................................................40

5.4主要設(shè)備選擇..................................................................42

5.5防雷接地......................................................................43

5.6電氣二次......................................................................44

6土建工程...........................................................................4b

6.1主要設(shè)計(jì)依據(jù)..................................................................46

6.2光伏支架及基礎(chǔ)................................................................47

6.3升壓站建（構(gòu)）構(gòu)筑物.........................................................48

6.4儲(chǔ)能設(shè)備基礎(chǔ)..................................................................49

6.5箱變基礎(chǔ)......................................................................49

6.6電纜溝........................................................................49

7投資匡算及經(jīng)濟(jì)效益分析............................................................50

7.1投資匡算.....................................................................50

7.2經(jīng)濟(jì)效益分析.................................................................52

8結(jié)論與建議.........................................................................58

1工程概況

1.1地理位置

杭州又拍云200MWp光伏+30MW/120MWh電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目位于寧夏回族自

治區(qū)中衛(wèi)市，場(chǎng)址中心坐標(biāo)為E105°16'119〃，N37。15'03〃，擬建場(chǎng)址總占

地面積約6500畝，總建設(shè)規(guī)模為200MWpo場(chǎng)址地形相對(duì)較平坦，局部略有起

伏，整體地勢(shì)南高北低，海拔高程在1500?2000m之間。場(chǎng)址區(qū)西側(cè)臨近S205

省道，對(duì)外交通、運(yùn)輸條件便利。具體用地范圍如下項(xiàng)目地理位置圖所示。

圖1.1項(xiàng)目地理位置圖

中衛(wèi)市地勢(shì)西南高，東北低，市區(qū)平均海拔1225米，地貌類(lèi)型分為黃河沖

積平原、臺(tái)地、沙漠、山地與丘陵五大單元。中衛(wèi)市西北部騰格里沙漠邊緣衛(wèi)寧

北山面積12萬(wàn)公頃，占中衛(wèi)市土地總面積的7%；中部衛(wèi)寧黃河沖積平原10萬(wàn)

公頃，占中衛(wèi)市土地總面積的5.9機(jī)位于山區(qū)與黃河南岸之間的臺(tái)地6萬(wàn)公頃,

占中衛(wèi)市土地面積的3.5%南部隴中山地與黃土丘陵面積142.45萬(wàn)公頃，占中

衛(wèi)市土地面積的83.6%。中衛(wèi)市屬典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，因受沙漠影響，

日照充足，晝夜溫差大，平均氣溫在7.3~9.5℃之間，年平均相對(duì)濕度57%,無(wú)

霜期158~169天，年均降水量180~367毫米。

1.2工程建設(shè)必要性

目前，全球環(huán)境問(wèn)題突出，生態(tài)環(huán)境脆弱，大量開(kāi)采和使用石油、煤炭等化

石對(duì)環(huán)境影響很大，特別是在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭消費(fèi)比例偏高，二氧化

碳排放增長(zhǎng)較快，對(duì)氣候變化影響較大。太陽(yáng)能具有廣域性、永久性、潔凈性、

安全性?xún)?yōu)點(diǎn)，是有利于人與自然和諧發(fā)展的能源資源。開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能資源，對(duì)

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、減排溫室氣體、應(yīng)對(duì)氣候變化具有十分重要的作用。

能源是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著煤炭、石油、天然氣等常規(guī)化

石能源供需矛盾的日益突出和全球生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，加快發(fā)展可再生能

源，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，推動(dòng)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為全球共識(shí)。2015年12月

12日，聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)在巴黎氣候達(dá)成具有里程碑意義的《巴黎協(xié)定》，

要求到2030年全球碳排放量控制在400億t,到本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)全球溫室氣體

的凈零排放?！栋屠鑵f(xié)定》標(biāo)志著全球氣候新秩序的起點(diǎn)，將極大促進(jìn)全球可再

生能源發(fā)展。隨著南非經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，南非能源需求還將持續(xù)增長(zhǎng)。為

減少對(duì)一次能源的依賴(lài)，保護(hù)人類(lèi)的生存環(huán)境，大力發(fā)展太陽(yáng)能等可再生能源，

構(gòu)建低碳能源體系是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的重要途徑。

在全球碳中和目標(biāo)下，清潔能源將逐步替代化石能源，光伏發(fā)電將成為清潔

能源的絕對(duì)主力，裝機(jī)量持續(xù)高增。根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)合作組織測(cè)算，到2025

年發(fā)電結(jié)構(gòu)中，煤炭占比將大幅下降，風(fēng)光發(fā)電占比將大幅上升；到2050年，

煤炭發(fā)電占比大幅下降至20%以下，風(fēng)光發(fā)電成為主力。

本項(xiàng)目是綠色可再生能源項(xiàng)目，項(xiàng)目的建設(shè)有利于寧夏實(shí)現(xiàn)可再生能源國(guó)家

目標(biāo)，減少二氧化碳排放，促進(jìn)當(dāng)?shù)貐^(qū)域可再生能源發(fā)展目標(biāo)，與寧夏可再生能

源發(fā)展目標(biāo)以及國(guó)家可再生能源發(fā)展目標(biāo)保持一致。本項(xiàng)目的建設(shè)還可以促進(jìn)當(dāng)

地人員就業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1.3工程規(guī)模

本項(xiàng)目規(guī)劃容量200MWp,采用705Wp單晶雙面組件，每26塊光伏組件構(gòu)

成一個(gè)組串，按固定傾角39°安裝。共由55個(gè)3.3MW/3.62934MWp光伏子方

2

陣組成，每198個(gè)組串組成一個(gè)子陣，每18串光伏組串接入1臺(tái)300kW組串式

逆變器，每11臺(tái)逆變器接入一臺(tái)3300kVA箱變，系統(tǒng)容配比為1.1。

項(xiàng)目設(shè)置30MW/120MW.h獨(dú)立儲(chǔ)能站1座，330kV升壓站1座，330kV升

壓站考慮廣電200MWp光伏+110MW/440MW.h獨(dú)立儲(chǔ)能+杭州又拍云200MWp

光伏+30MW/120MW.h配套儲(chǔ)能+高光項(xiàng)目300MWp+遠(yuǎn)期預(yù)留200MWp接入容

量。

本項(xiàng)目（杭州又拍云）場(chǎng)區(qū)光伏擬通過(guò)8回集電線路，儲(chǔ)能擬通過(guò)2回集電

線路接至杭州又拍云項(xiàng)目330kV升壓站低壓側(cè)升壓后通過(guò)1回330kV線路接入

天都山750kV變電站330kV側(cè)，送出線路長(zhǎng)度約30kmo

3

杭州又拍云200MWp光伏+30MW/120MWh電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目項(xiàng)目是議書(shū)

2場(chǎng)址資源評(píng)價(jià)

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)

(1)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50797-2012)

(2)《太陽(yáng)能資源等級(jí)總輻射》(GB/T31155-2014)

(3)《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制規(guī)程》(NB/T32043-2018)

(4)《氣象觀測(cè)資料質(zhì)量控制地面氣象輻射》(QX/T117?2020)

(5)《氣象觀測(cè)資料質(zhì)量控制地面》(QX/T118?2020)

(6)《光伏電站開(kāi)發(fā)建設(shè)管理辦法》(國(guó)能發(fā)新能規(guī)(2022)104號(hào))

(7)《中華人民共和國(guó)氣象法》

(8)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》(GB/T37526-2019)

(9)《太陽(yáng)能資源觀測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》(DB52/T1396-2018)

(10)《光伏發(fā)電太陽(yáng)能資源評(píng)估規(guī)范》(GB/T42766-2023)

2.2區(qū)域太陽(yáng)能資源概況

寧夏回族自治區(qū)位于N37°14^N39°23;E104°17^E107。39'之間，地處中國(guó)西部的

黃河上游地區(qū)。寧夏東鄰峽西省，西部、北部接內(nèi)蒙古自治區(qū)，南部與甘肅省相連。

自古以來(lái)就是內(nèi)接中原，西通西域，北連大漠，各民族南來(lái)北往頻繁的地區(qū)。寧夏回

族自治區(qū)是我國(guó)太陽(yáng)能資源最豐富的地區(qū)之一，也是我國(guó)太陽(yáng)能輻射的高能區(qū)之一。

寧夏地區(qū)太陽(yáng)能因地域不同而變化較大，其特點(diǎn)是除賀蘭山、南華山及六盤(pán)山部分

地區(qū)少于5000MJ/m2a外,其他均高于5800MJ/m2南部山區(qū)和灌區(qū)的銀川及周

邊年日照總輻射介于5800?6000MJ/m2-a外，其他各地均高于6000MJ/m2?a,尤其是

中部干旱帶年總輻射均高于6300MJ/m2-a,太陽(yáng)能資源最為豐富。寧夏地區(qū)在開(kāi)發(fā)利用

太陽(yáng)能方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件一地勢(shì)海拔高、陰雨天氣少、日照時(shí)間長(zhǎng)、輻射強(qiáng)

度高、大氣透明度好。

寧夏回族自治區(qū)太陽(yáng)總輻射空間變化分相如圖2-1所示。

4

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寧夏近30年年太陽(yáng)輻射分布

圖例

（單位?MJ/B2）

圖2T寧夏回族自治區(qū)太陽(yáng)總輻射空間變化分布圖

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寧夏近30年年日照時(shí)數(shù)分布圖

圖2-2寧夏回族自治區(qū)日照時(shí)數(shù)變化分布圖

杭州又拍云200MWp光伏+30MW/120MWh電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目位于

寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市，場(chǎng)址中心坐標(biāo)為E105°16'119u,N37°15,03,\擬

建場(chǎng)址總占地面積約6500畝，總建設(shè)規(guī)模為200MWp。場(chǎng)址地形相對(duì)較

平坦，局部略有起伏，整體地勢(shì)南高北低，海拔高程在1500?2000m之

間。場(chǎng)址區(qū)西側(cè)臨近S205省道，對(duì)外交通、運(yùn)輸條件便利。

中衛(wèi)市屬典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，因受沙漠影響，日照充足，晝

夜溫差大，平均氣溫在7.3?9.5℃之間，年平均相對(duì)濕度57%,無(wú)霜期

158?169天，年均降水量180?367亳米。

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2.3代表氣象站選擇

本項(xiàng)目光伏電站擬建站址位于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市，擬建場(chǎng)址中心

坐標(biāo)為E105°16'119M,N37°15X）3"。距離場(chǎng)址較近的氣象站有銀川氣象

站、蘭州氣象站、固原氣象站，場(chǎng)址區(qū)距銀川氣象觀測(cè)站（北緯38。29',

東經(jīng)106°13'）直線距離為160km,蘭州氣象觀測(cè)站（北緯36°3',

東經(jīng)103°53'）直線距離為185km,距離固原氣象站（北緯36°0',

東經(jīng)106°16'）直線距離為165km。光伏電站周邊氣象站位置示意圖見(jiàn)

圖2.3-lo

圖2.3-1光伏電站周邊氣象站位置示意圖

距離本工程最近的、具有太陽(yáng)輻射觀測(cè)資料的氣象站為銀川氣象站。

銀川氣象站（站臺(tái)號(hào)為53614）,位于銀川市境內(nèi)，銀川氣象站為國(guó)家基

準(zhǔn)氣候站，地理坐標(biāo)為38°29,N、106°13,00〃E,觀測(cè)場(chǎng)海拔高程

1111.4m。

距離本工程最近具有太陽(yáng)輻射觀測(cè)資料的氣象站為銀川氣象站。電站

場(chǎng)址與和銀川氣象站緯度基本一致，屬同一公候區(qū)；兩地太陽(yáng)輻射的影響

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因素（太陽(yáng)高度角、天氣狀況、海拔高度及日照時(shí)數(shù)）均非常接近，因此

本階段選取銀川氣象站太陽(yáng)能資源作為代表氣象站論證。

24太陽(yáng)能資源分析

2.4.1代表氣象站輻射數(shù)據(jù)

根據(jù)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》（QXT89-2018）,對(duì)于無(wú)太陽(yáng)輻射觀測(cè)

資料的代表氣象站，選擇距離代表氣象站最近、緯度與擬建場(chǎng)址基本相同

且氣候相似的國(guó)家基準(zhǔn)氣象站作為參考?xì)庀笳?，收集其相關(guān)太陽(yáng)輻射觀測(cè)

資料，利用氣候?qū)W方法推算代表氣象站的太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)。

本項(xiàng)目采用銀川氣象站輻射數(shù)據(jù)（1979年到2012年多年平均）、

NASA站址輻射數(shù)據(jù)、Meteonorm站址輻射數(shù)據(jù)（1991年至2011年多

年平均）、SolarGIS站址輻射數(shù)據(jù)（1994年至2015年多年平均）作為

本項(xiàng)目太陽(yáng)能分析的研究依據(jù)。

NASA-SSE氣象輻射數(shù)據(jù)為美國(guó)國(guó)家航空航天局提供的場(chǎng)址區(qū)22年

太陽(yáng)輻射平均值數(shù)據(jù)，該值為高空氣象衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算修正后的地

面太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)。

Meteonorm軟件是一款瑞士開(kāi)發(fā)的綜合氣候數(shù)據(jù)庫(kù)，分析各地的氣象

資料軟件，其數(shù)據(jù)來(lái)源于全球8325個(gè)氣象站、5顆同步氣象衛(wèi)星以及

WM0（世界氣象組織）。該軟件通過(guò)輸入該場(chǎng)址的經(jīng)緯度坐標(biāo)，得到多

年平均輻射量數(shù)據(jù)。

SolarGIS是一款網(wǎng)頁(yè)在線太陽(yáng)能資源評(píng)估系統(tǒng)，利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、

GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)和先進(jìn)的科學(xué)算法得到高分辨率太陽(yáng)能資源及

氣候要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，涉及范圍已涵蓋全球?，F(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于光伏的前期開(kāi)

發(fā)、資源評(píng)估和發(fā)電量計(jì)算，主要參數(shù)在全球范圍內(nèi)分辨率可達(dá)到250

米。

銀川氣象站為國(guó)家基準(zhǔn)氣候站，地理坐標(biāo)為38°29'N、106°13'

00〃E,觀測(cè)場(chǎng)海拔高程1111.4m。

（1）太陽(yáng)總輻射量年際變化分析

根據(jù)收集到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，銀川氣象站1979?2012年近30

年間各年太陽(yáng)輻射量如表2.4-1和圖2.4-2所示。

8

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表2.4-1銀川氣象站各年太陽(yáng)輻射量(MJ/m2)

太陽(yáng)輻射量太陽(yáng)輻射量

序號(hào)年份序號(hào)年份

(MJ/m2)(MJ/m2)

1197959621819965742

2198060251919976126

3198159032019985886

4198258502119995886

5198359002220005904

6198458522320016042

7198559022420026256

8198660562520036012

9198760852620046156

10198858722720056232

11198957102820066242

12199061432920076012

13199160953020086052

14199259953120096004

15199360143220105904

16199458653320115925

17199560873420126235

圖2.4-2銀川氣象站各年太陽(yáng)輻射量(MJ/m2)

S400

6儂

628

1979198119831985198719891991199519971999200120032005200720092011

年份

通過(guò)對(duì)銀川市1979?2012年的實(shí)測(cè)太陽(yáng)總輻射資料進(jìn)行分析，結(jié)果

表明：銀川市的太陽(yáng)總輻射量的年際變化較大，其數(shù)值穩(wěn)定在

5710MJ/m2?6256MJ/m2之間。

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(2)日照時(shí)數(shù)年際變化分析

通過(guò)對(duì)收集到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，銀川市氣象站1979?2012年

近30年間日照時(shí)數(shù)笫際變化如圖2.4-3所示

圖2.4-3銀川氣象站各年日照時(shí)數(shù)曲線變化圖

31001----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2700,----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

19791981198315851987198919911993199519971999200120032005200720092011

年份

由圖可知，銀川市氣象站實(shí)測(cè)的日照時(shí)數(shù)的年際變化與太陽(yáng)輻射量的

年際變化基本保持一致，其數(shù)值穩(wěn)定在2811?3011h之間。

通過(guò)對(duì)收集到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，銀川市氣象站1979-2012年

近30年月平均太陽(yáng)輻射量如表2.34和圖2.35所示。

表2.4-4銀川市氣象站多年月平均太陽(yáng)輻射量(MJ/m2)

月份1月2月月4月5月6月

銀川312.5369.5505.3598.8690.6713.3

月份7月8月9月10月11月12月

銀川680.5614.6500.7427.5325.1282.7

全年6018

圖2.4-51979-2012年銀川市氣象站各月太陽(yáng)總輻射量曲線變化圖

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由表2.3-4和圖2.3-5可以看出，多年月平均太陽(yáng)輻射量從1月份

開(kāi)始逐漸增加，至IJ6月份達(dá)到最高(713.3MJ/m2),7、8月份略有下降,

但依然維持在一個(gè)較高的水平，4?8月是太陽(yáng)輻射量最充沛的五個(gè)月，

此后開(kāi)始逐漸減少，到12月份降到全年最低(282.7MJ/m2)。

月份SolarGisNASAMeteonorm銀川氣象站

1316.94344.84297.36311.48

2361.87396.14353.88368.94

3499.97531.22491.04504.55

4600.48625.32600.48597.32

5700.85708.66717.84689.8

6694.44732.24696.24711.8

7682.99675.18687.6680.76

8608.34640.58620.64613.92

9497.88523.8506.88500.12

10424.08409.57416.52426.43

11318.6331.56304.56324.08

12284.58300.2263.52289.04

總和5991.026219.325956.566018.24

平均499.25518.28496.38501.52

通過(guò)收集到的銀川氣象站數(shù)據(jù)、軟件查得NASA-SSE.Meteonorm>

SolarGIS數(shù)據(jù),對(duì)NASA-SSE、Meteonorm、SolarGIS可靠性進(jìn)行檢驗(yàn),

經(jīng)整理后對(duì)比得出銀川氣象站與各軟件水平面日平均太陽(yáng)輻射量對(duì)比數(shù)

據(jù)，如圖2.4-9銀川氣象站與各軟件水平面月平均太陽(yáng)輻照量對(duì)比分析

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圖、圖2.4-10銀川氣象站與各軟件太陽(yáng)能總輻射量對(duì)比分析圖所示:

月平均太陽(yáng)輻射對(duì)比表

圖2.4-9銀川氣象站與各軟件水平面月平均太陽(yáng)輻照量對(duì)比分析圖

年總輻射數(shù)據(jù)

■SolarGis■NASA■Meteonorm?銀川氣象站

圖2.4-10銀川氣象站與各軟件太陽(yáng)能總輻射量對(duì)比分析圖

從圖中可見(jiàn)，NASA數(shù)據(jù)與氣象站數(shù)據(jù)無(wú)論是月際變化走向還是年日

平均總輻射量都相差較大，與其他數(shù)據(jù)一致性較差。SolarGIS、Meteonorm

數(shù)據(jù)與銀川氣象站輻照數(shù)據(jù)月際變化一致性較好，兩者年總輻射量也很接

近。其中，SolarGIS、Meteonorm數(shù)據(jù)分別比銀川氣象站測(cè)量數(shù)據(jù)少0.45%

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和1.02%,NASA數(shù)據(jù)比銀川氣象站測(cè)量數(shù)據(jù)多3.30%。

從圖中可見(jiàn)，Meteonorm>SolarGIS軟件查到的數(shù)據(jù)一致性較好，

NASA數(shù)據(jù)較差（暫不考慮）。Meteonorm>SolarGIS數(shù)據(jù)與銀川氣象站

接近，NASA數(shù)據(jù)比較高。根據(jù)工程站址處Solargis總輻射量為

5943.29MJ/m2,銀川氣象站位置處Solargis總輻射量為5991.02MJ/m2,

兩地差異很小，根據(jù)寧夏地區(qū)總輻射量分布圖，站址處和銀川站總輻射量

差異明顯，Solargis總輻射空間分布規(guī)律不一致，不建議采用Solargis數(shù)

據(jù)。

因此，根據(jù)銀川氣象站的太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)比較結(jié)果，同時(shí)結(jié)合Solargis

總輻射量不符合寧夏地區(qū)總輻射空間分布規(guī)律，因此本項(xiàng)目Meteonorm數(shù)

據(jù)作為本階段分析依據(jù)。

2.5太陽(yáng)能資源評(píng)估成果

本項(xiàng)目站址處采用的Meteonorm數(shù)據(jù)庫(kù)水平面總輻射統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表

2.5-1。

本項(xiàng)目Meteonorm月輻射量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表2.5-1（單位:MJ/m2）

月份1.002.003.004.005.006.00

輻射數(shù)據(jù)298.8367.2514.8594597.6576

月份7.008.009.0010.0011.0012.00

輻射數(shù)據(jù)65&8568.8511.2410.4324288

總輻射量5706

根據(jù)銀川氣象站Meteonorm數(shù)據(jù)比銀川氣象站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)修正關(guān)系，得

出本項(xiàng)目代表年太陽(yáng)能資源輻射量為5706MJ；m2。

項(xiàng)目代表年太陽(yáng)能資源輻射數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表2.5-2（單位：MJ/m2）

月份Meteonorm修正系數(shù)代表年

1298.81.05313.74

2367.21.04381.888

3514.81.03530.244

45940.99588.06

5597.60.96573,696

65761.02587.52

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7658.80.99652,212

8568.80.99563.112

9511.20.99506.088

10410.41.02418,608

113241.06343.44

122881.10316.8

總和57065775.408

代表年總輻射月變化圖

圖2.5-1工程代表年太陽(yáng)能總輻射量月變化圖

2.6項(xiàng)目地太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià)

根據(jù)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》(GB/T37526-2019),以太陽(yáng)能總輻射量為

指標(biāo)，對(duì)太陽(yáng)能的豐富程度劃分為4個(gè)等級(jí)，如下表所示。

表2.6T年水平面總輻射量(GHR)等級(jí)

分級(jí)網(wǎng)值分級(jí)閥值

等級(jí)名稱(chēng)等級(jí)符號(hào)

MJm2kwh/m,

最豐富GHR>6300GHR>1750A

很豐富5040<GHR<6300140%GHRV175OB

豐富3780<GHR<5040105次GHRVI400C

一般GHR<3780GHR<1050D

結(jié)合以上分析結(jié)果，項(xiàng)目場(chǎng)址代表年水平面總輻射量為5775.408MJ/m2,年

水平面總輻射量屬于B類(lèi)“很豐富”。太陽(yáng)能資源穩(wěn)定度為0.48,屬于A類(lèi)“很

穩(wěn)定”。因此，從太陽(yáng)能資源的角度，項(xiàng)目地非常適合光伏發(fā)電項(xiàng)目的投資與建

設(shè)。

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3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及發(fā)電量估算

3.1光伏組件選型

光伏組件選擇的基本原則：在產(chǎn)品技術(shù)成熟度高、運(yùn)行可靠的前提下，結(jié)合

電站周I韋I的自然環(huán)境、施工條件、交通運(yùn)輸?shù)臓顩r，選用行業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)光伏組件

類(lèi)型。再根據(jù)電站所在地的太陽(yáng)能資源狀況和所選用的光伏組件類(lèi)型，計(jì)算出光

伏電站的年發(fā)電量，最終選擇出綜合指標(biāo)最佳的光伏組件。

3.1.1組件類(lèi)型

自1954年世界上第一塊太陽(yáng)能電池問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的的發(fā)展，

目前太陽(yáng)能電池產(chǎn)品已經(jīng)形成了以單晶硅、多晶硅為主，各種薄膜電池快速發(fā)展

的多元格局.但無(wú)論以何種材料來(lái)制作電池,選率太陽(yáng)能電池的一般要求有：

①要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率；

②電池性能穩(wěn)定；

③電池已經(jīng)規(guī)?；a(chǎn)；

④電池材料本身窕環(huán)境不造成污染。

基于以上幾個(gè)方面的考慮，目前比較成熟的電池有單晶硅電池、多晶硅電池、

非晶硅薄膜電池和數(shù)倍聚光太陽(yáng)能電池0

1）單晶硅太陽(yáng)能電池

單晶硅電池片以高純的單晶硅棒為原料，是當(dāng)前開(kāi)發(fā)很快的一種電池片，它

的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝己定型，產(chǎn)品廣泛用于空間和地面。為了降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)在

地面應(yīng)用的電池片大多采用太陽(yáng)能級(jí)的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬，也可

使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過(guò)復(fù)拉制成電池片專(zhuān)用的單

晶硅棒。

單晶硅電池片片的光電轉(zhuǎn)換效率超過(guò)23%,試驗(yàn)室中的轉(zhuǎn)換效率更高。單晶

硅電池片的單體片制成后，經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，即可按需要的規(guī)格組裝成光伏電池組

件，用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流，單晶硅光伏組件的轉(zhuǎn)換效

率一般在20%?23%。雖然單晶硅電池片轉(zhuǎn)換效率高，但由于原材料的原因，電

池片存在倒角，使得有效發(fā)電面積減小。單晶硅光伏組件更適合于建設(shè)場(chǎng)地面積

有限而對(duì)工程發(fā)電功率要求高的發(fā)電項(xiàng)目，即通過(guò)提高電池組件的效率來(lái)實(shí)現(xiàn)整

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個(gè)工程的發(fā)電容量。另外，根據(jù)試驗(yàn)室和工程中的測(cè)試數(shù)據(jù)，單晶硅電池片在工

程投產(chǎn)的前期，功率衰減較多晶硅電池片快。

2）多晶硅太陽(yáng)能電池

多晶硅電池片使用的多晶硅材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用

廢次單晶硅材料和冶金級(jí)硅材料熔化澆鑄而成，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝

固冷卻后，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形電池片

片，可提高材料的利用率，組裝較為方便。多晶硅電池片的制作工藝與單晶硅電

池片差不多，多晶硅電池片片的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23%左右，多晶硅太陽(yáng)組件的

轉(zhuǎn)換效率一般在19%?22樂(lè)稍低于單晶硅電池片，但其材料制造簡(jiǎn)便，電耗低,

總的生產(chǎn)成本較低，組件價(jià)格略低于單晶硅光伏組件，因此得到廣泛應(yīng)用，尤其

適合土地資源豐富地區(qū)的工程大面積應(yīng)用。

3）薄膜光伏組件

薄膜電池包括硅薄膜電池（非晶硅、微晶硅、納米晶硅等）、多元化合物薄

膜電池（硫化鎘、硒據(jù)銅、硫化鎘、碎化鐵、磷化錮、銅鋼錢(qián)硒等）、染料敏化

薄膜電池、有機(jī)薄膜電池等。

非晶硅薄膜電池與單晶硅和多晶硅電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很

少，生產(chǎn)電耗更低，規(guī)模生產(chǎn)前景很好。非晶硅習(xí)池很薄，可以制成疊層式，或

采用集成電路的方法制造，在一個(gè)平面上，用適當(dāng)?shù)难谀９に?，一次制作多個(gè)串

聯(lián)電池，以獲得較高的電壓。目前非晶硅太陽(yáng)組件的系統(tǒng)效率一般為12%?18%。

但相對(duì)于傳統(tǒng)晶硅電池，非晶硅薄膜電池轉(zhuǎn)換效率較低。而且，隨著近年來(lái)晶硅

電池價(jià)格的大幅下滑，非晶硅薄膜電池的價(jià)格優(yōu)勢(shì)也被嚴(yán)重削弱。同時(shí)由于它的

穩(wěn)定性不高，使用壽命短（10T5年），直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。

4）數(shù)倍聚光太陽(yáng)能電池

聚光太陽(yáng)電池組件由聚光太陽(yáng)電池、聚光器、太陽(yáng)光追蹤器組成。

聚光太陽(yáng)電池，與普通太陽(yáng)電池略有不同，因需耐高倍率的太陽(yáng)輻射，特別

是在較高溫度下的光電轉(zhuǎn)換性能要得到保證，故在半導(dǎo)體材料選擇、電池結(jié)構(gòu)和

柵線設(shè)計(jì)等方面都要進(jìn)行一些特殊考慮。最理想的材料是神化錢(qián)，其次是單晶硅

材料。一般硅晶材料只能吸收太陽(yáng)光譜中400?1,lOOnm波長(zhǎng)的能量,神化錢(qián)

可吸收較寬廣的太陽(yáng)光譜能量，三結(jié)面聚光型太陽(yáng)電池可吸收300?1900nni波

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長(zhǎng)的能量，相對(duì)其轉(zhuǎn)換效率可大幅提升，其太陽(yáng)能能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%?40%。

整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)換效率為17%?25%。

聚光器將較大面積的陽(yáng)光聚在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，以增加光強(qiáng)，克服太陽(yáng)輻

射能流密度低的缺陷，把太陽(yáng)電池放置在這一位置，從而獲得更多的電能輸出。

不過(guò)因聚光引起的溫度上升會(huì)損傷太陽(yáng)電池單元及發(fā)電系統(tǒng)，因此往往必須要抑

制聚光率才可以使聚光器的倍率大于幾十，其結(jié)構(gòu)可采用反射式或透鏡式。

聚光太陽(yáng)電池必須要在位于透鏡焦點(diǎn)附近時(shí)才能發(fā)揮功能，因此為使模塊總

是朝向太陽(yáng)的方位，必須配置太陽(yáng)追蹤系統(tǒng)，聚光器的跟蹤裝置一般采用光電自

動(dòng)跟蹤。此設(shè)計(jì)雖然可以提高轉(zhuǎn)換效率，但卻存在透鏡、聚光發(fā)熱釋放槽（散熱

方式可采用氣冷或水冷）以及太陽(yáng)光追蹤系統(tǒng)的重量及體積較大等不足的特點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)聚光太陽(yáng)能電池研究尚處于示范運(yùn)行階段，聚光裝置采用有多種形

式，有：高聚光鏡而菲涅爾透鏡、槽面聚光器、八面體聚光器等.由于聚光裝置

需要配套復(fù)雜的機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施，且產(chǎn)品尚處于開(kāi)發(fā)研究期,

其實(shí)際的使用性能及使用效果尚難確定。根據(jù)國(guó)外的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，盡管實(shí)現(xiàn)多倍聚

光可以節(jié)省光伏電池，但是隨著電池價(jià)格的不斷下降，相對(duì)于聚光器所增加的成

本，總體的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。

晶硅光伏組件由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)化效

率相對(duì)較高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目。本項(xiàng)目推薦采用晶硅

太陽(yáng)能電池組件。

3.1.2前沿技術(shù)

如何降低度電成本是行業(yè)最核心的問(wèn)題，而作為光伏系統(tǒng)端發(fā)電的核心部

件，光伏組件是重中之重，組件高功率是促成“平價(jià)上網(wǎng)”最直接、最有利的技

術(shù)通道。近年來(lái)，光伏技術(shù)發(fā)展迅速、應(yīng)用范圍廣，市場(chǎng)從原來(lái)僅重視高功率，

口益轉(zhuǎn)變?yōu)榧婢吒吖β省⒃谌魏伟惭b條件下的高發(fā)電量、低哀減和低成本的綜合

要求，從而進(jìn)一步降低度電成本。目前常應(yīng)用的技術(shù)主要有雙面電池（N型P型）、

疊瓦、IBC、HJT、MWT、半片、MBB等。

（A）雙面電池（N型P型）

P型雙面電池背面最少可增加5%發(fā)電量，N型雙面電池背面最少可增加10%

發(fā)電量。

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N型硅片，正面硼擴(kuò)散形成P+層，背面磷擴(kuò)散形成N+層，雙面沉積氮化硅

減反膜，最后印刷銀電極。

硼是P型硅片的主要摻雜元素，光照條件下產(chǎn)生硼氧復(fù)合對(duì)，P型電池有明

顯的光致衰減

N型硅片的主要參加原物為磷，光照條件下無(wú)硼氧復(fù)合對(duì)，N型電池?zé)o光致

衰減。

(B)疊瓦技術(shù)

疊瓦技術(shù)是通過(guò)電池片相互疊蓋實(shí)現(xiàn)電池片間的串聯(lián)，省去了焊帶，增大了

受光面積，單晶多晶電池片均可使用。疊瓦技術(shù)與其他技術(shù)有很好的兼容性，如

pcrc＞半片、雙面、hit等。目前國(guó)內(nèi)只有賽拉弗具備疊瓦組件的量產(chǎn)，其60

片量產(chǎn)化組件最高可達(dá)340Wp,此組件在疊瓦技術(shù)的基礎(chǔ)上融合了perc、半片技

術(shù)C

(C)IBC技術(shù)

也即叉指狀背接觸電池(InterdigitatedBackContact),最早是由Schwartz

和Lammertz在1975年提出來(lái)的，它將pn結(jié)、基底與發(fā)射區(qū)的接觸電極以叉指

形狀全部做在電池背面，完全消除了前表面柵線的遮光，同時(shí)無(wú)須考慮前表面減

反射結(jié)構(gòu)對(duì)電極接觸的影響，為前表面陷光結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)更低反射率提供了更大的

優(yōu)化空間和潛力。仝背面電極由于不用考慮對(duì)電池光學(xué)方面的影響，設(shè)計(jì)時(shí)可以

更加專(zhuān)注于電池電性能的提高。

(D)HJT技術(shù)

也即硅基異質(zhì)結(jié)(heterojunction)電池，采用寬帶隙的氫化非晶硅薄摸作

為窗口層或是發(fā)射極，單晶硅或是多晶硅作為襯底，再在窗口層和襯底之間插入

一層本征層，再以氫化非晶硅薄膜作為表面鈍化層，與傳統(tǒng)晶硅電池相比，具有

更高的開(kāi)路電壓和九電轉(zhuǎn)換效率。2015年7月，1.8MW的HIT太陽(yáng)能發(fā)電站投運(yùn)。

共采用6240組HIT290A組件，其轉(zhuǎn)換效率為22.96機(jī)

(E)MWT技術(shù)

也即金屬穿孔卷繞技術(shù)(MetallizationWrapThrough),通過(guò)將位于正面發(fā)

射極的接觸電極穿過(guò)硅片基體引導(dǎo)到硅片背面，以減少遮光面積。只需對(duì)現(xiàn)有硅

基電池生產(chǎn)線的量產(chǎn)平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，即只增加一道激光穿孔工藝步驟，就可

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以相對(duì)容易地進(jìn)行生產(chǎn)。然而要將在背面形成的極性相反的發(fā)射極接觸和基極接

觸完全隔絕開(kāi)來(lái)，與此同時(shí)降低量產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)成本和提高良品片的產(chǎn)率，這些在

真實(shí)量產(chǎn)中的復(fù)雜性都增加了MWT電池大規(guī)模量產(chǎn)的難度。出叮技術(shù)還幾乎可以

融合目前可能的其他產(chǎn)業(yè)化新技術(shù)，包括PERC、N型和黑硅技術(shù)等，疊加起來(lái)的

效果甚至要好于單個(gè)技術(shù)增益的相加綜合考慮組件效率、技術(shù)成熟性、市場(chǎng)占有

率，以及采購(gòu)訂貨時(shí)的可選擇余地。

（F）半片技術(shù)

半片電池片為標(biāo)準(zhǔn)電池片對(duì)半均割后得到的。因此，其內(nèi)部的電流減少一半。

隨著電流的減少，電池內(nèi)部的功率損耗降低。而功率損耗通常與電流的平方成比

例，因此整個(gè)組件的功率損耗減小為四分之一（Ploss=RI2,其中R是電阻，I

是電流）降低半片電池片功率損耗，可使其具有更大的填充因數(shù)、更高的轉(zhuǎn)化效

率，也就能獲得更大發(fā)電量，尤其是在高輻射的環(huán)境中.組件具有較大的填充因

數(shù)，意味著其內(nèi)部串聯(lián)電阻較小，其內(nèi)部的電流損耗也較小。與標(biāo)準(zhǔn)組件相比，

新設(shè)計(jì)改善了電池片在遮擋或早晚?xiàng)l件下的電學(xué)性能。例如，如果標(biāo)準(zhǔn)組件以縱

向方向安裝而底部被遮蔭，則會(huì)因?yàn)榕月范O管關(guān)閉整串電池片組，而導(dǎo)致整個(gè)

組件輸出功率為零。而半片組件得益于兩部分電池片串組的布局，可確保在相同

條件下，其輸出功率至少仍能保持原先的50%。

（G）MBB

也即多主柵技術(shù)，該技術(shù)采用多條柵線設(shè)計(jì)，增加?xùn)啪€對(duì)電流的收集能力同

時(shí)降低了內(nèi)損，并減少了遮光面積、增大有效受光面積，使得組件功率至少提升

一個(gè)檔位（5W）：另外，MBB區(qū)別于傳統(tǒng)主櫥與焊帶的設(shè)計(jì)，多主柵設(shè)計(jì)使得柵線

的殘余應(yīng)力有效降低，電池出現(xiàn)隱裂的幾率大大降低，而且由于柵線間隔小，即

使電池片出現(xiàn)隱裂、碎片，MBB電池功損率減少，也能繼續(xù)保持較好的發(fā)電輸出。

（H）N型雙面電池組件

TOPCon隧穿鈍化技術(shù)由德國(guó)FraunhoferISE于2013年提出,是PERC

技術(shù)后的下一代太陽(yáng)能電池鈍化技術(shù)。不同于PERC電池僅通過(guò)對(duì)表面懸掛鍵

的處理而產(chǎn)生鈍化效果，TOPCon電池背面有一層超薄的隧穿氧化層和一層高摻

雜的多晶硅薄層，多子（電子）