3MW光伏電站光能、水能建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（含4副圖紙）.doc

3mw光伏電站光能、水能互補(bǔ) 可行性研究報(bào)告3mw光伏電站光能、水能互補(bǔ) 工程 可研 階段 可行性研究報(bào)告電 力 設(shè) 計(jì) 院二九年一月 4批 準(zhǔn) 人： 陳 虎審 核 人： 劉亞軍校 核 人： 王 軍編 寫(xiě) 人： 劉 剛 張 雷 徐 芳 席麗娜吳 芳 寧 利 目 錄1項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目概況1.2報(bào)告編制原則及依據(jù)1.3編制范圍1.4項(xiàng)目主要內(nèi)容1.5項(xiàng)目實(shí)施的總體目標(biāo)2地區(qū)概況及電力系統(tǒng)2.1地區(qū)概況2.2電力系統(tǒng)3項(xiàng)目提出的背景3.1目前我國(guó)的能源形式3.2我國(guó)電力供需現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)3.3世界光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀3.4世界光伏發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展前景3.5世界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)3.6中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的現(xiàn)狀3.7中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展3.8中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 3.9太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)能源電力供應(yīng)中的地位4項(xiàng)目的必要性4.1滿足玉樹(shù)機(jī)場(chǎng)用電需求，提高用電可靠性的需要4.2合理開(kāi)發(fā)利用光能資源，符合能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向4.3加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要4.4改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要5太陽(yáng)能光伏電站與當(dāng)?shù)厮娬倦娋W(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行5.1 地區(qū)負(fù)荷特性5.2 太陽(yáng)能光伏電站發(fā)電特性5.3 水電站發(fā)電特性5.4太陽(yáng)能光伏電站與當(dāng)?shù)厮娬倦娋W(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行6工程任務(wù)及規(guī)模6.1工程建設(shè)廠址及規(guī)模6.2建設(shè)任務(wù)6.3電站與系統(tǒng)連接方案設(shè)想7光能資源7.1 玉樹(shù)州太陽(yáng)輻射總量及時(shí)空、日照時(shí)數(shù)分布7.2氣象站光資源資料7.3光伏電站光資源計(jì)算7.4光資源綜合評(píng)述8地質(zhì)工程8.1廠址區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)9光伏發(fā)電電池組件選擇和發(fā)電量估算9.1光伏電池組件型式確定9.2發(fā)電量估算10電氣10.1電氣一次10.2電氣二次11土建、給排水及暖通工程11.1土建工程采用的主要設(shè)計(jì)技術(shù)數(shù)據(jù)11.2 主要建筑材料11.3 建（構(gòu)）筑物抗震分類和抗震設(shè)防原則11.4 主要建筑設(shè)施及結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)選型11.5 光伏電站接地網(wǎng)及電纜溝11.6 給排水及消防水11.7 采暖系統(tǒng)11.8 通風(fēng)系統(tǒng)11.9 空調(diào)系統(tǒng)12環(huán)境保護(hù)與水土保持12.1主要污染源和主要污染物12.2設(shè)計(jì)依據(jù)及采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)12.3控制污染的設(shè)想與影響分析12.4綠化及水土的保持12.5環(huán)境條件對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電效率的制約因素分析12.6結(jié)論13 消防、勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生13.1消防13.2勞動(dòng)安全13.3工業(yè)衛(wèi)生13.4其它安全措施14 電站總平面布置14.1廠址概況14.2交通運(yùn)輸14.3電站總體布置設(shè)想15 工程設(shè)計(jì)概算15.1編制說(shuō)明15.2工程概算投資附圖附圖1：結(jié)古鎮(zhèn)電網(wǎng)地理接線圖附圖2：結(jié)古35kv變電所主接線圖附圖3：3mw光伏電站主接線圖附圖4：3mw光伏電站總平面布置圖1. 項(xiàng)目概況1.1 項(xiàng)目概況1.1.1 項(xiàng)目名稱3mw光伏電站光能、水能互補(bǔ)工程。1.1.2 項(xiàng)目執(zhí)行機(jī)構(gòu)：青海省力騰水電安裝有限公司1.1.3 建設(shè)地點(diǎn)青海省玉樹(shù)州，青海省玉樹(shù)飛機(jī)場(chǎng)。1.2 報(bào)告編制原則及依據(jù)1.2.1 編制原則 (1)認(rèn)真貫徹國(guó)家能源相關(guān)的方針和政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 (2)對(duì)廠址進(jìn)行合理布局，做到安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。(3)充分體現(xiàn)社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。(4)論證研究太陽(yáng)能光伏電站與水電站的運(yùn)行、互補(bǔ)，提出效益最大化的運(yùn)行方案。1.2.2 編制依據(jù) (1)310kv高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50060-1992） (2)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50052-1995） (3)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50016-2006）(4)電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50217-2007）(5)有關(guān)規(guī)程規(guī)范。1.3 編制范圍對(duì)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)電力系統(tǒng)狀況進(jìn)行分析，進(jìn)行光能資源、水能資源分析，進(jìn)行工程地質(zhì)初勘、光伏電池組件選型和優(yōu)化布置、發(fā)電量估算，以及對(duì)應(yīng)的電氣工程、土建、暖通、給排水工程、施工組織、工程管理設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)和水土保持綜合評(píng)價(jià)，勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生，效益分析，工程投資概算，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)等。1.4 項(xiàng)目主要內(nèi)容新建玉樹(shù)州太陽(yáng)能光伏電站1座，容量為3mw；研究3mw光伏電站光能、水能互補(bǔ)運(yùn)行方案，解決運(yùn)行效益最大化問(wèn)題。1.5 項(xiàng)目實(shí)施的總體目標(biāo) 開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)刎S富的太陽(yáng)能資源，解決玉樹(shù)州機(jī)場(chǎng)供電可靠性，形成對(duì)機(jī)場(chǎng)用電負(fù)荷的雙電源供電，滿足機(jī)場(chǎng)近期及中長(zhǎng)期發(fā)展需要；研究3mw光伏電站光能、水能互補(bǔ)運(yùn)行方案，解決運(yùn)行效益最大化問(wèn)題。2 地區(qū)概況及電力系統(tǒng)2.1 地區(qū)概況玉樹(shù)藏族自治州位于青海省青藏高原南部，該州總面積26.7萬(wàn)平方公里，約占青海省總面積的三分之一以上?？?cè)丝?6.7萬(wàn)人，其中藏族占總?cè)丝诘?6.3%，是青海省主要的林、牧區(qū)。境內(nèi)有格拉丹東雪峰、可可西里冰川、各日各雅雪山和扎日根雪山，這些巨大的固體水庫(kù)蘊(yùn)育了長(zhǎng)江、黃河和瀾滄江三大水系，其正源沱沱河，卡日曲和扎曲都出自玉樹(shù)境內(nèi)。二江一河，水量充沛，支流發(fā)達(dá)，水力資源頗為豐富，玉樹(shù)境內(nèi)干支流水能理論蘊(yùn)藏量約542.7萬(wàn)千瓦。玉樹(shù)州交通閉塞，經(jīng)濟(jì)落后。該州的水能資源豐富，二十世紀(jì)八十年代以后，隨著當(dāng)?shù)厣a(chǎn)力水平的不斷提高，對(duì)電的需求日益增長(zhǎng)，在這期間修建了結(jié)古鎮(zhèn)西杭，玉樹(shù)縣安沖、小蘇莽、上拉秀、下拉秀、巴塘相古村、稱多縣二級(jí)、尕朵、拉布、下賽巴，昂欠縣扎曲，曲麻萊縣聶恰、周木尕卡等縣、鄉(xiāng)、村十三座小水電站。二十世紀(jì)九十年代以后，又新建了治多縣同卡電站，玉樹(shù)縣當(dāng)托電站，稱多縣科瑪電站和玉樹(shù)州禪古電站。截止2007年末，該州已建成小水電站24座，總裝機(jī)容量17157千瓦。玉樹(shù)州下轄六個(gè)縣，目前青海省大電網(wǎng)尚未延伸到玉樹(shù)州，結(jié)古鎮(zhèn)獨(dú)立小電網(wǎng)已初具規(guī)模，各縣小水電電網(wǎng)初步形成基本上形成了獨(dú)立電網(wǎng)。從這一實(shí)情出發(fā)，玉樹(shù)州必須大力發(fā)展水電及太陽(yáng)能發(fā)電。2.2 電力系統(tǒng)玉樹(shù)州遠(yuǎn)離青海省主電網(wǎng)，為獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的小電網(wǎng)。目前，全州已建成運(yùn)營(yíng)的小水電站有數(shù)十座，除目前新建成的4座外，主要的幾座骨干水電站如禪古、科瑪、扎曲等電站的出力均達(dá)不到60%，其他水電站達(dá)不到50%。由于玉樹(shù)地區(qū)目前的電源供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了當(dāng)?shù)赜秒娦枨螅瑥亩萍s了經(jīng)濟(jì)社會(huì)等各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展。隨著近年相繼開(kāi)工并建成的拉貢、龍青峽兩個(gè)水電站建設(shè)的快速推進(jìn)和聶恰、白扎、香達(dá)三個(gè)水電站改造開(kāi)工在即，玉樹(shù)藏族自治州將實(shí)現(xiàn)以水電為骨干、以光伏電源為補(bǔ)充的電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，大大的改善了當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民的生產(chǎn)生活條件。玉樹(shù)州是長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，其支流由雅礱江、卡日曲、孜曲、當(dāng)曲、結(jié)曲等眾多大小河流組成，多年平均總流量達(dá)1022.3米/秒，水能理論蘊(yùn)藏量約為543萬(wàn)千瓦。長(zhǎng)期以來(lái)，由于地處偏遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，大量的水能資源得不到及時(shí)開(kāi)發(fā)，已建成的24座小水電站的總裝機(jī)容量?jī)H為1.7萬(wàn)千瓦，不足水能總資源的0.3%，缺電成為玉樹(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的“瓶頸”。近年來(lái)，玉樹(shù)州委、州政府緊緊抓住西部大開(kāi)發(fā)的歷史機(jī)遇，爭(zhēng)資金、跑項(xiàng)目，不斷加快電力資源的開(kāi)發(fā)步伐。繼總裝機(jī)6000千瓦、總投資1.7億元的拉貢電站和總裝機(jī)2400千瓦、總投資7600萬(wàn)元的龍青峽電站相繼開(kāi)工建設(shè)之后，總投資2.6億元的治多聶恰河一級(jí)電站，囊謙白扎、香達(dá)電站改造前期工作也已相繼開(kāi)工。這些工程完工后，將徹底解決結(jié)古鎮(zhèn)及其他五縣縣城的缺電問(wèn)題。與此同時(shí)，作為補(bǔ)充電源的光能資源開(kāi)發(fā)也實(shí)現(xiàn)了歷史性突破，先后完成投資1.06億元，分別在40個(gè)邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和19個(gè)邊遠(yuǎn)村建成鄉(xiāng)、村級(jí)光伏電站59座，基本解決了這些邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村的生活用電。距離玉樹(shù)飛機(jī)場(chǎng)較近的供電電源點(diǎn)為玉樹(shù)州結(jié)古35kv變電所。目前已由該變電所架設(shè)1回35kv線路向飛機(jī)場(chǎng)供電。本線路導(dǎo)線采用lgj-70/10型鋼芯鋁絞線，地線選用1x7-7.8-1270-b鋼絞線。年最大負(fù)荷利用小時(shí)為5000小時(shí)，導(dǎo)線lgj70/10，其經(jīng)濟(jì)輸送容量為4mva,極限輸送容量為17.5mva。三江源（玉樹(shù)）機(jī)場(chǎng)變目前用電負(fù)荷2000kva，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，用電負(fù)荷將繼續(xù)增加。玉樹(shù)機(jī)場(chǎng)變至結(jié)古35kv變電所輸電距離22.079千米。結(jié)古35kv變電所現(xiàn)狀：現(xiàn)有三相雙卷變壓器13.15+16.3mva，電壓比為35/10.5kv。35kv母線為單母線接線，目前有3回進(jìn)出線，1回來(lái)自蟬古水電站，1回來(lái)自結(jié)古35kv變電站，1回去玉樹(shù)機(jī)場(chǎng)變電所。10kv規(guī)劃出線8回，現(xiàn)出線6回，分別至西杭水電站、東方紅水電站、療養(yǎng)院、扎西科、巴塘、大橋，2回備用。 目前玉樹(shù)州用電最大負(fù)荷已達(dá)20000kva,根據(jù)玉樹(shù)州“十一五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，“十一五”期間玉樹(shù)州結(jié)古地區(qū)用電負(fù)荷將得到較大的發(fā)展。玉樹(shù)州結(jié)古地區(qū)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果如下表：表2-1 玉樹(shù)州結(jié)古地區(qū)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)表 項(xiàng) 目 2008年（實(shí)際）2009年2013年2018年供電量（萬(wàn)kw.h）3870418056868355最大負(fù)荷（mw）8.99.613.119.2目前結(jié)古地區(qū)主要有兩個(gè)水電站供電：禪古水電站（4800kw）、拉貢水電站（8000kw）。禪古水電站冬季枯水期可發(fā)電3500kw；拉貢水電站冬季枯水期可發(fā)電6500kw。根據(jù)近年來(lái)當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷需求，兩座水電站已難以滿足當(dāng)?shù)兀òㄓ駱?shù)飛機(jī)場(chǎng)用電負(fù)荷需求）。玉樹(shù)飛機(jī)場(chǎng)用電容量約為2000kw，負(fù)荷性質(zhì)主要為一級(jí)負(fù)荷，目前僅由結(jié)古變電所以35kv單電源供電。3 項(xiàng)目提出的背景玉樹(shù)飛機(jī)場(chǎng)作為玉樹(shù)州的唯一民用機(jī)場(chǎng)，對(duì)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不可替代的重要作用，用電負(fù)荷大部分等級(jí)屬于一級(jí)用電負(fù)荷。為提高機(jī)場(chǎng)供電可靠性，有必要利用當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源建立第二電源。玉樹(shù)機(jī)場(chǎng)位于青藏高原，屬于太陽(yáng)能資源較為豐富的一類地區(qū)，建設(shè)玉樹(shù)太陽(yáng)能光伏電站作為飛機(jī)場(chǎng)第二供電電源是具備太陽(yáng)能資源保障的?？紤]到太陽(yáng)能光伏電站與水電站有潛在的互補(bǔ)供電可能性，本工程將研究3mw光伏電站光能、水能互補(bǔ)問(wèn)題，盡力提高項(xiàng)目投運(yùn)后經(jīng)濟(jì)效益。3.1 目前我國(guó)的能源形式我國(guó)是世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)之一，同時(shí)也是世界能源生產(chǎn)的大國(guó)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，2006年能源消費(fèi)總量增至24.6億tce（噸標(biāo)準(zhǔn)煤），比2005年增長(zhǎng)了9.3%。2006年各種一次能源比例為：煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然氣占3.0 %、水電占6.0 %、核電占0.8 %。2006年，中國(guó)的原油進(jìn)口達(dá)到1.5億t，大約是中國(guó)原油總需求的50%。 預(yù)測(cè)到2020年，中國(guó)一次能源需求量為33億tce，煤炭供應(yīng)量為29億t，石油為6.1億t；然而，到2020年我國(guó)煤炭生產(chǎn)的最大可能約為22億t左右，石油的最高產(chǎn)量也只有2.0億t，供需缺口分別為7億t和4.1億t。顯然，要滿足未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于能源的需求，完全依靠煤炭、石油等常規(guī)能源是不現(xiàn)實(shí)的。我國(guó)能源供應(yīng)狀況為煤炭比重過(guò)大，環(huán)境壓力沉重；人均能耗遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源技術(shù)落后，系統(tǒng)效率低，產(chǎn)品能耗高，資源浪費(fèi)大。我國(guó)能源供應(yīng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：一是能源決策國(guó)際環(huán)境復(fù)雜化,對(duì)國(guó)外石油資源依存度快速加大,二是石化能源可持續(xù)供應(yīng)能力遭到嚴(yán)重挑戰(zhàn).長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,能源資源及其供應(yīng)能力將對(duì)我國(guó)能源系統(tǒng)的可持續(xù)性構(gòu)成嚴(yán)重威脅.顯然,從能源資源、環(huán)境保護(hù)的角度，如此高的能源需量，如果繼續(xù)維持目前的能源框架是絕對(duì)不可行的。因此，在大力提高能效的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)和利用可再生能源，特別是資源量最大，分布最普遍的太陽(yáng)能將是我國(guó)的必由之路。3.2 我國(guó)電力供需現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)2005年，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5.0841億千瓦，同比增長(zhǎng)14.9%。其中水電達(dá)到1.1652億千瓦，約占總?cè)萘?2.9%；火電達(dá)到3.8413億千瓦，約占總?cè)萘?5.6%；全國(guó)發(fā)電量達(dá)到24747億千瓦，同比增加2804億千瓦，增速12.8%。2006年，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到6.22億千瓦，同比增長(zhǎng)20.3%。其中水電達(dá)到1.4億千瓦，約占總?cè)萘?2.5%；火電達(dá)到4.7252億千瓦，約占總?cè)萘?5.97%；全國(guó)發(fā)電量達(dá)到28344億千瓦，同比增加2804億千瓦，增速14.5%。根據(jù)專家預(yù)計(jì)2007年至2010年全社會(huì)用電量的年均增速在12%左右，20102020年增速在8%左右。根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果，到2020年，中國(guó)電力裝機(jī)容量將突破12億千瓦，發(fā)電量將超過(guò)6萬(wàn)億千瓦，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻一番多。我國(guó)的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，大約只有世界總儲(chǔ)量的10%，必須慎重的控制煤電、核電和天然氣發(fā)電的發(fā)展；煤電的發(fā)展不僅僅受煤炭資源的制約，還受運(yùn)輸能力和水資源條件的制約；核電的發(fā)展同樣受核原料和安全性的制約，核廢料處理的問(wèn)題更為嚴(yán)重，其成本是十分高昂的;我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題日益顯現(xiàn),發(fā)展煤電和大水電必須要考慮環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,必須計(jì)入外部成本。因此大力發(fā)展可再生能源發(fā)電是我國(guó)解決能源危機(jī)和保證可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，而太陽(yáng)能發(fā)電將在未來(lái)中國(guó)能源供應(yīng)中占據(jù)重要地位。3.3 世界光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀世界光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，最近10年太陽(yáng)電池組件生產(chǎn)的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到33%，最近5年的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到43%，2006年世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到2500mwp，累計(jì)發(fā)貨量達(dá)到8500mwp。而中國(guó)2006年太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量達(dá)到了369.5 mwp，緊隨日本和德國(guó)之后，位于世界第三大光伏電池生產(chǎn)國(guó)。世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的另一個(gè)突出特點(diǎn)是：光伏發(fā)電在能源中的替代功能越來(lái)越大，主要表現(xiàn)在并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用比例增加非常快，并成為光伏發(fā)電的主導(dǎo)市場(chǎng)。并網(wǎng)發(fā)電在光伏市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位在人類能源變革中具有重要意義，它標(biāo)志著光伏發(fā)電由邊緣地區(qū)離網(wǎng)和特殊應(yīng)用向電網(wǎng)能源發(fā)展、由補(bǔ)充能源向替代能源轉(zhuǎn)變、人類社會(huì)開(kāi)始建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的能源體系。3.4 世界光伏發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展前景世界上一些主要國(guó)家都制定了國(guó)家光伏發(fā)展路線和發(fā)展目標(biāo)，現(xiàn)對(duì)比如下：表3-1 世界主要國(guó)家光伏發(fā)電成本預(yù)測(cè)一覽表光伏發(fā)電成本預(yù)測(cè)年份200420102020日本（日元/kw.h)302314歐洲（歐元/kw.h)0.250.180.1美國(guó)（美元/kw.h)0.1820.1340.1中國(guó)（元/kw.h)531.4表3-2 世界主要國(guó)家光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測(cè)一覽表光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測(cè)/gwp年份200420102020日本1.24.830歐洲1.2341美國(guó)0.342.136中國(guó)0.0650.31.8其他 1.1953.891.2世界 414200從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)占據(jù)世界消費(fèi)的重要位置，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。根據(jù)歐盟聯(lián)合研究中心（jrc）的預(yù)測(cè)，到2030年世界可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占30%左右，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中到達(dá)10%左右；2040年可再生能源占總能耗50%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占電力的20%以上；到21世紀(jì)末可再生能源占總能耗50%以上，太陽(yáng)能發(fā)電占到60%以上，顯示出重要戰(zhàn)略地位。3.5 世界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)進(jìn)步是降低成本、促進(jìn)發(fā)展的根本原因。幾十年來(lái)圍繞著降低成本的各項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)工作取得了輝煌的成就，表現(xiàn)在電池效率的不斷提高，硅片厚度的持續(xù)降低和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進(jìn)等方面，對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。（1）電池效率的不斷提高單晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率已經(jīng)從50年代的6%提高到目前的24.7%，多晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率也達(dá)到了20.3%。薄膜電池的研究工作也獲得了很大成功，非單晶硅薄膜電池、碲化鎘(cdte)、銅銦硒（cis）的實(shí)驗(yàn)室效率也分別達(dá)到了13、16.4和19.5。其他新型電池，如多晶硅薄膜電池、燃料敏化電池、有機(jī)電池等不斷取得進(jìn)展，更高效率的新概念電池受到廣泛重視被列入開(kāi)發(fā)計(jì)劃。隨著實(shí)驗(yàn)室效率的不斷提高，商品化電池的效率也得到了不斷提升。目前單晶硅電池的效率可達(dá)到1620，多晶硅電池可達(dá)到1416；與此同時(shí)，光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)和光伏系統(tǒng)集成技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)，共同促使光伏發(fā)電成本不斷降低和光伏市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)大發(fā)展。（2）商業(yè)化電池厚度持續(xù)降低降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶體硅太陽(yáng)電池成本的有效技術(shù)措施，是光伏技術(shù)進(jìn)步的重要方面。30多年來(lái)，太陽(yáng)電池硅片厚度從20世紀(jì)70年代的450500um,降低了一半以上,硅材料用量大大減少,對(duì)太陽(yáng)電池成本降低起到了重要作用,是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)降低成本的重要范例之一。預(yù)計(jì)2010年硅片厚度將降至150200um，2020年將降至80100 um，屆時(shí)成本將相應(yīng)大幅降低。（3）生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本降低的另一個(gè)重要方面，太陽(yáng)電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從20世紀(jì)80年代的15mwp/a發(fā)展到90年代的530mwp/a和目前的50500mwp/a。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線率lr（learning curve rate）上,即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍,生產(chǎn)成本降低20%。預(yù)計(jì)，在未來(lái)的兩年之內(nèi)，單廠年生產(chǎn)能力達(dá)到1gwp的企業(yè)將會(huì)出現(xiàn)。（4）太陽(yáng)電池組件成本大幅度降低光伏組件成本30年來(lái)降低2個(gè)數(shù)量級(jí)。2003年世界重要廠商的成本為22.3美元/wp,最近因材料緊缺有所回升。當(dāng)供求關(guān)系越過(guò)平衡點(diǎn)后，成本會(huì)比前一個(gè)供求關(guān)系對(duì)應(yīng)點(diǎn)更低，這也是30年來(lái)經(jīng)驗(yàn)曲線中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的現(xiàn)象。（5）晶體硅電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，薄膜電池技術(shù)快速發(fā)展2006年各種電池技術(shù)的市場(chǎng)份額，其中多晶硅46.5%，單晶硅43.4%，帶硅電池2.6%，薄膜電池約7.6%。多晶硅電池自1998年開(kāi)始超過(guò)單晶體硅后一直持續(xù)增長(zhǎng)，各種薄膜電池市場(chǎng)份額近年來(lái)也在穩(wěn)定增長(zhǎng)，反映出技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)力量。3.6 中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的現(xiàn)狀中國(guó)的光伏發(fā)電市場(chǎng)目前主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村電氣化、通信和工業(yè)應(yīng)用以及太陽(yáng)能光伏商品，包括太陽(yáng)能燈、草坪燈、太陽(yáng)能交通信號(hào)燈以及太陽(yáng)能景觀照明等。由于成本很高，并網(wǎng)光伏發(fā)電目前還處于示范階段。所有這些應(yīng)用領(lǐng)域中，大約有53.8%屬于商業(yè)化的市場(chǎng)（通信工業(yè)和太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品），而另外的46.2%則屬于需要政府和政策支持的市場(chǎng)，包括農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)光伏發(fā)電。3.7 中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展中國(guó)于1958年開(kāi)始研究光伏電池，1971年首次成功應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星上，1973年開(kāi)始將光伏電池用于地面。2002年，國(guó)家計(jì)委啟動(dòng)“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”，通過(guò)光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部（西藏、玉樹(shù)州、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川）700多個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問(wèn)題，光伏電量達(dá)到15.5mwp。該項(xiàng)目大大刺激了國(guó)內(nèi)光伏工業(yè)，國(guó)內(nèi)建起了幾條太陽(yáng)電池的封裝線，使太陽(yáng)電池的年生產(chǎn)量迅速達(dá)到100 mwp（2002年當(dāng)年產(chǎn)量20 mwp）。截止到2003年底，中國(guó)太陽(yáng)電池的累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到55 mwp。2003-2005年，由于歐洲光伏市場(chǎng)的拉動(dòng)，中國(guó)的光伏生產(chǎn)能力迅速增長(zhǎng)，截止到2005年底，中國(guó)太陽(yáng)電池組件的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到400 mwp，當(dāng)年產(chǎn)量達(dá)到140 mwp，絕大部分太陽(yáng)電池組件出口歐洲，2005年國(guó)內(nèi)安裝量只有5 mwp，2006年為10 mwp。下圖給出中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)程。表3-3 中國(guó)光伏發(fā)電各年裝機(jī)及累計(jì)裝機(jī)一覽表年份1976198019851990199520002002200420052006年裝機(jī)/kwp0.5870500155033002030010000500010000累計(jì)裝機(jī)/kwp0.516.52001780663019000450006500070000800003.8 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中最重要的是電池，是收集光和實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的基本單位。大量的電池合成在一起構(gòu)成光伏組件。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、太陽(yáng)跟蹤裝置、逆變器、高低壓配電裝置構(gòu)成。太陽(yáng)能電池通常由晶體硅和薄膜材料制造，前者由切割、鑄錠或者鍛造的方法獲得，后者是一層薄膜附在低價(jià)的襯背上。目前，世界上85%以上的市場(chǎng)份額是晶體硅太陽(yáng)電池，包括單晶硅太陽(yáng)電池和多晶硅太陽(yáng)電池，其他類型的太陽(yáng)電池所占比例很小，因此在考慮太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)主要分析晶體硅太陽(yáng)能光復(fù)電池的產(chǎn)業(yè)鏈。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成見(jiàn)下圖：硅 礦冶金礦（工業(yè)礦）高純多晶硅/sog硅單晶硅電池多晶硅電池光伏組件光伏陣列光伏發(fā)電系統(tǒng)單晶硅棒多晶硅錠3.8.1 多晶體硅原材料產(chǎn)業(yè)狀況光伏技術(shù)發(fā)展至今，晶體硅光伏電池始終是商品化光伏電池的主流，國(guó)際市場(chǎng)上98%以上的光伏電池是利用高純多晶體硅制備的。作為光伏電池生產(chǎn)最基本材料-高純多晶體硅制造業(yè)也就成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈上最重要的環(huán)節(jié)。目前，多晶體硅原材料的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)基本上掌握在8家主要生產(chǎn)商手中。由于種種原因，多晶體硅原材料生產(chǎn)量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于光伏產(chǎn)業(yè)需求量的增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了自2004年以來(lái)世界范圍內(nèi)多晶體硅原材料的持續(xù)緊缺并導(dǎo)致價(jià)格的持續(xù)上漲，預(yù)計(jì)這種緊缺狀況至少還將持續(xù)2年左右的時(shí)間。多晶體硅的生產(chǎn)已經(jīng)成為整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的瓶頸，不但限制了太陽(yáng)電池產(chǎn)量的增長(zhǎng)而且使太陽(yáng)電池的成本持續(xù)保持在34美元/峰瓦的水平，嚴(yán)重制約了光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的發(fā)展。中國(guó)多晶體硅原材料產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題包括：（1）技術(shù)落后。主要技術(shù)基于改良的西門(mén)子法，但工藝落后，能耗為世界先進(jìn)水平的1.52倍。（2）規(guī)模小。多晶體硅生產(chǎn)是規(guī)模效益型產(chǎn)業(yè)，一般認(rèn)為臨界規(guī)模為2000t/a，產(chǎn)量低于1000t/a的企業(yè)被認(rèn)為不具有經(jīng)濟(jì)合理性。2006年，中國(guó)多晶體硅的年生產(chǎn)能力為400t，實(shí)際生產(chǎn)量為300t，僅夠30mwp太陽(yáng)電池的生產(chǎn)需求，實(shí)際生產(chǎn)量與需求存在巨大的差距，多晶體硅原材料基本依賴進(jìn)口。3.8.2 晶體硅錠制造產(chǎn)業(yè)狀況硅錠切片，即硅片的生產(chǎn)是晶體硅太陽(yáng)能光伏電池制備的第一道工序，晶體硅電池組件成本的65%來(lái)自硅片，而電池制造和組件封裝只占成本的10%和25%。隨著硅材料成本的持續(xù)走高，硅錠切割工藝在光伏電池制造環(huán)節(jié)中的重要性也日益提高。通過(guò)不斷提升硅片制備的工藝、設(shè)備和技術(shù)水平來(lái)降低硅片成本、節(jié)約原材料，提高生產(chǎn)效率，已成為光伏產(chǎn)業(yè)目前關(guān)注的焦點(diǎn)。中國(guó)晶體硅材料產(chǎn)業(yè)有以下特點(diǎn)：u 發(fā)展迅速。近幾年的年平均增長(zhǎng)率超過(guò)70%。u 對(duì)原材料的依存度高。由于國(guó)內(nèi)無(wú)法提供高純多晶體硅材料，因此企業(yè)原料基本依賴進(jìn)口，國(guó)際市場(chǎng)高純多晶體硅原料的緊缺和漲價(jià)影響了國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展，絕大部分企業(yè)開(kāi)工不足。u 技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量不遜于國(guó)外。u 單晶體硅材料的生產(chǎn)占主導(dǎo)，與世界光伏產(chǎn)業(yè)中單晶體硅與多晶體硅的1：2（2006年）比例相差較大。主要原因是國(guó)內(nèi)單晶體硅拉制的技術(shù)比較成熟，國(guó)產(chǎn)單晶爐已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，價(jià)格低廉；多晶體硅澆鑄爐依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴。同時(shí)拉單晶投資少，建設(shè)周期短，資金回收快。3.8.3 晶體硅太陽(yáng)能光伏電池制造業(yè)狀況晶體硅太陽(yáng)能光伏電池是在單晶或多晶體硅片上通過(guò)擴(kuò)散制結(jié)而成的。中國(guó)2004年太陽(yáng)能光伏電池的年產(chǎn)量超過(guò)50mw，是前一年的4倍；2005年產(chǎn)量達(dá)到140mwp，2006年為369.5mwp，如果不是受到原材料短缺的制約，發(fā)展速度還將更快。到2006年底，中國(guó)太陽(yáng)電池的生產(chǎn)企業(yè)已有39家，總的年生產(chǎn)能力已達(dá)到1.6gwp。雖然中國(guó)商品化光伏電池制造工藝接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但大多數(shù)企業(yè)自主研發(fā)實(shí)力不強(qiáng)，以消化吸收國(guó)際技術(shù)為主，缺乏技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)應(yīng)變能力。目前大規(guī)模生產(chǎn)的晶體硅電池的總體發(fā)展趨勢(shì)為：高效率、大面積、薄硅片。這對(duì)國(guó)內(nèi)光伏電池制造業(yè)提出了新的要求。3.8.4 非晶硅太陽(yáng)能光伏電池制造業(yè)狀況截止到2006年中國(guó)非晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力為45.5mwp/a，同時(shí)還有一些企業(yè)正在投資建設(shè)新的生產(chǎn)線，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好。3.8.5 組件封裝產(chǎn)業(yè)狀況晶體硅太陽(yáng)能電池組件制造業(yè)主要是將晶體硅太陽(yáng)電池進(jìn)行單片互聯(lián)、封裝，以保護(hù)電極接觸，防止導(dǎo)線受到腐蝕，避免電池破碎。封裝質(zhì)量直接影響道晶體硅太陽(yáng)能電池組件的使用壽命。目前，光伏電池組件封裝產(chǎn)業(yè)，是整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)工藝發(fā)展最為成熟的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)業(yè)量最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。但由于技術(shù)和資金門(mén)檻低，屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，造成目前國(guó)內(nèi)封裝能力過(guò)剩，企業(yè)利潤(rùn)微薄，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)有限，發(fā)展空間不足。3.8.6 太陽(yáng)跟蹤裝置產(chǎn)業(yè)狀況太陽(yáng)電池方陣的發(fā)電量與陽(yáng)光入射角有關(guān)，光線與太陽(yáng)電池方陣平面垂直時(shí)發(fā)電量最大，改變?nèi)肷浣牵l(fā)電量明顯下降。太陽(yáng)能跟蹤裝置可以將太陽(yáng)能板始終垂直對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，最大程度的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電力。根據(jù)目前一些跟蹤裝置生產(chǎn)廠的經(jīng)驗(yàn)，采用自動(dòng)跟蹤裝置可提高發(fā)電量2040%左右，從而相對(duì)降低投資20%。目前，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的是非聚焦平板固定傾角陣列發(fā)電方式。因增加自動(dòng)跟蹤裝置后，將增加占地面，所以適合于荒漠化大型并網(wǎng)光伏電站和聚焦型光伏電站，而不適合與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)和地價(jià)較高的市內(nèi)、市郊所建光伏發(fā)電系統(tǒng)。因國(guó)內(nèi)的配套政策支持力度不足，大型高壓并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目較少，因此國(guó)內(nèi)跟蹤裝置生產(chǎn)商的研發(fā)投入較少，目前還未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，造成跟蹤裝置價(jià)格相對(duì)較貴，反過(guò)來(lái)又制約了跟蹤裝置在大型高壓并網(wǎng)光伏電站上的使用。3.8.7 并網(wǎng)逆變器產(chǎn)業(yè)狀況我國(guó)從上世紀(jì)80年代起開(kāi)始對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備用逆變器進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在已有專門(mén)的單位研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。目前我國(guó)并網(wǎng)逆變器的生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外有一定的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品可靠性和功能上。目前國(guó)內(nèi)比較成熟的并網(wǎng)逆變器需求度不足，生產(chǎn)商研發(fā)積極性不高所造成的。目前太陽(yáng)能發(fā)電用逆變器分為以下幾種形式：（1）工頻變壓器絕緣方式：用于獨(dú)立性太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，可靠性高，維護(hù)量少，開(kāi)關(guān)頻率低，電磁干擾小。（2）高頻變壓器絕緣方式：用于并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，體積小、重量輕、成本低。要經(jīng)兩級(jí)變換，效率問(wèn)題比較突出，采取措施后，仍可達(dá)到90%以上，高頻電磁干擾嚴(yán)重，要采用濾波和屏蔽措施。（3）無(wú)變壓器非絕緣方式：為提高效率和降低成本，將逆變器的兩級(jí)變換變?yōu)閱渭?jí)變換。實(shí)際使用中出線一系列問(wèn)題。無(wú)變壓器非絕緣方式逆變器不能使輸入的太陽(yáng)電池與輸出電網(wǎng)絕緣隔離，輸入的太陽(yáng)電池矩陣正、負(fù)極都不能直接接地。太陽(yáng)電池矩陣面積大，對(duì)地有很大的等效電容存在，將在工作中產(chǎn)生等效電容充放電電流。其中低頻部分，有可能使供電電路的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作。其中高頻部分，將通過(guò)配電線對(duì)其他用電設(shè)備造成電磁干擾，而影響其他用電設(shè)備工作。這樣，必須加濾波和保護(hù)，達(dá)不到降低成本的預(yù)期效果。（4）正激變壓器絕緣方式：實(shí)在無(wú)變壓器非絕緣方式使用效果不佳之后開(kāi)發(fā)出來(lái)的，既保留了無(wú)變壓器非絕緣方式單級(jí)變換的主要優(yōu)點(diǎn)，又消除無(wú)絕緣隔離的主要缺點(diǎn)，是到目前為止并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備比較理想的逆變器。3.9 太陽(yáng)能光伏發(fā)電在我國(guó)能源電力供應(yīng)中的地位3.9.1 我國(guó)的太陽(yáng)能資源的理論總量和資源宏觀分布情況中國(guó)地處北半球歐亞大陸的東部，主要出于溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽(yáng)能資源。根據(jù)全國(guó)700多個(gè)氣象臺(tái)長(zhǎng)期觀測(cè)積累的資料表明，中國(guó)各地的太陽(yáng)輻射年總量大致在之間，其平均值約為。該等值線從大興安嶺西麓的內(nèi)蒙古東北部開(kāi)始，向南經(jīng)過(guò)北京西北側(cè)，朝西偏南至蘭州，然后徑直朝南至昆明，最后沿橫斷山脈轉(zhuǎn)向西藏南部。在該等值線以西和以北的廣大地區(qū)，除天山北面的玉樹(shù)州小部分地區(qū)的年總量約為之外，其余絕大部分地區(qū)的年總量都超過(guò)。太陽(yáng)大致上可分為五類地區(qū)。一類地區(qū):全年日照時(shí)數(shù)為32003300h，年輻射量在。相當(dāng)于228285kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和玉樹(shù)州南部等地。這是我國(guó)太陽(yáng)能資源最為豐富的地方。二類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為30003200h，年輻射量在。相當(dāng)于200228kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏南部和玉樹(shù)州南部等地。此區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源較豐富區(qū)。三類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為22003000h，年輻射量在。相當(dāng)于171200kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、玉樹(shù)州北部、吉林、遼寧、云南、山西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。此區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源較豐富區(qū)。四類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為14002200h，年輻射量在。相當(dāng)于142171kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長(zhǎng)江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽(yáng)能資源還可以，屬于我國(guó)太陽(yáng)能可利用地區(qū)。五類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為10001400h，年輻射量在。相當(dāng)于114142kgce（標(biāo)準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要四川和貴州兩省。此區(qū)為我國(guó)太陽(yáng)能資源最少的地區(qū)。一、二、三類地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)大于2000h，年輻射量高于，是我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富和較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國(guó)總面積的2/3以上，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。四、五類地區(qū)雖然太陽(yáng)能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。3.9.2 我國(guó)荒漠大規(guī)模光伏發(fā)電重點(diǎn)開(kāi)發(fā)地區(qū)分布及實(shí)際開(kāi)發(fā)潛力太陽(yáng)能的能量密度較低，所以光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電模式其占地面積過(guò)大。在我國(guó)，光伏發(fā)電的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域分為：與城市建筑物相結(jié)合的小型光伏發(fā)電系統(tǒng)以及荒漠地區(qū)高壓并網(wǎng)型光伏電站。我國(guó)荒漠總面積108萬(wàn)；其中有大片的沙漠、沙漠化和半沙漠化土地，約85萬(wàn)。1土地可以安裝50mwp太陽(yáng)電池，按照2020年全國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)安裝10gwp，假如6gwp安裝在沙漠，也只需要120，不到全國(guó)沙漠和荒漠的萬(wàn)分之一點(diǎn)五。3.9.3 我國(guó)主要電力可再生能源資源總量對(duì)比我國(guó)目前以及今后3050年內(nèi)，具有實(shí)際發(fā)電應(yīng)用能力的幾種可再生能源的資源量和潛力如下表。由此可以看出：根據(jù)實(shí)際資源情況，我國(guó)小水電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為50gw；生物質(zhì)能的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為30gw；風(fēng)力發(fā)電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為44gw左右；而太陽(yáng)能發(fā)電的潛力比其他高2個(gè)數(shù)量級(jí)，可認(rèn)為是無(wú)限的，即使開(kāi)發(fā)度設(shè)定為1%，其當(dāng)量裝機(jī)容量就超過(guò)3600gw。綜上所述，從資源總量角度來(lái)開(kāi)，由于我國(guó)人均一次能源相對(duì)貧乏，太陽(yáng)能發(fā)電將成為我國(guó)電力能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其戰(zhàn)略地位是顯而易見(jiàn)的。目前太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)有光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電兩種，其中太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)仍在研發(fā)階段并且該技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)需要相當(dāng)儲(chǔ)量的水資源，使我國(guó)大規(guī)模應(yīng)用該技術(shù)受到一定的制約；光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，只要有光照條件，基本不再需要其他資源，可以大規(guī)模應(yīng)用。表3-4 我國(guó)各種可再生能源的資源總量與當(dāng)量裝機(jī)容量再生能源分類資源總量（gw）理論課開(kāi)發(fā)量（gw）開(kāi)發(fā)度（%）年發(fā)點(diǎn)小時(shí)（h)最大裝機(jī)容量（gw）當(dāng)量裝機(jī)容量（gw）小水電1251156530007550風(fēng)力發(fā)電10000100010200010044生物質(zhì)發(fā)電3001003050003033太陽(yáng)能發(fā)電9600000109000011500109003633合計(jì)96104525109121545001110537613.9.4 各種發(fā)電方式的碳排生命周期分析結(jié)果大多數(shù)新能源和可再生能源屬于低碳和非碳能源，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中基本不消耗化石能源，因此不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。盡管從全能量系統(tǒng)觀點(diǎn)來(lái)看，在可再生能源技術(shù)設(shè)備及其原材料的生產(chǎn)、制造和安裝過(guò)程中，需要消耗一定的化石能源，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生一定的污染物，但其排放量相對(duì)于可再生能源設(shè)備所提供的能量而言則微不足道。以電力轉(zhuǎn)換為例，表2-9-2給出了各種發(fā)電方式每發(fā)1kwh電的碳排放量的生命周期分析結(jié)果，數(shù)據(jù)證明，新能源和可再生能源是一種高度清潔的能源技術(shù)，時(shí)間少溫室氣體排放，防止全球環(huán)境惡化的一種科學(xué)選擇。表3-5 各種發(fā)電方式的碳排放生命周期分析結(jié)果發(fā)電方式碳排放量（g-c/kwh)煤發(fā)電275油發(fā)電204天然氣發(fā)電181太陽(yáng)熱發(fā)電92光伏發(fā)電55波浪發(fā)電41海洋溫差發(fā)電36潮汐發(fā)電35風(fēng)力發(fā)電20地?zé)岚l(fā)電11核能發(fā)電8水力發(fā)電63.9.5 光伏發(fā)電同煤電成本對(duì)比分析光伏發(fā)電發(fā)展的主要障礙是沒(méi)目前成本較高，但是在科學(xué)快速發(fā)展的支持和規(guī)模市場(chǎng)的拉動(dòng)下，光伏發(fā)電的成本正在快速下降，預(yù)計(jì)在35年左右的時(shí)間可達(dá)到煤電成本的水平。（1） 我國(guó)煤電成本發(fā)展趨勢(shì)對(duì)全國(guó)及分地區(qū)的燃煤發(fā)電成本進(jìn)行的測(cè)算表明，2005年我國(guó)燃煤發(fā)電的平均成本為0.232元/kwh，然沒(méi)成本占45.6%。根據(jù)世界銀行的預(yù)測(cè)，我國(guó)未來(lái)幾年的物價(jià)上漲率大約為3%。假定煤價(jià)在20052020年按年均3%增長(zhǎng)，在20212040年按年均2.5%增長(zhǎng)，20412050年按年均2.0%增長(zhǎng)，經(jīng)測(cè)算全國(guó)平均燃煤發(fā)電成本變化如下表2-9-3所示。表3-6 我國(guó)燃煤發(fā)電成本變化趨勢(shì)測(cè)算結(jié)果年份2005201020152020202520302035204020452050煤電成本0.2320.2480.2650.290.3150.3390.3640.3970.4220.455上述價(jià)格還未將每年因酸雨、地質(zhì)塌陷等造成的3000億元損失計(jì)入煤炭成本（其成本相當(dāng)于0.05元/kwh）。實(shí)際上，特別是隨著資源越來(lái)越少以及煤炭運(yùn)輸、環(huán)境成本的提高，煤炭成本的增長(zhǎng)幅度將超過(guò)3%的增長(zhǎng)率，從而煤電的成本也必然快速增長(zhǎng)。（2） 光伏發(fā)電成本接近燃煤發(fā)電成本預(yù)期成本高在目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)段內(nèi)都是制約光伏市場(chǎng)發(fā)展的根本瓶頸。以科學(xué)發(fā)展觀分析這個(gè)問(wèn)題，目前成本高是可以通過(guò)政策扶持得到解決的，理由是太陽(yáng)能光伏發(fā)電是全球的戰(zhàn)略代替電力能源，對(duì)于化石能源和水能源十分緊缺的我國(guó)來(lái)說(shuō)在未來(lái)有決定性意義，即使對(duì)目前的邊遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)供電、改善能源結(jié)構(gòu)、減少排放等方面也有不可替代的重要意義。按照光伏發(fā)電發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)分析，到2030年，光伏系統(tǒng)的可靠性和壽命從現(xiàn)在的1520年增加到3035年；系統(tǒng)效率從現(xiàn)在的1215%增加到1820%；光伏發(fā)電成本可以降到68美分/kwh，基本達(dá)到屆時(shí)的計(jì)入外部成本的煤電成本。只要保證規(guī)模市場(chǎng)，即使不計(jì)入外部成本，光伏發(fā)電成本也將在2040年達(dá)到屆時(shí)的煤電成本。4 項(xiàng)目的必要性4.1滿足玉樹(shù)機(jī)場(chǎng)用電需求，提高用電可靠性的需要玉樹(shù)機(jī)場(chǎng)是玉樹(shù)州的唯一民用機(jī)場(chǎng)，對(duì)于當(dāng)?shù)氐膰?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，目前用電容量已達(dá)2000kw，但機(jī)場(chǎng)目前僅由一35kv線路供電，不足以保障機(jī)場(chǎng)可靠供電，為滿足機(jī)場(chǎng)各類一級(jí)負(fù)荷用電可靠性需要，有必要利用當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源建設(shè)太陽(yáng)能光伏電站，作為機(jī)場(chǎng)供電第二電源。4.2 合理開(kāi)發(fā)利用光能資源，符合能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的自然能源，而我國(guó)擁有非常豐富的太陽(yáng)能資源有待開(kāi)發(fā)，青藏高原和玉樹(shù)州南部等地是太陽(yáng)能豐富的地區(qū)。太陽(yáng)能資源豐富，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，是滿足可持續(xù)發(fā)展需求的理想能源之一。我國(guó)政府一直非常重視新能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)利用。在黨的十四中五中全會(huì)上通過(guò)的，中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議要求“積極發(fā)展新能源，改善能演結(jié)構(gòu)”。1998年1月1日實(shí)施的中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法明確提出“國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源”。國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定的1996-2010年新能源和可再生能源發(fā)展綱要?jiǎng)t進(jìn)一步明確，要按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，加快新能源和可再生能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設(shè)步伐。2005年2月28日中國(guó)人大通過(guò)的自2006年1月1日開(kāi)始實(shí)施的可再生能源法要求中國(guó)的發(fā)電企業(yè)必須用可再生能源（主要是太陽(yáng)能和風(fēng)能）生產(chǎn)一定比例的電力。在國(guó)家發(fā)改委2007年4月所作的能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃中再次強(qiáng)調(diào)了未來(lái)5年在可再生能源領(lǐng)域要重點(diǎn)建設(shè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。4.3 加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要國(guó)家要求每個(gè)省常規(guī)能源和再生能源必須保持一定比例。玉樹(shù)州的再生能源中，水電的開(kāi)發(fā)利用程度已較高。除水電外，相對(duì)于其他再生能源，玉樹(shù)州所具有的豐富太陽(yáng)能資源卻遠(yuǎn)未得到利用，因此，大力研究太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，對(duì)推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，改善玉樹(shù)州能源結(jié)構(gòu)，增加再生能源的比例具有非常重要的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。4.4 改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要我國(guó)能源消費(fèi)占世界的10%以上，同時(shí)我國(guó)一次能源中煤占到70%左右，比世界平均水平高出40多個(gè)百分點(diǎn)。燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量的70%80%，二氧化硫排放形成的酸雨面積已占國(guó)土面積的1/3。環(huán)境質(zhì)量的總水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國(guó)一直占多數(shù)。環(huán)境污染給我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康帶來(lái)了嚴(yán)重影響。世界銀行估計(jì)2020年中國(guó)由于空氣污染造成的環(huán)境和健康損失將達(dá)到gdp總量的13%。光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)（例如燃煤發(fā)電）帶來(lái)的污染物排放和安全問(wèn)題，沒(méi)有廢氣和噪音污染。系統(tǒng)報(bào)廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問(wèn)題。太陽(yáng)能是清潔的可再生能源，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能符合國(guó)家環(huán)保、節(jié)能政策，玉樹(shù)州具有豐富的太陽(yáng)能資源且區(qū)內(nèi)地廣人稀，非常適合于建設(shè)大規(guī)模高壓并網(wǎng)光伏電站。5 太陽(yáng)能光伏電站與當(dāng)?shù)厮娬倦娋W(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行5.1 地區(qū)負(fù)荷特性 玉樹(shù)州結(jié)古鎮(zhèn)供電區(qū)主要負(fù)荷為：飛機(jī)場(chǎng)用電，當(dāng)?shù)匦⌒凸I(yè)用電，當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活用電。根據(jù)電力負(fù)荷曲線研究地區(qū)負(fù)荷特性，以便進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)各地區(qū)的電力電量平衡，確定各類型發(fā)電廠的運(yùn)行方式，研究調(diào)峰問(wèn)題及裝機(jī)的利用程度，并進(jìn)行可靠性計(jì)算和電源優(yōu)化，應(yīng)根據(jù)需要編制電力負(fù)荷曲線。電力負(fù)荷曲線通常包括日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線、周負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。日負(fù)荷曲線表示一天內(nèi)每小時(shí)負(fù)荷的變化情況，見(jiàn)圖5-1所示。年負(fù)荷曲線表示一年內(nèi)各月最大負(fù)荷的變化情況，見(jiàn)圖5-2所示。年負(fù)荷曲線可分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。靜態(tài)負(fù)荷曲線假設(shè)一個(gè)年度內(nèi)最大負(fù)荷沒(méi)有增長(zhǎng)，只是由于季節(jié)原因某些季節(jié)負(fù)荷略有減少。需要說(shuō)明的是，一些電網(wǎng)由于夏季農(nóng)業(yè)用電以及降溫用電的增加，年最大負(fù)荷可能出現(xiàn)在夏季。動(dòng)態(tài)年負(fù)荷曲線考慮了年內(nèi)負(fù)荷的增長(zhǎng)，年終負(fù)荷大于年初負(fù)荷，更符合實(shí)際。周負(fù)荷曲線表示一周內(nèi)每日最大負(fù)荷的變化情況，如圖5-3所示。年持續(xù)負(fù)荷曲線將全年負(fù)荷按人小排隊(duì)，并作出對(duì)應(yīng)的累計(jì)持續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)，從最小負(fù)荷開(kāi)始，依次將各點(diǎn)負(fù)荷連成曲線，如圖5-4所示。用該曲線可算出系統(tǒng)全年的電量，用于編制電力系統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃和進(jìn)行可靠性估算。 圖5-1 日負(fù)荷曲線 圖5-2 年負(fù)荷曲線1-峰荷 2-腰荷 3-基荷 1-年增長(zhǎng)曲線 2-動(dòng)態(tài)曲線 3-靜態(tài)曲線 星期日 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 星期六 圖5-3 周負(fù)荷曲線 圖5-4 年持續(xù)負(fù)荷曲線26下表為當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)所提供的日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)：類型工業(yè)用電比重 時(shí)刻季節(jié)123456789101112131415161718192021222324日負(fù)荷率靜態(tài)下降系數(shù)70%冬6463626165717173787975717679808495971009590858065185977.40.860.88夏7471686566666874858685808184858380788493100938675191079.55.2 太陽(yáng)能光伏電站發(fā)電特性太陽(yáng)能電池主要由半導(dǎo)體硅制成。半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。在半導(dǎo)體上照射光后，由于其吸收能會(huì)激發(fā)出電子和空穴（正電荷），從而半導(dǎo)體中有電流流過(guò)，這可稱為“光發(fā)電效應(yīng)”或簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。5.3 水電站發(fā)電特性玉樹(shù)州結(jié)古鎮(zhèn)地區(qū)水電廠均為堤壩式水電廠，水電廠筑攔河壩形成水庫(kù)，抬高上游水位，與下游天然水形成落差，以落差水能進(jìn)行發(fā)電。水電廠的水庫(kù)特征水位及相應(yīng)庫(kù)容包括有校核洪水位、設(shè)計(jì)洪水位、防洪高水位、防洪限制水位、正常蓄水位、死水位以及防洪庫(kù)容、調(diào)洪庫(kù)容、興利(調(diào)節(jié))庫(kù)容、死庫(kù)容等。 (1)死水位和死庫(kù)容。死水位是指在正常運(yùn)行情況下，允許水庫(kù)消落的最低水位。該水位以下的水庫(kù)容積稱為死庫(kù)容。除特殊情況外，死庫(kù)容中的蓄水量一般不動(dòng)用。 (2)正常蓄水位和興利(調(diào)節(jié))庫(kù)容。正常蓄水位指水庫(kù)在正常運(yùn)用情況下，滿足設(shè)計(jì)的各使用部門(mén)(包括水利、發(fā)電等)要求，在開(kāi)始供水時(shí)應(yīng)蓄到的高水位，即過(guò)去所稱的正常高水位。該水位與死水位之間的庫(kù)容稱為調(diào)節(jié)庫(kù)容或興利庫(kù)容。 (3)防洪限制水位和共同庫(kù)容。防洪限制水位指水庫(kù)在汛期允許蓄水的上限水位