屋頂分布式光伏項(xiàng)目建議書201504

1、屋頂分布式光伏項(xiàng)目建議書鹽城志遠(yuǎn)電力工程設(shè)計有限公司二一五年 四月目 錄1 項(xiàng)目概述11.1 項(xiàng)目簡介11.2 屋頂概況12 太陽能資源分析13 發(fā)電量計算23.1 太陽能電池組件選型23.2 太陽能電池組件布置33.2.1 傾角計算33.2.2 太陽電池組件的串、并聯(lián)設(shè)計43.2.4 光伏裝機(jī)容量確定53.3 發(fā)電量計算53.3.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)效率分析53.3.2 年理論發(fā)電量計算54 電氣接入74.1 方案描述74.2 系統(tǒng)組成75 效益分析95.1 發(fā)電企業(yè)財務(wù)收益率95.2節(jié)能減排91 項(xiàng)目概述1.1 項(xiàng)目簡介xxxxxxxx位于江蘇省鹽城市，地處中國東部沿海中部，江蘇省中部，

2、位于長江三角洲北翼。鹽城市是江蘇省面積最大的地級市，市域面積1.7萬平方公里，常住人口721.06萬人；其中市轄區(qū)面積1779平方公里。鹽城東臨黃海，南與南通接壤，西南與揚(yáng)州、泰州為鄰，西北與淮安相連，北隔灌河和連云港市相望。全市地勢平坦，河渠縱橫，物產(chǎn)富饒，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美稱。鹽城是江蘇沿海地區(qū)新興的工商業(yè)城市，也是長江三角洲重要的區(qū)域性中心城市。本項(xiàng)目由xxxxxxxx全資子公司出資建設(shè)。1.2 屋頂概況xxxxxxxxxxxx現(xiàn)有1#廠房長195米，寬52米，2#廠房長195米，寬48米，彩鋼瓦結(jié)構(gòu)，可用于鋪設(shè)光伏組件。2 太陽能資源分析鹽城市隸屬于中華人民共和國江蘇省，地處中國東部

3、沿海中部，江蘇省中部，位于長江三角洲北翼。鹽城市是江蘇省面積最大的地級市，市域面積1.7萬平方公里。市域地理坐標(biāo)為：東經(jīng)119°27120°54，北緯32°3434°38，項(xiàng)目所在地坐標(biāo)為東經(jīng)115°52，北緯39°19。項(xiàng)目所在地屬北亞熱帶氣候帶。由于東臨黃海，海洋調(diào)節(jié)作用非常明顯，也可屬于濕潤的季風(fēng)氣候區(qū)。鹽城太陽年輻射總量約為5000MJ/m2，一年當(dāng)中以四、五、六為最多，一、十一、十二月為最少。全年光照時間平均在2280小時左右，其中春季占25%，夏季占29%，秋季占24%，冬季占22%。根據(jù)NASA查詢工程區(qū)域太陽輻射數(shù)據(jù)如

4、下所示：表3-1 月平均輻射值Lat 30.25JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecAverageAnnualLon 120.25SSE HRZ2.793.664.695.736.015.765.154.664.233.712.852.444.30K0.630.620.590.580.540.490.450.450.500.570.600.620.55Diffuse0.570.831.271.712.162.402.372.081.631.070.700.531.45Direct6.176.426.446.635.975.124.264.114.615.60

5、5.635.665.55Tilt 02.773.564.645.705.975.715.114.644.163.682.822.434.27Tilt 244.464.935.596.095.925.514.994.744.674.814.264.085.00Tilt 395.195.425.805.925.515.054.614.514.695.174.864.815.13Tilt 545.605.605.695.454.844.364.044.084.475.255.165.254.98Tilt 905.194.714.203.382.672.352.282.493.104.264.654.

6、973.68OPT5.695.605.806.096.045.725.144.774.715.265.205.365.45OPT ANG64.055.041.024.010.05.007.0016.033.050.061.067.035.9由NASA數(shù)據(jù)可知，全年水平面日輻射值約為4.30kWh/m2/day，年水平太陽輻射量5650.2MJ/m2?？紤]NASA數(shù)據(jù)相較實(shí)際地面數(shù)據(jù)偏高，因此此處考慮10%折減，即年水平太陽輻射量5085.18MJ/m2。3 發(fā)電量計算3.1 太陽能電池組件選型本項(xiàng)目暫選用250Wp多晶硅電池組件進(jìn)行相關(guān)計算分析，具體參數(shù)見下表。表3-1 250W多晶硅光伏電池

7、技術(shù)參數(shù)峰值功率（W）250開路電壓（Voc）35.4短路電流（Isc）7.12工作電壓（Vmpp）27.6工作電流（Impp）6.56最大保險絲額定值15A尺寸(L*W*H)1650*990*40重量(kg)19.1最大系統(tǒng)電壓 (V)1000VDC額定電池工作溫度（NOCT）46±2工作溫度-40°C 85°CPm溫度系數(shù)-0.45%/°CVoc溫度系數(shù)-0.33%/°CIsc溫度系數(shù)0.06%/°C正面最大靜載荷5400Pa背面最大靜載荷2400Pa組件效率15.3%3.2 太陽能電池組件布置3.2.1 傾角計算方陣安裝傾角的最

8、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(fù)載供電要求和特定的場地條件等。對于固定軸式安裝電池陣列，其最佳傾角即光伏發(fā)電系統(tǒng)全年發(fā)電量最大時的傾角?？紤]施工方便、安全等因素，采取將光伏板直接沿彩鋼瓦屋面鋪設(shè)的方式，鋪設(shè)角度為8度，根據(jù)RetScreen軟件計算結(jié)果，可得在8度的傾斜面上各月日平均太陽輻射量數(shù)據(jù)如下表所示。表3-2 8度傾角各月平均太陽輻射量(MJ/m2·m)1 月2 月3 月4 月5 月6 月348.18389.15529.48611.19646.88592.907 月8 月9 月10 月11 月12 月545.78498.6544

9、7.82422.37335.53308.47從上表可以看出，高碑店地區(qū)各月平均太陽輻射量變化較大，12月份太陽輻射量最低，為約308.47MJ/m2m，5月份太陽能輻射量最高，約為646.88MJ/m2m。其全年輻射值變化趨勢如下圖所示：圖3-1最佳傾角各月平均太陽輻射量(MJ/m2m)3.2.2 太陽電池組件的串、并聯(lián)設(shè)計太陽電池組件串聯(lián)的數(shù)量由逆變器的最高輸入電壓和最低工作電壓、以及太陽電池組件允許的最大系統(tǒng)電壓所確定。太陽電池組串的并聯(lián)數(shù)量由逆變器的額定容量確定。在條件允許時，應(yīng)盡可能的提高直流電壓，以降低直流部分線路的損耗，同時還可減少匯流設(shè)備和電纜的用量。經(jīng)計算得出：串聯(lián)多晶硅太陽電

10、池數(shù)量N為：16N25。本項(xiàng)目屋頂形式多樣，綜合考慮各屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，以盡可能多布置電池板為目標(biāo)，結(jié)合支架承重、抗風(fēng)能力以及500kW逆變器的允許串聯(lián)組件數(shù)量，本工程N(yùn)取20。則固定式安裝每一路多晶硅組件串聯(lián)的額定功率容量計算如下：P（N）250Wp×20=5000Wp；對應(yīng)于所選500kW逆變器的額定功率計算，需要并聯(lián)的路數(shù)：N500/5100路。3.2.4 光伏裝機(jī)容量確定根據(jù)前面數(shù)據(jù)分析計算，確定本項(xiàng)目太陽能光伏電池板串聯(lián)數(shù)量為20塊，單個組串容量為5000Wp。光伏板安裝傾角為8°，初步確定本項(xiàng)目屋頂最多可布置300個串聯(lián)單元，合計裝機(jī)容量為1500kW。3.3 發(fā)電量

11、計算3.3.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)效率分析1）光伏溫度因子光伏電池的效率會隨著其工作時的溫度變化而變化。當(dāng)它們的溫度升高時，不同類型的大多數(shù)光電池效率呈現(xiàn)出降低趨勢。折減因子取96%。2）光伏陣列的灰塵損耗由于光伏組件上有灰塵或積水造成的污染，經(jīng)統(tǒng)計經(jīng)常受雨水沖洗的光伏組件其影響平均在24%之間，無雨水沖洗較臟的光伏組件其影響平均在810%之間。本項(xiàng)目綜合考慮折減系數(shù)取3%，即污染的折減因子取97%。3）逆變器的平均效率目前并網(wǎng)光伏逆變器的平均效率為97.5%左右。4）光伏電站內(nèi)用電、線損等能量損失初步估算光伏陣列直流配電損耗約為3%。其配電綜合損耗系數(shù)為97%。5）機(jī)組的可利用率雖然太陽能電

12、池的故障率極低，但定期檢修及電網(wǎng)故障依然造成一定損失，損失系數(shù)取1%，光伏發(fā)電系統(tǒng)的可利用率為99%。6）太陽能電池板差異性損耗3%，利用率97%。7）早晚不可利用輻射損失3%，利用率97%。綜合以上各折減系數(shù)，固定式多晶硅電池陣列系統(tǒng)的綜合效率為80%。3.3.2 年理論發(fā)電量計算根據(jù)所選工程代表年最佳傾斜面上各月平均太陽總輻射量可得出本工程月及年峰值日照小時數(shù)。將太陽電池組件所在平面上某段時間中能接收到的太陽輻射量轉(zhuǎn)換為1000W/m2條件下的等效小時數(shù)稱峰值日照小時數(shù)。經(jīng)計算，固定式傾角安裝容量1500kWp，首年發(fā)電量189.22萬kWh，年等效利用小時為1261.42h?？紤]系統(tǒng)20

13、年輸出衰減15.2%，即第20年發(fā)電量為160.45萬kWh。由此可以計算出本工程20年平均利用小時數(shù)為1165.55h，平均年發(fā)電量174.83萬kWh。表3-4 本工程逐年發(fā)電量計算表年份衰減系數(shù)年發(fā)電量（萬kWh）等效利用小時數(shù)（h）11189.221261.42 20.992187.691251.33 30.984186.191241.24 40.976184.671231.15 50.968183.1581221.06 60.96181.651210.96 70.952180.131200.87 80.944178.621190.78 90.936177.101180.69 100.

14、928175.591170.60 110.92174.071160.51 120.912172.561150.42 130.904171.041140.33 140.896169.541130.23 150.888168.011120.14 160.88166.511110.05 170.872165.001099.96 180.864163.481089.87 190.856161.971079.78 200.848160.451069.69 總和/3496.6723311.07 平均/174.831165.55 4 電氣接入4.1 方案描述太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽電池板將太陽能轉(zhuǎn)換

15、成直流電能，再通過逆變器將直流電逆變成50赫茲、AC315V的三相交流電，經(jīng)升壓變升至10kV。所發(fā)電量全部送至公共電網(wǎng)。4.2 系統(tǒng)組成本項(xiàng)目共采用三臺500kW逆變器，每個逆變器作為一個獨(dú)立的發(fā)電單元控制，根據(jù)容量設(shè)置匯流箱，由匯流箱接入逆變器，逆變器的交流輸出經(jīng)升壓變壓器后匯流送出。逆變器輸出為三相AC315V，頻率50HZ，效率大于96。升壓變的交流輸出接入交流配電柜，配置防雷裝置。經(jīng)交流斷路器接入電網(wǎng)，并配有發(fā)電計量表。圖4-1 系統(tǒng)組成方案原理圖5 效益分析5.1 發(fā)電企業(yè)財務(wù)收益率財務(wù)評價是在國家現(xiàn)行財稅制度和價格體系的基礎(chǔ)上，對項(xiàng)目進(jìn)行財務(wù)效益分析，考察項(xiàng)目的盈利能力、清償能力等財務(wù)狀況，以判斷其在財務(wù)上的可行性。本項(xiàng)目裝機(jī)容量為1500kW，采用10kV接入電網(wǎng)，所發(fā)電量全部上網(wǎng)運(yùn)行。分布式光伏綜合電價為1.0元/kW。項(xiàng)目工程靜態(tài)投資按8500元/kW計算，財務(wù)評價數(shù)據(jù)如下：表5-1 財務(wù)指標(biāo)匯總表序號項(xiàng)目名稱（單位）數(shù)值1裝機(jī)容量 （MW）1.52首年發(fā)電量 （MWh）1892.23總投資 （萬元）12754經(jīng)營期平均電價(