江蘇鹽城市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)步鳳鎮(zhèn)40MW分布式光伏發(fā)電項目 項目建議書

...wd......wd......wd...江蘇鹽城市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)步鳳鎮(zhèn)40MW分布式光伏發(fā)電工程建議書鹽城市泰銳德新能源目錄TOC\o"1-3"\h\u29184目錄210987第一章光伏建筑簡介438451.1光伏建筑簡介4210831.1.1光伏建筑一體化〔BIPV〕494361.1.2光伏與建筑有機結(jié)合〔BAPV〕4218851.2光伏建筑優(yōu)勢546361.2.1節(jié)約建筑能耗5235321.2.2補充市電，增強地方供電可靠性5322291.2.3節(jié)能減排6241731.2.4打造城市形象6234021.2.5符合國家政策要求629414第二章工程概述76522.1工程概況733222.1.1工程建設規(guī)模、地點及建設工期 7201002.1.2工程建設地區(qū)概況 71522.1.3屋頂情況分析 831412第三章工程所在地太陽能資源分析10158793.1當?shù)貧庀蠹疤柲苜Y源條件 10304773.1.1中國太陽能資源概況 10151453.1.2鹽城市氣候概況 11309043.1.3區(qū)域氣象條件對本工程及主要設備的影響 11235713.1.4太陽能資源評價 1228891第四章光伏發(fā)電系統(tǒng)技術設計14320444.1設計依據(jù)、標準1488804.2主要設備選型1449714.2.1太陽能組件1469974.2.2逆變器15152204.3光伏發(fā)電系統(tǒng)總體電氣技術方案1684324.4光伏監(jiān)控系統(tǒng)1757904.5系統(tǒng)防雷接地187199第五章發(fā)電量計算及節(jié)能減排分析1933705.1發(fā)電量計算： 19219705.2節(jié)能減排分析 201842第六章鹽城市企業(yè)合作模式〔以40MW為例〕2029946第七章光伏建筑應用實例21312607.1屋頂電站 2117078第八章結(jié)論 2222165第九章建議和支持 22125179.1建議 228569.2政府支持 22第一章光伏建筑簡介1.1光伏建筑簡介1.1.1光伏建筑一體化〔BIPV〕光伏建筑一體化〔BIPV〕是將太陽能發(fā)電產(chǎn)品集成到建筑材料和構(gòu)件中，其不但具有外圍護構(gòu)造的功能，同時又能產(chǎn)生電能供建筑使用。BIPV是將光伏組件作為一種建筑材料應用在建筑物上，BIPV光伏組件是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全和裝飾功能為一身的新型功能性建筑材料。它不但突破了傳統(tǒng)建筑以消極的方法減少能量損失，而且積極利用光伏發(fā)電技術，把太陽光轉(zhuǎn)化為電能，作為一種干凈能源而被人們利用。隨著人們對綠色建筑認識的加深，光伏建筑一體化〔BIPV〕的應用前景將得到進一步拓寬與延伸，成為光伏建筑結(jié)合應用的重要組成局部。1.1.2光伏與建筑有機結(jié)合〔BAPV〕所謂BAPV就是把光伏組件附著在建筑物外表上，以支架等形式固定安裝在原有建筑的外表上。此類建筑一般采用晶體硅標準組件，通過預埋前置件、后置件在不破壞原有建筑的整體風格和建筑構(gòu)造的情況下，安裝在建筑的屋面上，實現(xiàn)發(fā)電功能。圖1-1BIPV示意圖圖1-2BAPV示意圖1.2光伏建筑優(yōu)勢光伏建筑一體化是光伏系統(tǒng)依附于建筑的一種新能源利用形式，其主體是建筑，客體是光伏系統(tǒng)。因此，工程設計應以不損害和影響建筑的效果、構(gòu)造安全、功能和使用壽命為根本原則。光伏建筑一體化工程主要有以下優(yōu)點：1.2.1節(jié)約建筑能耗在閑置的屋頂圍護構(gòu)造上安裝光伏陣列，實現(xiàn)太陽能與建筑一體化，無需額外用地或增建其他設施，適用于人口密集、土地昂貴的城市建筑。由于光伏陣列安裝在屋頂外圍護構(gòu)造上，吸收太陽能，轉(zhuǎn)化為電能，大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負荷，既節(jié)省了能源，又利于保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。1.2.2補充市電，增強地方供電可靠性夏季，處于日照時，由于大量制冷設備的使用，形成電網(wǎng)用電頂峰。而這時也是光伏陣列發(fā)電最多的時候。系統(tǒng)除保證自身建筑用電外，還可以向電網(wǎng)供電，從而緩解頂峰電力需求。由于有光伏陣列和公共電網(wǎng)共同給負載供給電力，增加了供電的可靠性。1.2.3節(jié)能減排在化石能源逐步枯竭、環(huán)境污染日異嚴重、生態(tài)意識不斷增強的今天，實現(xiàn)光電建筑一體化，防止了由于使用一般化石燃料發(fā)電所導致的空氣污染和廢渣污染，不產(chǎn)生固體廢棄物，又能夠優(yōu)化能源構(gòu)造，創(chuàng)造生態(tài)環(huán)境，改善居住條件，還將對建設生態(tài)文明與和諧社會發(fā)揮十分重要的戰(zhàn)略作用。1.2.4打造城市形象太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電是一個前途光明且又極具社會效益的工程。太陽能光電建筑一體化工程的興建不僅能為當?shù)仉娋W(wǎng)填補局部電量缺口，起到節(jié)約傳統(tǒng)能源的作用，更有助于提升整個大冶市的城市形象，提高鹽城市的城市品質(zhì)。1.2.5符合國家政策要求該工程符合國家和省市的產(chǎn)業(yè)政策，有利于保護鹽城市優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境，調(diào)整能源消費構(gòu)造，對新能源產(chǎn)業(yè)開展和完成國家“十三五〞節(jié)能減排目標任務具有積極的意義。第二章工程概述2.1工程概況2.1.1工程建設規(guī)模、地點及建設工期工程擬建地點：江蘇省鹽城市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)步鳳鎮(zhèn)雙創(chuàng)園，中小企業(yè)園，位于經(jīng)度：120.15，緯度：33.35。工程規(guī)模與投資：鹽城市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)步鳳鎮(zhèn)雙創(chuàng)園，中小企業(yè)園廠房屋頂面積約50萬平方米，工程規(guī)劃容量40MWp，實際建設裝機規(guī)模約40MWp，采用BAPV形式，建設在廠房屋頂上；采用全額上網(wǎng)的模式，工程總投資32000萬元，能為當?shù)卣磕陰矶愂占s480萬元。2.1.2工程建設地區(qū)概況鹽城市位于江蘇沿海中部，瀕臨黃海，與南通市、泰州市、揚州市、淮安市、連云港市接壤，境內(nèi)分為3個平原區(qū)：黃淮平原區(qū)、里下河平原區(qū)和濱海平原區(qū)。黃淮平原區(qū)位于蘇北灌溉總渠以北，其地勢大致以廢黃河為中軸，向東北、東南逐步低落。里下河平原區(qū)位于蘇北灌溉總渠以南，串場河以西，本平原區(qū)四周高、中間低。濱海平原區(qū)位于灌溉總渠以南，串場河以東，大致從東南向西北緩緩傾斜。鹽城河流眾多，水網(wǎng)密布，大致以廢黃河為界，分為淮河水系和沂沐泗水系。前者流域面積13700多平方公里，約占全市總面積的91.4%。主要河流有蘇北灌溉總渠、射陽河、黃沙港、新洋港、通榆運河、串場河、灌河等。鹽城歷史長遠。秦代屬東?？ぃ粷h武帝時期建鹽瀆縣，這是鹽城置縣的開端；東晉改名為鹽城，康熙年間劃歸江蘇省。鹽城歷史上鹽、漁、農(nóng)業(yè)較為興旺，尤以產(chǎn)淮鹽著名。先秦到清代中葉，淮鹽一直是封建王朝的主要財源之一。鹽城的手工業(yè)也頗為興旺，明清時期的建湖周氏冶鐵、李氏花炮，東臺曹氏木雕、唐氏羽扇以及濱海的泥彩塑，大豐的西團發(fā)繡和東臺安豐的木芙蓉織品等，在江淮之間是負有盛名的。鹽城屬于亞熱帶向暖溫帶過渡地帶，且海洋性暖濕季風氣候明顯。氣候溫和、四季清楚、日照充足、冷暖有常、雨量適中。年平均氣溫15.6℃。年降雨量980-1100毫米，平均日照時數(shù)為2241－2390小時，無霜期209－218天。2.1.3屋頂情況分析屋面現(xiàn)場考察情況：經(jīng)初步考察，鹽城市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)步鳳鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)屋頂多為彩鋼瓦屋頂,屋頂較為平整。屋面實體圖片如下：圖2.1現(xiàn)場照片一圖2.2現(xiàn)場照片二工程所在地太陽能資源分析3.1當?shù)貧庀蠹疤柲苜Y源條件3.1.1中國太陽能資源概況中國是太陽能資源豐富的國家，全年輻射總量在91.7~2333kWh/m2?年之間，國土總面積2/3以上地區(qū)年日照時數(shù)大于2000小時，全國絕大局部地區(qū)都可以利用太陽能解決生活和生產(chǎn)上的日常需要，光伏發(fā)電開展?jié)摿薮?。圖3-1中國光資源分布圖表3-1中國太陽能資源分布表名稱符號指標kwh/m2.a占國土面積%地區(qū)最豐富I≥175017.4xx大局部，新疆南部以及青海甘肅和內(nèi)蒙古的西部很豐富II1400~175042.7新疆北部，東北地區(qū)以及內(nèi)蒙古東部，華北及江蘇北部，黃土高原，青海和甘肅東部，四川西部至橫斷山區(qū)以及福建廣東沿海一帶和海南島豐富III1050~140036.3東南丘陵區(qū)，漢水流域以及四川，貴州，廣西西部等地區(qū)一般IV＜10503.6川黔區(qū)3.1.2鹽城市氣候概況鹽城市東瀕黃海，氣候溫和，資源豐富，屬于北亞熱帶氣候向南暖溫帶氣候過渡的地帶。主要特點是：季風盛行，四季清楚，雨水豐沛，雨熱同季，日照充足，無霜期長。年平均降水量1000mm左右，年降水日100－115天，年平均氣溫15.6℃，年均日照時數(shù)2200小時，年平均無霜期210天。3.1.3區(qū)域氣象條件對本工程及主要設備的影響本工程選用逆變器的工作溫度范圍為-10~70℃，選用電池組件的工作溫度范圍為-40～85℃。正常情況下，太陽電池組件的工作溫度可保持在環(huán)境溫度加30℃的水平。本工程場區(qū)的多年平均氣溫3.9～28.8℃，多年平均最高溫度39℃，多年平均最低溫度-4.94℃。因此，按本工程場區(qū)極端氣溫數(shù)據(jù)校核，本工程太陽電池組件及逆變器的工作溫度可控制在允許范圍內(nèi)，地區(qū)氣象溫度條件對太陽電池組件及逆變器的安全性沒有影響。根據(jù)GB/T18911-2002《地面用薄膜光伏組件設計鑒定和定型》〔與ICE61646標準等效〕進展核算，到達國家標準的太陽電池組件可經(jīng)受直徑25mm、速度23m/s的冰雹打擊。光伏電池組件生產(chǎn)廠家還可生產(chǎn)滿足直徑35mm、速度39.5m/s的冰雹打擊條件的產(chǎn)品。本工程區(qū)無冰雹日、冰雹大小的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不能對冰雹影響的程度做出直接評價。一般而言，太陽電池組件的鑒定和定型標準保證了太陽電池組件在世界范圍內(nèi)的工程運用，可以認為對本工程也是適用的。本工程對于風荷載的設計取值主要依據(jù)《建筑構(gòu)造荷載標準》GB50009-2001中的附圖〔D.5.3<全國根本風壓分布圖>〕，本工程確定的風荷載設計值為0.35kN/m2〔50年一遇計算〕，并按此設計光伏電池組件的安裝支架及根基等。3.1.4太陽能資源評價按以上分析，太陽能資源評價結(jié)果如下：鹽城市位于江蘇省，全年日照輻射量1562.2kWh/m2，屬于太陽能資源較豐富帶的Ⅲ類地區(qū)，適合開發(fā)太陽能的利用，日照小時數(shù)滿足光伏系統(tǒng)設計要求。根據(jù)行業(yè)標準《太陽能資源評估方法》〔QX/T89-2008〕劃定的等級，可知鹽城市屬于太陽能資源較豐富地區(qū)，適合開發(fā)太陽能的利用，日照小時數(shù)滿足光伏系統(tǒng)設計要求，開展與推廣區(qū)域性光伏電站具有光照資源很豐富的較大優(yōu)勢，適合本工程光伏電站的建設。太陽能發(fā)電是最理想的新能源和綠色電源，發(fā)電安全干凈，對滿足能源需求，改善能源構(gòu)造，減少環(huán)境污染，促進經(jīng)濟開展具有十分重要的作用。第四章光伏發(fā)電系統(tǒng)技術設計4.1設計依據(jù)、標準《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應用技術標準》；《低壓配電設計標準》〔GB50054-95〕；《地面用薄膜光伏組件設計鑒定和定型》〔IEC61646-2008〕；《光伏〔PV〕組件安全鑒定第1局部：構(gòu)造要求》〔GB/T20047.1-2006〕；《光伏〔PV〕組件安全鑒定第2局部：試驗要求〔idtIEC61730-2〕》〔GB/T20047.2〕；《光伏〔PV〕系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》〔GB/T20046-2006〕；《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求》〔GB/T19939-2005〕；《民用建筑電氣設計標準》〔JGJ/T16-92〕；《鋼構(gòu)造設計標準》〔GBJ50017-2003〕；《建筑抗震設計標準》〔GB50011-2001〕；《建筑防雷設計標準》GB50057-94〔2000年版〕；當?shù)氐臍夂?、地理等資料；其他有關國家及地方的現(xiàn)行規(guī)程、標準及標準。4.2主要設備選型4.2.1太陽能組件太陽電池組件亦就是光伏組件，是指工廠生產(chǎn)的可以直接出廠的最小單元。太陽電池組件應具有非常好的耐侯性，能在室外嚴酷的條件下長期穩(wěn)定可靠運行，同時具有高的轉(zhuǎn)換效率和廉價。光伏方陣是由假設干個太陽電池組件串、并聯(lián)而成。各個廠家太陽電池組件的參數(shù)各有不同，設計光伏方陣時，不同特性的組件所需數(shù)量也不同。太陽電池組件的選型直接關系到光伏方陣的設計，太陽電池組件的價格在整個并網(wǎng)光伏電站中的比例占到60%以上，因此選擇優(yōu)質(zhì)高效的太陽電池組件是并網(wǎng)光伏電站可靠運行且提高發(fā)電量的關鍵之一。因此將選用國內(nèi)一線品牌、高效率的多晶硅265W太陽能組件。4.2.2逆變器1〕逆變器選型原則光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關鍵設備，對于提高光伏系統(tǒng)的效率和可靠性具有舉足輕重的作用。光伏并網(wǎng)逆變器的選型主要應考慮以下幾個問題：〔1〕性能可靠，效率高：光伏發(fā)電系統(tǒng)目前的發(fā)電本錢較高，如果在發(fā)電過程中逆變器自身消耗能量過多或逆變失效，必然導致總發(fā)電量的損失和系統(tǒng)經(jīng)濟性下降，因此要求逆變器可靠、效率高，并能根據(jù)光伏組件當前的運行狀況輸出最大功率〔MPPT〕?！?〕要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍：由于太陽電池的端電壓隨負載和日照強度而變化，這就要求逆變電源必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓穩(wěn)定?！?〕具有保護功能：并網(wǎng)逆變器還應具有交流過壓、欠壓保護，超頻、欠頻保護，高溫保護，交流及直流的過流保護，直流過壓保護，防孤島保護等保護功能。〔4〕波形畸變小，功率因數(shù)高：當大型光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，為防止對公共電網(wǎng)的電力污染，要求逆變電源輸出正弦波，電流波形必須與外電網(wǎng)一致，波形畸變小于5%，高次諧波含量小于3%，功率因數(shù)接近于1?！?〕監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集：逆變器應有多種通訊接口進展數(shù)據(jù)采集并發(fā)送到遠控室，其控制器還應有模擬輸入端口與外部傳感器相連，以測量日照和溫度等數(shù)據(jù)，便于整個電站數(shù)據(jù)處理分析。2〕逆變器選型結(jié)論并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的一個關鍵部件，高效的逆變器是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保證，并網(wǎng)逆變器的選型應著重考慮逆變器的可靠性和逆變效率。同時，并網(wǎng)逆變器應具有相關保護功能，且輸出諧波應滿足電網(wǎng)要求。另外，應注意逆變器的效率曲線，即在低輸入功率時逆變器也應保證可靠高效。因此，本工程推薦采用可靠高效的國內(nèi)優(yōu)質(zhì)光伏并網(wǎng)逆變器。光伏并網(wǎng)逆變器原理圖如圖4-2：圖4-2光伏并網(wǎng)逆變器原理圖4.3光伏發(fā)電系統(tǒng)總體電氣技術方案光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由：太陽電池組件、匯流箱、逆變器、并網(wǎng)柜等主要元器件組成，光伏組件發(fā)出直流電集中至匯流箱，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，直接并入電網(wǎng)，供負載使用，圖4-3為光伏發(fā)電系統(tǒng)原理構(gòu)造圖。圖4-3系統(tǒng)原理構(gòu)造圖4.4光伏監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)可采集直流側(cè)電壓、電流，電網(wǎng)各相電壓、電流，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的每日發(fā)電量、總發(fā)電量等，氣象數(shù)據(jù)由專門的采集系統(tǒng)采集輻照度、風向、風速、環(huán)境溫度、組件溫度等相關數(shù)據(jù)。本監(jiān)控系統(tǒng)可以外接液晶顯示屏，安放于園區(qū)廣場或者大樓等顯眼處，使光伏系統(tǒng)每天發(fā)電量、節(jié)能減排等數(shù)據(jù)一目了然，起到更好的宣傳教育作用。圖4-4光伏監(jiān)控系統(tǒng)4.5系統(tǒng)防雷接地1〕太陽能光伏組件與金屬屋面及建筑物主體避雷系統(tǒng)做可靠連接，能夠有效的將入侵雷電導入大地。2〕所有布置的線槽金屬外殼與建筑物主體接地系作可靠接地連接，起到有效防雷和削減雷電影響。3〕太陽能電池直流側(cè)均采用防雷電涌保護器，起到防雷擊保護作用。針對沿直流輸入線侵入的感應雷在太陽電池方陣的匯線盒內(nèi)進展一級防雷保護，安裝防雷過電壓浪涌保護器，起到保護光伏系統(tǒng)作用。4〕逆變器交流輸出側(cè)逆變器有防雷、過壓、欠壓、漏電等各種保護功能，起到防雷擊保護作用；同時逆變器交流輸出與外部公共電網(wǎng)并接，外部公共電網(wǎng)的防雷系統(tǒng)起到有效地保護。第五章發(fā)電量計算及節(jié)能減排分析5.1發(fā)電量計算：本系統(tǒng)在大冶市開發(fā)區(qū)企業(yè)屋頂安裝非晶硅電池組件，假設以50MW裝機容量計算，總功率為40000kwp。年發(fā)電量計算如下〔*具體根據(jù)工程裝機量修改〕：發(fā)電量Q=P×R×ηs÷R0式中：P-系統(tǒng)直流總功率40000kwp；R-不同區(qū)域所承受的年太陽總輻射量1562.2kwh/m2；ηs-光伏系統(tǒng)發(fā)電效率0.80；R0-標準日照輻射強度即1kw/m2。其中，ηs=K1×K2×K3×K4×K5K1-光電電池運行性能修正系數(shù)；K2-灰塵引起光電板透明度的性能修正系數(shù)；K3-光電電池升溫導致功率下降修正系數(shù)；K4-導電損耗修正系數(shù)；K5-逆變器效率；經(jīng)計算，本光伏發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量Q=40000×1562.2×0.80÷1=49990400kWh。≈4999.04萬度即年發(fā)電量為4999.04萬度。5.2節(jié)能減排分析項目數(shù)量備注規(guī)劃裝機容量〔kWp〕40000根據(jù)專家統(tǒng)計：每節(jié)約1度電，就相應節(jié)約了0.335千克標準煤，同時減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。根據(jù)BP中國碳排放計算器提供的資料：節(jié)約1升柴油等于減排2.63千克二氧化碳。發(fā)電量〔萬KWh〕年平均4999.0425年總量124976節(jié)省標煤〔噸〕每年16746.78425年累計418669.6減排CO2〔噸〕每年4984.04325年累計124601.072減排SO2〔噸〕每年149.9725年累計3749.28減排氮氧化物〔噸〕每年74.9925年累計1874.64減排煙塵〔噸〕每年1359.7425年累計33993.47第六章鹽城市企業(yè)合作模式〔以40MW為例〕鹽城市泰銳德新能源與鹽城市具備安裝條件的企業(yè)擬采用租賃企業(yè)屋頂?shù)暮献髂Ｊ?，鹽城市泰銳德新能源全額投資光伏電站，鹽城市泰銳德新能源通過太陽能發(fā)電全額上網(wǎng)的模式、獲得發(fā)電收益，而當?shù)仄髽I(yè)通過出租屋頂獲得租金收益，給當?shù)卣畮碡斦杖?，?jié)能減排社會效益相當明顯。第七章光伏建筑應用實例目前，光伏建筑一體化工程在國內(nèi)外開展迅速，在工業(yè)廠房、光伏幕墻、展覽會館、商業(yè)中心等各類建筑上都有成功的應用案例。7.1屋頂電站圖7-1屋頂電站樣榜圖7-2屋頂電站樣榜第八章結(jié)論綜上所述，本工程建設于太陽能資源較豐富的江蘇省鹽城市，具備良好的前期根基條件和技術支撐，符合國家節(jié)能減排開展新能源的政策，有利于保護大冶市優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境，調(diào)整能源消費構(gòu)造，對新能源產(chǎn)業(yè)開展和完成“十三五〞節(jié)能減排目標任務具有積極的意義。工程建設條件落實有保障、技術可行、經(jīng)濟效益較好，符合可持續(xù)開展戰(zhàn)略思想，是一個理想的投資工程，建議鹽城市在綜合考慮經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益的根基上，積極推動本工程投資建設。第九章建議和支持9.1建議建議發(fā)改委和供電局在工程批復和電站并網(wǎng)做到申報流程簡單，程序易操作。9.2政府支持鹽