大連皇家海灣國際酒店297kW屋頂分布式光伏發(fā)電項目項目建議書

保定中泰新能源科技有限公司PAGE54大連皇家海灣國際酒店297kW屋頂分布式光伏發(fā)電項目項目建議書二〇一八年一月TOC\o"1-3"\h\u13127第一章概述 337351.項目名稱 4220162.建設(shè)地點 4281393.項目建設(shè)地點自然條件 4115603.1地理方位 497643.2氣候環(huán)境 4297043.3太陽能資源 5297044.建設(shè)規(guī)模 7分布式光伏發(fā)電設(shè)計方案81.總體設(shè)計方案82.光伏組件選型83.逆變器選型1121696第三章效益分析 13155991.發(fā)電量估算 132.投資收益分析1452493.節(jié)能減排計算 1521696第四章結(jié)論分析 16155991.節(jié)能降耗分析 16269912.社會穩(wěn)定分析 1652493.建筑利用率 17

第一章概述1.項目名稱大連皇家海灣國際酒店297kW屋頂分布式光伏發(fā)電項目建設(shè)地點大連市項目建設(shè)地點自然條件3.1地理方位大連是京津的門戶，北依\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"營口市，南與\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"山東半島隔海相望，與\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"日本、\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"韓國、\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"朝鮮和\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"俄羅斯遠東地區(qū)相鄰，位置在120°58'至123°31'，北緯38°43'至40°10'之間。全市總面積12574平方公里，其中老市區(qū)面積2415平方公里。區(qū)內(nèi)山地丘陵多，平原低地少，整個地形為北高南低，北寬南窄。3.2氣候環(huán)境大連市位于北半球的暖溫帶地區(qū)，具有海洋性特點的暖溫帶大陸性\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"季風(fēng)氣候，是東北地區(qū)最溫暖的地方，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明。年平均氣溫10.5℃，極端氣溫最高37.8℃，最低-19.13℃。\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"年降水量550-950毫米，2013年日照總時數(shù)為2500-2800小時。其中8月最熱，平均氣溫24℃，日最高氣溫超過30℃的天數(shù)只有10至12天。1月最冷，平均氣溫-5℃，極端最低氣溫可達-21℃左右。60%-70%的降水集中于夏季，多暴雨，且夜雨多于日雨，年日照時數(shù)平均1314小時。3.3太陽能資源3.3.1我國太陽能資源我國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4kWh/m2天以上，與同緯度的其它國家相比，和美國類似，比歐洲、日本優(yōu)越得多。I、II、III類地區(qū)約占全國總面積的2/3以上，年太陽輻射總量高于5000MJ/m2，年日照時數(shù)大于2000h，具有利用太陽能的良好條件。太陽能資源是以太陽總輻射量表示的，一個國家或一個地區(qū)的太陽總輻射量主要取決所處緯度、海拔高度和天空的云量。根據(jù)《太陽能資源評估方法》（QX/T00389-2008），太陽能資源豐富程度等級劃帶分布如下圖2.1-1及表2.1-1。項目所在地項目所在地圖2.1-1中國水平面太陽輻射分布圖表2.1-1中國水平面太陽輻射等級劃分表等級資源帶號年總輻射量（MJ/m2）年總輻射量（kWh/m2）平均日輻射量（kWh/m2）最豐富帶I≥6300≥1750≥4.8很豐富帶II5040–63001400–17503.8–4.8較豐富帶III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.9從大興安嶺南麓向西南穿過河套，向南沿青藏高原東側(cè)直至西藏南部，形成一條等值線。此線以西為太陽能日照豐富地區(qū)，年日照時≥3000小時，這是這些地區(qū)位處內(nèi)陸，全年氣候干旱、云量稀少所致。按照全國太陽能日照資源分為：最豐富帶（≥3000小時/年）、很豐富帶（2400-3000小時/年）、較豐富帶（1600-2400小時/年）和一般帶（≤1600小時/年）4個區(qū)域。我國全年日照時數(shù)分布圖如圖2.1-2所示：圖2.1-2我國全年日照時數(shù)分布圖根據(jù)氣象部門的調(diào)查測算：我國太陽能年總輻射量最大值在青藏高原，高達10100MJ/m2，最小值在四川盆地，僅3300MJ/m2。3.3.2本項目所在地光照條件本項目所處的大連地區(qū)太陽能資源情況屬于太陽能資源較好的區(qū)域。根據(jù)資源豐富程度等級劃分，該區(qū)域?qū)儆诙悺百Y源豐富區(qū)”，具有一定的開發(fā)價值。因本階段沒有收集到相關(guān)氣象站輻射數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，故本階段借助RETScreenExpert軟件NASA數(shù)據(jù)進行項目場址光資源分析。4.建設(shè)規(guī)模本項目規(guī)劃擬建光伏電站總?cè)萘繛?97kW。共選用1100塊270Wp的多晶硅光伏組件，使用組串式逆變器，1臺配電箱接入就近的變壓器低壓側(cè)。以自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式開發(fā)。第二章分布式光伏發(fā)電設(shè)計方案1.總體設(shè)計方案本次規(guī)劃分布式光伏發(fā)電容量為297kWp，項目建設(shè)于大連皇家海灣國際酒店樓頂。掉因金屬瓦片屋面及因高出平屋面部分造成的陰影遮擋等不可利用屋面，預(yù)計裝機容量為297kW。分布式光伏發(fā)電設(shè)計符合下述原則：1、根據(jù)實際地理情況科學(xué)合理選擇光伏組件、逆變器；2、系統(tǒng)的可靠性、安全性高，自動化程度高；3、具備組件故障自動識別能力，提高系統(tǒng)維護效率。每個發(fā)電單元的接線系統(tǒng)分為直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)。其中直流系統(tǒng)是指光伏組件與逆變器輸入直流側(cè)所構(gòu)成的系統(tǒng)。1#樓為頂平屋頂，按最佳傾角安裝，每20塊270Wp多晶硅光伏組件串聯(lián)為1個組串回路，共26個組串，共裝機140.4kW；2#樓為鋁板屋頂，按平鋪安裝，每20塊270Wp多晶硅光伏組件串聯(lián)為1個組串回路，共29個組串，共裝機156.6kW；組串接入逆變器輸出交流電源；交流系統(tǒng)是指逆變器輸出交流側(cè)與匯流箱、并網(wǎng)柜構(gòu)成的系統(tǒng)。2.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、運行可靠的前提下，結(jié)合電站周圍的自然環(huán)境、施工條件、交通運輸?shù)臓顩r，選用行業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)光伏組件類型。目前，技術(shù)相對成熟的光伏組件主要包括晶體硅光伏組件、薄膜光伏組件以及高倍聚光型光伏組件三種。晶體硅光伏組件的代表性產(chǎn)品主要有單晶硅光伏組件（Mono-Si）和多晶硅光伏組件（Poly-Si）；薄膜光伏組件的代表性產(chǎn)品主要有非晶硅光伏組件（a-Si）、碲化鎘光伏組件（CdTe）和銅銦鎵硒光伏組件（GIGS）；高倍聚光型光伏組件的代表性產(chǎn)品主要為砷化鎵光伏組件（AsGa）。光伏電池分類有基本分類、結(jié)構(gòu)分類、用途分類，工作方式分類等四大類分類方法。1）基本分類：晶體硅光伏電池、硅基薄膜光伏電池、化合物光伏電池和有機半導(dǎo)體光伏電池。2）按結(jié)構(gòu)分類：同質(zhì)結(jié)光伏電池、異質(zhì)結(jié)光伏電池。3）按用途分類：空間光伏電池、地面光伏電池。4）按工作方式分類：平板光伏電池，聚光光伏電池。幾種主要的光伏電池板見圖3.2-1。單晶硅太陽電池多晶硅太陽電池非晶硅薄膜太陽電池高倍聚光太陽電池圖3.2-1幾種光伏電池板圖1）晶體硅光伏組件晶體硅光伏組件是目前工程應(yīng)用最廣的組件類型，已實現(xiàn)商業(yè)化。單晶硅光伏組件制造工藝成熟，大規(guī)模生產(chǎn)下和電池效率較高，可達16%以上，且穩(wěn)定性好。因效率較高，相同裝機容量下光伏方陣占地面積小，但組件成本高。多晶硅光伏組件轉(zhuǎn)化效率略低于單晶硅光伏組件，但大規(guī)模生產(chǎn)下組件效率也可達15%以上。與單晶硅光伏組件相比，多晶硅光伏組件雖然效率有所降低，但是節(jié)約能源、節(jié)能硅原料，工藝成本與轉(zhuǎn)化效率的平衡關(guān)系相對較優(yōu)。2）薄膜光伏組件薄膜光伏組件的優(yōu)勢主要有：弱旋旋光性好、材料省且工藝簡單。非晶硅光伏組件是在不同襯底上附著非晶太硅晶粒制成的。硅材料消耗少且工藝簡單，襯底廉價，薄膜化較易實現(xiàn)。組件產(chǎn)品具有弱旋旋光性好、受高溫影響小的特性。但非晶硅光伏組件轉(zhuǎn)化效率遠低于晶體硅光伏組件，且衰減較快。目前技術(shù)相對成熟的薄膜光伏組件還有銅銦鎵硒光伏組件（GISG）和碲化鎘光伏組件（CdTe）等。薄膜光伏組件可在玻璃、不銹鋼或塑料襯底上制備，在建筑一體化及特殊場所有較好的適應(yīng)性。因價格及光伏建筑一體化優(yōu)勢，薄膜光伏組件在一些工程中有較廣的應(yīng)用。3）聚光型光伏組件聚光太陽電池組件由聚光太陽電池、聚光器、太陽光追蹤器組成。聚光太陽電池，與普通太陽電池略有不同，因需耐高倍率的太陽輻射，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)計等方面都要進行一些特殊考慮。最理想的材料是砷化鎵，其次是單晶硅材料。一般硅晶材料只能吸收太陽光譜中400～1,100nm波長的能量，砷化鎵可吸收較寬廣的太陽光譜能量，三結(jié)面聚光型太陽電池可吸收300～1900nm波長的能量，相對其轉(zhuǎn)換效率可大幅提升，其太陽能能量轉(zhuǎn)換效率可達30%～40%。整個裝置的轉(zhuǎn)換效率為17%～25%。聚光太陽電池必須要在位于透鏡焦點附近時才能發(fā)揮功能，因此為使模塊總是朝向太陽的方位，必須配置太陽追蹤系統(tǒng)，聚光器的跟蹤裝置一般采用光電自動跟蹤。此設(shè)計雖然可以提高轉(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）以及太陽光追蹤系統(tǒng)的重量及體積較大等不足的特點。聚光裝置可有效地減少晶體硅電池板的面積，從而降低成本，但跟蹤裝置將會使得造價有所增加，加上運行階段傳動裝置的維護費用和能耗，工程造價反而會增加，目前在小范圍內(nèi)有示范性應(yīng)用。同時，聚光裝置不能利用散射光能量，不適合在散射輻射所占總輻射比例較高的地區(qū)使用。聚光型光伏組件的主要缺點是需配置聚光裝置及高精度跟蹤裝置，建設(shè)成本及運行維護成本較高。目前的工程應(yīng)用中，晶體硅光伏組件占主導(dǎo)地位，薄膜光伏組件和聚光型光伏組件只在部分工程中應(yīng)用。各光伏組件的性能見表3.2-1。表3.2-1各類光伏組件性能表電池類型商用效率實驗室效率優(yōu)缺點晶體硅單晶硅16～20%24%優(yōu)點：轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好缺點：成本相對略高多晶硅14～19%20.30%優(yōu)點：成本較單晶硅組件低缺點：轉(zhuǎn)換效率較單晶硅略低薄膜電池非晶硅5～11%13%優(yōu)點：弱旋旋光性能好、成本低缺點：轉(zhuǎn)換效率較低、衰減快碲化鎘8～10%15.80%優(yōu)點：成本低缺點：轉(zhuǎn)換效率較低、衰減快、鎘有劇毒銅銦鎵硒10～14%15.30%優(yōu)點：成本低缺點：原材料有毒、大面積生產(chǎn)困難聚光電池砷化鎵20～30%40%優(yōu)點：轉(zhuǎn)化效率高缺點：成本高、需配備聚光及跟蹤裝置晶體硅電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高的特點，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項目。薄膜光伏組件相對晶體硅光伏組件而言，光伏組件轉(zhuǎn)換效率較低，建設(shè)占地面積大，現(xiàn)階段已不具備價格優(yōu)勢，而其他原料的薄膜光伏組件比非晶硅薄膜光伏組件的價格更高。在目前的市場售價情況來看，太陽電池組件的售價主要以“峰瓦”為單位，即每瓦單晶硅電池與多晶硅電池價格基本接近。綜合考慮以上各種因素，本工程采用擬選用多晶硅光伏組件。根據(jù)上述分析，本工程選用多晶硅光伏組件容量270Wp。本工程采用的多晶硅光伏組件基本參數(shù)如下：表3.2-2多晶硅光伏組件單塊參數(shù)尺寸（mm）1640*990*35峰值功率（Wp）270開路電壓（V）38.17峰值電壓（V）31.13短路電流（A）9.18峰值電流（A）8.67短路電流溫度系數(shù)（%/℃）+0.058開路電壓溫度系數(shù)（%/℃）-0.33最大功率溫度系數(shù)（%/℃）-0.41重量（kg）18預(yù)留線纜長度(mm)1000工作溫度（℃）-40~+85最大系統(tǒng)電壓（VDC）10003.逆變器選型逆變器是光伏電站的核心設(shè)備之一，其基本功能是將光伏組件輸出的直流電轉(zhuǎn)換成滿足并網(wǎng)要求的交流電。同時，逆變器還具有最大功率跟蹤控制、防孤島運行等功能。表3.2-3不同功率逆變器主要技術(shù)參數(shù)表所選用逆變器，其諧波電流含量需小于3%，滿足《國家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的要求。第三章效益分析1.系統(tǒng)能效計算分析發(fā)電量估算根據(jù)《GB50797光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》，光伏發(fā)電站發(fā)電量可按下式計算：式中，——水平面太陽能總輻照量（kWh?h/m2，峰值小時數(shù)）；——發(fā)電量（kW?h）；——標準條件下的輻照度（常數(shù)=1kW?h/m2）；——組件裝機容量（kWp）——綜合效率。綜合效率系數(shù)K包括：光伏組件類型修正系數(shù)、光伏方陣的傾角、方位角修正系數(shù)、光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率、光照利用率、逆變器效率、集電線纜損耗、升壓變壓器損耗、光伏組件表面污染修正系數(shù)、光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)。1）關(guān)于綜合效率系數(shù)K的計算η1為光伏組件類型修正系數(shù)，一般晶體硅電池取1.0；η2為光伏方陣的傾角、方位角修正系數(shù)，由于此處已經(jīng)將水平面太陽輻射量轉(zhuǎn)化為光伏方陣陣列表面的太陽輻射量，計算發(fā)電量采取的是光伏方陣陣列表面的太陽輻射量，罩棚組件平鋪傾角為0°，修正系數(shù)取85%，方位角為41°，修正系數(shù)取92%；η3為光伏發(fā)電系統(tǒng)可用率，根據(jù)經(jīng)驗，一般取98%；η4為光照利用率，由于本方案中光伏系統(tǒng)設(shè)計符合相關(guān)設(shè)計標準，滿足在項目地真太陽時上午9時至下午15時內(nèi)無陰影遮擋，因此，取1.0。η5為逆變器利用率，本方案中選取的逆變器效率為99.5%。η6為集電線纜效率修正系數(shù)，本設(shè)計方案中線路損耗約3%，即集電線纜效率約為97%；Η7為光伏組件表面臟污修正系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗，一般取95%。Η8為光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)，綜合考慮所選用組件的溫度系數(shù)、組件失配損失等因素，此處選取光伏組件轉(zhuǎn)換效率修正系數(shù)93%。綜上所述，罩棚發(fā)電系統(tǒng)綜合效率系數(shù)K1等于上述各部分效率的乘積，即：K=η1×η2×……×η8≈80%2）系統(tǒng)發(fā)電量的衰減光伏組件的輸出功率在光照及常規(guī)大氣環(huán)境中使用會有衰減，根據(jù)本項目擬采用的多晶硅太陽電池組件性能，最大極限按系統(tǒng)25年輸出功率衰減20.0%計算。3）并網(wǎng)光伏系統(tǒng)發(fā)電量的測算本項目的光伏組件在罩棚彩鋼瓦屋頂采用平鋪方式直接安裝，在站房水泥屋頂采用30°傾斜安裝。本項目擬采用塊270Wp多晶硅光伏組件，光伏系統(tǒng)安裝總?cè)萘?97Wp，結(jié)合系統(tǒng)總效率及太陽輻射數(shù)據(jù)，根據(jù)式1可以計算出每年的發(fā)電量和年均發(fā)電量，即：計算結(jié)果Ep=297*1314*0.8=312206.4kWh根據(jù)計算結(jié)果，本項目理論年平均發(fā)電量為205.47萬kWh，年均等效發(fā)電小時數(shù)為1027.3h，年總發(fā)電量為。年份每年衰減率（%）每年發(fā)電量(kwh）等效發(fā)電小時數(shù)（h）理論計算312206.4012.5305962.271030.220.7303187.101020.830.7300411.941011.540.7297636.771002.150.7294861.60992.860.7292086.43983.570.7289311.26974.180.7286536.10964.890.7283760.93955.4100.7280985.76946.1110.7278904.38939.1120.7276823.01932.1130.7274741.63925.1140.7272660.26918.0150.7270578.88911.0160.7268497.50904.0170.7266416.13897.0180.7264334.75890.0190.7262253.38883.0200.7260172.00876.0210.7258090.62869.0220.7256009.25862.0230.7253927.87855.0240.7251846.50848.0250.7249765.12841.025年總和20%6899761.4423231.525年平均275990.46929.32.投資收益分析2.1補貼電價電價補貼計算（按自發(fā)自用無余電上網(wǎng)計算）自發(fā)自用補貼電價：0.37（20年國家補貼）+0.8（企業(yè)用電價格）=1.25元/度項目收益：20年總收益=563.01萬度*1.25元/度(20年國家補貼電價收益)=703.76萬元后5年收益=126.96萬度*0.8元/度=101.57萬元3.節(jié)能減排計算分布式太陽能項目裝機容量為297kW，整個系統(tǒng)25年總發(fā)電689.98萬度，每發(fā)一萬度電就可以替代3.6噸標準煤，這樣25年就節(jié)省了2483.91噸標準煤，同時年可以減排的有害氣體如下；總發(fā)電量（kWh）：6899761.44煤的價格（元/噸）700.00節(jié)約標準煤(t):2483.91節(jié)約效益（元）：1738739.88減排二氧化碳（t）：6102.23減排效益（元）：1272315.33減排二氧化硫（t）：40.98減排效益（元）：51640.57減排氮化物（t）：38.75減排效益（元）：77498.12減排粉塵（t）：23.85減排效益（元）：13115.07參數(shù)二氧化碳二氧化硫氮化物粉塵總體減排效益（元）：3153308.98排放系數(shù)（/t）2.60.00870.00740.017單位減排效益（元）208.5126020