黄石燕舞药业400kW光伏电站项目建议书.docx
《黄石燕舞药业400kW光伏电站项目建议书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黄石燕舞药业400kW光伏电站项目建议书.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
黄石燕舞药业400kW光伏电站项目建议书
黄石燕舞药业424kWp光伏电站
项目建议书
黄石晶贝新能源有限公司
二零一六年七月·黄石
第一章总论
一、项目概况
1、项目名称
黄石燕舞药业有限公司424kWp分布式光伏电站项目。
2、项目建设地点
本项目建设地点为黄石燕舞药业有限公司黄金山开发区金山大道厂区库房屋顶。
4、项目规模
本项目逆变器总装机容量为400kW，具体装机容量以施工设计阶段的接入方案为准。
5、项目发电模式
自发自用余电上网
6、项目关键技术
本项目采用目前市场主流的265Wp多晶硅组件、逆变器、就近接入厂区内的变压器低压侧。
二、项目建设背景
为促进我国光伏应用的发展，把中国从一个光伏生产大国变成一个光伏应用大国，国家制定了一系列激励政策：
2006年《可再生能源法》、国家发展改革委员会《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》（实施细则）、国家电力监管委员会2007年第25号令《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》、国家发改委《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、发改委能源局（2007）2898号文件《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》等。
2009年3月财政部《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、2009年7月财政部、科技部、国家能源局联合发布的《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》、2011年国家发展改革委《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》，大力推动光伏开发应用建设；2011年，国家发改委发布《产业结构调整指导目录》，首次将新能源作为单独门类列入指导目录的鼓励类，太阳能光伏发电位列其中。
2012年9月12日，国家能源局颁布《太阳能发电发展"十二五"规划》明确提出，政府将积极鼓励依托现有科研机构和技术创新能力基础好的企业，支持国家太阳能光伏建设事业发展。
2013年8月26日，国家发改委就颁布《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》（发改价格[2013]1638号）“对分布式光伏发电项目，实行按照发电量进行电价补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元。
电价补贴标准的执行期限原则上为20年。
”
除了国家政策之外，截止目前，全国已有14省54市（区）相继出台了地方性的光伏补贴政策。
2015年6月19日，湖北省物价局、湖北省能源局联合发布《省物价局省能源局关于对新能源发电项目实行电价补贴有关问题的通知》（鄂价环资[2015]90号文件），在2015年底前全部建成并网的分布式光伏发电项目每千瓦时补贴0.25元，补贴时间暂定5年。
2015年12月31日，黄石市发布了关于《黄石市太阳能光伏发电项目资金补贴实施细则的通知》（黄发改能源{2015}313号文件），对建成并网的分布式光伏发电项目按每0.1元/度进行补贴，凡是使用黄石市本地产品的按比例每0.1元/度再补贴，补贴时间为10年。
第二章项目建设的必要性和条件
一、项目建设必要性
1.1、项目建设可将闲置的屋顶利用起来
在屋顶上建设光伏电站可将长期闲置的屋顶利用起来，并且对企业生产、建筑结构、周边生态环境不会产生不良影响。
1.2、项目建设可在一定程度上缓解用电压力
本项目建成后，年均发电量为43万度，能在一定程度上缓解企业用电压力，并且光伏电站对电费削峰也有着重要的作用。
1.3、光伏电站可成为企业新的经济增长点
建设光伏电站是一种“低风险、稳收益、长回报”的投资行为，特别是在国家在地方补贴政策的大力扶持之下，投资回收期较短。
光伏电站收益相对稳定，风险较小，不受市场经济及环境条件影响。
1.4、响应国家节能减排号召，提升企业公众形象
建设光伏电站积极响应了国家节能减排号召，可在一定程度上完成国家、省市下达的节能指标，缓解企业的减排压力。
本项目对分布式光伏发电项目在企业屋顶推广及应用有着重要的意义，示范效益显著，将成为重要的参观、学习、教育基地，大大提升企业公众形象。
二、太阳能资源
黄石地处中纬度，太阳辐射季节性差别大，远离海洋，其气候特征冬冷夏热、四季分明，光照充足，热能丰富，雨量充沛，为典型的亚热带大陆性季风气候。
黄石年平均气温17℃。
无霜期年平均264天，年平均降水量1382.6毫米，年平均降雨日132天左右，全年日照1666.4-2280.9小时，占全年月日可照射时数的31℅-63℅。
1993-2013年黄石地区平均日照时间（数据来源黄石气象局）
月 份
上 旬
中 旬
下 旬
合 计
1
28.1
19.6
32.7
80.4
2
33.9
29.1
20.4
83.4
3
39.3
31.6
40.6
111.5
4
41.1
43.6
51.1
135.8
5
53.3
47.6
52.3
153.2
6
42.1
48.3
45.6
136.0
小计
700.3
7
58.7
57.5
75.5
191.7
8
67.1
53.0
60.3
180.4
9
56.0
52.2
51.1
159.3
10
48.1
41.9
48.2
138.2
11
48.7
36.5
37.0
122.2
12
36.5
34.0
40.0
110.5
小计
902.3
合计
1602.6
20年平均日照时间：
1602.6小时；最多日照时间：
1795.9小时（2008年）；最少日照时间：
1463.3小时（2012年）
黄石气象站不具有太阳辐射数据，对于太阳辐射直射、散射比通过meteonorm数据库获得，结果见下。
黄石meteonorm太阳辐射数据
故本项目我们取黄石地区的年辐照量数据为1160kWh/m²/年
第三章项目建设方案
本项目总装机容量为424kWp，项目整体遵循“分布发电、集中并网、多点并网”的原则，项目最终并网接入方案需与电网公司勘察协商后确定。
一、系统组成
本项目建设在黄石燕舞药业有限公司金山大道新厂区，两座库房屋顶，其中东面库房屋顶面积为28*72=2016m2，西面库房屋顶面积为28*81=2268m2。
拟在两座库房各建设212kWp，各采用光伏组件800块，其中20块组件串联构成一个组串，计40并，每20并组串并联接入一台100kW并网逆变器。
本系统合计4台100kW并网逆变器，采用一个并网点。
系统线路借用建筑原有电缆桥架及电缆沟。
光伏并网发电系统主要组成如下：
（1）光伏电池组件及其支架；
（2）光伏汇流箱；
（3）交直流配电柜；
（4）光伏并网逆变器；
（5）系统的通讯监控装置；
（6）系统的防雷及接地装置；
（7）系统的连接电缆及防护材料。
二、光伏组件方阵设计
2.2.1.光伏组件选型
光伏发电系统通过将大量的同规格、同特性的太阳能电池组件，经过串联成一串以达到逆变器额定输入电压，再将这样的若干串电池板并联达到系统预定的额定功率。
从而实现整个光伏电站系统的发电功能。
太阳能电池种类繁多，形式各样，按基体材料分类主要有以下几种：
硅太阳电池、化合物半导体太阳电池、有机半导体太阳电池、薄膜太阳电池等。
其中晶硅类太阳能电池由于制造技术成熟、成品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。
本项目考虑到多晶硅电池板技术发展较快，国内外尚有较大规模应用的实例，发展前景看好，根据本工程规模、场地条件及太阳辐射条件，经综合分析，本工程拟全部采用多晶硅电池组件。
本工程暂选用多晶硅太阳能电池组件。
项目选择国际一线品牌多晶硅光伏组件，规格为265Wp。
表3265Wp多晶硅光伏组件技术参数表
规格型号
DBP-265-P
开路电压Voc（V）
38.26
短路电流Isc（A）
9.00
最大功率点电压Vmp（V）
31.11
最大功率点电流Imp（A）
8.52
峰值功率Pm（Wp）
265
短路电流温度系数（ISC）
0.059%/℃
开路电压温度系数（VDC）
-0.33%/℃
峰值功率温度系数（PMAX）
-0.41%/℃
工作温度范围
-40to+85℃
最大系统电压
1000VDC
额定工作电流温度NOCT
45℃±2℃
连接器
MC4
接线
600mm，TUV1x4.0mm2
电池片
多晶硅电池156×156mm
电池片数量及排列方式
60（6×10）
尺寸（mm）
1650×991×40
重量（kg）
18.2
组件效率（%）
16.21%
适用范围
光伏电站
参考实物图片
其主要技术特点如下所示：
●光伏组件在正常条件下绝缘电阻不低于200MΩ；
●光伏组件受光面有较好的自洁能力；表面抗腐蚀、抗磨损能力满足相应的国标要求；
●组件使用寿命不低于25年；
●光伏组件强度测试，按照IEC61215光伏组件的测试标准10.17节中钢球坠落实验的测试要求，可以承受直径，质量7.53克±5%的冰雹以23m/s速度撞击。
撞击后无严重外观缺陷；
●光伏组件防护等级达到IP65；
●连接盒采用满足IEC标准的电气连接，采用工业防水耐温快速接插，防紫外线阻燃电缆；
●组件的封层中没有气泡，组件的封层中的脱层在某一片电池与组件边缘没有形成一个通路，气泡或脱层的几何尺寸和个数符合相应的产品详细规范规定；
●组件在外加直流电压1150V时，保持1分钟，无击穿、闪络现象（IEC6121510.3.4）；
●采用EVA、玻璃等层压封装的组件，EVA的交联度大于65%，EVA与玻璃的剥离强度大于30N/cm²。
EVA与组件背板剥离强度大于15N/cm²。
2.2.2.光伏组件阵列安装方式
太阳电池方阵的发电量与阳光入射强度有关，当光线与太阳电池方阵平面垂直时发电量最大，随着入射角的改变，发电量会明显下降。
目前国内外为了提高系统的发电量，会使用跟踪装置，将太阳能最大程度的转化为电能。
太阳跟踪装置主要有两种，一种是单轴跟踪，即东西方向转动跟踪太阳；另一种为双轴跟踪，即既有东西向跟踪，同时太阳板倾角也随季节的不同而改变。
一般来说，采用自动跟踪装置可提高发电量20%-40%左右。
固定倾角模式与跟踪模式相比具有：
初期投资低，免维护等优点。
由于自动跟踪的投资较高，且维护费用较大。
目前国内使用较多的还是最佳倾角下的固定倾角模式。
本项目的安装为与原建筑屋面结合的方式，考虑到原屋面的承重问题和厂房屋面的综合利用率，本工程将采用固定倾角方式。
2.2.3.光伏方阵倾斜面太阳能辐射量计算
水平面太阳总辐射量等于水平面的直接辐射量与散射辐射量之和。
而倾斜安装的光伏组件表面上所接收到的辐射量包括倾斜面的直接辐射量、散射辐射量及反射辐射量。
从气象站得到的太阳辐射量的资料，一般均为水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏方阵倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。
对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射量与倾角有关，一般先将水平面太阳总辐射量分解为直接辐射量和散射辐射量，再采用Klein的天空各向同性模型，可以计算得出倾斜面的直接辐射量、散射辐射量和反射辐射量。
式中
-----------倾斜面上的月平均太阳总辐射量；
-----------水平面上的月平均太阳直射辐射量；
-----------倾斜面与水平面上的日太阳直射辐射量之比的月平均值；对于北半球朝向赤道的倾斜面上，
式中
-----------为项目所在地纬度；
-----------为方阵倾角；
-----------为赤纬角；
----------为各月代表日的日落时角；
通过计算得出各角度下，黄石地区固定倾角支架在24度时全年的辐照量最大。
2.2.4.光伏组件组串设计
根据本项目安装在黄石燕舞药业黄金山厂区库房混泥土屋顶。
光伏组件串联组数的确定主要依据其工作电压、开路电压、当地温度和瞬时辐射强度对开路电压、工作电压的影响来分析：
本工程所选50kw组串式逆变器输入电压MPPT工作范围为200V-1000V；直流电压工作范围200V-1100V。
265Wp多晶硅电池组件开路电压38.26V，最佳工作电压31.11V，开路电压温度系数-0.33%/K。
（1）电池组件计算参数
组件及线路损耗、尘埃遮挡等电压损失4%。
项目地历史最低环境温度为：
t=-12.7℃
项目地历史最高环境温度为：
t`=39.6℃
（2）电池组件组合计算
计算公式：
N≤Vmpptmax/{Vpm*[1+（t-25）*Kv]}
N≥Vmpptmin/{Vpm*[1+（t`-25）*Kv]}
式中：
Vmpptmax----逆变器MPPT电压最大值；
Vmpptmin----逆变器MPPT电压最小值；
Voc-----电池组件开路电压；
Vmp----电池组件最佳工作电压。
经计算：
得出串联光伏电池数量N为：
15≤N≤23。
根据运行经验、工作环境以及现场安装等因素。
故将光伏组件串联方式定为20组串。
2.3.光伏组件布置设计
混泥土屋面电池板铺设，一般根据当地纬度计算全年辐照量最高的角度进行铺设，使用混泥土配重块、前后立柱等结构形式。
如图3-1所示：
图3-1混泥土屋顶结构形式
混凝土屋面光伏阵列对楼面的平均压力约为0.4kN/m2，根据《荷规》上人屋面的恒载应不小于0.5kN/m2，上人屋面恒载不小于2kN/m2，故屋面电站满足屋面荷载要求。
故不需要其他特殊设计需求。
3.4光伏组件支架设计
本项目选取的屋面主要有混凝土和彩钢瓦两种结构形式。
针对这两种屋面形式，我司均有相对成熟的解决方案。
1）倾角设计
本项目不论混凝土屋面支架还是彩钢瓦屋面支架，倾角在设计时，应选择使全年倾斜面接受到的太阳辐射量最大的那个角度，通过RetScreen、PVsyst、Meteonorm等软件计算得出，当倾角等于24°时，此时全年接受到的太阳辐射量最大，比水平面的数值高约5.9%。
混凝土屋面支架还应综合考虑两组件方阵之间阴影间距、支架整体的强度、稳定性、刚度和承载能力等因素，本项目混凝土屋面支架倾角取24°最为合适。
2）支架光伏组件方阵间距设计
光伏组件方阵各排、列的布置间距应保证全年9：
00～15：
00点（当地真太阳时，真太阳时是以太阳时角作标准的计时系统，真太阳时以日面中心在该地的上中天的时刻为零时）时段内前、后、左、右互不遮挡。
本项目光伏组件方阵阴影间距在设计时原则上应按照满足在黄石市冬至日12月22日（一年当中物体在太阳下阴影长度最长的一天）上午9：
00到下午3：
00，组件南北方向无阴影遮挡的原则确定。
方阵阴影间距（d）应按照下式计算：
式中：
-----------为光伏组件方阵阴影间距；
-----------为光伏组件方阵高度；
-----------为项目所在地纬度，黄石市为北纬30.12°。
方阵间距示意图
两方阵之间最小间距应按照下式计算：
式中：
-----------为两方阵之间最小间距；
-----------为光伏组件方阵倾角，本项目为24°；
-----------为光伏组件方阵高度；
-----------为方阵阴影间距。
通过计算，本项目混凝土平屋面光伏组件方阵阴影间距（d）为2.5米，两方阵之间最小间距（D）为5.536米。
3）支架承载能力设计
支架应按承载能力极限状态计算结构和构件的强度、稳定性以及连接强度，按正常使用极限状态计算结构和构件的变形。
对于承载能力极限状态，结构构件应按载荷效应的基本组合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式：
式中：
-----------为重要性系数。
对一般光伏组件支架，设计使用年限为25年，安全等级为三级，重要性系数不小于0.95；
-----------为载荷效应组合的设计值；
-----------为结构构件承载力的设计值。
对于正常使用极限状态，结构构件应按载荷效应的基本组合，采用下列极限状态设计表达式：
式中：
-----------为载荷效应组合的设计值；
-----------为结构构件达到正常使用要求所规定的变形限值。
由于黄石市极少发生地震，所以本示范项目支架的载荷和载荷效应计算按下式（无地震作用效应组合）确定：
式中：
-----------为载荷效应组合的设计值；
-----------为永久载荷分项系数，本项目取1.2；
-----------为永久载荷效应标准值；
-----------为温度作用标准值效应；
-----------为风载荷效应标准值；
-----------为雪载荷效应标准值；
、
-----------分别为温度作用和雪载荷的组合值系数，分别取为0.6和0.0或0.6和0.2；
、
、
-----------分别为风载荷、温度作用和雪载荷的分项系数，本项目分别取1.4、1.4、1.4；
其中，风载荷、雪载荷和温度载荷按照GB50009《建筑结构载荷规范》中，取黄石市50年一遇的载荷数值。
即风压载荷为0.35KN/m2、雪压载荷为0.35KN/m2。
4）混凝土平屋顶解决方案
①支架形式
光伏组件
平屋顶支架形式
②支架组成
平屋顶支架主要由以下几部分组成：
●水泥基础：
通过预制（如屋面平整度较大，视实际情况可现浇）水泥基础，来实现支架与屋顶水泥混凝土平地面的固定，并且水泥基础可根据地面的起伏度来调节平整度，水泥基础主要起到配重块的目的；
●U型地脚螺栓：
预埋在水泥基础内，主要是起到固定前/后立柱的作用；
●前立柱：
采用优质U型钢，材质为Q235B碳钢，表面热浸锌处理，主要是起到前支撑作用；
●后立柱：
采用优质U型钢，材质为Q235B碳钢，表面热浸锌处理，主要是起到后支撑作用；
●斜梁：
采用优质U型钢，材质为Q235B碳钢，表面热浸锌处理，主要是用来连接前、后立柱，并且用来安放檩条；
●斜支撑：
采用优质U型钢，材质为Q235B碳钢，表面热浸锌处理，主要是起到辅助加强支撑作用；
●铰链接：
采用优质Q235B碳钢，表面热浸锌处理，主要是连接前立柱与斜梁、连接后立柱与斜梁、连接斜支撑、后立柱与斜梁；
●檩条：
采用优质Q235B钢，表面热浸锌处理，主要用来安放光伏组件。
③支架特点
●支架倾角按照项目所在地并网光伏发电系统的最佳倾角（全年辐射量最大的那个角度）选取，最大化的提高了发电量；
●支架与屋面通过配重块连接，未对屋面的结构造成破坏，不影响屋面的防水、保温隔热功能；
●支架在设计上易于安装，支架所有部件均通过螺栓紧固，未焊接，易于安装与拆卸；
●支架具有较高的强度及承载力，支架荷载按照GB50009-2001《建筑结构荷载规范》中项目所在地50年一遇的风压值和雪压值选值，并经过结构设计计算，使支架强度更可靠、使用更安全；
●支架最低点距地面的距离为0.8m，能有效的防止积雪、积灰、积雨对光伏组件的影响；
●支架抗腐蚀性强，支架主材均选用优质双内卷边槽形冷弯型钢，型钢表面通过热浸锌处理具有良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能；支架紧固件均选用304不锈钢材质，防腐性能强。
第四章项目投资概算与财务评价
本项目总投资为360.4万元人民币，总投资为EPC总包干价，含光伏电站的设计、采购、施工、并网等费用。
一、项目发电量预测
项目发电量计算基础太阳辐射数据取自meteonorm数据库项目地区太阳辐射的22年平均值，则整个电站运营期内发电量预测如下表所示：
年限
发电量（kＷh）
第1年
480375.0
第2年
476532.0
第3年
472719.8
第4年
468938.0
第5年
465186.5
第6年
461465.0
第7年
457773.3
第8年
454111.1
第9年
450478.2
第10年
446874.4
第11年
443299.4
第12年
439753.0
第13年
436235.0
第14年
432745.1
第15年
429283.2
第16年
425848.9
第17年
422442.1
第18年
419062.6
第19年
415710.1
第20年
412384.4
第21年
409085.3
第22年
405812.6
第23年
402566.1
第24年
399345.6
第25年
396150.8
25年年平均减排
标煤/吨
0.34
碳粉尘/吨
0.272
CO2/吨
0.997
SO2/吨
0.03
NOx/吨
0.015
注：
1、电站整体运行系统效率取80%；
2、电站运营期按25年计算，年发电量线性衰减8‰；
升级会员 