金太阳示范工程实施方案.docx
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金太阳示范工程实施方案
金太阳示范工程实施方案
为深入贯彻落实科学发展观，打造光伏产业为主轴的某源谷，强力推进光伏应用项目发展，以此作为调整我市产业结构、改造和提升传统产业、加快建设豫北区域性中心强市、实现可持续发展的重大战略举措，根据国家财政部、科技部、国家能源局《关于实施金太阳示范工程的通知》（财建【2009】397号）及《**市光伏产业发展规划》、《**市人民政府关于鼓励发展光伏产业的若干规定》（安政【2009】43号），特制定本实施方案。
一、**市金太阳示范工程总体目标
总体思路：
按照高位切入，抢占优势；科学规划，政策激励;规范实施，保护环境的基本原则，充分利用好现有光伏项目的优势，支持和促进现有企业扩大规模、完善产品链，吸引上、下游和配套产品项目在**安家落户，形成完善的光伏产业链条和聚集区，着力发展光伏发电项目,力争走在全国光伏发电的前列。
发展目标：
我市将从2009年起，用3年左右的时间（2009－2011），使光伏产业成为**市的新兴支柱产业，打造以拥有自主知识产权核心技术为基础,有较大优势的光伏产业为核心的某源谷，使**市成为国内乃至世界重要的光伏产业基地。
光伏产业的总产值达到293.7亿元。
届时，光伏组件累计安装量将达到70兆瓦，光伏发电占**市总用电量的0.5％左右，2009－2011年光伏发电累计减排9.2万吨CO2,为**市光伏产业发展提供有力支撑和拉动，并为**市未来光伏市场和产业的发展奠定良好的基础。
进度安排：
1、2009年8月21日前将**市金太阳示范工程实施方案及项目财政补助资金申请报告上报至省财政厅、科技厅、发展改革委员会。
2、2009年9月—2010年完成某光伏公司4.04MWp光伏并网电站项目和4.785MWp光伏并网电站项目、**某半导体硅材料公司5MWp光伏并网电站项目、**灵锐热电公司3MWp光伏并网电站项目、滑县凤凰光伏有限公司5MWp光伏并网电站项目、河南天韵通科技有限公司2MWp光伏并网电站项目、**科能锅炉部件有限公司5MWp光伏并网电站项目等6个金太阳示范工程建设工作。
3、2011年—2020年，在取得示范成功的基础上，光电建筑一体化逐步向新建住宅推广，并网光伏发电项目向太行山顶的风、光互补的大型并网电站发展。
逐步扩大影响，增强市场认知度，形成发展太阳能光电技术的良好社会氛围，在新建建筑、既有建筑节能改造和城市照明设施中全面推广使用，并积极鼓励有条件的农村推行太阳能光电一体化应用。
进一步加强用户侧并网光伏电站和偏远地区光伏发电项目的推广和建设，最终实现**市建设绿色城市、节能城市目标。
二、主要内容
1、用户侧并网的光伏发电项目
我市此次申报用户侧并网光伏发电项目6个，分别为：
某光伏公司4.04MWp光伏并网电站项目和4.785MWp光伏并网电站项目、**某半导体硅材料公司5MWp光伏并网电站项目、**灵锐热电公司3MWp光伏并网电站项目、滑县凤凰光伏有限公司5MWp光伏并网电站项目、河南天韵通科技有限公司2MWp光伏并网电站项目、**科能锅炉部件有限公司5MWp光伏并网电站项目，共计申报用户侧并网光伏发电容量28.8255MWp。
主要建设内容为：
利用多晶硅、非晶硅光伏组件，在厂区和办公区闲置地块、建筑屋顶采用固定式最佳倾角安装，将太阳能发电系统的电力通过并网逆变装置并入常规电网，把常规电网作为光伏发电的载体，与常规电网实现高品质电能的双向传输。
2、享受太阳能光电建筑应用财政补助项目
我市此次申报享受太阳能光电建筑应用财政补助项目1个，为**市2.2MWp光电建筑一体化光伏发电项目，主要利用**市第二中学、**市第三中学、**市实验中学和**市成人职业中等专科学校教学楼、宿舍的屋顶，安装太阳能光伏发电组件，实现光电建筑一体化。
目前，该项目已作为太阳能光电建筑应用示范项目，于2009年5月上报国家财政部、建设部。
3、光伏发电关键技术产业化示范项目
我市此次申报光伏发电关键技术产业化示范项目1个，为：
**某多晶硅材料公司多晶硅材料关键技术产业化项目，该项目由**某多晶硅材料公司经过长期研发，初步完成了开发具有高效能量传输效果的新型流化床反应器、开发流化床法制多晶硅工艺设计、新型吸收剂的实验室合成及筛选、尾气回收条件的优化设计等，基本掌握了流化床法结合西门子法生产多晶硅技术以及氯化氢尾气回收技术，该技术与传统固定床生产技术相比，具有效率高、连续生产以及能耗低等特点，可大大降低企业生产成本，在国际、国内处于领先地位。
三、具体项目情况
（一）**某5MWp并网光伏发电项目
1、项目业主单位信息
某半导体硅材料有限公司（以下简称“某公司”），位于**市城郊乡付水洼村，占地面积300亩，2007年8月注册成立，注册资金2.1亿元。
公司主营业务为生产和销售电子级和太阳能级多晶硅，并致力于某源产品和技术的研究开发。
目前该公司总资产达26亿元，已形成年产多晶硅3300吨的生产能力。
某公司目前集科研、开发、生产于一体，拥有一支强有力的从事产品开发和生产的专业技术团队。
公司在成立短短两年时间里，先后获得了省市的一系列荣誉。
2008年公司被**市命名为“科研型生产企业”；2008年度**市纳税二十强企业；**市企业技术中心；河南省级优秀民营企业；2009年，多晶硅废料回收再利用项目被**市发改委、环保局、总工会评为节能减排优秀技术创新成果。
公司实施技术先导战略，依托技术中心和实验室的创新实力，加大科技投入，成立投产后当年科技投入就达4568万元，研究开发经费占当年总销售额的比例达13.45%，形成了一批具有自主知识产权和核心竞争力的技术和产品，走出了一条勇于创新、敢为人先、自主开发的科技创新道路，继承和发扬了**人民的红旗渠精神。
公司致力于科学发展，综合实力迅速提高，引进了国内知名的投资机构加盟，受到了省市政府的高度重视和支持。
目前某公司员工388人，其中大专以上学历占90%以上，技术人员128人，其中中高级技术人员47人。
企业采用上市公司的现代企业管理办法，为企业的稳定运行提供了坚实的基础。
某公司的企业战略是：
立足多晶硅，延伸产业链，提升核心竞争力，发挥资本运作，打造全球有影响力的某源领军企业。
2、项目建设地点及太阳能资源状况
（1）项目建设地点
依据项目场址选择原则，**某5MWp并网光伏发电项目场址选择在**市蜜蜂山西坡，该场址位于**市东北方向，南邻**市红旗渠大道，东临规划中的山林公园，西邻农田，北邻采石场。
交通便利、无遮挡，山坡坡度约30度，正适合顺山坡安装太阳能电池板。
该场址距离市内不到2公里，距离某公司约5公里。
蜜蜂山东、西两坡总面积为106049平方米，其中西坡面积约为7万平方米，可以满足安装5兆瓦光伏组件的场址要求。
场址平面图详见附件。
（2）太阳能资源状况
我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在91.7～2,333kWh/m2年之间。
河南省各地区太阳能资源全年日照时数为2000-2550小时，**地区达2526.1小时；年均日照率达45-57%，年辐照总量4200-4800兆焦耳/平方米，属于太阳能资源中等区。
全省太阳能资源分布图如下：
图4：
河南省太阳能资源分布图（图中数据单位：
kWh/m2）
河南省太阳能资源全省分布基本均匀，太阳能年辐射总值在1300～1400kWh/m2之间，最好的地区在西北和东北的狭长地区，年辐射总值为1400kWh/m2，本项目实施地点**市恰好位于该地带。
**市属于暖温带半湿润大陆性季风气候，但因受当地特殊的地形地貌影响，构成了独特的山区气候特征；四季分明，光照充足。
地区全年平均气温12.8℃，极端最高气温41.4℃，极端最低气温－23.6℃；全年降水量672.1mm；历年平均日照时数2251.5小时，日照百分率51％。
3、项目工程方案
（1）光伏系统的阵列布置方案
光伏阵列的设计应按照尽量减少占地面积，提高土地利用率，和光伏阵列之间不得相互遮挡的原则设计。
设计的步骤一般是先确定项目所在地的光伏组件最佳安装倾角，然后设计单个光伏阵列和计算光伏阵列的间距，最后依据连线最短并兼顾规则美观的原则设计光伏模块的平面布置。
根据太阳能总辐射量计算经验公式和**市气象统计数据计算得出：
**市纬度36.08°,倾角等于36°时全年接受到的太阳能辐射能量最大，为5161.5MJ/m2/年，比水平面的数值高约7.8%。
从而确定太阳能光伏阵列安装最佳倾角为36°。
根据光伏阵列间距计算公式计算得出：
**计算出太阳能光伏阵列间距为6.91米，每一阵列占地总计为10.18米，为土建工程实施方便，放宽到10.4米，光伏阵列桩基础前后中心距2.9米，前后排桩基础中心距7.5米。
光伏阵列间距示意图
（2）发电计量系统配置方案
为了便于工程竣工后的验收和日后的评估工作，须在系统中设置仪表测试装置。
系统中要预留安装辐射表，用以测试太阳辐照量H。
太阳能光伏系统所发电与电网接入段，预留安装电表位置，用于测量输入电网的电量P。
安装区域装设环境温度传感器、组件温度传感器，屋顶的三个环境参数传感器：
辐照度计、环境温度传感器、组件温度传感器通过环境数据变送器也接入远程数据监控器。
在光伏组件区域预留检测设备的位置，辐照计、环境温度传感器和组件温度传感器安装在光伏组件附近，通过变送器箱进行监控系统；在各个电力并网点处安装电量表计，对光伏组件的发电量和上网电量进行计量，电量数据可通过网络传输接入监控系统。
计量装置安装好，对环境和发电量进行实时监测，通过所监测的数据，达到光伏发电系统环境监测的目的。
本项目通讯系统中逆变器通讯系统分别RS485通讯线与中控室内的网络集线器相连，控制室内的通讯设备、远程数据监控器、本地监控计算机等构成本地网络，中控室内的远程数据监控器通过HUB网络集线器接入本地局域网络。
5兆瓦光伏电站监测系统原理框图见下图。
图1：
**某5兆瓦光伏电站监测系统原理框图
（3）电网接入方案
光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
本项目将采用并网型光伏发电系统，并网发电原理示意如下图所示：
图5并网运行的光伏发电系统的原理示意图
电力并网点选择在距离最近的配电柜，每台逆变器的配电柜电力容量不可小于与其配套的逆变器电力容量。
直流部分线路汇总于直流汇线箱后，将由统一路径敷设至相应控制室，每区域光伏阵列将安装一条通长的电缆线槽。
线缆路径充分考虑了缩小电缆总长度，以提高系统效率，直流部分线路损耗小于3%。
线槽将固定在钢结构上方，线槽应良好接地。
交流线路应根据场地特点提供的并网线路，应结合场地特点和附近建筑设计进行考虑。
光伏并网逆变器发出的交流电是低压交流电，可以直接并入220/400V市电，再经过配电变压器并入**市电网，并经过**市变电所与上级电网连接。
光伏电站的设备设计通讯监控单元，在**市统一设监控运行中心，电力运行数据送电网调度中心。
4、技术方案
本项目采用156系列的多晶硅光伏组件，组件效率达15%，标称功率230Wp，在厂区和办公区闲置地块、建筑屋顶采用固定式最佳倾角安装。
光伏系统选择并网发电系统，将太阳能发电系统的电力通过并网逆变装置并入常规电网，把常规电网作为光伏发电的载体，与常规电网实现高品质电能的双向传输。
光伏并网逆变器采用德国SMA公司的SunnyminiCentral系列SMC10000TL逆变器和集中型逆变器SC100逆变器。
采用太阳能光伏方阵直流防雷汇流箱设计；监控系统采用SMA公司配套的光伏监测系统和软件。
SC100采用RS485通讯与数据采集和存储器SunnyWebBox相连接，连接电缆为2*2*0.5mm2屏敝双绞线。
SunnyWebBox存储光伏电站运行数据，并将数据定时发送到互联网服务器上，供用户查阅。
5、实施周期及进度计划
本工程光伏发电项目预计2009年11月1日开工，2010年8月31日竣工，实施周期10个月。
各主要工程时间进度计划如下：
Ø项目立项、申报工作2009.08-2009.010
Ø项目开工、前期准备工作2009.11.01-2009.11.30
Ø施工图设计2009.12.01-2009.12.15
Ø材料及施工现场平整准备工作2009.12.16-2010.01.31
Ø光伏阵列基础施工2010.02.01-2010.04.30
Ø光伏阵列安装2010.05.01-2010-06.30
Ø光伏发电及配电设备安装2010.07.01-2010-07.20
Ø光伏发电系统调试2010.07.21-2010.07.31
Ø光伏发电系统试运行2010.08.01-2010.08.10
Ø光伏发电系统竣工验收2010.08.11-2010.08.31
6、投资估算与技术经济分析
本项目建设所需建设资金为14500万元，单位千瓦投资约为2.9万元／千瓦。
项目申请国家财政补助资金7250万元，建设单位自有资金4350万元，银行贷款2900万元。
本项目考虑使用光伏系统发出的电量，主要用于业主生产和生活自用，故不考虑资产的增值和投资的盈利。
因此设定的财务基准收益率为0％。
电站寿命含建设期按26年计算，扣除财政补贴资金7250万，盈亏平衡点电价约为0.6元/kWh。
该电价与当地工业用电电价基本相当。
而且与火力发电相比，此项目5000kWp光伏并网发电系统在25年寿命期内相当于累计节约标准煤约5.45万吨，减排12.6万吨二氧化碳、584吨二氧化硫、975吨氮氧化物、608吨粉尘和1.26万吨灰渣。
综上，该项目经济技术上可行，节能减排社会效益大。
（二）某光伏有限公司北关区韩陵工业园区4.04MWp光伏并网电站项目
1、项目业主单位信息
某光伏有限公司是由香港华光国际企业有限公司与**市经济技术开发公司共同投资设立的中外合资企业。
公司位于河南**高新技术产业开发区长江大道东段，总规划面积680亩（一期工程占地面积225亩），主要从事经营太阳能发电技术研发、生产经营太阳能电池以及太阳能光伏照明系统。
某光伏有限公司是一家建设中的符合国家产业政策，属国家鼓励类产业项目的高科技公司，其“非晶硅薄膜太阳电池生产关键工艺技术研发”已被列为河南省“十一五”重大科技专项。
某光伏有限公司一期工程投资7000万美元，建设年产40MW非晶硅薄膜太阳能电池的生产线，该项目土建于2007年12月26号动工，2008年6月完成土建工程，10月完成主厂房净化装修，11月生产线进厂开始安装，目前已达产能40MW。
2010年底前将达到100MW的量产规模。
2、项目建设地点及太阳能资源状况
（1）项目建设地点
该项目建设地点为河南**市北关区韩陵工业园区韩陵山垃圾处理场，距城区6公里，占地243.04亩，地势较高，阳光充足，且四周没有遮挡物，是建立太阳能示范电站的理想之地。
韩陵工业园区垃圾场基本概况如下图所示。
（2）当地太阳能资源状况
**市位于东经113°37′—114°58′、北纬35°12′—36°22′之间，地势平坦，日照充足，年平均温度12.7C，属于典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，气候温和，日照充足、雨量集中、四季分明。
**市气候特点：
春季干旱，回暖快；夏季炎热，雨量多；秋季凉爽雨量集中，冬季严寒少雨雪。
无霜期长达212天左右，年平均相对湿度为72%，年平均降雨量为637.6mm，雨量充沛。
年平均风速为2.1米/秒。
**市年平均太阳总辐射量5161.5MJ/m2/年，年日照时数为1433.75小时。
**地区水平面及各倾斜面上各月太阳辐射量如下表：
月份
各月水平面上的平均日辐射（kWh/m²/日）
月平均温度（°C）
各月PV阵列30度倾斜面上的平均日辐射（kWh/m²/日）
一月
2.1
-0.5
2.85
二月
3.18
2.8
3.75
三月
3.63
8.3
3.92
四月
5.14
16.0
5.18
五月
5.39
21.4
5.13
六月
5.89
26.1
5.48
七月
4.72
27.3
4.44
八月
4.50
26.1
4.42
九月
4.24
21.6
4.39
十月
3.71
15.6
4.16
十一月
2.69
7.5
3.44
十二月
1.92
1.5
2.66
年平均数
3.93
14.5
4.15
**地区水平面及30斜面上各月太阳辐射量变化情况：
3、项目工程方案
（1）项目设计方案
本项目电池板采用某光伏有限公司生产的非晶硅薄膜太阳电池组件。
非晶硅薄膜太阳电池型号为：
SG90S，单个组件功率90Wp。
太阳能光电系统效率为81.5％；本系统预计年发电量：
437.86万KWh；费效比为1.308元/KWh。
（2）发电计量系统配置方案
计量装置设置在并网侧交流配电柜内，设置电流互感器及多功能电表计进行电能计量。
多功能表内自带RS485总线接口，可通过485总线或者以太网将电度、电流、电压、功率因数及开关状态等数据远传至中控室；逆变器提供RS485、以太网和GPRS等多种通讯端口，可将各逆变器的输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、功率因数等参数远传至中控室；系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，可以连续24小时不间断对所有的并网逆变器进行运行数据的监测和记录。
发电计量仪表配置示意图
（3）接入系统方案
由于太阳电池组件阵列占地面积过大，发电电压较大，设计中遵循减少低压电缆投资和电能损耗，同时体现设备减少、接线清晰、操作简单可靠的原则，拟先通过低压电缆接至10KV变压器，再经供电部门中心变电所升压并入河南电网。
接线方案：
变电站布置在每个太阳能电池组件阵列附近。
每个太阳能电池组件阵列发出的电量通过1KV低压电缆直埋敷设接至箱式变电站低压侧，经箱式变电站升压至10KV，其高压侧通过直埋敷设的10KV电力电缆并联后分别接入升压变电站高压开关柜内。
4、技术方案
本光伏发电系统采用某光伏有限公司生产的型号为SG90S非晶硅太阳电池组件，拟采用合肥阳光电源有限公司生产的并网逆变器SG250K3，系统配置多台直流防雷配电柜和合肥阳光的并网逆变器相连接。
直流防雷配电柜的每个配电单元都具有可分断的直流断路器、防反二极管和防雷器。
断路器选用ABB品牌，防雷器选用雷科星品牌。
交流配电柜采用瑞士ABB公司生产的UniGearZS1设备。
太阳电池组件阵列采用8块非晶硅电池组件串联，5616组并联，非晶硅电池组件采取纵置安装的方法，根据气象资料计算出**地区的最佳倾角为30度，方位角为0度。
按照**地区最佳倾角30°设计的组件安装方式，可得出电池板与底边的高度差为H=1.416×sin30°=0.708m，间距D=1.80m，则光伏阵列前后间距（A+D）为3.03m。
部分非晶硅组件布置方式如下：
5、实施周期及进度计划
整个工程周期为12个月，其中：
建设前期工作阶段2个月；设计阶段：
1个月；设备招投标及采购（与施工图设计穿插进行）：
2个月；设备安装：
5个月；单体调试、联合调试：
2个月；竣工验收：
1个月。
详见项目实施初步进度表。
项目实施初步进度表
进度
项目
2009年月份
2010年月份
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
可行性研究及审查
施工图设计
设备招投标及采购
设备安装
调试
竣工验收
6、投资估算与技术经济分析
本项目总投资11456.6万元，其中：
申请国家补贴5728.3万元，银行贷款2291.3万元，企业自筹3437.0万元。
按项目投资内部收益率（所得税后）作为目标收益率进行电价测算，以7.5％为设定的目标收益水平，得出上网电价（不含增值税）应为2.8685元/KWh。
根据各项经济效益指标的计算，本工程各项主要技术经济指标均能满足要求，并能满足15年内还清贷款的要求，项目计算期内各年收支平衡并有盈余，财务净现值均大于零。
总体来看，项目在其经营期内能够偿还贷款，并有一定的盈余。
（三）**灵锐热电有限责任公司生物质发电储料场4.556MWp并网光伏电站项目
1、项目业主单位信息
**市热电厂（**灵锐热电公司）创建于1986年10月，是集发电、供热于一体的热电联产企业，现有职工1300余人。
2007年，公司积极响应国家“上大压下，节能减排”政策，与市政府签订了小火电机组关停协议，顺利完成了我市的节能减排上大压小任务。
关停后，为保证**供热工作地连续性和公司的人员安置，根据可再生能源利用的有关政策，经过科学地论证，并借鉴长葛、新密等秸秆锅炉建设的成功技术和经验，依托**农业大市、秸秆资源丰富的优势，改建和新建2台75吨秸秆锅炉发电供热项目。
项目投产后年可消耗玉米秆、棉花杆、辣椒杆、花生壳、玉米芯17.4万吨，燃烧后的秸秆灰，可作为活性碳和农钾肥，每台秸秆锅炉每年可为当地农民增收2000万元，可减排二氧化硫约359吨。
2008年11月，根据市政府要求，我公司用秸秆锅炉对**市居民实行集中供热，开辟了我国利用可再生能源进行城市集中供热的先河。
2、项目建设地点及太阳能资源状况
（1）项目建设地点
此次安装的太阳能示范电站所在地为**市北关区灵锐热电有限责任公司，位于**市东北部，距城区10公里。
拟建4.556MWp光伏并网发电地址位于其厂生物质发电储料场内，该场地共计210亩，适合建设光伏并网电站，其地势图片如下图所示。
（2）当地太阳能资源状况
**地处河南省北部的平原地区，日照资源相对充足（属于三类地区，靠近二类地区），地势平坦，运输条件好，年平均太阳总辐射量5161.5MJ/m2/年；年日照时数为2526小时。
适合建立太阳能光伏并网电站。
**地区水平面及各倾斜面上各月太阳辐射量如下表：
月份
各月水平面上的平均日辐射（kWh/m²/日）
月平均温度（°C）
各月PV阵列30度倾斜面上的平均日辐射（kWh/m²/日）
一月
2.1
-0.5
2.85
二月
3.18
2.8
3.75
三月
3.63
8.3
3.92
四月
5.14
16.0
5.18
五月
5.39
21.4
5.13
六月
5.89
26.1
5.48
七月
4.72
27.3
4.44
八月
4.50
26.1
4.42
九月
4.24
21.6
4.39
十月
3.71
15.6
4.16
十一月
2.69
7.5
3.44
十二月
1.92
1.5
2.66
年平均数
3.93
14.5
4.15
3、项目工程方案
（1）发电计量系统配置方案
发电计量仪表配置示意图、仪表类型
（2）数据采集方案
计量装置设置在并网侧交流配电柜内，设置电流互感器及多功能电表计进行电能计量。
多功能表内自带RS485总线接口，可通过485总线或者以太网将电度、电流、电压、功率因数及开关状态等数据远传至中控室；逆变器提供RS485、以太网和GPRS等多种通讯端口，可将各逆变器的输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、功率因数等参数远传至中控室；系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，可以连续24小时不间断对所有的并网逆变器进行运行数据的监测和记录。
（3）电网接
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