4MW光伏发电项目可行性研究报告文档格式.docx
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是巴尔干地区首个及唯一盈利的太阳能工程EPC（设计、采购、建造）总承包商，
在以下方面具备独特优势：
建设了该地区首座大规模光伏电站，与欧盟地区最好的太阳能组件供应商建立紧密关系，致力于以更低的成本建设更多主流太阳能光伏项目。
1.2国际现状
世界能源形式紧迫，是世界10大焦点问题（能源、水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）之首。
全球人口2008年是66亿，能源需求折合成装机是16TW；
到2050年全世界人口至少要达到100－110亿，按照每人每年GDP增长1.6%,GDP单位能耗按照每年减少1％，则能源需求装机将是30－60TW，届时主要靠可再生能源来解决。
可是，世界上潜在水能资源4.6TW，经济可开采资源只有
0.9TW；
风能实际可开发资源2TW；
生物质能3TW。
只有太阳能是唯一能够保证人类能源需求的能量来源，其潜在资源120000TW，实际可开采资源高达600TW。
由于光伏发电能为人类提供可持续能源，并保护我们赖以生存的环境，世界各国都在竞相发展太阳能光伏发电，尤其以德国、日本和美国发展最快。
在过去的10年中，世界光伏发电的市场增长迅速，连续8年年增长率超过30％，2007年当年发货量达到733MW，年增长率达到42%。
图1-1给出了1990到2007年的世界太阳电池发货量的增长情况：
图1-1世界太阳电池发货量（PVNET2007）数据来源－PVNewsPaulMaycock
光伏组件成本30年来降低了2个多数量级。
根据So1arbuzzLLC．年度PV工业报告，2007年世界光伏系统安装量为2826MW，比2006年增长了62％，2006年世界光伏发电累计装机容量已经超过8.5GW，2007年年底，世界光伏系统累计装机约12GW，其中并网光伏发电约10GW，占总市场份额的83%。
发电成本50美分/度；
预计2010年世界光伏累计装机容量将达到15GW，发电成本达到15美分/kWh以下；
2020年世界光伏发电累计装机将达到200GW，发电成本降至5美分/度以下；
到2050年，太阳能光伏发电将达到世界总发电量的10－20％，成为人类的基础能源之一。
光伏发电的应用形式包括：
边远无电农牧区的离网发电系统、通信和工业应用、太阳能应用产品、与建筑结合的并网发电系统以及大型并网电站。
国际能源机构（IEA）特别将超大规模光伏发电（VLS-PV）列为其第8项任务（Task8），主要研究、追踪超大规模光伏发电的技术和信息，并在此领域开展国际间的交流和合作。
光伏电站正在从小规模（100kW以下）、中规模（100kW～1MW）向大规模（1MW～20MW）和超大规模（20MW以上）发展。
在20世纪80年代美国就首先安装了大型光伏电站。
发展至今，已有数十座大型光伏电站在全世界应运而生。
德国是世界上发展大型光伏电站最领先的国家，迄今已经建成了14座大型光伏并网系统，2004年7月份建成5MW并网光伏电站。
在希腊克里特岛计划建造的太阳能电站规模达到50MW。
澳大利亚计划在其沙漠中先期建设一座10MW的高压并网光伏电站，并以此为基础建设GW级光伏电站。
葡萄牙最近公布了一项建造世界最大太阳能电站的计划，用四到五年的时间，在一个废弃的铁矿附近建造116MW的太阳能光伏电站。
以色列计划在内盖夫沙漠建设占地面积达400公顷的太阳能光伏电站，该电站在5年内的发电能力将达100MW，在10年内整个工程全部完工，发电能力将达到500MW。
预计该电站的发电量将占以色列电力生产量的5%。
世界光伏产业的技术发展：
技术进步是降低光伏发电成本、促进光伏产业和市场发展的重要因素。
几十年来围绕着降低成本的各种研究开发项工作取得了显著成就，表现在电池效率不断提高、硅片厚度持续降低、产业化技术不断改进等方面，对降低光伏发电成本起到了决定性的作用。
（1）商业化电池效率不断提高
先进技术不断向产业注入，使商业化电池技术不断得到提升。
目前商业化晶硅电池的效率达到15％～20％（单晶硅电池16％～20％，多晶硅15％～18％）；
商业化单结非晶硅电池效率5％～7％，双结非晶硅电池效率6％～8％，非晶硅/微晶硅的迭层电池效率8％～10％，而且稳定性不断提高。
电池效率的提高是光伏发电成本下降的重要因素之一。
（2）产业化规模不断扩大
生产规模不断扩大和自动化程度持续提高是太阳电池生产成本降低的重要因素。
太阳电池单厂生产规模已经从上世纪80年代的1~5MW/年发展到90年代的5~30MW/年，2006年25~500MW/年，2007年25~1000MW/年。
生产规模与成本降低的关系体现在学习曲线率LR（LearningCurveRate，即生产规模扩大1倍，生产成本降低的百分比）上。
对于太阳电池来说，30年统计的结果，LR20％（含技术进步在内），是所有可再生能源发电技术中最大的，是现代集约代经济的最佳体现者之一。
1.4保加利亚区域状况介绍
保加利亚于2007年加入欧盟，目前使用的货币为LEV，与欧元的兑换率为1欧元约等于1.96LEV。
随着保加利亚加入欧盟，预计该国将于几年内改为使用欧元做为法定货币。
保加利亚的目前发电总装机容量约为10,000MW,其中化石燃料发电占比47.8%，水电8.1%，核电44.1%。
保加利亚拥有比较发达的陆运，海运，河运和空运网络。
2003年全国客运总量为
11.6亿人次，货运总量为750.5亿吨/公里。
2003年，保加利亚公路总长为26.5万公里。
欧洲80号公路从保加利亚西北至东南横穿全境，把保加利亚同土耳其、塞尔维亚和黑山以及西欧的公路网连接起来。
东西三条平行的公路干线，南北两条公路干线也交织成网。
2003年，铁路总长为6，358公里，其中电气化铁路占据66.5%。
本国铁路网已同南部和西南部的邻国塞尔维亚和黑山、土耳其、希腊连接，北边则通过多瑙河大桥同罗马尼亚相连。
目前，保加利亚有通向伊斯坦布尔、雅典、基辅、莫斯科、贝尔格莱德、布加勒斯特等地的直达客车。
保加利亚水运包括黑海海上运输和多瑙河河运。
水运占整个运输业的25%。
全国共有水运货船241艘，总吨位为169万吨。
主要港口有布尔加斯、瓦尔纳、维丁、鲁塞。
保加利亚国内空中航线总长1,800公里，国际航线总长14.76万公里，客运飞机45架，座位4,519个。
行政区划
共有28个大区和254个乡。
28个大区有：
布拉格耶夫格勒大区、布尔加斯大区、瓦尔纳大区、大特尔诺沃大区、维丁大区、弗拉察大区、加布洛沃大区、多布里奇大区、克尔扎里大区、丘斯坦迪尔大区、洛维奇大区、蒙塔纳大区、帕扎尔吉克大区、贝尔尼克大区、普列文大区、普罗夫迪夫大区、拉兹格勒大区、鲁塞大区、西利斯特拉大区、斯利文大区、斯莫梁大区、索非亚区、索非亚大区、老扎果拉大区、特尔戈维什特大区、哈斯科沃大区、舒门大区、亚姆博尔大区。
气候
尽管其面积小，保加利亚有着一个不寻常的变化和复杂的气候。
国家位于强烈对比的大陆和地中海气候带。
保加利亚高山和峡谷作为气团的屏障或渠道，在气候相对较短的距离造成了鲜明的对比。
大陆带稍大的，因为大陆性气团很容易流动到畅通无阻的瑙河平原。
在冬季，大陆气候的影响力更强大，会产生丰富的降雪;
在夏季，地中海地区气候的影响力增加，并产生炎热，干燥的天气。
来自巴尔干山脉的障碍影响，会波及整个国家：
就平均而言，保加利亚北部约冷一度，就会比南部保加利亚下降约192毫米多点的雨。
由于黑海太小以致它不能作为主要影响到国家大部分地区的天气，它只能影响沿其海岸线邻近的地区。
巴尔干山脉是在南部边界地区，其中的大陆性气团自由流通。
Rhodope山脉标志着北部受地中海地区的气候系统统治的界限。
地区之间，其中包括色雷斯平原，是受两个系统结合的影响，并以大陆气候作为主导。
这种结合会使平原产生长期的夏季和高湿度的气候。
在这个地区的气候较在同一纬度其他欧洲部分地区，一般比较严重。
因为它是一个过渡区，平均气温和降水量均不稳定，并且每年的差别可能甚大。
许多河谷盆地分布在丘陵，有逆温导致空气停滞。
索非亚位于这样的一个盆地，但它的海拔（约530米）使其夏季温度趋于温和，减轻压迫性的高湿度。
索菲亚也就是受到来自由山脉环绕其troughlike盆地的北欧风的庇护。
索非亚气温平均在1月为-2℃和8月为约21℃。
城市的降雨量接近国家平均水平，而且整体气候宜人。
近于黑海的沿海地区气候适中，但在冬季强风，当地暴风浪频繁。
冬季沿多瑙河是寒风凛冽，而遮蔽的山谷向南开放到南沿希腊和土耳其边界，像沿着地中海或爱琴海海岸的地区一样温和。
保加利亚年度平均太阳日照分布（KWh/m2）大约在1500。
位置
保加利亚面积110993.6平方公里（包括河界水域）。
位于欧洲巴尔干半岛东南部。
北界罗马尼亚，南接土耳其和希腊，西连南斯拉夫，东濒黑海。
海岸线长378公里。
全境70%为山地和丘陵。
巴尔干山脉横贯中部，以北为广阔的多瑙河平原，以南为罗多彼山地和马里查河谷低地。
主要山脉还有里拉山脉（主峰穆萨拉峰海拔2925米，为巴尔干半岛最高峰）。
多瑙河和马里查河为主要河流。
自然条件优越，拥有山地、丘陵、平原等多种地形，湖泊、河流纵横，森林覆盖率约30%。
经济概况
保加利亚的宏观经济保加利亚政治局势和社会治安稳定，经济政策趋于务实完善，投资环境不断优化，基础设施建设力度加大，宏观经济保持稳定增长态势。
入盟为保宏观经济快速稳定发展奠定了坚实基础。
为维持财政收支平衡、保持低通胀率和如期实现加入欧元区的规划，保政府一直坚持实施稳健偏紧的财政和货币政策。
国民经济整体保持持续快速增长，财政收支持续盈余，银行运营良好，国际收支保持在合理范围内，经常帐户赤字缺口基本被FDI弥补。
投资吸引力近年来，保加利亚经济持续快速增长，投资政策和环境日趋优化，国际评级机构对其评级稳步提高。
穆迪把保定级BBB一，标准普尔定级BBB+，惠誉国际定级BBB。
国际权威评级机构的良好评价使保加利亚成为众多外资瞩目的投资目的地国，尤其是欧盟国家。
国际金融危机发生后，评级机构分别调低了保加利亚的评级。
2008年6月5日，标准普尔在BBB＋基础上从积极调低到稳定，2008年9月5日，穆迪调低为BBB3稳定。
保加利亚与欧盟其他国家相比，经济基础仍较落后，创新能力较低，但保具有经济增速较快，企业所得税、个人所得税、人均工资低等方面优势。
保加利亚与欧盟等国家相关指标比较
1.5在保加利亚建设太阳能光伏电站的必要性、可行性和光伏产业概况
由于能量短缺程度的不断加深，欧盟准备在欧洲开展可再生资源开发的项目。
这项计划预见到了可替代能源和可再生资源在欧洲国家的燃料和能源需求中不断增长的比例。
欧盟鼓励利用可再生资源生产能源产品的政策，通过欧洲议会和理事会第2001/77/EO令得到了具体化的实施，欧洲议会和理事会鼓励联盟内电力能源市场生产和消费从可再生资源获得的电能。
带有指导性质的2001/77/EO法案被介绍给保加利亚立法系统，作为可再生资源、替代能源和生物燃料法。
保加利亚接受这个指导性项目，并通告欧盟他们的国家的总体目标是到2020年使从可再生资源生产的能源，在最终的能源消费结构比例中占到总值的16％。
但是目前再生资源生产的能源只占能源消费结构比例得7%。
因此，太阳能光伏发电将获得很大的发展。
目前，保加利亚只有2家太阳能光伏电站投入商业运行：
分别是1MW的InterSolarJSC和1.5MW的Alfa-SolarPro。
都是使用非晶硅薄膜太阳能电池模组。
2站址选择和气象条件
2.1基本情况
2.1.1站址概况
（一）位置保加利亚，Ihtiman市（北纬42°
24'
39.48"
东经23°
52'
40.70"
）
图2-1项目选址示意图
（二）地形与地貌
1图2-2项目选址地貌图
海拔约640米，该场地坐北朝南，地势北高南低，落差60米，现状是荒地。
（三）气候海拔约600米，其夏季温度趋于温和受到来自由山脉环绕其troughlike盆地
的北欧风的庇护。
气温平均在1月为-2℃和8月为约21℃。
降雨量平均400~600毫米，整体气候宜人。
（四）矿产资源
该场址无任何矿藏资源（五）交通公路：
距离国家干道A1高速公路1公里，就在803公路边，运输非常方便
铁路：
距离索菲亚火车站60公里航空：
距离索菲亚国际机场62公里航运：
距离主要海港维尔纳直线距离350公里
2.2太阳能资源
2.2.1保加利亚的太阳能资源
下图为欧盟联合研究中心中心发布的年度光照资源分布图：
图2-3保加利亚太阳能资源分布图
图2-4Ihtiman场址太阳位置图
2.3.2厂址地区的太阳能资源及光伏发电量预测
图2-5NASA气象资料显示界面
图2-6RETScreen软件气象资料显示界面
2-7发电量计算界面
建立在开阔地的并网光伏发电系统基本没有朝向损失，总体运行综合效率大约
83.3％。
第一年可利用小时数为：
日照峰值小时数×
综合效率图2-6RETScreen软件气象资料显示界面PV3C日照条件可以看到，太阳辐射量
（倾斜表面）为1.54MWh/m2，表示太阳对电站的输入能量1540KWh/m2，一个标准太阳强度为1000W/mm等效于全年输入的日照峰值小时数1540小时。
目前大型并网光伏发电项目系统设计效率约为80%，上述日照峰值小时数与光伏发电系统效率相乘，得到光伏发电系统的首年可利用小时数为：
1540×
82%=1263h，本项目拟采用的光伏电池组件的光电转换效率衰减速率为10年衰减不超过10%、
25年衰减不超过20%，。
如项目运营期为25年，25年运营期内发电量逐年递减小时
数为1263×
20%÷
25≈10h。
25年运营期中平均年发电小时数为1253h
该4MW并网光伏发电项目年发电量为：
1252小时×
4MW=500.8万kWh
4MW光伏发电项目年可利用小时数、发电量预测（KWh）
序号
年份
年可利用小时数
单位
发电量
第一年
1263
小时
5052000
KWh
2
第二年
1253
5012000
3
第三年
1243
4972000
4
第四年
1233
4932000
5
第五年
1223
4892000
6
第六年
1213
4852000
7
第七年
1203
4812000
8
第八年
1193
4772000
9
第九年
1183
4732000
10
第十年
1173
4692000
11
第十一年
1163
4652000
12
第十二年
1153
4612000
13
第十三年
1143
4572000
14
第十四年
1133
4532000
15
第十五年
1123
4492000
16
第十六年
1113
4452000
17
第十七年
1103
4412000
18
第十八年
1093
4372000
19
第十九年
1083
4332000
20
第二十年
1073
4292000
21
第二十一年
1063
4252000
22
第二十二年
1053
4212000
23
第二十三年
1043
4172000
24
第二十四年
1033
4132000
25
第二十五年
1023
4092000
3电站接入系统
本工程装机容量为4MW（一期2MW,二期2MW），地址位于保加利亚Ihtiman市。
一期工程拟设置1台变压器，以T接方式接入20kV线路。
该电站场址离20KV线路仅65m，而且通讯方便。
图3-120KV接入线路
4建设规模和总体方案
Ihtiman有着较为丰富的太阳能资源和适合的土地资源，有条件建设大规模的太阳能电站。
本项目拟在Ihtiman建设4MW（一期2MW，二期2MW）并网光伏电站，系统没有储能装置，太阳电池将日光转换成直流电，通过逆变器变换成交流电，通过升压变压器升压并将电力输送到电网。
有阳光时，光伏系统将所发出的电输入电网，没有阳光时不发电。
当电网发生故障或变电站由于检修临时停电时，光伏电站也会自动停机不发电；
当电网恢复后，光伏电站会检测到电网的恢复，而自动恢复并网发电。
5光伏电站框图和设备选型
5.1光伏组件及其阵列设计
根据Betapark项目当地的纬度和不同倾角方阵面全年所接受的日照辐射量分布情况，本工程光伏组件采取最佳倾角固定安装方式。
整个4MW光伏发电系统在并入电网之前分成不同的子系统，即独立模块，每个模块根据自身安装功率选择相应的逆变器或逆变器组合将光伏组件所输出直流电逆变为交流电，并最终通过升压变压器升压，接入当地公共电网。
一期2MW的光伏电站系统框图如图5-1所示。
图5-1光伏电站系统框图
5.1.1太阳电池选型
为对比不同材料光伏组件的各项性能指标，本4MW（一期2MW,二期2MW）并网光伏发电工程拟采用普乐新能源（蚌埠）有限公司生产的型号为TFSM-T-2的非晶硅光伏组件。
技术参数如表5-1所示。
标准测试条件（STC）为标准条件下：
AM1.5、1000W/㎡的辐照度、25℃的电池温度：
TFSM-T-2
标准条件下稳定功率
Wp＝46W±
5%
额定工作电压
Vm＝60V±
额定工作电流
Im＝0.77A±
开路电压
Voc＝79V±
短路电流
Isc＝0.96A±
温度系数
Pm＝-0.2％/℃
旁路二极管
10A1000V
最大系统电压
1000V
横向结构
激光式样
边框
铝合金，表面阳极氧化
尺寸（宽*长*厚）
643*1253*27mm
工作温度
-40～85℃
重量
13.7Kg
5.2固定光伏组件模块
由于太阳能电池组件和并网逆变器都是可根据功率、电压、电流参数相对灵活组合的设备，整个4MW光伏发电项目可采用模块化设计、安装施工。
模块化的基本结构：
4MW太阳能电池组件由12个子系统组成，采用固定倾角安装。
每个子系统主要由光伏阵列、相应功率的逆变器以及各级配电装置构成。
这样设计有如下好处：
●各子系统各自独立，便于实现梯级控制，以提高系统的运行效率；
●每个子系统是单独的模块，由于整个4MW光伏系统是多个模块组成，各模块该又由不同的逆变器及与之相连的光伏组件方阵组成组成，系统的冗余度高，不至于由于局部设备发生故障而影响到整个发电模块或整个电站，且局部故障检修时不影响其他模块的运行；
●有利于工程分步实施；
5.3各子系统组件安装方式及数量
根据本项目所在当地纬度，在纬度角附近的朝向正南倾斜面上全年所接受日照辐射总量最多，本工程所在地纬度为42o，对固定支架安装，本工程拟采用朝向正南（方位角0o）32o固定倾角安装。
各子系统光伏组件布置图见附图。
2图5-2Betapark项目总平面图（一期2MW）
5.4太阳电池方阵间距计算
在北半球，对应最大日照辐射接收量的平面为朝向正南，与水平面夹角度数与当地纬度相当的倾斜平面，固定安装的光伏组件要据此角度倾斜安装。
阵列倾角确定后，要注意南北向前后阵列间要留出合理的间距，以免前后出现阴影遮挡，前后间距为：
冬至日（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，组件之间南北方向无阴影遮挡。
固定方阵安装好后倾角不再调整或人工季节性调整。
固定光伏组件方阵的支架采用镀锌型钢，如下图所示：
图5-3镀锌型钢插入支架
3计算当光伏组件方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：
图5-4阵列阴影示意图
一般确定原则：
冬至当天早9：
00至下午3：
00太阳能电池组件方阵不应被遮挡。
计算公式如下：
D=cosβ×
L，L=H/tanα，α=arcsin（sinφsinδ+cosφcosδcosω），即等于：
H/tan[arcsin（0.648cosφ-0.399sinφ）]
太阳高度角的公式：
sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω
太阳方位角的公式：
sinβ=cosδsinω/cosα
式中：
φ为当地纬度；
δ为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5度；
ω为时角，上午9:
00的时角为45度。
光伏组件排布方式为：
本项目实施地当地纬度为42.4°
，地面坡度约为5度，经计算，在当地光伏组件倾角为纬度角32±
1°
范围内的平面上所接受太阳辐射量最大，本工程拟以32°
倾角朝
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