合肥庐江泥河镇胜利村晶科20MW农光互补光伏发电项目实施方案.docx
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合肥庐江泥河镇胜利村晶科20MW农光互补光伏发电项目实施方案
合肥庐江泥河镇胜利村晶科20MW
农光互补光伏发电项目
实施方案
二○一五年三月
一、概述
1.1地理位置
1.1.1工程任务
根据庐江气象站的数据和NASA数据库进行当地太阳能资源的评估，并充分考虑光伏电站需求，按照《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》的规定和要求，组织专业人员进行安徽庐江胜利村20MW分布式地面农光互补分布式光伏发电项目可行性研究阶段的勘测设计工作，并编制完成预可行性研究报告。
1.1.2场址概况
在中国气候区划中，庐江属北亚热带湿润季风气候区，主要气候特点是：
季风明显、四季分明、气候温和、雨量充沛、光照充足。
由于地处中纬度地带特定的地理位置使我区气候具有明显的过渡性，即兼有南北气候之长：
水热资源优于北方，光资源优于南方;但也兼有南北气候之短：
降水时空变化大，旱涝灾害较频繁，有些年份少雨干旱，有些年份多雨成涝，表现出气候的明显变异性。
同时，本县也是气象灾害多发区，常有连阴雨、暴雨（雪）、霜冻、高温、大风、冰雹等灾害出现，给农业生产带来不利影响。
大气环流及四季变化
该县冬季多受蒙古高压和阿留申低压的控制，一般盛行偏北气流。
由于经常受到来自北方冷空气的侵袭，寒冷干燥。
一月份平均气温多在2.5-2.9℃之间，日平均气温0℃以下的低温日数为36-47天。
春季，蒙古高压和阿留申低压逐渐衰退，而印度洋低压和太平洋副热带高压逐渐增强，气候处于由冬转夏的过渡季节。
本县气温稳定通过10℃的初日一般在3月25日至4月2日。
由于冷暖空气活动频繁，气温回升快，雨水增多，3-4月常有大风和低温连阴雨天气。
夏季，太平洋副热带高压进入强盛时期，大陆增温强烈，在这样的环流形势下，来自海洋的东南季风盛行.天气炎热多雨.6月份平均气温大于25℃，7月和8月份的平均气温在27.7-28.6之间;6-8月大于35℃以上的高温大多在12-16天左右。
6-7月为梅汛期，全县6-7月的降雨量自北向南为320-380毫米;降水集中强度大，易造成洪涝灾害。
由于各年的夏季风来临和退却时间迟早不同，形成雨量多寡不一，雨水失调，故导致夏季旱涝灾害较为频繁。
秋季，蒙古高压持续发展，逐渐控制我县，每当冷性高压滞留在我国北方河套地区转为暖性高压时，本县常能连续出现秋高气爽的稳定天气。
但在夏季风后撤与冬季风加强过程中，常有不同天气过境形成锋面，带来秋季连阴雨，影响秋收。
太阳辐射总量为110-120千卡/平方厘米，一年之中太阳辐射的最大值为7月。
年日照时数为2019.2-2074.1小时，一年之中日照时数最多月一般在8月份。
年降水量为1032-1205毫米，雨量最多月份为7月，最少的为12月。
本县降水的基本特征是：
地域差异不太明显;季节分配不均和年际变化较大。
年平均气温为15.7-16.1℃。
一年之中，月平均气温一月最低，为2.5-2.9℃;七月平均气温最高，在28.2-28.6℃之间;各地历史极端最高气温均在39.5℃以上，极值为40.4℃（含山1959年8月23日），极端最低气温均在-13.2℃以下，极值为-15.7℃（无为1969年2月6日）。
热量资源的分布，日平均气温稳定通过0℃日数间隔为338-341天，大于0℃的活动积温为5666.4-5804.2度;日平均气温稳定通过10℃日数为229-234天;大于或等于10℃的活动积温为4995.2-5104.2度。
本县平均初霜日期为11月10至11月13日;平均终霜期为3月18至3月22日。
无霜期为229-234天。
1.2太阳能资源
太阳能对人类来说是取之不尽、用之不竭、广泛存在、平等给予、可以自由利用的能源。
太阳能利用将是2l世纪的重大课题。
我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。
南从北纬4°的曾母暗沙，北到北纬52.5°的漠河，西自东经73°的帕米耳高原，东至东经135°的黑龙江与乌苏里江汇流处，距离都在2000公里以上。
在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。
根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），以太阳能总辐射的年总量为指标，对太阳能的丰富程度划分为4个等级，如下表所示。
表2-1中国太阳辐射资源区划标准
等级
资源带号
年总辐射量
（MJ/m2）
年总辐射量
（kWh/m2）
平均日辐射量
最丰富带
Ⅰ
≥6300
≥1720
≥4.8
很丰富带
Ⅱ
2040--6300
1400--1720
3.8—4.8
较丰富带
Ⅲ
3780—2040
1020--1400
2.9—3.8
一般
Ⅳ
＜3780
＜1020
＜2.9
我国的太阳能资源丰富。
其中，年总辐射量在860～2080kWh/m2之间，年直接辐射量在230～1200kWh/m2之间，年平均直射比在0.24～0.73之间，年日照时数在870～3570h之间。
中国1978～2007年平均的总辐射年总量的空间分布情况如图2-1所示。
图2-11978～2007年平均的太阳能资源空间分布图（单位：
kWh/m2）
从图中可以看出，我国太阳能资源空间分布特点为自西北到东南呈先增加再减少然后又增加的趋势。
新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了太阳能资源“最丰富带”，其中西藏南部和青海格尔木地区是两个高值中心；新疆大部分地区、西藏东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、安徽北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特和赤峰一带，是我国太阳能资源“很丰富带”；我国中东部和东北的大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”；只有以四川盆地为中心，四川省东部、重庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”。
直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射比较一致，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，直射比甚至达到0.7以上。
年总日照时数的空间分布与年总辐射量基本一致，“最丰富带”的年日照时数在3000h左右，“很丰富带”的年日照时数在2400～3000h之间，“较丰富带”的年日照时数在1200～2400h左右，“一般带”的年日照时数在1200h以下。
1.2.1光伏电站所在地区太阳能资源分析
庐江属于我国太阳能资源三类地区，年平均辐照在1400小时左右，庐江海拔高程约14一46米,是华北大平原的一部分。
气候温和,四季分明,光照充足,雨量适中,无霜期长,光热水资源比较丰富,属于暖温带半湿润气候。
1.2.2光伏电站所在地区太阳能资源分析
本项目采用美国NASA数据库进行当地太阳能资源的评估。
NASA是由
美国气象局开发的高分辨率气候数据库，涉及范围已涵盖美洲、非洲和亚洲。
主要的数据要素包括太阳辐射，气温以及地形资料（海拔高度、水平面及倾角等）。
2米处气温：
基于NASA数据时段:
1994-2011;重新计算得到15分钟值。
基于高分辨率的地形模型，本数据空间分辨率达到1km，因而可以反应地形引起的温度的空间变化。
太阳辐射：
由Meteosat卫星数据计算得到；时段空间分辨率90米，时间分辨率15或100分钟，包括水平总辐射和垂直面直接辐射；年水平总辐射值的不所分析时间段内数据有效率达到99%。
本区域内太阳能资源非常丰富，而且项目场址海拔较高，大气层薄，透明度好，日照充分，年水平面总辐射总值可达1412kWh/㎡，26°倾斜面年辐射总量可达1616kWh/m2，可利用小时数可达1481小时。
开发利用潜力非常广阔。
根据我国在1983年出版的太阳能资源区划标准，该区域属于III类“很丰富带”，较适合大型光伏电站的建设。
1.3项目业主简介
1．3．1庐江晶海简介
晶科电力有限公司是晶科能源有限公司的全资子公司，晶科能源控股有限公司（纽交所代码：
JKS）是全球为数不多的拥有垂直一体化产业链的光伏产品生产、应用及光伏电站开发建设的综合性跨国企业。
中国500强企业，全球第四大晶硅组件制造商。
项目公司名称为庐江晶海光伏发电有限公司，负责项目投资建设和运营管理工作。
公司员工总数超过10000余人，生产基地位于江西省上饶以及浙江省海宁，生产面积总占67万平方米。
公司的全球营销中心位于中国上海浦东新区，此外公司建立了全球化的营销布局，在瑞士楚格，德国慕尼黑、意大利博洛尼亚、法国蒙彼利埃、美国旧金山、加拿大多伦多、澳大利亚昆士兰以及日本东京均设立了子公司。
晶科能源所生产的单多晶组件获得ISO9001,IEC,TÜV,VDE,UL,CSA,CEC,MCS等多项国际认证以及荣誉称号。
公司自成立以来，大力引进国际先进生产设备，包括美国GTSolar多晶炉，日本NTC线切机，意大利Baccini电池片生产线以及伯格测试技术。
组件生产引进日本NPC技术以及全自动生产线，代表了世界一流的先进生产工艺。
我们业务营销网络涵盖欧洲，北美以及亚太，遍及20多个国家，包括了德国，意大利，比利时，美国，西班牙，法国，捷克，以色列，日本，澳大利亚以及中国等主要光伏县场。
2013年垂直产能达到1.8GW、出货量全球第三；2014年垂直产能达到2.3GW，photon组件测试全球排名第二，普华永道太阳能产业可持续发展指数排名第四，彭博财经评定为全球一线光伏品牌，65家世界知名银行提供项目融资。
晶科电力成立于2012年9月，注册资金叁拾亿零伍仟万元整。
是太阳能电站投资、建设、运营的专业化企业，2014年投资建设光伏电站687MW，预计2015年投建规模将达到1000MW。
现已签约权益容量超过1GW。
现晶科能源欲在庐江县分三期投建总容量为100MW的光伏地面电站，总投资额10亿元。
此次申报为一期20MW。
对于每一个晶科成员，太阳能不再仅仅是阳光下的商机，更是一种创造绿色未来的生活方式，我们秉持晶科“阳光品质，服务全球”的理念，并与您分享世界绿色能源在阳光下的成长喜悦！
1．3．2晶科2013年项目案例
1.4工程简介
1.3.1工程选址
本工程厂址位于庐江县泥河镇胜利村，地理位置图见图1-1。
图1-1项目地理位置示意图
该区域内太阳能资源非常丰富，而且项目场址海拔较高，大气层薄，透明度好，日照充分，年水平面总辐射总值可达1412kWh/㎡，26°倾斜面年辐射总量可达1616kWh/m2，可利用小时数可达1481小时。
发利用潜力非常广阔。
根据我国在1983年出版的太阳能资源区划标准，该区域属于III类“很丰富带”，太阳能资源较丰富,具有良好的开发远景，较适合大型光伏电站的建设。
在该地区建设光伏电站，符合国家新能源产业政策和安徽地区电源规划原则，在环保、可持续开发当地丰富的太阳能资源同时，可以支援当地工农业生产需求和安徽电网的电力外送，为今后该类场地的综合利用探索一条新路。
1.3.2工程地质
1）泥河镇胜利村位于庐江东南部20km处，所在区域地貌单元属中低山区或黄土丘陵区，地形较开阔平坦，场址内公路由东向西南穿境而过，附近省道、县道四通八达，交通便利。
2）安徽庐江20MW地面电站发电项目工程拟选各场址位于庐江县泥河镇胜利村内，各场地范围内地形起伏较大，冲沟发育。
3）各场址处于相对稳定的地质构造单元，无断裂构造通过，建光伏场址可行。
4）根据《中国地震动参数区划图》GB181006-2001，拟选场址地震动峰值加速度为0.1g，相对应地震烈度为7度，地震动反应谱特征周期为0.40s。
5）拟选各场址区出露地层主要为第四系上、中更新统冲洪积黄土（粉质粘土）、黄土（粉质粘土）。
其中上部黄土状粉土，黄土（粉质粘土）具有湿陷性。
为湿陷性黄土场地，场地湿陷性土层厚度为3.0-10.0m不等。
各场址的上部黄土状粉土具有湿陷性，建议采用碾压、夯击或换土垫层法处理。
6）拟选各场址场地地下稳定水位埋深一般大于10.0m，可不考虑地下水对基础的腐蚀性。
7）据气象资料，场址土壤最大冻深83cm。
8）根据已有资料和现场调查，矿区的局部地带出现地表裂缝，但综合考虑采空区近几年基本无沉陷发展、基础设计时加强支架基础整体性等，目前阶段认为在该区域建设光伏电站基本上是可行的。
但要充分认识到在采空区进行建设存在的风险，可在下阶段对在采空区进行光伏电站运行进行进一步论证减小风险性，在建设期和电站运营后应持续加强采空区沉陷观察和测量，工程建设和电站运营期间要建立关于采空区塌陷的应对措施的各类应急机制，为光伏电站的持续发展和效益增长提供坚强保证。
1.5工程概算简介
1.5.1工程概况
建设规模：
本期太阳能农光互补分布式光伏发电工程装机容量为20MW相应的办公生活设施。
1.5.2主要系统特征：
庐江太阳能农光互补分布式光伏发电项目装机容量为20MW，发电设备为晶体硅光伏电池组件，采用多支路、分块发电、集中并网方案，将系统分成20个1MWp的光伏并网发电单元，经过箱式变压器经升压、集电后接入就近的变电站。
1.5.3资金来源和投资比例：
本工程总投资21000万元，由业主出资30%建设，其余资金通过银行贷款完成。
1.5.4工程投资：
工程静态投资：
20471万元
单位投资：
9838元/KW
建设期贷款利息：
526.36万元
工程动态投资：
20997.38万元
1.5.5发电效益计算
（1）发电收入：
发电收入是上网电量和上网电价的乘积，电站正常运行期内上网电量为22040.09mwh，其中建设期第一年初期发电量为22040.09mwh，第二年正常发电。
本项目按国家发改委发改价格（2013）1638号《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》中全国光伏发电标杆上网电价Ⅲ类资源区为1元/kWh（含增值税）以及根据《合肥市人民政府关于加快光伏推广应用促进光伏产业发展的意见》（合政〔2013〕76号）中补贴电价0.25元/kwh,补贴15年，测算，计算期内电量销售收入总额为26173.45万元。
（2）税金：
本项目应交纳的税金包括增值税、销售税金附加和所得税。
（a）增值税：
根据财政部和国家税务总局照财税[2008]156号《关于资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知》，本项目增值税实行即征即退50%的优惠政策。
增值税税率为17%。
另外根据增值税转型相关政策，允许企业购进机器设备等固定资产的进项税金在销售税金中抵扣。
（b）销售税金附加：
销售税金附加包括城县维护建设税和教育费附加，以增值税税额扣除抵扣的增值税税额为计算基数。
本项目城县维护建设税税率取5%，教育附加费率取5%。
（c）所得税：
所得税按应纳税所得额计算，本项目的应纳税所得额为发电利润扣除免税的补贴收入后的余额。
光伏发电项目属于公共基础设施项目企业所得税优惠的项目，根据国税发【2009】80号《国家税务总局关于实施国家重点扶持的公共基础设施项目企业所得税优惠问题的通知》，其投资经营的所得，自该项目取得第一笔生产经营收入所得纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税（12.5%），六年后所得税按照25%征收。
1.5.5节能减排
本期工程规划装机20MW本农光互补分布式光伏发电项目整个25年规划运行期内年平均每年发电量约22040.09MW·h。
每年可节约发电标煤约0.8万吨。
在其25年使用期内，该光伏发电项目总共节省标煤约20万吨。
根据预测，该项目潜在的节能减排效果为：
每年减轻排放温室效应气体CO2约2.2万吨；每年减少排放大气污染气体SO2约20吨、NOx约20吨。
1.6接入系统简介
1.6.1庐江电力系统现状
2010年以来，庐江县共有8个重要输变电工程项目建设投运。
完成电网建设投入 4.5亿元,220千伏绣溪变等一批重点项目建成。
2013年4月18日，庐江县首座220千伏等级智能化变电站在庐江境内建成投运。
1.6.2全省电网负荷预测
2012年安徽省全社会用电量达到1765.28×108kW.h，最高发电负荷达到24486MW，本次以国网公司最新确定的安徽省“十二五”电力负荷水平（2013.07）为基础，结合国家出台的各项促进经济发展的政策、措施和安徽省用电负荷特性，预测2015年省内用最高发电负荷为34120MW，五年平均递增率11.1%；2020年省内自用最高发电负荷为46400MW，五年平均递增率6.3%。
1.6.3光伏电站建设的必要性
1）带动庐江地方经济发展的需要
光伏电站开发会促进地区相关产业如建材、交通设备制造业的大力发展，对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用，从而带动和促进地区国民经济的全面发展和社会进步。
随着光伏电站的相继开发，光伏电站将成为庐江的又一产业，为地方开辟新的经济增长点，对拉动地方经济的发展，加快实现小康社会起到积极作用。
2）国家能源战略的重要体现
随着石油和煤炭的大量开发，不可再生资源保有储量越来越少，终有枯竭的一天，因而新能源的开发已经提到了战略高度。
风能、太阳能和潮汐能等新能源将是未来一段时间大规模开发的能源种类。
不管从技术、经济，还是规模上来看，太阳能都有一定的优势，随着太阳能电池组件国产化进程加快，光电板的价格将进一步降低，光伏的竞争力也大大加强。
光伏电站的开发可以节约大量的燃料和水资源，还可以形成太阳能发电基地，改善安徽省地区能源结构。
3）改善生态、保护环境的需要
太阳能是清洁的可再生能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。
4）地方旅游业进一步发展的需要
庐江地区以其独特的地理气候特点，造就了其独特的旅游资源。
光伏电站的开发将进一步促进旅游业的发展。
浓厚的文化底蕴加上优美的自然景色，将使游人不断增加，这些将为该地区的旅游经济带来更大的效益。
综上所述,随着本光伏电站的开发，除了提供大量的绿色电能外，还将对带动地方经济快速发展起到积极作用。
因此，及时开发庐江县泥河镇胜利村光伏电站是十分必要的。
1.6.4工程建设规模
随着安徽省国民经济的快速发展，对于电力工业的发展提出了更高的要求。
本期项目建成后可进一步满足所在地区的能源需求。
根据初步规划的地域面积以及当地资源情况，该项目工程规划总规模为20MW。
本光伏电站工程并入220kV升压站，主变容量为500MVA，电压等级220kV/35kV，满足光伏电站总规划容量20MW电量的送出。
升压方式为每个1MWp逆变器室的2台500kW逆变器（额定电网电压315V）经一台容量为1250kVA升压变电站升至35kV后，用35kV电缆汇流至35kV配电间母线，再通过1台容量为50000kVA、35/220kV主变压器升压至220kV后接入电网。
采用
YJY22-35-3×95mm2电缆集电，每回线路最大输送容量22000kW，可设3回集电线路。
本方案升压部分全站主要电气设备有20台1250kVA、35/0.315/0.315kV箱式升压变电站，1台50000kVA、35/220kV主变压器，7面35kV高压开关柜（3回集电线路进线，1回站用电进线，1回SVG进线，1回PT柜，1回出线至变压器）以及1套110kV线变组出线设备。
1.6.6接入系统方案
根据本项目规划容量20MW及附近电网规划情况，本项目接入系统方案考虑如下：
泥河镇胜利村光伏电站以220kV电压等级接入系统，出1回220kV线路接至泥河镇胜利村220kV站220kV母线，线路长度约1×2km。
光伏电站最终接入系统方案，需在光伏电站接入系统设计中详细论证，并经上级主管部门审查后确定。
二、发电量估算
2.1庐江的太阳辐射量
依据NASA发布的数据推算出庐江地区辐照信息如表1。
表1太阳辐照度一览表
2.2并网光伏发电系统理论发电量测算
根据光伏电场场址和日照情况，建立的本工程太阳能农光互补分布式光伏发电场上网电量的计算模型，并确定初步的上网电量。
项目采用农光互补的形式，占地面积600亩，本项目总的装机容量为20000KW
年发电量Ep计算如下：
Ep=HA*PAZ*KkW•h
其中：
HA为多年平均年辐射总量，取1377.5KWH/m2；
PAZ为光伏项目的装机容量，取200000KWp；
K为综合效率系数。
综合效率系数为考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：
组件阵列安装倾角、方位角修正系数；
光伏发电系统可用率；
光照利用率；
逆变器效率；
集电线路损耗；
升压系统变压器损耗；
组件表面污染；
电池组件转换效率修正系数；
其中电池组件转换效率修正系数应考虑：
衰减率、工作温度、输出功率偏离峰值等因素。
综合效率系数（详见表1.3）。
表1.3上网电量修正系数计算方法
序号
名称
系数
备注
1
电池板安装倾角、方位角
0.99
2
光伏发电系统可用率
0.99
3
光照利用率
0.98
4
逆变器效率
0.96
5
集电线路损耗
0.98
6
升压系统变压器损耗
0.98
7
组件表面污染
0.95
8
电池组件转换效率修正系数
0.93
9
综合效率系数
0.82
第一年估算发电量Ep为：
22040.09mwh。
三、项目方案设计
3.1太阳能支架设计
本项目经过前期的地形考察，本项目可以采用螺旋装的支架安装方式。
支架的施工方式参考下图
在设计时，根据项目所在地区的气候条件，选择相应的风载荷、雪载荷等设计参数，进行系统自重荷载、风荷载和雪荷载作用效应甚至地震作用效应计算。
根据计算结果来设计负重详细结构。
3.2电池组件选型
本项目拟采用晶澳在合肥生产的太阳能电池多晶硅组件，多晶硅太阳电池组件采用了新型EVA及层压封装技术，改变了以往传统的PVC封装方式，增强了产品的稳定性能，提高了户外安装抵抗恶劣环境侵蚀的能力，因此有效地提高了产品使用寿命。
该产品的最大优势在于其较高的性价比。
由于采用了能够抵抗恶劣天气的接线盒，因此多晶硅太阳电池组件可以适合于从单个组件到大型网状连接的各种应用。
在户外较高的环境温度下，多晶硅太阳电池性能会发生变化，取决于当时的温度，光谱以及其他相关因素。
但可以肯定的是：
多晶硅较之单晶硅或非晶硅性价比更高。
多晶硅太阳能电池组件实物图
255Wp多晶硅太阳能组件参数如下表所示：
255Wp晶澳太阳能组件参数表
序号
参数名称
性能参数
1
组件型号
JAP6-60-255/3BB
2
峰值功率
255W
3
工作电压
30.36V
4
工作电流
8.40A
5
开路电压
37.62V
6
外形尺寸
1650mm*991mm*40mm
7
工作温度
-40℃～85℃
8
寿命
25年以上
9
转换效率
15.59%
结构图如下所示：
图3-2多晶硅电池结构图
3.3光伏并网逆变器
光伏并网逆变器是光伏发电系统中的关键设备，拟采用本项目采用合肥阳光生产的SG500MX，对于提高光伏系统的效率
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