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4.1项目安装区域及容量15
4.2电池组件安装方式15
4.2电池组件容量分布16
4.2.1最南侧用户电池组件容量分布16
4.2.2中间一排用户电池组件容量分布19
4.2.3最北侧用户电池组件容量分布24
4.3系统接入方式35
4.4主要设备选型36
4.4.1太阳电池组件选型36
4.4.2逆变器选型38
4.5系统电气技术方案41
4.5.1总体电气方案41
4.5.2计量装置42
4.6系统防雷接地42
4.7每家用户系统主材表42
第5章发电量估算及节能减排效益分析43
5.1发电量估算的基本原则44
5.2发电量计算45
5.3节能减排效益分析46
5.3.1污染物减排量分析46
5.3.2社会效益分析47
5.3.3项目扶贪收益概算分析47
5.3.4环境影响预可行性研究结论52
第6章结论52
第1章项目概述
设计依据及设计范围
1.1.1设计依据的国家法规、产业政策、规定
1）《中华人民共和国可再生能源法》（2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过）；
2）《中华人民共和国环境影响评价法》；
3）《中华人民共和国节约能源法》（2008.4.1）；
4）《建设项目环境保护管理条例》；
5）国家发改委《可再生能源产业发展指导目录》（2005年11月）；
6）国家发改委《可再生能源中长期发展规划》（2006-2020年）（2007年发布）；
7）国家发改委《能源发展十一五规划》（2007年4月）；
8）《国家发改委可再生能源发电有关管理规定》（2006年1月5日）；
9）国家发展改革委出台可再生能源电价管理办法；
10）国家对可再生能源开发的其他有关政策、规定、要求等依据；
11）《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》；
1.1.2主要技术和工程建设规范、标准
1）《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-2005；
2）太阳能光伏发电并网技术规范和要求；
3）有关工程规划建设规范、标准；
4）国家计委《投资项目可行性研究指南》；
5）国家计委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；
6）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
8）《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
9）《电子设备雷击保护导则》（GB7450-87）；
10）《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》（GB50172-1992）；
11）《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-1992）；
12）太阳能光伏能源系统术语（GB/T2297-1989）；
13）电气成套装置中的导线颜色（GB/T2681-1981）；
14）光伏发电系统过电压保护导则（SJ/T11127-1997）；
15）光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则（IEC61724：
1998）；
16）低压配电设计规范（GB50054-1995）。
1.1.3项目主要设计原则
1）贯彻“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设方针；
2）贯彻并网光伏发电与原有建筑有机结合原则；
3）贯彻并网光伏发电应靠近电网、易于接入的原则；
4）全面执行国家相关的政策、法规。
项目概况
1.2.1建设规模、建设地址
1）项目建设规模：
项目规划容量每户为2.25KWp，采用与屋顶结合形式，建设在屋顶上。
部分遮挡的屋面为37户，容量为83.25KW
不遮挡屋面为25户，容量为56.25KW
全部遮挡屋面为8户，不安装。
总装机容量为139.5KW。
2）项目建设地点：
湖北省某县某县。
1.2.2建设地区概况
某县，位于湖北省东南部，隶属某市。
地处长江中游南岸，幕阜山脉北麓。
境内国土面积2780平方千米。
辖16个镇，3个开发区，4个管理区，总人口105.94万（2014年）。
县政府驻兴国镇。
处东经114°
43'
~115°
30′；
北纬29°
30′~30°
09′；
最高海拔862.7米，最低海拔8.7米，东西横距76.5公里，南北纵距71.5公里。
1.2.3建设地址情况分析
屋顶为平屋面，与屋面平行安装结合；
该项目接入电网方式为“自发自用，余电上网”，以220V电压接入电网。
项目建设目的及必要性
1.3.1项目建设目的
1）充分利用当地丰富的太阳能资源，提供可再生清洁能源，贯彻科学发展观，加快能源结构调整，为落实国家和省、市、县节能减排任务做出应有贡献。
2）有效利用现有屋顶，无需占用宝贵的土地资源，符合国家相关政策，利用居民屋顶发展分布式光伏发电，提高农村经济效益。
3）提高某县绿色环保的形象，响应国家号召发展绿色经济、低碳经济、循环经济的精神。
4）贯彻落实国家有关节能降耗、污染减排的政策措施，使节能减排工作取阶段性成果。
1.3.2项目建设必要性
1）居民实施阶梯电价、用电量需求增大
中国电力企业联合会发布的《电力工业“十二五”规划研究报告》预测，未来10年我国电价年均增长3％，2015年全国平均销售电价应为0.71元／千瓦时，年均增长4.6％；
2020年销售电价应为0.80元／千瓦时，比2015年增长13％，年均增长2.5％。
2）节能减排指标
国家“十二五规划”明确提出了节能减排的目标，即到2015年，单位GDP二氧化碳排放降低17%；
单位GDP能耗下降16%；
非化石能源占一次能源消费比重提高3.1个百分点，从8.3%到11.4%；
主要污染物排放总量减少8%到10%的目标。
综上，建设居民分布式光伏发电项目符合国家产业政策。
同时，使用太阳能发电，没有污染物排放，不消耗任何燃料，顺利完成节能减排指标，因此，本光伏项目建设是必要的。
国家太阳能发电规划
我国可再生能源资源丰富。
全国三分之二的国土面积年日照小时数在2,200小时以上，年太阳辐射总量大于1,390千瓦时/平方米，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿吨标准煤的能量；
因此，我国具有大规模开发可再生能源的资源条件和技术潜力，可以为未来社会和经济发展提供足够的能源保障，开发利用可再生能源大有可为。
《可再生能源发展“十二五”规划》中，可再生能源新增发电装机1.6亿千瓦，到2015年可再生能源发电量争取达到总发电量的20%以上。
按照集中开发与分布式利用相结合的原则，积极推进太阳能的多元化利用，鼓励在太阳能资源优良、无其它经济利用价值土地多的地区建设大型光伏电站，同时支持建设以“自发自用”为主要方式的分布式光伏发电，积极支持利用光伏发电解决偏远地区用电和缺电问题。
到2015年，太阳能年利用量相当于替代化石燃料5000万吨标准煤。
太阳能发电装机达到2100万千瓦，其中光伏电站装机1000万千瓦，太阳能热发电装机100万千瓦，并网和离网的分布式光伏发电系统安装容量达到1000万千瓦。
太阳能热利用累计集热面积达到4亿平方米。
到2020年，太阳能发电装机达到5000万千瓦，太阳能热利用累计集热面积达到8亿平方米。
此外，还要形成较大规模的分布式可再生能源应用，建立适应太阳能等分布式发电的电网技术支撑体系和管理体制，建设30个新能源微电网示范工程，综合太阳能等各种分布式发电、可再生能源供热和燃料利用等多元化可再生能源技术，建设100个新能源示范城市和200个绿色能源示范县。
发挥分布式能源的优势，解决电网不能覆盖区域的无电人口用电问题。
沼气、太阳能、生物质能气化等可再生能源在农村的入户率达到50%以上。
国家补贴政策
根据国家发改委2013年8月30日发布的〖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》：
一、光伏电站价格
（1）根据各地太阳能资源条件和建设成本，将全国分为三类太阳能资源区，相应制定光伏电站标杆上网电价。
各资源区光伏电站标杆上网电价标准如下。
（二）光伏电站标杆上网电价高出当地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫等环保电价，下同）的部分，通过可再生能源发展基金予以补贴。
二、分布式光伏发电价格
（一）对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含税，下同），通过可再生能源发展基金予以支付，由电网企业转付；
其中，分布式光伏发电系统自用有余上网的电量，由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价收购。
（二）对分布式光伏发电系统自用电量免收随电价征收的各类基金和附加，以及系统备用容量费和其他相关并网服务费。
项目的示范意义
1）可以有效的利用闲置居民屋顶资源；
2）加快能源结构调整，有效改善生态、保护环境；
3）并网发电系统没有噪音，没有污染物排放，不消耗任何燃料，具有绿色环保效应。
综上所述，该项目符合国家和省市的产业政策，有利于保护当地生态环境，调整能源消费结构，对新能源产业发展和完成节能减排目标任务具有积极的意义。
主要结论
通过对本项目的初步研究，得出以下主要结论：
1）太阳能光伏发电符合当前的国家能源政策，是一种清洁可再生能源，光伏发电应用的发展有利于环境及生态保护，可实现能源可持续发展；
2）本项目地址位于某县，交通方便，项目安装区域为闲置南坡面屋顶；
3）本项目场址属于太阳能辐射资源较丰富的区域，光照条件良好。
第2章场址光照资源条件
2.1中国太阳能资源概况
中国是太阳能资源丰富的国家，全年辐射总量在91.7—2333kWh/m2•年之间，国土总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，全国绝大部分地区都可以利用太阳能解决生活和生产上的日常需要，光伏发电发展潜力巨大。
图2-1太阳能资源分布图
2.2湖北省光照资源情况
湖北省各地年太阳辐射主要指标的空间分布见图1（1961~2004年平均）。
湖北省各地年太阳总辐射为3450~4800MJ/m2（图1-a）。
其中,鄂东北最多,广水、孝感、安陆、新州、黄冈、麻城均在4700MJ/m2以上;
其次为鄂西北、鄂北岗地、江汉平原等地,总辐射为4500~4700MJ/m2;
再次为鄂东南（4300~4500MJ/m2）;
鄂西南山区最少（3450~4000MJ/m2）。
年日照时数在1100~2000h之间（图1-b）,其中鄂北、鄂东北最多（1900h以上）;
鄂西南最少,在1500h以内。
年晴天日数在70~175d之间,鄂北、鄂东北晴天日数\160d,鄂西南山区则在80d左右,前者为后者的2倍左右。
太阳能资源空间分布总体上呈现两大特点:
北多南少,以西部山区最显著,中东部变化相对较小;
同纬度相比,平原多,山区少。
表1湖北省水平面月平均太阳辐射量
2.3区域气候特征及光照资源
2.3.1某县气候特征
某县属北亚热带气候区，年均气温16.8℃，极端最高气温41.4℃（1966年8月10日），极端最低气温—14.9℃（1969年2月1日），无霜期263天。
年均日照时数1897.1时，日照率44%。
年均降雨量1389.6mm。
由西南向东北呈递减趋势，年均降雨日147个，夏季最多，4-7月平均降雨量739.9㎜，雨量多，强度大，常造成洪涝灾害。
2.3.2项目所处区域辐照量
根据NASA发布的数据，某县太阳辐射数据如图2-1
图2-1某县太阳辐射量图
2.4太阳能资源评价
以上相关数据呈现，项目所在区域倾斜面年均标准日照时长达到1339~1562kwh/㎡，属于太阳能资源较丰富地区。
依据行业标准《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008）划定的等级，该区域发展与推广区域性光伏电站具有较大优势，适合本项目建设。
第3章工程建设规模
3.1工程建设规模确定的原则
本工程建设规模的确定综合考虑三个因素：
一是项目的目标规模；
二是太阳电池的技术和产业现状；
三是可利用面屋顶的面积。
本工程建设规模的确定满足如下原则：
1、合理确定目标规模：
目标规模主要与业主安装意向规划及当地的太阳能资源、可利用屋顶面积和并网条件有关。
2、合理利用屋顶面积：
将太阳能发电系统建设在居民屋顶，充分体现太阳能发电系统的广范实用性。
3、合理选择太阳电池组件：
不同种类或者不同转化效率的太阳电池，所构成的发电单元系统的占用面积也不一样，根据太阳电池的技术和产业现状选择主流产品来确定发电单元系统的占用面积，从而使建设规模与太阳能电池的技术和产业现状相适应。
在本项目可行性研究阶段，充分研究场地利用条件和合理选择太阳电池组件，最终提出项目的建设规模。
3.2太阳电池种类与建设规模的关系
3.2.1非晶硅太阳电池的技术及优势
非晶硅电池一般采用PECVD（PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition——等离子增强型化学气相沉积）方法使高纯硅烷等气体分解沉积而成的。
此种制作工艺，可以在生产中连续在多个真空沉积室完成，以实现大批量生产。
由于沉积分解温度低，可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积薄膜，易于大面积化生产。
3.2.2太阳能电池种类及规模容量的确定
本项目太阳电池组件选用汉能控股集团生产制造的125Wp非晶硅薄膜电池组件，每户的建设规模为2.25KWp。
全部遮挡屋面为8户。
3.3项目建设原则
1、太阳电池方阵排列布置需要考虑屋顶的走向朝向；
2、在每个太阳电池组件布置的区域内，太阳电池组件平行于屋顶面布置，避免采用高支架支撑，增加项目的可靠性，降低工程投资；
3、保证太阳电池组件布置整齐、规范、美观，接受太阳能辐照的效果更好，屋顶利用更紧凑、节约；
4、满足电气线路距离短、送出线路顺畅的要求；
5、应布置可连接任一太阳电池方阵的检修维护通道。
第4章系统总体方案
4.1项目安装区域及容量
本项目在某县靳村乡七里坪村扶安装非晶硅电池组件，一共70家用户，可利用为62户，每户装设125W欧瑞康薄膜组件18块，功率为2.25KW。
整个村子的装机总容量为139.5KW
4.2电池组件安装方式
安装屋面的均为水泥现浇屋面，厚度应当大于10cm。
光伏组件在屋顶面固定30度支架安装，形成光伏发电系统。
电池组件安装基础图
电池组件支架图
4.2电池组件容量分布
本项目共计70户，最南侧用户27家，中间一排的用户25家，位于最北侧的用户18家，每户计划安装125W欧瑞康薄膜组件18块，容量为2.25KW。
全部遮挡屋面为8户，建议不安装。
4.2.1最南侧用户电池组件容量分布
最南侧用户共计27家。
其中037#、019#—023#、28#—40#、025#这20家用户的屋顶一样，见下图
此图中可以看到，每个用户排布18块欧瑞康薄膜电池组件，容量为2.25KW。
最北边的电池组件不受阴影的遮挡，但是最南边的组件受到了附属物阴影的影响，发电量会受损。
最南侧26#用户屋顶，见下图
最东边的电池组件不受阴影的遮挡，但是西边的组件受到了附属物阴影的影响，发电量会受损。
同时，业主有意愿在西边平台再建房。
最南侧27#—32#用户屋顶，这6家用户的屋顶样式一样，见下图
4.2.2中间一排用户电池组件容量分布
中间一排用户共计25家。
其中18#用户的屋顶，见下图
所有电池组件不受阴影的遮挡。
中间一排用户，16#—17#用户屋顶，见下图
中间一排用户，15#、25#—27#用户屋顶，见下图
27#和26#楼高出15#和25#楼8米，故15#和25#楼部分组件受到阴影遮挡，26#楼收到本体楼梯间的遮挡，27#楼的组件不受阴影的遮挡，除27#楼之外，25#楼、26#楼、15#楼发电量会受损。
中间一排用户，06#—13#、15#—24#用户屋顶样式一致，见下图
4.2.3最北侧用户电池组件容量分布
1#用户屋顶组件排布，见下图
此图中可以看到，用户排布18块欧瑞康薄膜电池组件，容量为2.25KW。
2#用户屋顶组件排布，见下图
此图中可以看到，2#楼楼顶均在阴影内，不适合安装光伏电站。
1#和3#楼高出2#楼顶8米，故2#楼楼顶受到阴影遮挡，不适合安装光伏电站。
3#用户屋顶组件排布，见下图
4#用户屋顶组件排布，见下图
此图中可以看到，4#楼楼顶均在阴影内，不适合安装光伏电站。
3#楼高出4#楼顶8米，故4#楼楼顶受到阴影遮挡，不适合安装光伏电站。
5#、6#、7#用户屋顶组件排布，见下图
8#用户屋顶组件排布，见下图
9#用户屋顶组件排布，见下图
此图中可以看到，9#楼楼顶均在阴影内，不适合安装光伏电站。
8#楼高出9#楼顶8米，故9#楼楼顶受到阴影遮挡，不适合安装光伏电站。
10#、11#用户屋顶组件排布，见下图
此图中可以看到，10#、11#楼顶均在阴影内，不适合安装光伏电站。
10#、11#楼顶楼梯间比较大，故屋面受到阴影遮挡，不适合安装光伏电站。
12#—14#楼用户屋顶阴影遮挡，见下图
此图中可以看到，12#—14#楼顶均在阴影内，不适合安装光伏电站。
12#受到11#的遮挡，女儿墙高度2.1米，故屋面受到阴影遮挡，不适合安装光伏电站。
业主有在屋顶加高的意向。
01#、02#用户组件排布图，如下图
03#、05#屋顶组件排布图，如下图
03#楼最北边的电池组件受阴影的遮挡，北边电池组件受阴影的遮挡，发电量会受损。
005#楼所有电池组件不受阴影的遮挡。
4.3系统接入方式
光伏系统并网原理图
4.4主要设备选型
4.4.1太阳电池组件选型
太阳电池组件亦就是光伏组件。
光伏方阵是由若干个太阳电池组件串、并联而成。
选择优质高效的太阳电池组件是并网光伏发电系统可靠运行且提高发电量的关键之一。
高效非晶硅薄膜太阳能组件有如下优势：
1）成本低：
具有更低生产成本，不受硅原料短缺瓶颈的限制；
2）生产过程能耗低、无污染：
生产过程不会产生四氯化硅等有害物质；
3）组件绿色环保：
不含有毒元素；
4）弱光发电性能更好：
非晶硅电池在低光照射条件下，如阳光不太强的早晨、傍晚、阴天以及临近建筑物遮挡，也能有稳定电力输出，满足阴雨天正常供应需求，散射光接受率高，利用率高、适合用于各种地区；
5）热稳定性好：
在相同的环境条件下，非晶硅电池具有较低的温度系数和优良的伏安特性，发电性能更加优异；
6）在较高的环境温度下，非晶硅太阳能电池组件表现出更优异的发电性能。
当太阳能电池工作温度高于标准测试温度25℃时，其最佳输出功率会有所下降；
非晶硅太阳能电池受温度的影响比晶体硅太阳能电池要小得多；
7）发电量更高：
科学数据表明，在相同环境条件下，非晶硅太阳电池的每千瓦年发电量要比单晶硅高8%；
8）抗遮挡性能好：
在有少量遮挡情况下，发电量要高出晶硅40%—50%，易于应用在复杂环境；
9）更适应光伏建筑一体化：
使用大面积玻璃为衬底，同时可制作成不同透光率的透光组件，更易于应用在光伏建筑一体化工程上。
组件性能参数表
太阳电池种类
非晶硅
太阳电池组件生产厂家
汉能
太阳电池组件型号
HNS-SD125
指标
单位
参数
额定功率（Pmax）
Wp
125
开路电压（Voc）
V
69
短路电流（Isc）
A
2.72
工作电压（Vmp）
51
工作电流（Imp）
2.26
尺寸
mm
1300*1100*6.8
重量
kg
25
组件结构
玻璃/EVA/玻璃
非晶硅电池组件示意图：
汉能非晶硅薄膜电池组件
4.4.2逆变器选型
1）逆变器选型原则
光伏并网逆变器是光伏发电系统中的关键设备，对于提高光伏系统的效率和可靠性具有举足轻重的作用。
光伏并网逆变器的选型主要应考虑以下几个问题：
1）性能可靠，效率高，并能根据光伏组件当前的运行状况输出最大功率（MPPT）。
2）要求直流输入电压有较宽的适应范围,必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定。
3）具有保护功能：
并网逆变器还应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护，直流过压保护，防孤岛保护等保护功能。
4）波形畸变小，功率因数高：
为避免对公共电网的电力污染，要求逆变电源输出正弦波，电
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