云和云和街道平里村12MWp林光互补光伏发电项目Word格式.docx
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公司拥有雄厚的企业实力，上级控股公司精工控股集团总资产130多亿元，为中国民营企业500强、中国制造企业500强、全国浙商100强，钢结构产业连续六年稳居全国钢结构行业排名第一。
浙江精工能源科技集团有限公司在新能源领域，出色完成国家“金太阳”工程3MWp金太阳并网光伏发电示范项目的投资、建设，并于2013年6月30日投入运营。
该项目从开始建设到并网发电仅三个月时间，得到绍兴市政府的褒奖，并作为重点示范项目展示。
1.2项目概况
1.2.1项目名称及建设性质
项目名称：
建设性质：
新建分布式光伏电站
1.2.2项目建设的背景及必要性
1、开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，在能源生产和消费中，煤炭约占商品能源消费构成的75％，已成为我国大气污染的主要来源。
因此，大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。
近几年，国际光伏发电迅猛发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡，并在向并网发电的方向发展，我国也出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏发电产业发展的政策措施，例如《国家能源局关于2015年度全国可再生能源电力发展监测评价的通报》《国家能源局关于下达2016年光伏发电建设实施方案的通知》《国家能源局综合司关于征求完善太阳能发电规模管理和实行竞争方式配置项目指导意见的函》《国家能源局关于调增部分地区2015年光伏电站建设规模的通知》《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、《可再生能源发展专项资金管理办法》、《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》、等等，在政策、投资、财税、电价方面给予支持，光伏组件和并网逆变器价格也不断下浮，目前我国已具备的规模化发展MW级光伏电站的条件，全国各地相继投运了一大批MW级光伏电站，积累了大量的制造、建设安装、运行和维护方面的经验，所以光伏发电是目前技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。
根据我国《中国可再生能源行业发展状况及十三五规划分析报告》，到2020年底，太阳能发电装机规模在电力结构中的比重约为7%，在新增电力装机结构中的比重约为15%，在全国总发电量结构中的比重约为2.5%。
《可再生能源"
十三五"
发展规划（征求意见稿）》征求意见提出"
期间新增投资约2.3万亿元，也表明了国家对其的大力支持态度
根据《“十三五”太阳能光热光伏产业政策及机遇与挑战分析》，到2020年，累计分布式光伏发电装机规模7000万千瓦：
重点在京津冀区域、长江经济带沿岸和珠三角经济区等省区新增建设单个规模不低于10万千瓦的国家级分布式光伏示范园区50个;
鼓励各省建设单个规模不低于5万千瓦的省级分布式光伏示范园区200个;
在农村经济较为发达的上海、浙江、江苏和广东等地区推广建设光伏新村100个;
在符合条件的贫困地区加快实施光伏扶贫工程，力争覆盖特困户家庭、扶贫规模达到500万千瓦;
在中东部地区进一步探索推广建筑光伏一体化、移动光伏供电系统等新型发电技术市场，累积规模达到200万千瓦。
本光伏电站选址在浙江，浙江省太阳能资源较丰富，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，在浙江省开发光伏发电项目，有利于增加可再生能源的比例，优化系统电源结构，且没有任何污染，减轻环保压力。
2、加快能源电力结构调整的需要
《可再生能源“十三五”发展规划（征求意见稿）》征求意见，提出到2020年非化石能源占能源消费总量比例达到15%，2030年达到20%，“十三五”期间新增投资约2.3万亿元。
其中，到2020年底水电开发利用目标3.8亿千瓦（抽水蓄能约0.4亿千瓦），太阳能发电1.6亿千瓦（光伏1.5亿千瓦），风力发电2.5亿千瓦。
浙江省的可再生能源中，水能资源的开发已达38.7％左右。
除水电外，相对于其他能源，太阳能发电技术已日趋成熟，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，有利于增加可再生能源的比例，同时太阳能发电不受地域限制，所发电力稳定，可与水电互补，优化系统电源结构，没有任何污染减轻环保压力。
3、改善生态、保护环境的需要
在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。
环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限了，再不加大清洁能源和可再生能源的份额，我国的经济和社会发展就将被迫减速。
提高可再生能源利用率，尤其发展太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。
太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点，在太阳能产业的发展中占有重要地位。
4、发挥减排效率,申请CDM（清洁能源机制）
我国是《联合国气候变化框架公约》（1992）和《京都议定书》（1997）的签字国，为努力减缓温室气体排放的增长率，承担“共同但有区别的责任”。
在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上，中国政府已核准《京都议定书》，中国将坚定不移地走可持续发展的道路。
CDM作为国际社会对全球气候变化的一项重要措施，一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减排目标，另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。
云和县中机能源有限公司12MW光伏发电站不但属于清洁能源，也属于议定书中规定的清洁机制的范围，能够获得减排义务的资助，随着项目建设和电力的发展，太阳能光伏发电装机容量可以不断扩大，如果有先进的技术或额外资金的支持，将大大降低太阳能光伏发电的投资压力，不但可以扩大新昌境保护的宣传影响，促进项目的实施和建设，从而促进太阳能光伏产业的发展。
本项目的实施，探讨目前实用的技术方案和可供考虑的投融资方案；
测算该项目发电成本；
提出实施该项目所需要的政策支持；
为下一步的可行性研究奠定坚实的基础。
本项目的研究成果将为我国的大规模太阳能光电开发利用提供基础数据，为国家出台相关政策提供参考数据，因此本项目的建设是非常有必要的。
5项目提出的背景
云和县建于明景泰三年（公元1452年），由原丽水县浮云乡和元和乡各半合建而成。
1958年5月并入丽水县，1962年4月，划原云和、景宁县地复建云和县，1984年6月，云和、景宁两县分设，全县辖4个街道、3个镇、3个乡，168个行政村，总人口11.33万，总面积984平方公里。
2015年全县实现地区生产总值（GDP）54.34亿元，同比增长8.9%，居丽水市首位；
财政总收入7.58亿元，同比增长6.8%；
固定资产投资41.72亿元，同比增长15.8%；
工业增加值22.70亿元，同比增长6.4%；
全社会消费品零售总额22.97亿元，同比增长11.6%；
外贸出口14496万美元，同比增长15.6%；
全年旅游总人数422.19万人次，同比增长20.1%；
实现旅游总收入20.19亿元，同比增长31.2%；
城镇居民人均可支配收入31053元，同比增长8.1%；
农村居民人均纯收入14108元，同比增长10.3%，居丽水市第二。
云和县林业局深入践行“绿水青山就是金山银山”，全力优生态、兴生产、强保护、添活力。
发展生态产业、促进兴林富民。
以“兴林惠民，助农增收”为目标，现有经济林中雪梨基地1.0万亩，板栗基地2.8万亩，面积7.9万亩，油茶面积7.3万亩。
种植茶树、多花黄精等。
光照是茶树生存的首要条件，不能太强也不能太弱，对紫外线有特殊嗜好，因而高山出好茶。
温度一是气温，二是地温，气温日平均需10摄氏度；
最低不能低于-10摄氏度。
水分雨水充足是必要条件。
但是过多也有不利品质的影响。
在光伏组件下方及组件间隙里种植茶树正好符合其对生长环境的要求。
茶园地形条件主要有海拔、坡地、坡向等，随着海拔的升高，气温和湿度都有明显的变化，在一定高度的山区，雨量充沛，云雾多，空气湿度大，漫射光强，这对茶树生育有利，但也不是愈高愈好，在1000米以上，会有冻害。
一般选择偏南坡为好。
坡度不宜太大，一般要求30度以下。
多花黄精（Ｐｏｌｙｇｏｎａｔｕｍ ｃｙｒｔｏｎｅｍａ），俗名千年运、九蒸姜、九蒸九晒、龙衔等，为百合科黄精属多年生草本，药食同源植物。
野生多花黄精在浙江、福建、广东、广西等省区均有分布，一般生于茶油林、中灌丛或山坡阴处。
栽培多花黄精，应严格按照《中药材生产质量管理规范》（ＧＡＰ）的规定选择栽培环境。
其中：
栽培地土壤质量和空气质量应达到国家二级标准，灌溉水应符合农田灌溉水质量标准。
除此之外，套种林分应无严重病虫害，茶油林空间便于耕作，透光率可控制在３０％～４０％之间［４］，且土壤疏松肥沃，土壤酸碱度呈中性或偏微酸性，坡度≤２５°
。
如锥栗林、板栗林、杉木林、油茶林等林分适合套种。
国家出台的《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》，首次将荒山、滩涂、农业大棚、鱼塘等列入分布式项目，并建议执行当地的光伏电站标杆电价（即地面电站）政策。
因此，在此背景下，云和县中机能源有限公司拟在高标准建设的生态林业种植基础上，投资建设经济林业光伏发电项目，将经济林业种植与光伏发电有机结合，推动光伏发电产业的发展。
本项目为林光互补光伏发电项目，装机容量为12MWp。
1.2.3市场分析
1、光伏发电市场前景
在当今能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。
从光伏年新增量来看，2016年，各机构的预测基本在40-70GW之间，其中，彭博认为2016年光伏全球新增装机容量在64-68GW，而EPIA分情景分析认为全球光伏新增装机容量在约40-60GW左右。
由此可见，从新增装机容量上看，全球光伏装机容量会有较大幅度的提升。
根据国务院下发的《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》显示，到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%。
“十三五”光伏装机目标初定为150GW，那么，“十三五”期间每年需新增约20GW左右的光伏装机才可实现该目标。
值得一提的是，目前国家的政策倾向于分布式光伏，到2020年分布式光伏装机要达到70GW，具有10倍增长空间，年复合增长率高达50%以上。
根据中国光伏业协会预计，到2030年光伏装机目标在400GW，这意味着2021年至2030年年均新增25GW以上的规模。
目前我国集中式光伏电站的电价政策是标杆电价政策，最新价格水平是0.55、0.65、0.75元/千瓦时。
较2017年一类、二类、三类资源区统一降低0.1元。
受标杆电价下调的影响，预计2018年会出现先紧后松的局面，抢装潮会提前到上半年。
并且，随着光伏制造成本的降低，预计光伏标杆电价水平将会进一步下降，并且政府鼓励招标等市场竞争方式确定光伏发电项目业主和上网电价，促进行业的良性发展。
1.2.4项目选址及建设条件
1、自然环境简况
云和属亚热带气候，地处中、北亚热带过渡区，温和湿润，四季分明。
春夏初雨热同步而盛夏多晴热，秋冬光温互补，灾害性天气较多。
同时具有典型山地气候特征，水平、垂直方向差异明显。
四季分布为冬夏长、春秋短。
春季，冷暖空气团在县境进退交锋，骤冷骤热，天气多变，阴雨连绵。
降水量多，占全年26%～35%。
3、4月份出现“倒春寒”。
初夏，常有“梅雨”，降水量大，有时5月下旬提早出现“梅雨”。
盛夏7～8月间，太平洋副热带高气压入境，天气晴热，形成“伏旱”，常有台风、狂风暴雨致灾，亦伴降水解旱。
午后常有地方性雷阵雨，间有冰雹、大风、暴雨成灾。
降水量占全年37%左右。
初秋，冷暖空气团交锋，多低温阴雨天，仲秋后受长江下游小高压影响，秋高气爽，常见“秋旱”，十月间出现“小阳春”。
降水量占14%。
冬季，高潮通过西北河谷平原（盆地）进入三江河谷，气温骤降，降水量占全年23%。
2、太阳能资源条件
浙江省的太阳能资源的水平面年总辐射量在1400~2200kWh/m2之间，属于太阳能资源Ⅳ类区。
3、光伏电站最佳倾角分析
本期光伏电站项目点地理纬度为北纬29°
25′，经度为东经120°
52′。
本项目气象数据来源于美国国家航空航天局（NASA），数据记录近22年来平均的气象数据。
项目所在地的年日照小时数（h）
根据美国国家航空航天局的气象数据显示可以得出项目地点光伏组件最佳倾角为29度，最佳倾角安装的光伏阵列年峰值日照小时数为3.75h。
光伏组件全部朝正南方向安装，阵列前后排间距的一般确定原则为：
冬至当天9:
00～15:
00太阳电池方阵不应被遮挡。
式中：
φ为纬度（在北半球为正、南半球为负），该项目纬度为北纬φ=29.25度，电池板安装倾角29°
；
太阳能电池板组件尺寸为1650x992mm
按照水平面布置计算组件阵列间距：
故理论上本项目在水平面设定光伏电池组件前后间距=D－L2=5715-2887mm=2828mm≈3000mm。
2、系统总体方案设计及发电量计算
2.1、光伏阵列设计
多晶硅组件选用325Wp型多晶硅光伏组件，为了保证系统安全可靠的运行，根据建设地的气象资料，项目所在地的多年极端最高温度41.8℃，最低气温-14.2℃。
根据计算结果，可得出组串数应该在18~22之间，为考虑整个光伏电站的发电效率及整体合理化，故取22块组件为一串较为合理。
每一个光伏组串容量为7150Wp，本期计划采用500kWp的光伏逆变器，每一个光伏单元接2台逆变器，每台逆变器接入串数共86串,容量为1MWp；
光伏阵列升压系统容量为12MWp，为达到本期光伏电站装机容量12MWp的目标，共需装设12个光伏升压单元，总装机容量为12MWp。
2.2、太阳能支架及基础设计
根据本地区气象、地质条件及太阳能厂家提供的资料，太阳能光伏阵列的支撑结构由槽钢支架及型钢檩条框组成，钢支架采用热浸镀锌防腐，镀锌层厚度不小于65μm。
光伏阵列基础推荐采用钢筋混凝土水泥支墩基础，设计时应充分考虑当地气象和地质条件，进行综合经济分析，择优选择太阳能支架基础形式。
2.3、太阳能光伏开关站设计
本工程主要建筑物是开关站，太阳能发电场区内建设1间开关站，开关站为土建房结构，单间建筑面积50m2；
开关站为光伏项目接入工程，站内布置要利于生产，便于管理，适应当地环境，在此前提下，尽可能创造好的工作环境。
本工程建筑物的功能应满足开关站内生产、办公的需要，造型及外观与电场及当地的环境相协调，并体现新能源发展的现代特色。
2.4、光伏电站主接线设计
光伏电站电气系统主要包括光伏组件、集中式逆变器、就地升压变、、低压配电装置、高压配电装置、站用电系统、通信装置、继电保护及监控装置。
在光伏电站电气设计中，主接线方式是主体，它是保证供电可靠性、经济型和电能质量的关键，并直接影响着电气部分的投资。
光伏电站年利用小时数较低，夜晚便停止发电，合理安排电气设备检修维护时间，完全可以避免因为检修维护停电造成的发电量损失。
所以对光伏电站的主接线设计可靠性不必要求太高。
同时，由于光伏电站的度电成本远远高于常规能源，严重制约了光伏发电的发展，所以在电气系统设计时应努力降低电气系统投资，提高光伏发电的竞争力推动光伏行业的发展。
1.发电单元-升压变接线设计
本期光伏电站采用500kW集中式逆变器及1000kVA双绕组变压器。
这种接线方式接线简单、结构清晰、可靠性高。
2.5、高压开关站主接线设计
由于电站位于电网末端，装机容量较小，投入和切出对于系统的稳定性基本无影响，故光伏电站可以随时投入发电和切出停运。
因此在设计时，对于光伏电站送电的可靠性的要求就不是很高。
所以为了降低工程投资，光伏电站高压开关站可采用单元接线，桥型接线或单母线接线；
本期光伏电站高压开关站共4回路进线1回路出线，不适用单元接线和桥型接线，故本工程采用单母线接线。
2.6、光伏电池选型
目前国内已经实现工业化生产的且工艺比较成熟的太阳能电池有：
单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。
（a）单晶硅、多晶硅太阳能电池
目前国内外使用最普遍的是单晶硅、多晶硅太阳能电池，而且国内的光伏组件生产也主要是以单晶硅、多晶硅太阳能电池为主。
商业化的多晶硅电池片效率一般在10--20％左右，单晶硅电池片电池效率在13—22.13％左右。
自从太阳能电池诞生以来，晶体硅作为基本的电池材料一直保持着统治地位。
但是晶体硅太阳能电池的成本较高，通过提高电池的转化效率和降低硅材料的生产成本，以提高硅材料太阳能电池的效益，成为世界光伏技术的主流，世界各国也在此取得诸多新的进展。
（b）非晶硅太阳能电池
开发太阳能电池的两个关键问题就是：
提高转换效率和降低成本。
由于非晶硅太阳能电池的成本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展。
非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料，但由于其光学带隙为1.7eV，使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率,目前电池转化效率一般在8%--17.9%。
此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S-W效应，使得电池性能不稳定，衰减较快。
非晶硅薄膜太阳能电池由于具有较低的成本、重量轻、高温性能好、弱光响应好，充电效率高（非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内，在实际使用中对低光强光有较好的适应等特点），有着极大的潜力，在未来5--10年后，有望逐渐扩大其市场份额。
两者相比：
（1）晶体硅太阳能电池组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长。
（2）商业用使用的太阳能电池组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但两者相差不大。
（3）晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件故障率极低，运行维护最为简单。
（4）晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件安装简单方便。
（5）非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面具有一定的优势，但是组件效率较低，在安装场地面积有限情况下，会影响到安装总容量。
因此综合考虑上述因素，本工程拟选用晶体硅太阳能电池。
在单晶硅电池和多晶硅电池选择上，单晶硅电池由于制造过程中能耗较高，在市场中所占比例逐渐下降；
本工程选用性价比较高的多晶硅电池组件，这也与国外的太阳能光伏电池使用情况的发展趋势相符合。
本工程选用325Wp型多晶硅太阳能光伏电池组件。
所选组件的光电转换效率为16.8%，满足2015年“光伏领跑者”相关技术指标规定。
2.7、逆变器的选型
并网逆变器是并网光伏电站中的核心设备，它的可靠性、高性能和安全性会影响整个光伏系统。
对于大型光伏并网逆变器的选型，应注意以下几个方面的指标比较：
（1）光伏并网必须对电网和太阳能电池输出情况进行实时监测，对周围环境做出准确判断，完成相应的动作，如对电网的投、切控制，系统的启动、运行、休眠、停止、故障的状态检测，以确保系统安全、可靠的工作。
（2）由于太阳能电池的输出曲线是非线性的，受环境影响很大，为确保系统能最大输出电能，需采用最大功率跟踪控制技术，通过自寻优方法使系统跟踪并稳定运行在太阳能光伏系统的最大输出功率点，从而提高太阳能输出电能利用率。
（3）逆变器输出效率：
逆变器在满载时，效率必须在95%以上。
在50W/m2的日照强度下，即可向电网供电，在逆变器输入功率为额定功率10%时，也要保证90%以上的转换效率。
（4）逆变器的输出波形：
为使光伏阵列所产生的直流逆变后向公共电网并网供电，就要保证逆变器的输出电压波形、幅值及相位与公共电网一致，实现无扰平滑电网供电。
（5）逆变器输入直流电压的范围：
要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作，并保证交流输出电压稳定性。
（6）光伏发电系统作为分散供电电源，当电网由于电气故障、误操作或自然因素等外部原因引起的中断供电时，为防止损坏用电设备以及确保电网维修人员的安全，系统必须具有孤岛保护的能力。
（7）另外应具有显示功能：
通讯接口；
具有监控功能；
宽直流输入电压范围；
完善的保护功能等。
光伏并网逆变器可以分为大功率集中型逆变器和小型集中式逆变器两种。
小型集中式逆变器优点：
当逆变器发生故障时，对于小型集中式逆变器只会影响所有连接到逆变器容量很少的光伏组件的发电量，其余组件不受影响；
而对于集中型逆变器，则有成百上千瓦的光伏组件的发电量都会受到影响。
但是集中型逆变器的效率要高于小型集中式逆变器，且单位千瓦造价远低于小型集中式逆变器，在检查维护时比小型集中式逆变器更为方便。
综上所述，结合本工程具体情况，推荐选择集中式逆变器，提升光伏电站整体效率，故本工程选用500kW逆变器。
2.8、变压器的选型
升压变可选用双绕组或双分裂绕组2种形式的变压器，经济技术上就变压器本身而言普通双绕组变压器价格低。
本期项目双绕组变压器所接光伏组件功率1000kWp，再考虑变压器一下系统电气设备所产生的无功，为了降低运行损耗、提升光伏电站整体效率。
故本工程选用1000kVA双分裂压器。
2.9、系统发电量
（1）系统发电效率分析
●光伏温度因子
光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。
当他们的温度升高时，不同类型的大多数电池效率呈现降低的趋势。
光伏温度因子0.45%/度，根据统计光伏组件平均工作在高于气温25度，折减因子取97.075%。
●光伏阵列的损耗
由于组件上有灰尘或积雪造成的污染，本项目所在地降水量少，多风沙，污染系数高，近几年来雾霾情况严重，折减系数取8%，即污染折减因子取95%。
●逆变器的平均效率
并网光伏逆变器的平均效率取96%。
●光伏电站内用电、线损等能量损失
初步估算电站内用电、输电线路、升压站内损耗，约占总发电量的4%，其配电综合损耗系数为96%。
●机组的可利用率
虽然太阳能电池的故障率极低，但定期检修及电网故障依然会造成损失，其系数取4%，光伏发电系统的可利用率为96%。
考虑以上各种因素通过计算分析光伏电站系统发电总效率：
η=97.075%×
95%×
96%×
96%=81.59%
（2）系统发电量计算
根据太阳辐射量、系统组件总功率、系统总效率等数据，可预测19.8MW网光伏电站的年总发电量。
光伏电站年发电量计算公式如下：
Ep=HA×
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