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1、中国科学院知识创新工程重要方向项目中国科学院知识创新工程重要方向项目 可行性研究报告可行性研究报告项目名称： 候选项目负责人：依托单位： 参加单位： 联系人： 电话：E-mail：所属创新基地：主管专业局、厅：中国科学院综合计划局制中国科学院综合计划局制1目录目录一、项目简介.2 二、立项依据.3 1、项目的科学意义，国内外研究概况及发展趋势.3 2、国家战略需求分析.4 三、项目目标及预期成果.5 1、研究目标，包括总目标、年度进展目标及主要考核指标.5 2、预期成果与水平.9 3、市场前景和经济、社会效益.10 四、主要研究内容.11 1、拟重点解决的科学问题或关键技术.11 2、研究中的
2、创新点.11 五、研究方案.12 1、总体研究方案、学术思路、技术途径.12 2、研究方案可行性分析.12 3、课题设置与分工、所设课题的研究重点.14 六、研究基础和条件.15 1、已有的工作基础和取得的成绩.15 2、与地方、企业的项目合作的基础.16 3、研究队伍状况.17 4、实施研究方案已具备的条件.18 七、项目管理.18 1、项目组织管理体制.18 2、项目运行机制.18 八、项目风险分析.19 九、经费预算与资源集成方案.20 附表 1、与本项目有直接关系的已有主要设备（单件价值10 万元）一览表.21 附表 2、项目拟增添设备一览表.222一、一、项目简介项目简介随着“光明工
3、程”和“送电到乡工程”的顺利实施，西藏自治区的无电人口已经大大减少，大部分学校由于位于乡政府周边，也已经通电。但是，由于西藏自治区 2000 年2001 年开展了“乡镇合并”工作，二百多个乡镇降级为村，这其中有一百五十多个村仍然保留了乡小学。2002 年2003 年“送电到乡”工程中所有电站都建设在乡政府所在地，因此这约一百五十所学校仍然没有通电。为了响应“教育部、国家发展和改革委员会、财政部关于新疆、西藏 20042007 年农村寄宿制学校建设工程项目规划”及贯彻全国教育事业第十个五年计划 ，并营造现代化、高科技教学环境，结合西藏自治区的地理位置、生活环境及当地教学条件等因素，本项目在这些尚
4、未通电的学校中选取 5 所学校，根据其特点改进和提升光伏系统关键设备性能指标，设计和建设独立运行的光伏电站，切实解决学校师生的教学、生活用电问题。通过本项目的成功实施，获取并积累项目建设和建成后稳定运行的相关数据，为进一步改进设计，解决西藏所有无电学校的电气化教学问题、师生的生活用电问题，改善无电学校落后的教学条件和师生艰苦的生活条件奠定技术基础。3二、二、立项依据立项依据1、项目的科学意义，国内外研究概况及发展趋势项目的科学意义，国内外研究概况及发展趋势光伏发电技术主要分为并网光伏发电技术和独立运行光伏发电技术两大方向。独立运行光伏发电技术作为光伏发电技术的一个分支，在解决我国边远无电网地区
5、居民的用电问题上起到了重大的作用。通过“七五” 、 “八五” 、 “九五”和“十五”计划，我国在独立运行光伏发电技术上取得了很大进展。在西藏，通过“光明工程”和“送电到乡工程”的顺利实施，适合西藏的光伏系统关键设备已经比较成熟可靠，同时在系统整体设计方面也取得了丰富的经验，从使用的角度已经趋向成熟。但是，比较而言，西藏乃至国内整体在独立运行光伏系统技术上还有进一步提高的空间，在保证系统可靠性的基础上仍然存在很多需要完善的问题，突出表现为以下 3 个方面：1) 能源利用效率低；2) 储能装置-蓄电池充放电管理过于简单，效果差；3) 光伏电站系统设计缺乏基础性数据指导，优化设计困难。太阳能光伏发电
6、利用效率除了提高电池板组件的光电转换效率外，还需要提高电池板输出功率的利用率和电能转换设备，如控制器、逆变器本身的效率。目前在国外独立运行光伏系统中使用的控制器类型很多，如 2 点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、最大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的却大都是简单设计的控制器。与国外控制器比较，我国主要差距是国产控制器由于器件质量、无极性的反接保护以及短路、过流而造成的器件损坏等问题容易失效；专业化生产程度低、无温度补偿、无蓄电池负荷状态控制，很少采用脉宽调节或最大功率跟踪方式的控制。直流/交流逆变器也是光伏系统中的一个关键部件。由于它的功4能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠
7、性和转换效率,特别是在轻载时的效率。独立光伏系统一般较少运行在额定功率,如何提高轻载时的效率显得尤其重要。另外，对独立运行系统而言，在深夜等时间可能完全空载，减少空载损耗也是独立运行逆变器的一个主要指标。目前我国小功率逆变器的研发与制造与国外基本处于同一水平，但在低功率时的效率和空载休眠功能上还存在差距；在大功率逆变器的研发与制造水平上与国外还有很大差距。所有这些技术上的缺陷都将导致独立运行光伏系统总体能源利用效率低，蓄电池管理效果差。另外，光伏电站的系统工程设计的合理与否也将对电站的运行性能产生重大影响，光伏电站的性能、使用寿命、使用效果和初期投入的合理性和有效性都与系统设计的合理性息息相关
8、。为解决以上 3 个方面的问题，从光伏电站电能转换关键设备的角度，需要改进国内现有的技术，同时通过对系统运行数据和设计基础数据的积累和比较，优化系统设计。本项目的实施将通过技术研发，改进或解决上述问题，使同样容量的光伏发电系统获得更大的能量输出，以达到相对降低光伏系统初投资的作用。研究的技术在 5 座示范电站中进行实际应用，与电站的可靠运行，可达到利用新技术解决 5 所学校师生教学、生活用电问题的目标。2、国家战略需求分析国家战略需求分析我国政府已经于 2002 年实施了“送电到乡”工程，这是迄今为止世界上最大的采用光伏发电和风力发电的农村电气化项目。但是，据统计，截止到 2005 年底，全国大约还有 300 万无电户，1300 万无电人口，其中有 150 万户，大约 700 万人将采用电网延伸、小水电和移民搬迁的办法解决他们的用电问题，其余 150 万无电户的用5电问题
