光伏建筑一体化可行性报告

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1、 光伏篇 光伏篇 1项目名称：太阳能（新能源）应用示范项目 可行性研究报告 光伏篇 光伏篇 2目 录 第一章 项目总论 4 第二章 项目背景和发展概况 . 7 一） 的生态建设背景 . 7 二） 政策是光伏成为绿色建筑主角的入门钥匙 . 9 第三章 光伏发电与建筑结合的可实现性 . 12 一) 与建筑结合的并网光伏发电简介 . 12 二) 光伏建筑一体化（BIPV）的形式与特点 . 12 三) 太阳能建筑的技术途径及优点分析 . 14 四) 太阳能光伏建筑一体化研究进展 . 15 五) 国内外光伏建筑一体化成功案例 . 16 第四章 BIPV 系统的国内外发展趋势 22 一） 国际现状 22

2、二） 发展趋势 23 第五章 站址选址及太阳能资源评估 . 28 一） 行政区划 28 二） 站址选址 30 1 中国的太阳能资源分布 31 2 新余地区的气候特征 . 33 3 的太阳能资源评估 . 35 1）自然科学博物馆南立面上的太阳辐射量估算 . 36 2）博物馆顶层太阳辐射量估算 . 37 3）博物馆停车场顶棚太阳辐射量估算 . 37 4）天工开物国际论坛南立面太阳辐射量估算 . 38 5）天工开物国际论坛顶层太阳辐射量估算 . 38 6）天工开物国际论坛后山太阳能电池面太阳辐射量估算 . 39 第六章 光伏与建筑一体化（BIPV） 40 一） BIPV 设计中需注意的几个问题 40

3、 1 光伏组件的力学性能 40 2 建筑的美学要求 40 3 建筑结构与光伏组件电学性能的配合 42 4 建筑隔热隔音的要求 42 5 建筑采光的要求 42 6 光伏组件安装方便的要求 43 7 BIPV 对光伏方阵的布置要求 . 43 8 尺寸和形状 43 二） BIPV 对光伏组件的选用 43 1 影响光伏发电的因素 43 2 太阳能电池的种类 43 3 太阳能光伏电池在建筑中的选用 47 1） 非晶硅的优势 48 光伏篇 光伏篇 32）太阳能光伏组件在建筑上的应用比较 . 50 第七章 总体方案概述 . 54 一）总体方案框图 . 54 二） 并网接入点 55 三）总体方案考虑 . 56

4、 四） 系统设备配置选型 57 1 系统构成概述 57 2 直流汇流箱配置 57 4 并网逆变器的选择 59 5 交流配电设计 60 6 交流电量计量 61 7 系统监控、数据采集等功能设计 61 8 系统防雷接地设置 62 第八章 3MW 光伏发电与建筑一体化年发电量估算 . 63 一） 自然博物馆发电量估算 63 1、安装面积数据表 . 63 2、发电量估算 . 63 1）自然博物馆南立面底部发电量估算 . 63 2） 自然博物馆顶面年发电量估算 . 64 3） 自然博物馆屋面东西两翼年发电量估算 . 65 4） 自然博物馆停车场顶棚年发电量估算 . 66 5） 发电量汇总 . 67 二）

5、 天工开物国际论坛发电量估算 67 1、安装面积数据表 . 67 2、发电量估计 . 68 1）天工开物国际论坛基座台面发电量计算 . 68 2）国际论坛基座侧面发电量估算 . 69 3）国际论坛停车场顶面发电量估算 . 70 5）天工开物国际论坛光伏发电总容量汇总 . 72 三）两座建筑物光伏并网建筑一体化发电总计 . 72 第九章 投资概算 . 73 第十章 财务分析和敏感性分析 . 79 第十二章 结论 . 91 光伏篇 光伏篇 4第一章 项目总论 一）项目名称：光伏发电与建筑一体化项目 二）项目拟建地区、地点: 三）项目概况： 本项目拟在生态园所建两座建筑物（自然科学博物馆和天工开物国

6、际论坛）均采用光伏并网 BIPV 建筑一体化方式，太阳能电池组件为建筑物供电，两座建筑物装机容量约 3MWp，太阳能电池组件安装平米数共计约 33878.4平方米，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 400V 交流电，另外，有阳光时，光伏系统发电提供建筑物用电，没有阳光不发电，此时建筑物用电通过 10KV 供电线路提供。建设内容如下： 1） 自然科学博物馆南立面底部装机容量 450KWp 的 BIPV 一体化系统设计 ； 2） 自然科学博物馆附属建筑物屋面装机容量 420KWp 的 BIPV 一体化系统设计； 3）自然科学博物馆屋面装机容量 1260KWp 的 BI

7、PV 一体化系统设计； 4）自然科学博物馆屋面两翼装机容量 340KWp 的 BIPV 一体化系统设计； 5）天工开物国际论坛基座台面装机容量 140KWp 的 BIPV 一体化系统设计； 6）天工开物国际论坛基座侧面装机容量 112KWp 的 BIPV 一体化系统设计； 7） 天工开物国际论坛附属建筑物屋面装机容量 260KWp 的 BIPV 一体化系统设计； 8） 天工开物国际论坛机房建筑物屋面装机容量 20KWp 的 BIPV 一体化系统设计； 四）项目意义 1）开发和利用太阳能是全人类的共同目标 我国是世界上最大的能消费国之一， 也是世界少数几个以煤为主要能源的国家，在面对新世纪不断变

8、化的新形势，如何改善能源结构，保证能源供应安全，促进经济、社会和环境的可持续发展是我国急待解决的一个重大战略问题。无论从世界还是从中国来看， 常规能源都是很有限的。 而可再生能源资源丰富、 清洁、可再生、可供人类永续利用，是人类可持续发展的能源战略的一个组成部分。图一给出世界主要常规能源储量预测。 光伏篇 光伏篇 5图一 世界和中国主要常规能源储量预测 从长远来看，可再生能源将是未来人类的主要能源来源。因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。 为了促进可再生能源的发展，这些国家不仅加大了对可再生能源技术研发的投入，同时从立法和政策方面采取措施支持可再

9、生能源的开发和利用， 从而大大加快了可再生能源的发展。到 2001 年，全球消费可再生能源 19.3 亿吨标准煤，约相当于全球一次能源消费总量的 13.5%。其中大水电、传统方式利用的生物质能等可再生能源约占 80%，新的可再生能源约占 20%。 在新的可再生能源中，光伏发电和风力发电是发展最快的，也是各国竞相发展的重点。世界各国从能源供应安全和清洁利用的角度出发，把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。欧盟、日本和美国把 2030 年以后能源供应安全的重点放在可再生能源，特别是太阳能方面。一般估计，到 2030 年太阳能发电将在世界电力的供应中达到 10%以上，2050 年达到

10、 20%以上。大规模的开发和利用是太阳能在整个能源供应中占有一席之地的充分和必要条件。 2）开发和利用太阳能也是保护生态环境的需要 煤和石油的大量燃烧，每年有数十亿吨有害物质抛向天空，是大气受到污染，从而导致温室效应，引起全球气候变化，严重污染了人类生存的环境。建筑是能源消耗大户,这里有一组让人触目惊心的数据：从建筑能耗在社会综合能耗比例来看，1992 年为 15%，目前已达到 27.5%，2020 年将会增加到 40%，再加上原材料运输和损耗等， 建筑能耗可能高达 50%； 我国现有超过 400 亿平方米的高耗光伏篇 光伏篇 6能建筑，不但对常规能源依赖性巨大，而且隐含着难以估计的能源浪费我

11、们看到，未来十几年，建筑能耗在社会综合能耗中的比例不但没有下降，反而急剧上升，甚至高达五成。21 世纪我国面临着经济高持续发展与节能环保的双重课题，建筑节能已经成为我国节能的重点, 大力开发利用太阳能减少能源消耗, 节能环保意义重大，满足建筑部分或全部用能, 将是建筑节能的重要途径。建筑节能在实现节能目标的同时, 还要实现节能模式上的跨越。 3）光伏行业发展前景诱人 按照各国的可再生能源发展计划推算， 2010 年光伏行业将持续 30%以上的高速增长，2010 年2040 年，光伏行业的复合增长率将 25%，可预见的高速增长将持续 40 年以上。可再生能源法的实施以及配套的政策支持，我国光伏行

12、业将迎来一个新的发展机会。 4)项目实施的现实意义 通过项目的实施，将建立太阳能光伏发电系统与建筑结合的示范工程，研究新能源利用的经营管理创新。为我国太阳能光伏发电利用技术，特别是在城市中的综合应用创立示范， 将向人们展示太阳能光伏发电在城市推广利用的最佳形式光伏建筑一体。 通过大规模的工程示范，既可充分展示我市太阳能技术的水平，也能从中发现差距，为大规模利用太阳能积累实际经验和技术数据，这对我国太阳能企业的发展是非常重要的。 新能源产业体系逐步完善，为在生态新区建设太阳能应用示范项目提供了强有力的经济和技术支撑， 新项目也是为了响应国家建筑节能 “十一五” 规划目标，符合当前国家扩大内需和产

13、业支持政策，社会和经济效益十分显著，并对全国新能源产业发展及应用将产生积极的影响。 光伏篇 光伏篇 7第二章 项目背景和发展概况 一） 的生态建设背景 1)地区生态环境概述 地处赣西地区中心位置，浙赣铁路西段，袁河中下游地区。市域全境位于北纬 27332805、东经 1142911524之间，东邻樟树市、新干县，西接宜春市，南连吉安市、安福县、峡江县，北毗上高县、高安市。属地级市，下辖分宜县、渝水区、仙女湖区、高新区，其中分宜县是国家级生态示范区，仙女湖区是省级生态功能保护区。新余是全国卫生城市、全国综合治理先进城市，省级园林绿化先进城市。 地区地处城区西北部边缘 5km 处，距仙女湖 18k

14、m。研究范围（即本次规划区范围） 包括大广高速公路以东、 浙赣铁路以北、 沪瑞高速公路以南， 约 83.7km2地区。是全国卫生城市、全国综合治理先进城市，省级园林绿化先进城市。地区紧邻城区，区域内植被茂密，山形多姿，水系发达，河网众多，是新余城区的绿色屏障，在净化空气、调节气候、涵养水源等方面起着生态调节功能。并且由于紧靠市区、处于人工与自然边缘交错带的地理位置特殊性，地区在整体上具有高度的生态敏感性。 2）地区的生态现状及问题 地区是城区边缘的重要生态区域，与新余城市有着不可分割的密切联系，其生态环境受到城区的极大影响。发展战略研究（2004）中将的生态环境问题概括如下： “至今没有出现较

15、明显的生态环境退化现象，由于近年来环境保护宣传工作大大加强，人民的生态环境意识在逐步提高，能源结构调整，新钢、新电、二化三大污染源进行了污染治理，使得的生态环境有了较大的改善。但是也存在诸多生态环境问题，人口密度过大，人均用地面积过小，空气环境质量不佳，城市生态环境难以承受，自然资源不堪重负等等” 。 一方面，长期以来，产业结构的特殊性与城市规划在环境保护方面的局限性等多重因素，致使在发展过程中产生了水污染等一系列环境问题，对地区的生态环境造成了一定的负面影响。 另一方面，人们对所处区域的宜居性要求越来越高，生态城市的建设已经成光伏篇 光伏篇 8为全球城市建设的共同方向。相应地，的城市生态化转

16、型也将对地区的生态环境保护提出新的挑战。 3）地区生态保护计划 地区深入分析地区生态环境现状，制定生态城市规划体系下的生态保护空间战略，总体目标为：通过建设国家级湿地公园和国家级森林公园加强生态环境保护，丰富动植物种类，提高环境质量；改善居民居住环境，达到国家生态示范区标准，将地区建设成为生态环境优美、人与自然和谐的宜居生态新城区。 第一阶段 生态保护启动期（2007-2010 年）依据地区城市总体规划，有重点地展开生态新城区建设，率先启动国家森林公园和孔目江国家湿地公园项目建设，有效遏制资源消耗和生态退化，改善生态环境质量。 第二阶段 生态示范区达标期（2011-2015 年）生态新城区基本形成，生态环境质量继续得到改善、生态文明程度得到显著提高，2