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1、第一章 光伏并网发电系统设计的前期准备,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,一、国外光伏并网发电的发展现状 1. 发展历史 光生伏打效应太阳光子照射到太阳能电池上，使太阳能电池材料上形成电子、空穴等载流子，进一步形成电动势的过程。,2019/6/20,2,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,（1）第一阶段（19541970） 1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）“光伏效应”。 1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池。,2019/6/20,3,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,（2）第二阶段（19701990）,2019/6/
2、20,4,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,2019/6/20,5,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,（3）第三阶段（1990）,2019/6/20,6,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,2. 全球光伏市场,2015年中国太阳能发电装机结构分布,2011-2015年中国组件环节发展情况,2019/6/20,7,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,2. 全球光伏市场,中国光伏累计装机容量,全球光伏新增装机情况,2019/6/20,8,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,一、研究报告 2011年4月 光伏发电工程规划报告编制办法 光伏发电工程预可行性研究报告编制办法 光伏
3、发电工程可行性研究报告编制办法,省级与太阳能发电基地及以上等级规划的编制要求，是规划管理的基础成果。,2019/6/20,9,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,光伏电站工程的可行性研究阶段设计成果，其设计深度达到初步设计水平，是项目获得审核的基本技术成果。,光伏电站工程的资源评估成果、基本技术方案和投资估算，是项目规划选址成果的技术依据和规划动态管理的基本参考。,2019/6/20,10,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,二、可研报告 1. 编制依据 应根据国家、太阳能发电行业的有关法律、法规、技术标准等进行编制。 2. 基础资料 （1）光伏发电工程规划及预可行性研究阶段工作成果。
4、 （2）选择长序列参考性太阳能辐射数据及其观测方法变化沿革，如光伏发电工程场址区附近有代表性的长期观测站或其他多年长序列观测数据，收集长期观测站基本情况，包括观测记录数据的辐射仪器型号及记录方式、位置、高程、场地周围环境、周围遮蔽情况，以及建站以来站址、辐射观测仪器及其周围环节变动的时间和情况等。,2019/6/20,11,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,（3）收集光伏电站附近长期观测站观测资料或其他参考长序列数据。 1）多年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、昼最高气温、昼最低气温，多年月平均气温。 2）多年最大冻土深度和积雪厚度。 3）多年平均风速、多年极大风速及其发生时间、主导
5、风向。 4）多年历年各月太阳辐射数据资料，以及与项目现场观测站同期至少一个完全年的太阳辐射资料（含直接辐射、散射辐射、总辐射资料）。 5）30年灾害性天气资料，如沙尘、雷电、暴雨、冰雹等。 6）项目现场太阳辐射观测站至少连续一年的逐分钟太阳能的总辐射、直接辐射、散射辐射、气温等的实测时间序列数据。,2019/6/20,12,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,7）光伏发电工程边界外延10km范围内比例尺不小于1：50000的地形图、场址范围内比例尺不小于1：2000的地形图。如光伏发电工程附着基础为建筑屋顶等特殊场地，则收集建筑物结构及屋顶布置图、周边建筑布置图等。 8）光伏发电工程站址区
6、工程地质勘查资料。 9）光伏发电工程所在地自然地理、对外交通条件、周边粉尘等污染源分布情况。 10）光伏发电工程所属地区社会经济现状及发展规划、太阳能发电发展规划、电力系统概况及发展规划、电网地理接线图、土地利用规划、自然保护区和可利用的消防设施等资料。 11）该光伏发电工程已取得的接入电力系统方案资料。 12）光伏发电工程所在地的主要建筑材料价格情况及有关造价的文件、规定。 13）项目可享受的优惠政策等。,2019/6/20,13,北京建筑大学 李英姿,第一节 可研报告,三、综合说明,2019/6/20,14,北京建筑大学 李英姿,第二节 工程任务与规模,一、工程任务 （1）所在地区的经济现
7、状及近、远期发展规划，电力系统现状及发展规划，能源供应状况等。 （2）与太阳能发展规划的符合性，按照现行规划管理要求进行的工作与成果。 （3）用地与土地利用规划等相关规划的符合性、协调性，说明光伏发电工程场址范围及使用期限的合理性，分析用地、军事、环境保护等对光伏发电工程的影响制约因素，提出减轻光伏发电工程用地影响对策及采取的工程措施。 （4）统筹考虑各方面对本工程的要求，提出工程开发任务。,2019/6/20,15,北京建筑大学 李英姿,第二节 工程任务与规模,二、工程规模 （1）装机规模，选择主要影响因素，如太阳能资源条件、开发建设条件、光伏发电工程分期开发情况及开发时序等。 （2）所在地
8、区的能源结构、电力系统现状及规划、本项目对系统的影响和要求，以及项目开发条件等，并考虑光伏组件的制造水平，论证并确定光伏发电工程的装机规模及场址范围。 （3）若是分期开发项目，对其他各期项目的规模以及范围进行简要描述，并提出场址范围示意图。,2019/6/20,16,北京建筑大学 李英姿,第二节 工程任务与规模,三、工程建设必要性 （1）国内外能源供应形势，环境保护及应对气候变化、减少温室气体排放的要求，国家可再生能源发展规划等，从国家能源战略需要等角度，分析论证可再生能源和光伏发电工程开发的必要性。 （2）当地煤炭，水能、风能等能源及开发条件，当地太阳能资源情况，供电范围内的电力工业现状，电
9、力发展规划和电力需求特点，电网的电源组成及电源结构优化的要求。从能源资源合理利用的角度论证本光伏发电工程开发的必要性。 （3）工程的建设对地区经济社会发展的促进作用。 （4）工程的建设条件和环境、经济效益，论证本工程的建设必要性。,2019/6/20,17,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,光伏电站全生命周期：可研阶段、设计阶段、建设阶段、生产运营阶段。 （1）可研阶段要对光资源情况进行准确评估，光资源的优劣很大程度上决定了电站发电量，还要考虑电站选址、地质地形、电网接入等影响，分布式还需要考虑建筑承重等因素； （2）设计阶段要重点考虑光伏区和升压站的布置、组件逆变器等设备选型等
10、关键问题； （3）建设阶段要重点考虑工程质量及工程验收等； （4）生产运营阶段长达25年，是电站全生命周期的重要阶段，更要管控好高效运维、设备故障和安全风险等问题，最大化实现电站的发电效益。,2019/6/20,18,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,19,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,一、前期 1. 建设条件 （1）建设条件，包括地面面积、建筑屋顶或立面的可利用面积。 （2）日照条件，包括太阳能辐射量和有效日照时数。 （3）政策环境，有当地政府的支持和相关的扶持政策保障。 （4）电网条件，电网变电站和输电线路条件。 （5）投资收益保障，确保
11、投资回报。,2019/6/20,20,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2. 评估 （1）资金实力，包括政策资金、建设方资金和投资方资金的情况。 （2）项目实施能力，确保项目各个环节的实施效果和实施管理能力。 （3）产业带动能力，项目实施后对产业的影响力和带动能力。,3. 业主 （1）可利用的屋顶或土地，确保光伏安装所需要的空间。 （2）较大的用电需求，保证电能的使用效率。 （3）较高的用电价格，保证投资的回报。 （4）良好的公共关系，做好项目的协调工作。 （5）良好的接网条件，保证并网的实施。,2019/6/20,21,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,4. 投资
12、人 （1）资金实力，保证项目投资资金的到位。 （2）较强的项目实施能力。 （3）良好的公共关系。 （4）长期运营能力。,5. 总承包人或各分项承包人 （1）资金实力。 （2）协调能力。 （3）项目设计能力。 （4）项目实施能力。 （5）项目成本控制能力。 （6）发电量保障。,2019/6/20,22,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,二、立项,2019/6/20,23,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,24,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,25,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,三、设计,2019
13、/6/20,26,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,27,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,四、建设,2019/6/20,28,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,29,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,30,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,2019/6/20,31,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,系统调试：先调试光伏组件串，调试合格后再依次调试光伏方阵、光伏发电系统直流侧和整个光伏发电系统，直至合格。 电能质量测试：工作电压和频率、电压波动和闪变、
14、谐波和波形畸变、功率因数、三相输出电压不平衡度、输出直流分量等应符合电能质量 供电电压偏差（GB/T12325-2008）、电能质量 电压波动和闪变（GB/T12326-2008）、电能质量 公用电网谐波（GB/T14549-1993）、电能质量 三相电压不平衡度（GB/T15543-2008）的规定，以及用户与本市电网经营企业签订合同的要求。 电网保护功能检测：过/欠电压保护、过/欠频率保护、防孤岛效应、电网恢复、短路保护、逆流保护，其应符合光伏系统并网技术要求（GB/T19939-2005）的规定。,2019/6/20,32,北京建筑大学 李英姿,第三节 光伏电站运作流程,五、并网运行,2019/6/20,33,北京建筑大学 李英姿,
