水面光伏电站项目要点和经济效益分析

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1、水面光伏电站项目要点和经济效益分析水面光伏电站项目要点和经济效益分析 北京计鹏信息咨询有限公司北京计鹏信息咨询有限公司 何广林何广林 20172017年年8 8月月1212日日 目录目录 0202 水面光伏水面光伏电站项目要点电站项目要点 0303 水面光伏电站水面光伏电站经济效益分析经济效益分析 0404 水面光伏电站的选址水面光伏电站的选址 0505 公司简介公司简介 0101 水面光水面光伏基本形式伏基本形式 Part 01Part 01 水水面光面光伏电站基本形式伏电站基本形式 一、水面光伏电站基本形式一、水面光伏电站基本形式 水面光伏电站按基础形式可分为以下两种：水面光伏电站按基础形

2、式可分为以下两种： 1 1、桩、桩柱式柱式基础电站基础电站 2 2、漂浮式电站、漂浮式电站 与传统光伏电站相同，组件与传统光伏电站相同，组件支撑于支支撑于支 架上，支架固定于桩架上，支架固定于桩上。上。 主要区别是桩主要区别是桩布置于水布置于水中，增加造价中，增加造价 及施工难度，但有利于组件清洗，并及施工难度，但有利于组件清洗，并 可节约土地。可节约土地。 1 1、桩、桩柱式柱式基础电站基础电站 水域深度较大的区域（一般水域深度较大的区域（一般大于大于3m3m的水面），利用浮体的水面），利用浮体的浮力承受电池的浮力承受电池 板及相关设备的重量，并将浮体固定于板及相关设备的重量，并将浮体固定于

3、岸边及水底。岸边及水底。 按按型式分为两种：浮体型式分为两种：浮体+ +支架支架+ +电池板电池板和浮体和浮体+ +电池电池板板。 浮体浮体+ +支架支架+ +电池板电池板 浮体浮体+ +电池板电池板 2 2、漂浮式电站、漂浮式电站 Part 02Part 02 水面光伏水面光伏电站项目要点电站项目要点 二、二、水面光伏水面光伏电站项目要点电站项目要点 （一）（一） 资资 源源 （二）（二） 发电量发电量 （三）（三） 设备选型设备选型 （四）（四） 基础形式基础形式 分布分布 我国我国太阳能资源分布带太阳能资源分布带 有鲜明的地域特点；太有鲜明的地域特点；太 阳能的高值中心和低值阳能的高值中

4、心和低值 中 心 都 处 在 北 纬中 心 都 处 在 北 纬 2525 3535一带一带，青藏高青藏高 原是高值中心原是高值中心，四川盆四川盆 地是低值中心地是低值中心。 辐射辐射 太阳年辐射总太阳年辐射总 量量，西部地区西部地区 高于东部地区高于东部地区， 除西藏和新疆除西藏和新疆 两个自治区外两个自治区外， 基本上是南部基本上是南部 低于北部低于北部。 （一）（一）资资 源源 同于地面同于地面 电站电站 异于地面异于地面 电站电站 1 1. .倾斜面上的辐射量倾斜面上的辐射量（地区地区 辐射量辐射量、组件倾斜角度组件倾斜角度） 2 2. .电站系统效率电站系统效率 3 3. .组件衰减组

5、件衰减 1 1. .温度温度 2 2. .反射率反射率 影响影响 因素因素 （二）（二）发电量发电量 1. 1.温度影响发电量温度影响发电量 气温气温变化率变化率 更更小小 水体吸收太水体吸收太 阳热量更多阳热量更多 相对于陆地相对于陆地 电站电站 相同太阳辐射相同太阳辐射 气温日和年变化气温日和年变化 更小更小 夏季：辐射夏季：辐射 量处于高值量处于高值 冬季：辐射冬季：辐射 量处于低值量处于低值 水面冷却效应水面冷却效应 水温略高于陆地水温略高于陆地 提高发电量提高发电量 影响不大影响不大 提提 高高 发发 电电 量量 综合综合 （二）（二）发电量发电量 光伏组件倾斜面上的辐射量由太阳直接

6、辐照量、散射辐照量和光伏组件倾斜面上的辐射量由太阳直接辐照量、散射辐照量和 反射辐照量三部分组成。反射辐照量三部分组成。 其中，反射辐照量与反射率成正比，反射率越大，反射辐照量其中，反射辐照量与反射率成正比，反射率越大，反射辐照量 越大。越大。 2. 2.反射率影响发电量反射率影响发电量 （二）（二）发电量发电量 2. 2.反射率影响发电量反射率影响发电量 （二）（二）发电量发电量 地物表面地物表面 的状态的状态 反射率反射率 地物表面地物表面 的状态的状态 反射率反射率 地物表面地物表面 的状态的状态 反射率反射率 沙漠沙漠 0.140.280.140.28 干草地干草地 0.150.250

7、.150.25 新雪新雪 0.810.81 干燥地干燥地 0.100.200.100.20 湿草地湿草地 0.140.260.140.26 残雪残雪 0.460.700.460.70 湿裸地湿裸地 0.080.090.080.09 森林森林 0.040.100.040.10 水表面水表面 0.690.69 发电量对比发电量对比 根据国内外的水上根据国内外的水上、陆陆 地光伏电站对比实验结地光伏电站对比实验结 果果，与在屋顶及陆地上与在屋顶及陆地上 以相同角度设置的电池以相同角度设置的电池 板相比板相比，水上光伏发电水上光伏发电 量可以量可以增加增加5 5 1515。 （二）（二）发电量发电量

8、发电量对比发电量对比 日本兵库县于日本兵库县于2014年年4月月2015年年3月期间在小野市净谷町的净月期间在小野市净谷町的净 谷新池水面上谷新池水面上，就输出功率为就输出功率为40kW的浮体式光伏发电设备实施的浮体式光伏发电设备实施 了验证实验了验证实验。5月下旬公布了实验结果：与在屋顶上以相同角度月下旬公布了实验结果：与在屋顶上以相同角度 设置的电池板相比设置的电池板相比，发电量增加了发电量增加了14。 （二）（二）发电量发电量 打桩打桩 可按最佳倾角布可按最佳倾角布 置置，发电量最高发电量最高 浮体浮体+ +支架支架+ +组件组件 可按最佳倾角布可按最佳倾角布 置置，发电量最高发电量最高

9、 浮体浮体+ +组件组件 倾角为倾角为1010 2020，非非 最佳倾角最佳倾角 0101 0202 0303 水上光伏主要集中在中东部、南部水上光伏主要集中在中东部、南部 地区，最佳倾斜角度偏低，角度对地区，最佳倾斜角度偏低，角度对 于水面电站发电量的影响不大，更于水面电站发电量的影响不大，更 多的影响因素是水体的水冷效果多的影响因素是水体的水冷效果。 安徽某地安徽某地 倾斜面上辐射量倾斜面上辐射量 （kWh/m2kWh/m2） 最佳倾角（最佳倾角（2121 ） 13721372 浮体角度（浮体角度（1212 ） 13531353 （二）（二）发电量发电量 建议建议 选用选用 双玻双玻 组件

10、组件 传统晶体硅太阳能组件的背板有传统晶体硅太阳能组件的背板有 一定的透水率一定的透水率，透过背板的水汽透过背板的水汽 使劣质的使劣质的EVAEVA树脂很快分解析出树脂很快分解析出 醋酸醋酸，而导致组件内部发生电化而导致组件内部发生电化 学腐蚀学腐蚀，增加了出现增加了出现PIDPID衰减和蜗衰减和蜗 牛纹发生的概率牛纹发生的概率 无铝边框无铝边框、抗抗PIDPID 玻璃材质散热快玻璃材质散热快、温差温差小小 （三）（三）设备设备选型选型组件组件 趋势双面发电。趋势双面发电。 0101 地面电站光伏逆变器地面电站光伏逆变器 室内防护等级比较低的一般室内防护等级比较低的一般IPIP2020（满足防

11、止中等大小满足防止中等大小 的固体侵入的固体侵入，没有防水保护没有防水保护） 室外室外采用采用IPIP5454防护等级防护等级（满足防止有害的粉尘堆积满足防止有害的粉尘堆积， 液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响） 0202 水上光伏电站逆变器水上光伏电站逆变器 宜采用宜采用IPIP6565防护等级防护等级（满足完全防止粉尘进入满足完全防止粉尘进入，用水用水 冲洗无任何伤害冲洗无任何伤害） 对于水域情况复杂对于水域情况复杂，建议采用更高建议采用更高IPIP6767防护等级防护等级（满满 足完全防止粉尘进入足完全防止粉尘进入，可于短时间内耐浸水可于短时间内耐浸水(

12、 (1 1m)m) ） 0303 （三）（三）设备设备选型选型逆变器、汇流箱逆变器、汇流箱 汇流箱常规电站常采用汇流箱常规电站常采用IPIP6565，水上光伏电站建议使用水上光伏电站建议使用 IPIP6767防护等级防护等级 1 1. .汇流汇流箱箱、逆变器逆变器、钢支架等设钢支架等设 备防腐蚀能力要求高备防腐蚀能力要求高加强设加强设 备防腐备防腐，采用水上专用逆变器采用水上专用逆变器， 加强维护加强维护。 2 2. .电缆抗老化要求高电缆抗老化要求高浮体一浮体一 般为聚乙烯材料般为聚乙烯材料，防火能力差防火能力差， 故应防止电缆老化造成火灾故应防止电缆老化造成火灾。 （三）（三）设备设备选型

13、选型防腐及防老化防腐及防老化 解决思路解决思路 对高密度聚乙烯浮体（对高密度聚乙烯浮体（当前使用材料）进行处理防止降解，防火。加强支架防腐当前使用材料）进行处理防止降解，防火。加强支架防腐。 要求要求 耐腐蚀耐腐蚀、抗紫外线、抗紫外线、抗抗 冻胀、抗风浪、寿命长、冻胀、抗风浪、寿命长、 可重复利用。可重复利用。 问题问题 易燃、光氧化、热氧化、易燃、光氧化、热氧化、 臭氧及紫外线分解，支架臭氧及紫外线分解，支架 易腐蚀。易腐蚀。 （三）（三）设备设备选型选型浮体浮体 （三）（三）设备设备选型选型浮体分类浮体分类 单体浮体单体浮体 连体浮体连体浮体 线管线管型浮体型浮体 传统浮体用于码头、浮桥等

14、，经过加工也可用于光伏电站，分为单体浮传统浮体用于码头、浮桥等，经过加工也可用于光伏电站，分为单体浮 体，连体浮体及体，连体浮体及线管线管型浮体。型浮体。 （三）（三）设备设备选型选型浮体分类浮体分类 目前已有多家厂家生产只用于光伏项目的光伏专用浮体，其便于安装。目前已有多家厂家生产只用于光伏项目的光伏专用浮体，其便于安装。 国外某国外某厂家浮体结构图厂家浮体结构图 国内某国内某厂家浮体结构图厂家浮体结构图 组成：主浮体组成：主浮体+ +过道平台过道平台+ +连接销栓（不同厂家不同组连接销栓（不同厂家不同组 合形式）合形式） 寿命要求：寿命要求：2525- -3030年年 原材料：目前常用的原

15、材料为聚乙烯。原材料：目前常用的原材料为聚乙烯。 性能要求：质量轻、浮力大、抗风性能好（风洞试性能要求：质量轻、浮力大、抗风性能好（风洞试 验）、验）、抗冲击、耐腐蚀抗冲击、耐腐蚀、抗紫外线、抗紫外线、耐高低温、耐高低温、对水对水 资源无危害资源无危害、环境温度、环境温度- -7011070110（不同厂家略有差（不同厂家略有差 别）。别）。 倾角：倾角：10 10 2020不同厂家不等不同厂家不等 价格：价格：1.31.81.31.8元元/w/w不同厂家不等不同厂家不等 （三）（三）设备选型设备选型浮体浮体 过道平台过道平台 连接销栓连接销栓 主浮体主浮体 作用：用来为光伏组件、汇流箱等提供足够的浮力，并将光伏组件、汇流箱安装固定在上面。作用：用来为光伏组件、汇流箱等提供足够的浮力，并将光伏组件、汇流箱安装固定在上面。 要求：由于主浮体为一独立体，因此可避免因风浪流所引起的力传递到组件上。要求：由于主浮体为一独立体，因此可避免因风浪流所引起的力传递到组件上。 特点：可根据需求在一定范围内（一般不超过特点：可根据需求在一定范围内（一般不超过2020