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1、湖北程力lMWp (1000KWP)分布式光伏发电项目可行性研究报告二 0 一五年五月目录1项目概况31.1项目综述31.2资源情况41.3 示范目标及应用方向41.4项目装机容量51.5总投资51.6 预计发电量61.7电网接入方案62主要内容62.1 可利用建筑面积62.2项目技术方案73、社会经济效益分析103.1损耗取值103.2发电量计算113.3社会效益分析123.4技术经济分析123.5基础数据分析133.6项目财务评价141.项目概况1.1 项目综述本工程为随州市厂区 1MW 分布式光伏发电项目，计划在其生产厂房彩钢瓦屋 面铺设太阳能光伏组件，所发直流电经逆变器逆变后输入其低压
2、侧 380V 电压等 级供电母线，所发电能供本厂区办公大楼日常生产使用，确保其充分利用光伏所 发电能，且富余电量并入国家电网。太阳能光伏阵列在建筑物上结构和布局合理、美观，整个光伏发电系统具有 很高安全可靠性、美观性、高效性（光伏组件产生的电能到并网接入点，整个系 统的总效率不低于 80%）、耐用性（满足不少于 25 年的正常发电）、合理性等特 性。在项目初期公司将对整个屋面进行建筑物结构和电气系统的安全复核，增设 的钢构厂房及光伏发电系统符合筑结构及电气系统的安全性要求。图 1-1 分布式屋顶参考图1.2 资源情况1.2.1 随州市自然条件随州地处长江中下游平原，属亚热带季风性湿润气候区，具
3、有雨量充沛、日 照充足、四季分明，夏高温、降水集中，冬季稍凉湿润等特点。一年中，1月平 均气温最低，为3.0C； 7月平均气温最高，为29.3C，夏季长达135天；春秋 两季各约 60 天。初夏梅雨季节雨量较集中，年降水量为 1205 毫米。随州活动积 温在5000C5300C之间，年无霜期达240天。1.3 示范目标及应用方向（1）项目的示范目标如下：建设类型：屋顶分布式光伏发电项目；建设目的：利用闲置的建筑物屋顶，无需占用宝贵的土地资源，对于土地资 源匮乏的城市尤为重要。建设意义：太阳能光伏发电系统可原地发电，原地使用，减少了电力输送中 的线路损耗。由于太阳能电池组件阵列一般安装在屋顶上直
4、接吸收太阳能， 并 且形成了一道保温隔热层，因此太阳能光伏发电系统同时也降低了屋顶的温升， 减轻了建筑的空调负荷，降低企业的能耗，进一步降低企业运营成本，达到节能 的效果。（2）光伏发电的应用方面主要有以下几个方面：1）光伏发电设备技术应用方面项目拟采用目前国内最先进的多晶硅光伏组件、转换效率最高的逆变器组成 光伏系统电站。项目拟设计装机容量为1000KWp，公司内部相关厂房满足光伏 组件阵列安装设计要求。 我们通过优化系统设计，采用 250Wp 多晶光伏组件， 并合理选择设备配置，为下一步在屋顶光伏电站大面积推广和发展及建设做好技 术方面的经验积累。2）绿色能源节能减排示范方面1 、弘扬绿色
5、生态建筑理念本项目是屋顶综合利用光伏电站示范项目，发出的电量是完全的绿色清洁能 源。通过项目示范可调动社会各界积极参与太阳能光伏发电事业，促进落实国家 相关政策；通过示范工程宣传，扩大影响，增强市场认知度，形成发展太阳能光 电产品的良好社会氛围。结合建筑建设太阳能光伏发电，是充分体现绿色生态建 筑的理念举措。2、有效利用空间太阳能光伏发电与建筑物相结合，充分利用了建筑物空间，节约了土地资源， 体现了环保与城市建设的统一。3、改善环境、保护气候光伏发电不产生传统发电技术（例如燃煤发电）带来的污染物排放和安全问 题，没有废气或噪音污染，可以进一步缓解现今热门的雾霾问题。太阳能光伏发 电最重要的特征
6、是在发电过程中不排放C02、硫氮化合物等，而这些气体是导 致环境污染的首要因素。1.4 项目装机容量随州分布式光伏发电项目设计容量为lMWp，经初步勘测分析屋顶可利用面 积超过 l0000 平方米，屋面开阔平坦，坡度较小，中心区域无杂物设备堆积存放。 完全可以满足本项目的装机容量要求。电站设计运营寿命为25年，累计发电量 约 3l2l 万千瓦时。本项目总投资约为 700 万元。项目总装机容量：lOOOKWp；安装光伏组件类型：多晶250Wp太阳能电池组件安装光伏组件数量： 4000 块采用的光伏并网逆变器：2台500KW集中型逆变器；使用屋顶面积：约10000平方米1.5 总投资项目总投资约
7、700万元1.6预计发电量项目预计发电量如下（计算见后）年平均发电量：1248477KWh （全部自发自用）25年累计发电量：31211933 KWh （全部自发自用）1.7 电网接入方案根据国家电网公司光伏电站接入电网技术规定，小型光伏电站接入电压 等级为0.4kV，中型光伏电站接入电压等级为10-35kV，小型电站的装机容量一 般不超过200kWp。本项目装机容量为lMWp,系统采用0.4kV电压等级接入公司 内部10kV线路母线低压侧，通过厂区10KV升压变压器进行升压并网。光伏系统 所发电能质量、电压及频率符合国家电网光伏发电站接入电力系统技术规定 的标准及相关要求，可靠性强。2.主要
8、内容2.1 可利用建筑面积经初步估算，随州厂房建筑屋顶可利用面积约为 l0000 平方米，屋面开阔 平坦，坡度较小，中心区域无杂物设备堆积存放。完全可以满足本项目的装机容 量要求。（图2-2） 效果图根据工业用电分析，每天8:00-12:00时段为用电峰段， 12:00-17:00时段为 用电平段，17:00-20:00时段为用电峰段，一年中8:00-20:00占全年用电量的60% 左右，每8:00-20:00为日出日落时间，也是太阳能电站发电运行的时间段。随着企业的不断投产，规模的不断扩大，用电量在逐月不断增加。用电紧张 的状况日益突现。本示范项目，是在城市用电大户的新区企业屋顶建设光伏电站
9、， 并在用户侧并入当地电网。一年中8:00-20:00光伏电站发出的电力可以直接被公 司消耗掉，完全可以满足自发自用，在特殊情况下产生的富于电量可以输送到电 网。除此之外，光伏并网发电系统能够并行使用市电和分布式光伏系统发电作为 本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载缺点率，而且并网光伏系统可以对 公用电网起到调峰作用，缓解新区内用电紧张的状况。2.2 项目技术方案2.2.l 系统方阵布置及结构设计方案2.2.2.3 支架的设计设计标准见表2-4表2-4 支架设计标准标准号标准名称GB50009建巩结构何载规氾GB50205钢结构质量工程验收规范GB/T5237铝合金建筑型材GB/T700碳
10、素结构钢GB/T699优质碳素结构钢材料选取的依据：根据当地风压和雪压值，再根据太阳能布置进行材料的选择，使之完全满足 抗风要求。根据材料力学的弯曲变形公式，计算出连接部件的最优截面，确定选 择的材料及结构方式选择支架的防锈处理方法。 热浸锌 当构件的材料厚度小于5毫米以下，镀层的厚度不得小于65微米。当构件的 材料厚度大于5毫米以上，镀层的厚度大于86微米。使钢结构的防腐蚀年限达到 20年以上。 涂层法 涂图层一般做4-5遍。干漆膜总厚度室外工程为150微米，室内工程为125微 米，允许误差25微米。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中，干漆膜总厚 度为200220微米。 太阳能方阵固定螺
11、栓的选择 根据风压和雪压的计算结果，在加上支架和太阳能电池组件的分布，进行受 力分析，根据力矩的平衡方程，计算出螺栓的上拔力，并选择螺栓的大小和夹具 的宽和厚度。 钢结构支架符合的要求。 方阵紧固螺栓连接符合现行国家标准紧固件机机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB3098 规定。2.2.2 电池组件倾角铺设方式的支架结构和安装设计2.2.2.1 电池组件屋面倾角铺设方式设计依据：方阵安装倾角的最佳选择取决于诸多因素，如：地理位置、全年 太阳辐射分布、直接辐射与散射辐射比例、负载供电要求和特定的场地条件等。本系统设计为顺沿彩钢瓦屋顶平铺，不另设其他角度。这样不仅保证了光伏 系统与建筑结合的美观度，又使
12、得对屋顶起到保温隔热的最大效果，同时增加了 屋顶可利用面积。防水方式：由于本系统采用夹具直接固定于彩钢瓦波峰上方，不破坏原有建 筑屋面结构及防水层，故不涉及防水问题。图 2-3) 轻钢结构屋面光伏组件安装示意图（图 2-4） 轻钢结构屋面光伏组件安装参考图3、社会经济效益分析3.1 损耗取值太阳能电池组件采用250W的多晶硅，组件转换效率为15.5%，组件衰减率 按0.8%/年；太阳能电池组件的温度系数为0.45%,逆变器欧洲效率96.4%,光 伏系统损耗见下表：表4-1损耗项目表损耗项目参数交直流线路损耗2.0%尘土覆盖损耗8.0%逆变器平均损耗3.6%早晚不可利用辐射损失2.4%组件工作温
13、度损耗4.5%其他损耗（故障等）1.0%太阳能光伏系统效率 =(1-2%) X (1-8%) X (1-3.6%) X (1-2.4%) X (1-4.5%) X(1-1%)80.2%。3.2 发电量计算系统总装机容量为lMWp (lMWp=1000KWp),本分布式光伏电站设计使用寿命为25年，考虑到太阳能电池组件的衰减率(按0.8%/年计算)，光伏系统25年的 发电量列如下表所示：随州厂区lMWp分布式光伏发电项目年份单位年发电量年份单位年发电量第1年发电量KWh1372500.0第14年发电量KWh1236414.5第2年发电量KWh1361520.0第15年发电量KWh1226523.
14、2第3年发电量KWh1350627.8第16年发电量KWh1216711.0第4年发电量KWh1339822.8第17年发电量KWh1206977.3第5年发电量KWh1329104.2第18年发电量KWh1197321.5第6年发电量KWh1318471.4第19年发电量KWh1187742.9第7年发电量KWh1307923.6第20年发电量KWh1178241.0第8年发电量KWh1297460.2第21年发电量KWh1168815.1第9年发电量KWh1287080.6第22年发电量KWh1159464.5第10年发电量KWh1276783.9第23年发电量KWh1150188.8第11年发电量KWh1266569.6第24年发电量KWh1140987.3第12年发电量KWh1256437.1第25年发电量KWh1131859.4第13年发电量KWh1246385.6合计(S)KWh31211933.5装机容量 (KWp)日照时数发电效率天数千瓦时(度)首年发电量10003.80.802365137250025年总发电量31211933平均每年发电 量1248477系统采用多晶硅光伏电池组件构成总容量1 MWp的光伏电站，年等效满负荷运行小时数为1387h,首年发电量为137.2万度，按每年衰减率0.8%计算，
