太阳能微网智能发电系统项目建设投资可行性研究报告.docx

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太阳能微网智能发电系统项目建设投资可行性研究报告

深圳市科技计划

项目可行性研究报告

项目名称：

太阳能微网智能发电系统的研发

申请单位：

深圳市××××××有限公司

项目负责人：

联系电话：

电子邮箱：

传真：

一、项目实施的背景和意义

1.1项目实施背景

本项目所开发的太阳能微网智能发电系统，属于分布式光伏发电系统，由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控系统、保护装置组成的小型发配电系统，能够实现自我控制、保护和管理，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

现有直流微网系统尚处于建模仿真和小功率实验系统的实现阶段，微网的研究现在还处于实验室或展示平台阶段，进行小型微网系统模型设计非常必要，这不仅能使微网技术具体化，同时也有利于推进微网技术的发展。

深圳是国家经济发展的重要城市，重点发展能源经济、低碳环保行业对深圳市的经济转型具有重大意义。

1.1.1经济发展的需求

据《日本经济新闻》2014年3月9日报道，欧洲光伏行业协会（EPIA）公布的数据显示，2013年全球光伏发电行业新增装机容量达到3700万千瓦，比2012年增长24%。

中国首次跃居首位，包括日本在内的亚洲国家也功不可没。

过去一直拉动这一市场的欧洲已连续两年下降，可见光伏产业的主要拉动引擎已由欧洲变成了亚洲。

报道称，中国2013年新增装机容量1130万千瓦，相当于2012年的近3倍，约占全世界的三成，超过整个欧洲（1025万千瓦）。

欧洲光伏行业协会数据显示，中国市场的潜力，尤其是当前较低的组装件价格，将保证中国光伏市场在未来5年内实现高速发展，到2016年装机容量将达到10GW，累计总装机容量有望超过35GW，见下表。

2013年7月，中国把2015年底之前光伏发电总装机容量的目标从原先的2100万千瓦提高到3500万千瓦。

表2010年-2016年中国光伏市场情况与预测（单位：

MW）

项目

2010年

2011年

2012年

2013年

2014年

2015年

2016年

适度增长模式装机容量

520

2200

3000

3350

3500

3750

4500

适度增长模式累计装机容量

893

3093

6100

9300

12800

16600

21100

政策驱动模式装机容量

5000

6000

7000

8000

10000

政策驱动模式累计装机容量

8100

14100

21100

29100

39100

2015年装机容量目标

5000

注：

“适度增长模式”假定的是一个相当悲观的市场情形；“政策驱动模式：

是假定引入或延续充足的政策支持。

智能微网发电系统的并网前景广阔。

智能微电网是在终端用户侧兴起的电网建设和运行模式，适应分布式能源（风光等新能源和页岩气）发展。

欧美等发达国家的屋顶光伏项目就属于分布式发电，以现代互联网为代表的信息和控制技术为基础，以最大程度利用不稳定供能的新能源为目标，具有高度的灵活性、可接入性和安全性，能够满足用户兼具发电和用电的特性。

但是我国的智能微网建设还比较滞后，近年来，国家有关部门和电网企业着力开发智能电网，但主要目标还是满足电力大规模集中远距离输送的需要，没有充分发挥终端用户微网系统的并网潜力。

面对上述市场状况，我公司作为光伏产业的一部分，只有不断地进行技术创新，才能在竞争激烈的市场环境下为新能源产业的发展做出贡献。

我公司正在开发的太阳能微网智能发电系统具有环保、节能、高效、低碳等特点，可为公司带来可观的收益，也将为行业及产业链带来新的亮点、创造新的收益。

按行业内标准的比例测算评估，我公司此项技术的创新5年时间内将为社会直接或间接创造超20亿元人民币的产值，直接或间接带动三千人以上的就业。

其中项目产品的研发、封装测试、销售与应用、出口环节主要是在我市。

1.1.2社会发展需求

随着现代工业化发展，电力、煤炭、石油、核电等不可再生能源频频告急，同时碳排放量对环境的危害日益突出，全球约有20亿人得不到正常的能源供应，能源问题成为制约国际社会经济发展的瓶颈。

全世界都把目光投向了可再生能源，其中太阳能以其独有的优势，成为人们关注的焦点。

太阳辐射能是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。

太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。

正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多，应用范围日益广阔，市场规模逐步扩大，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力成为各国的发展重点。

我国的太阳能资源比较丰富而且分部范围较广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。

太阳能发电具体应用可分为光热发电和光伏发电，其中光伏发电就是利用光伏电池的光伏效应，将接收到的太阳能转化成为我们所需要的电能。

时至今日，光伏发电已成为公认的太阳能利用中最具有发展前景的方式，从转化效率与设备成本的发展来看，太阳能的光伏发电都要优越于光热发电。

光伏发电不仅不需要消耗任何燃料，而且其大小规模可以按地区来选择，可以离网发电也可以并网发电；且它是无噪声的、无污染的、建设周期相对较短，使用的寿命周期长，设备运行安全可靠，维护简单，这些广为人知的优点都是太阳能光伏发电大规模发展的基础。

伴随着光伏电池材料技术的不断提高，前级光伏电池的价格不断下降，光伏发电规模日益扩大与发展。

会使得光伏发电系统拥有更加广阔的前景。

目前，国家鼓励各类电力用户、投资企业、专业化合同能源服务公司、个人等作为项目单位，投资建设和经营分布式光伏发电项目。

本项目太阳能微网智能发电系统正是在这样的市场需求前提下应运而生。

我司自主研发和生产的太阳能微网智能发电系统集成了高效光电转换，智能能量分配，并网、离网多种输出，系统数据采集计算、自动维护与远程检测控制的发电系统，这不仅大大拓宽了现有的太阳能狭小的应用范围，而且还大幅提高了太阳能的转换效率，同时减少废气的排放，降低了产品投资成本，为太阳能发电走进千家万户奠定了坚实的基础，为节能环保做出了重大贡献。

1.1.3科技发展的需求

当前，中国光伏发电将以户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，为偏远地区农牧民提供最基本的生活用电；借鉴发达国家发展屋顶系统的科技经验，在大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源，缓解用电密集区的电网压力。

但是这些太阳能应用方式均为离网发电，离网发电系统主要用于电网没有接通的地区，一般用来为单独的用电户日常生活的供电。

在阳光充足时，蓄电池可将多余电能储存起来以备夜间或者阳光不足时满足用户的用电需求，而当电池达到饱和的时候，多余的电能都会被浪费掉。

采用这种供电方式需要投入较高的蓄电池成本，且使用寿命有限，这种供电方式的使用范围相当有限。

在当前国内电网越来越完善的情况下，实现光伏系统的微网智能化，是今后光伏市场发展的最终方向。

太阳能微网智能系统通过光伏设备数据采集器采集来自直流电计量控制装置、电能储存装置和直流交流转换装置中的信号，并传送到网络服务数据库，由网络服务数据库进行远程实时备份，并将信号信息通过Web服务器提供到客户机的Web页面。

可以对太阳能发电进行无线远程监控，实现自动并网离网、计算机Web页面显示内容、远程控制开、关机，及时对控制器、逆变器、储能单元进行维护，方便地对数据进行存储和调用，最终大大提高了工作效率，降低了微网系统的运行成本，提高了经济效益，积极推动了微网智能发电的科技发展。

1.2项目的先进性

太阳能微网智能发电系统集成了高效光电转换，智能能量分配，直流与交流多种输出，系统数据采集计算、远程检测、控制、维护的发电系统设置于一体的太阳能发电系统，结构示意图如下：

图1太阳能发电系统结构示意图

图2太阳能发电系统工作原理示意图

该产品区别于目前常规太阳能发电系统技术相比而言，具有显著的先进性：

1、本系统使用微处理器和专用控制算法实现智能化控制，最大程度上对系统进行保护，延长系统的使用寿命。

2、系统采用GPRS无线发射接收功能，通过计算机实时监测运行情况，并随时可储存调用。

3、实现远程控制技术，利用计算机远程控制发电系统开、关机，及时对控制器、逆变器、储能单元进行检测、维护及数据分析，大大提高了工作、经济效益，降低了微网系统的运行成本。

4、本系统在结构方面采取将充电控制器、逆变器和蓄电池内置于电源控制箱体内形成一体化，便于移动、安装和调试。

5、机箱上所配置的LED显示面板，进行实时监测功能显示，显示蓄电池电压、交流输出电压等，让系统运行的状况一目了然，能够帮助用户实时了解系统的运行状态。

6、精准的储存容量检测技术，能够精确判断储能电池的剩余能量和使用时间，准确的在市电供电和太阳能供电状态中自动切换，成功实现太阳能供电和市电供电并网输入，实现零响应和零切换速度。

7、具有过充、过放、过载保护及独特的电子短路保护与防反接保护（蓄电池接反、保险丝熔断，更正连接后换保险丝可正常使用），所有保护均不损害其它部件，具有自我维护功能。

8、具有TVS防雷保护，保证了系统的稳定性、可靠性和安全性。

1.3项目的重要性和必要性

1.3.1项目的重要性

全球化石能源的日益短缺和日渐增大的环境压力大大推进了太阳能光伏产业的发展，国际能源署预测，太阳能将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，未来还将成为世界能源供应的主体之一。

鉴于国家2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的减排承诺和非化石能源占一次能源消费的比重不低于15%的双目标压力，党中央、国务院高度重视太阳能等可再生能源的发展，太阳能发电技术进步加快，呈现较高的增长速度。

国家可再生能源“十二五”发展规划对太阳能开发利用指标提出新的要求，国家《能源发展“十二五”规划（征求意见稿）》指出，到2015年太阳能发电装机容量将达到1000万千瓦。

太阳能发电产业正孕育着新的经济增长点，也是新一轮国际能源产业竞争的战略制高点。

中国人口众多，人均能源资源量很低，发展可再生能源是中国的必然选择，其中太阳能电池发电是最有前景的技术之一。

中国有丰富的太阳能资源，仅在1%的荒漠上搞光伏发电，就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。

我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常广阔。

中国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上。

在中国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。

大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平方米7千瓦时。

年日照时数大于2000小时。

与同纬度的其他国家相比，与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有巨大的开发潜能。

近20年来，中国光伏产业长期维持在全球市场1%左右的份额。

随着国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来国内光伏容量将大幅增加。

中国已将新能源产业上升为国家战略产业，未来10年拟加大对包括太阳能在内的新能源产业投资，以减少经济对石化能源依赖和降低碳排放。

未来五到十年中国光伏发电有望规模化发展。

户用光伏系统由于其功率小，灵活多样，安装方便等特点，适于在广大无电地区的农牧民和游牧民族生活用电，通信基站，医疗，金融供电电源等采用，同时随着电池技术的进步与发展，户用光伏发电系统逐步走向城市。

目前我司所设计的太阳能微网智能发电系统与国家的相关计划正好吻合，解决了广大缺电、少电地区的用电同时又能满足电量不充足地区的用电，我们的目标就是让太阳能走进千家万户，因此，太阳能微网智能发电系统其前景诱人，市场广阔，急需我们去推广和实施。

1.3.2项目的必要性

随着可再生能源接入电