通化市2MW屋顶分布式光伏发电项目项目建议书.docx

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通化市2MW屋顶分布式光伏发电项目项目建议书

通化市2MW分布式光伏发电项目项目建议书

二〇一七年十二月

3.投资模式...............................................................................4

第二章分布式光伏发电设计方案.................................................................7

1.总体设计方案......................................................................................................................................................7

2.光伏组件选型......................................................................................................................................................7

3.逆变器选型........................................................................................................................................................10

2.投资收益分析..........................................................................16

第四章结论分析17

第一章概述

1.项目名称

通化市2MW分布式光伏发电项目

2.建设地点

通化市

3.投资模式

4.项目建设地点自然条件

4.1地理方位

通化市位于中国东北东部，吉林省东南部，地处东经125°71'--126°44'，北纬40°52'--42°49'之间。

东接白山市，西邻辽宁省的抚顺市、本溪市、丹东市，南与朝鲜民主主义人民共和国的慈江道隔鸭绿江相望（边境长约204公里），北连辽源市的东丰、吉林市的磐石、桦甸等县（市）毗邻。

南北长238公里，东西宽108千米。

全境幅员15698平方千米，大约占吉林省总面积的8.1%，市区位于浑江两岸的阶地上，面积为761平方千米。

4.2气候环境

通化属中温带湿润气候区，年平均气温5.5℃，一月份平均气温最低，常年平均在零下14℃左右，极端最低气温达-33℃；七月份平均气温最高，在22℃左右，极端最高气温36℃。

通化的多年平均降水量有870mm，主要集中在夏季，6-8月三个月的降水量占年总降水量的60%以上。

年日照时数有2200小时。

4.3太阳能资源

4.3.1我国太阳能资源

我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m²天以上，与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。

I、II、III类地区约占全国总面积的2/3以上，年太阳辐射总量高于5000MJ/m²，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。

太阳能资源是以太阳总辐射量表示的，一个国家或一个地区的太阳总辐射量主要取决所处纬度、海拔高度和天空的云量。

根据《太阳能资源评估方法》（QX/T00389-2008），太阳能资源丰富程度等级划带分布如下图2.1-1及表2.1-1。

图2.1-1中国水平面太阳辐射分布图

表2.1-1中国水平面太阳辐射等级划分表

等级

资源带号

年总辐射量

（MJ/m2）

年总辐射量

（kWh/m2）

平均日辐射量

（kWh/m2）

最丰富带

I

≥6300

≥1750

≥4.8

很丰富带

II

5040–6300

1400–1750

3.8–4.8

较丰富带

III

3780–5040

1050–1400

2.9–3.8

一般

IV

<3780

<1050

<2.9

从大兴安岭南麓向西南穿过河套，向南沿青藏高原东侧直至西藏南部，形成一条等值线。

此线以西为太阳能日照丰富地区，年日照时≥3000小时，这是这些地区位处内陆，全年气候干旱、云量稀少所致。

按照全国太阳能日照资源分为：

最丰富带（≥3000小时/年）、很丰富带（2400-3000小时/年）、较丰富带（1600-2400小时/年）和一般带（≤1600小时/年）4个区域。

我国全年日照时数分布图如图2.1-2所示：

图2.1-2我国全年日照时数分布图

根据气象部门的调查测算：

我国太阳能年总辐射量最大值在青藏高原，高达10100MJ/m²，最小值在四川盆地，仅3300MJ/m²。

4.3.2本项目所在地光照条件

本项目所处的竹林县太阳能资源情况属于太阳能资源较好的区域。

根据资源丰富程度等级划分，该区域属于二级“资源丰富区”，具有一定的开发价值。

因本阶段没有收集到相关气象站辐射数据和实测数据，故本阶段借助meteonorm7.0软件进行项目场址光资源分析。

年均峰值日照时长为1569.5小时。

5.建设规模

本项目规划拟建光伏电站总容量为2MW。

选用7420块270Wp的多晶硅光伏组件，共装机2.0MW,使用组串式逆变器，接入就近的变压器低压侧。

第二章分布式光伏发电设计方案

1.总体设计方案

本次规划分布式光伏发电容量为2MW，项目建设于企业屋顶。

分布式光伏发电设计符合下述原则：

1、根据实际地理情况科学合理选择光伏组件、逆变器；

2、系统的可靠性、安全性高，自动化程度高；

3、具备组件故障自动识别能力，提高系统维护效率。

每个发电单元的接线系统分为直流系统和交流系统。

其中直流系统是指光伏组件与逆变器输入直流侧所构成的系统。

组件每块容量270Wp，每20块270Wp多晶硅光伏组件串联为1个组串回路；组串接入逆变器输出交流电源；交流系统是指逆变器输出交流侧与箱变构成的系统。

2.光伏组件选型

光伏组件选择的基本原则：

在产品技术成熟度高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导光伏组件类型。

目前，技术相对成熟的光伏组件主要包括晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件以及高倍聚光型光伏组件三种。

晶体硅光伏组件的代表性产品主要有单晶硅光伏组件（Mono-Si）和多晶硅光伏组件（Poly-Si）；薄膜光伏组件的代表性产品主要有非晶硅光伏组件（a-Si）、碲化镉光伏组件（CdTe）和铜铟镓硒光伏组件（GIGS）；高倍聚光型光伏组件的代表性产品主要为砷化镓光伏组件（AsGa）。

光伏电池分类有基本分类、结构分类、用途分类，工作方式分类等四大类分类方法。

1）基本分类：

晶体硅光伏电池、硅基薄膜光伏电池、化合物光伏电池和有机半导体光伏电池。

2）按结构分类：

同质结光伏电池、异质结光伏电池。

3）按用途分类：

空间光伏电池、地面光伏电池。

4）按工作方式分类：

平板光伏电池，聚光光伏电池。

几种主要的光伏电池板见图3.2-1。

单晶硅太阳电池

多晶硅太阳电池

非晶硅薄膜太阳电池

高倍聚光太阳电池

图3.2-1几种光伏电池板图

1）晶体硅光伏组件

晶体硅光伏组件是目前工程应用最广的组件类型，已实现商业化。

单晶硅光伏组件制造工艺成熟，大规模生产下和电池效率较高，可达16%以上，且稳定性好。

因效率较高，相同装机容量下光伏方阵占地面积小，但组件成本高。

多晶硅光伏组件转化效率略低于单晶硅光伏组件，但大规模生产下组件效率也可达15%以上。

与单晶硅光伏组件相比，多晶硅光伏组件虽然效率有所降低，但是节约能源、节能硅原料，工艺成本与转化效率的平衡关系相对较优。

2）薄膜光伏组件

薄膜光伏组件的优势主要有：

弱旋旋光性好、材料省且工艺简单。

非晶硅光伏组件是在不同衬底上附着非晶太硅晶粒制成的。

硅材料消耗少且工艺简单，衬底廉价，薄膜化较易实现。

组件产品具有弱旋旋光性好、受高温影响小的特性。

但非晶硅光伏组件转化效率远低于晶体硅光伏组件，且衰减较快。

目前技术相对成熟的薄膜光伏组件还有铜铟镓硒光伏组件（GISG）和碲化镉光伏组件（CdTe）等。

薄膜光伏组件可在玻璃、不锈钢或塑料衬底上制备，在建筑一体化及特殊场所有较好的适应性。

因价格及光伏建筑一体化优势，薄膜光伏组件在一些工程中有较广的应用。

3）聚光型光伏组件

聚光太阳电池组件由聚光太阳电池、聚光器、太阳光追踪器组成。

聚光太阳电池，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。

最理想的材料是砷化镓，其次是单晶硅材料。

一般硅晶材料只能吸收太阳光谱中400～1,100nm波长的能量，砷化镓可吸收较宽广的太阳光谱能量，三结面聚光型太阳电池可吸收300～1900nm波长的能量，相对其转换效率可大幅提升，其太阳能能量转换效率可达30%～40%。

整个装置的转换效率为17%～25%。

聚光太阳电池必须要在位于透镜焦点附近时才能发挥功能，因此为使模块总是朝向太阳的方位，必须配置太阳追踪系统，聚光器的跟踪装置一般采用光电自动跟踪。

此设计虽然可以提高转换效率，但却存在透镜、聚光发热释放槽（散热方式可采用气冷或水冷）以及太阳光追踪系统的重量及体积较大等不足的特点。

聚光装置可有效地减少晶体硅电池板的面积，从而降低成本，但跟踪装置将会使得造价有所增加，加上运行阶段传动装置的维护费用和能耗，工程造价反而会增加，目前在小范围内有示范性应用。

同时，聚光装置不能利用散射光能量，不适合在散射辐射所占总辐射比例较高的地区使用。

聚光型光伏组件的主要缺点是需配置聚光装置及高精度跟踪装置，建设成本及运行维护成本较高。

目前的工程应用中，晶体硅光伏组件占主导地位，薄膜光伏组件和聚光型光伏组件只在部分工程中应用。

各光伏组件的性能见表3.2-1。

表3.2-1各类光伏组件性能表

电池类型

商用效率

实验室效率

优缺点

晶体硅

单晶硅

16～20%

24%

优点：

转换效率高、稳定性好

缺点：

成本相对略高

多晶硅

14～19%

20.30%

优点：

成本较单晶硅组件低

缺点：

转换效率较单晶硅略低

薄膜电池

非晶硅

5～11%

13%

优点：

弱旋旋光性能好、成本低

缺点：

转换效率较低、衰减快

碲化镉

8～10%

15.80%

优点：

成本低

缺点：

转换效率较低、衰减快、镉有剧毒

铜铟镓硒

10～14%

15.30%

优点：

成本低

缺点：

原材料有毒、大面积生产困难

聚光电池

砷化镓

20～30%

40%

优点：

转化效率高缺点：

成本高、需配备聚光及跟踪装置

晶体硅电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。

薄膜光伏组件相对晶体硅光伏组件而言，光伏组件转换效率较低，建设占地面积大，现阶段已不具备价格优势，而其他原料的薄膜光伏组件比非晶硅薄膜光伏组件的价格更高。

在目前的市场售价情况来看，太阳电池组件的售价主要以“峰瓦”为单位，即每瓦单晶硅电池与多晶硅电池价格基本接近。

综合考虑以上各种因素，本工程采用拟选用多晶硅光伏组件。

根据上述分析，本工程选用多晶硅光伏组件容量270Wp。

本工程采用的多晶硅光伏组件基本参数如下：

表3.2-2多晶硅光伏组件单块参数

尺寸（mm）

1640*990*35

峰值功率（Wp）

270

开路电压