亳州谯城区晶科20MW农光互补光伏分布式发电项目实施方案.docx
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亳州谯城区晶科20MW农光互补光伏分布式发电项目实施方案
亳州谯城区晶科20MW农光互补
光伏分布式发电项目
实施方案
亳州晶科光伏发电有限公司
2015年4月26日
一、概述
1.1地理位置
1.1.1工程任务
根据亳州谯城区气象站的数据和NASA数据库进行当地太阳能资源的评估，并充分考虑光伏电站需求，按照《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》的规定和要求，组织专业人员进行晶科电力安徽亳州谯城区20MW农光互补光伏电站发电项目可行性研究阶段的勘测设计工作，并编制完成预可行性研究报告。
1.1.2场址概况
谯城位隶属于安徽省亳州市，位于安徽省西北部，西、北、东三面分别与河南省的鹿邑、商丘、夏邑、永城交界，东南与涡阳、南与太和接壤。
是地级亳州市中心城市，全市政治、经济、文化中心，是历史文化名城三朝古都，久负盛名的中华药都、名酒之乡、国家级历史文化名城、全国优秀旅游城，2011年谯城区又被命名为“中国长寿之乡”。
谯城区从商成汤王建都开始，是一座具有三千多年历史的文化古城，她以悠久的历史，灿烂的文化闻名遐迩。
区内建有全国最大的药材交易中心，国家级鲜活农副产品定点批发市场。
1986年撤县建市，2002年成立亳州市谯城区，辖22个乡镇和3个办事处。
2013年，谯城区面积2226平方公里，耕地面积13.2万公顷，人口165万。
三面与河南省接壤，地理座标为东径115°33’—116°06’，北纬33°25’—34°05’，东西宽约46公里，南北长约72公里。
地形
地处淮北平原北部，西北略高，最高处海拔42米，东南略低，海拔32米。
气候
谯城地处北温带南部，属暖温带半湿润季风气候区，为热带海洋气团和极地大陆气团交替控制接触地带。
气候湿润，雨量适中，季风明显，日照充足，无霜期209天。
水、热资源优于北方，光资源优于南方，适宜各种作物生长。
冬季长达135天，年日照时数长达2507.6小时，全年太阳辐射总量长达130.43千卡/厘米2左右；年平均气温为14.5℃；年平均降水量805毫米。
2013年，实现农林牧渔业总产值100.5亿元，按可比价计算增长4.8%，增加值57.0亿元。
药、酒、烟、桐是谯城区的四大经济支柱。
全区已形成中药、白酒饮料、面粉加工、棉纺、畜牧、蔬菜、木材加工八大产业。
谯城自古就有药都之称，为全国四大药都之首，是全国药材集散地，有着悠久的药材种植历史，以亳芍、亳丹皮、亳菊、亳花粉为代表的230种地产中药材种植已形成规模，江泽民同志曾为谯城题词“华佗故里，药材之乡”，谯城，正努力向中华药都、现代中药城的发展目标迈进。
[6]
亳州沃野，自古以来就有中药材种植、加工、炮制、经营的悠久传统历史，是著名的药都和全国最大的中药材集散地。
西周初期，神农氏后裔姜姓被周武王褒封于焦（今亳州城）之后，即在城东北隅修神农衣冠冢，建先医庙，并教人种植药草以疗疾病。
东汉神医华佗，傍神农衣冠冢而居，并在其后宅辟药园、凿药池、建药房、种药草，广为传授、种植、加工中药材技术。
自汉代以
亳州中药材市场后，亳州已广为种植中草药，且历久不衰，明中期的常规品种有30多种，清代发展到50多种，以白芍、菊花为最，清代诗人刘开写道：
“小黄城外芍药花，十里五里生朝霞，花前花后皆人家，家家种药如桑麻。
”民国初期，药材种植总面积达到万亩以上，各种产品计140多种。
建国后，在发展传统品种的同时，进行了品种的引进、试种、推广工作，1985年全市中药材资源普查统计，共有中药材171科410种，地产药材130种。
中国《药典》中冠以亳字的药材有亳芍、亳菊、亳桑皮、亳花粉4种，另有17类189种药材在亳州市场上销售。
截至2011年底，亳州药业企业已达60多家，到“十二五”力争全市药业生产企业达到100家以上，通过三年努力，到2012年，年销售收入5亿元以上的企业达到10家，2亿元以上的20家，1亿元以上的50家，药业生产企业产值达到150亿元以上。
谯城是“全国无公害蔬菜生产基地县（区）”、“安徽省农业标准综合示范县（区）”和“农业产业化示范县（区）”、“安徽省现代中药高新技术产业基地”。
四次蝉联国家金奖的古井贡酒出产于谯城区古井镇。
1.2太阳能资源
太阳能对人类来说是取之不尽、用之不竭、广泛存在、平等给予、可以自由利用的能源。
太阳能利用将是2l世纪的重大课题。
我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。
南从北纬4°的曾母暗沙，北到北纬52.5°的漠河，西自东经73°的帕米耳高原，东至东经135°的黑龙江与乌苏里江汇流处，距离都在2000公里以上。
在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。
根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），以太阳能总辐射的年总量为指标，对太阳能的丰富程度划分为4个等级，如下表所示。
表2-1中国太阳辐射资源区划标准
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
最丰富带
Ⅰ
≥6300
≥1720
≥4.8
很丰富带
Ⅱ
2040--6300
1400--1720
3.8—4.8
较丰富带
Ⅲ
3780—2040
1020--1400
2.9—3.8
一般
Ⅳ
＜3780
＜1020
＜2.9
我国的太阳能资源丰富。
其中，年总辐射量在860～2080kWh/m2之间，年直接辐射量在230～1200kWh/m2之间，年平均直射比在0.24～0.73之间，年日照时数在870～3570h之间。
中国1978～2007年平均的总辐射年总量的空间分布情况如图2-1所示。
图2-11978～2007年平均的太阳能资源空间分布图（单位：
kWh/m2）
从图中可以看出，我国太阳能资源空间分布特点为自西北到东南呈先增加再减少然后又增加的趋势。
新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了太阳能资源“最丰富带”，其中西藏南部和青海格尔木地区是两个高值中心；新疆大部分地区、西藏东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、安徽北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特和赤峰一带，是我国太阳能资源“很丰富带”；我国中东部和东北的大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”；只有以四川盆地为中心，四川省东部、重庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”。
直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射比较一致，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，直射比甚至达到0.7以上。
年总日照时数的空间分布与年总辐射量基本一致，“最丰富带”的年日照时数在3000h左右，“很丰富带”的年日照时数在2400～3000h之间，“较丰富带”的年日照时数在1200～2400h左右，“一般带”的年日照时数在1200h以下。
1.2.1光伏电站所在地区太阳能资源分析
谯城属于我国太阳能资源三类地区，年平均辐照在1400小时左右，谯城海拔高程约14一46米,是华北大平原的一部分。
气候温和,四季分明,光照充足,雨量适中,无霜期长,光热水资源比较丰富,属于暖温带半湿润气候。
1.2.2光伏电站所在地区太阳能资源分析
本项目采用美国NASA数据库进行当地太阳能资源的评估。
NASA是由
美国气象局开发的高分辨率气候数据库，涉及范围已涵盖美洲、非洲和亚洲。
主要的数据要素包括太阳辐射，气温以及地形资料（海拔高度、水平面及倾角等）。
2米处气温：
基于NASA数据时段:
1994-2011;重新计算得到15分钟值。
基于高分辨率的地形模型，本数据空间分辨率达到1km，因而可以反应地形引起的温度的空间变化。
太阳辐射：
由Meteosat卫星数据计算得到；时段空间分辨率90米，时间分辨率15或100分钟，包括水平总辐射和垂直面直接辐射；年水平总辐射值的不所分析时间段内数据有效率达到99%。
本区域内太阳能资源非常丰富，而且项目场址海拔较高，大气层薄，透明度好，日照充分，年水平面总辐射总值可达1412kWh/㎡，26°倾斜面年辐射总量可达1616kWh/m2，可利用小时数可达1481小时。
开发利用潜力非常广阔。
根据我国在1983年出版的太阳能资源区划标准，该区域属于II类“较丰富带”，结合亳州的当地的特点，非常适合建设农光互补光伏电站的建设。
1.3项目业主简介
1．3．1晶科简介
晶科电力有限公司是晶科能源有限公司的全资子公司，晶科能源控股有限公司（纽交所代码：
JKS）是全球为数不多的拥有垂直一体化产业链的光伏产品生产、应用及光伏电站开发建设的综合性跨国企业。
中国500强企业，全球第四大晶硅组件制造商。
公司员工总数超过10000余人，生产基地位于江西省上饶以及浙江省海宁，生产面积总占67万平方米。
公司的全球营销中心位于中国上海浦东新区，此外公司建立了全球化的营销布局，在瑞士楚格，德国慕尼黑、意大利博洛尼亚、法国蒙彼利埃、美国旧金山、加拿大多伦多、澳大利亚昆士兰以及日本东京均设立了子公司。
晶科能源所生产的单多晶组件获得ISO9001,IEC,TÜV,VDE,UL,CSA,CEC,MCS等多项国际认证以及荣誉称号。
公司自成立以来，大力引进国际先进生产设备，包括美国GTSolar多晶炉，日本NTC线切机，意大利Baccini电池片生产线以及伯格测试技术。
组件生产引进日本NPC技术以及全自动生产线，代表了世界一流的先进生产工艺。
我们业务营销网络涵盖欧洲，北美以及亚太，遍及20多个国家，包括了德国，意大利，比利时，美国，西班牙，法国，捷克，以色列，日本，澳大利亚以及中国等主要光伏市场。
2013年垂直产能达到1.8GW、出货量全球第三；2014年垂直产能达到2.3GW，photon组件测试全球排名第二，普华永道太阳能产业可持续发展指数排名第四，彭博财经评定为全球一线光伏品牌，65家世界知名银行提供项目融资。
晶科电力成立于2012年9月，注册资金叁拾亿零伍仟万元整。
是太阳能电站投资、建设、运营的专业化企业，2013年投资建设光伏电站213MW，预计2014年投建规模将达到800MW。
现已签约权益容量超过1GW。
现晶科能源欲在谯城市分三期投建总容量为300MW的光伏地面电站，总投资额27亿元。
此次申报为一期20MW。
对于每一个晶科成员，太阳能不再仅仅是阳光下的商机，更是一种创造绿色未来的生活方式，我们秉持晶科“阳光品质，服务全球”的理念，并与您分享世界绿色能源在阳光下的成长喜悦！
1．3．2晶科2013年项目案例
1.4工程简介
1.3.1工程选址
本工程厂址位于谯城区蒋楼村，地理位置图见图1-1。
图1-1项目地理位置示意图
该区域内太阳能资源非常丰富，而且项目场址海拔较高，大气层薄，透明度好，日照充分，年水平面总辐射总值可达1463kWh/㎡，30°倾斜面年辐射总量可达1685kWh/m2，可利用小时数可达1501小时。
发利用潜力非常广阔。
根据我国在1983年出版的太阳能资源区划标准，该区域属于II类“较丰富带”，太阳能资源较丰富,具有良好的开发远景，较适合大型光伏电站的建设。
在该地区建设光伏电站，符合国家新能源产业政策和安徽地区电源规划原则，在环保、可持续开发当地丰富的太阳能资源同时，可以支援当地工农业生产需求和安徽电网的电力外送，为今后该类场地的综合利用探索一条新路。
1.3.2工程地质
1）蒋楼村位于谯城西南部处，所在区域地貌单元属中低山区或黄土丘陵区，地形较开阔平坦，场址内公路由东向西南穿境而过，附近省道、县道四通八达，交通便利。
2）安徽亳州谯城区20MW农互补光伏项目工程拟选各场址位于谯城县凌笪乡凌笪村内，各场地范围内地形起伏较大，冲沟发育。
3）各场址处于相对稳定的地质构造单元，无断裂构造通过，建光伏场址可行。
4）根据《中国地震动参数区划图》GB181006-2001，拟选场址地震动峰值加速度为0.1g，相对应地震烈度为7度，地震动反应谱特征周期为0.40s。
5）拟选各场址区出露地层主要为第四系上、中更新统冲洪积黄土（粉质粘土）、黄土（粉质粘土）。
其中上部黄土状粉土，黄土（粉质粘土）具有湿陷性。
为湿陷性黄土场地，场地湿陷性土层厚度为3.0-10.0m不等。
各场址的上部黄土状粉土具有湿陷性，建议采用碾压、夯击或换土垫层法处理。
6）拟选各场址场地地下稳定水位埋深一般大于10.0m，可不考虑地下水对基础的腐蚀性。
7）据气象资料，场址土壤最大冻深83cm。
8）根据已有资料和现场调查，目前阶段认为在该区域建设光伏电站基本上是可行的
1.5工程概算简介
1.5.1工程概况
建设规模：
本期太阳能光伏发电工程装机容量为20MW相应的办公生活设施。
1.5.2主要系统特征：
谯城太阳能光伏发电项目装机容量为20MW，发电设备为晶体硅光伏电池组件，采用多支路、分块发电、集中并网方案，将系统分成20个1MWp的光伏并网发电单元，经过箱式变压器经升压、集电后接入就近的变电站。
1.5.3资金来源和投资比例：
本工程由晶科电力有限公司独资在亳州成立的分公司出资20%建设，其余资金通过银行贷款完成。
1.5.4工程投资：
工程静态投资：
16117万元
单位投资：
8058.5元/KW
建设期贷款利息：
406.22万元
工程动态投资：
16523.22万元
1.5.5发电效益计算
（1）发电收入：
发电收入是上网电量和上网电价的乘积，电站正常运行期内上网电量为25884.09mmwh，其中建设期第一年初期发电量为25884.09mwh，第二年正常发电。
本项目按国家发改委发改价格（2013）1638号《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》中全国光伏发电标杆上网电价Ⅲ类资源区为1元/kWh（含增值税）测算，计算期内电量销售收入总额为25884.09m万元。
（2）税金：
本项目应交纳的税金包括增值税、销售税金附加和所得税。
（a）增值税：
根据财政部和国家税务总局照财税[2008]156号《关于资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知》，本项目增值税实行即征即退50%的优惠政策。
增值税税率为17%。
另外根据增值税转型相关政策，允许企业购进机器设备等固定资产的进项税金在销售税金中抵扣。
（b）销售税金附加：
销售税金附加包括城市维护建设税和教育费附加，以增值税税额扣除抵扣的增值税税额为计算基数。
本项目城市维护建设税税率取5%，教育附加费率取5%。
（c）所得税：
所得税按应纳税所得额计算，本项目的应纳税所得额为发电利润扣除免税的补贴收入后的余额。
光伏发电项目属于公共基础设施项目企业所得税优惠的项目，根据国税发【2009】80号《国家税务总局关于实施国家重点扶持的公共基础设施项目企业所得税优惠问题的通知》，其投资经营的所得，自该项目取得第一笔生产经营收入所得纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税（12.5%），六年后所得税按照25%征收。
1.5.5节能减排
本期工程规划装机20MW本光伏发电项目整个25年规划运行期内年平均每年发电量约22040.09MW·h。
每年可节约发电标煤约0.8万吨。
在其25年使用期内，该光伏发电项目总共节省标煤约20万吨。
根据预测，该项目潜在的节能减排效果为：
每年减轻排放温室效应气体CO2约2.2万吨；每年减少排放大气污染气体SO2约20吨、NOx约20吨。
1.6接入系统简介
1.6.1亳州电力系统现状
1.6.2全省电网负荷预测
2012年安徽省全社会用电量达到1765.28×108kW.h，最高发电负荷达到24486MW，本次以国网公司最新确定的安徽省“十二五”电力负荷水平（2013.07）为基础，结合国家出台的各项促进经济发展的政策、措施和安徽省用电负荷特性，预测2015年省内用最高发电负荷为34120MW，五年平均递增率11.1%；2020年省内自用最高发电负荷为46400MW，五年平均递增率6.3%。
1.6.3光伏电站建设的必要性
1）带动谯城地方经济发展的需要
光伏电站开发会促进地区相关产业如建材、交通设备制造业的大力发展，对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用，从而带动和促进地区国民经济的全面发展和社会进步。
随着光伏电站的相继开发，光伏电站将成为谯城的又一产业，为地方开辟新的经济增长点，对拉动地方经济的发展，加快实现小康社会起到积极作用。
2）国家能源战略的重要体现
随着石油和煤炭的大量开发，不可再生资源保有储量越来越少，终有枯竭的一天，因而新能源的开发已经提到了战略高度。
风能、太阳能和潮汐能等新能源将是未来一段时间大规模开发的能源种类。
不管从技术、经济，还是规模上来看，太阳能都有一定的优势，随着太阳能电池组件国产化进程加快，光电板的价格将进一步降低，光伏的竞争力也大大加强。
光伏电站的开发可以节约大量的燃料和水资源，还可以形成太阳能发电基地，改善安徽省地区能源结构。
3）改善生态、保护环境的需要
太阳能是清洁的可再生能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。
4）地方旅游业进一步发展的需要
谯城地区以其独特的地理气候特点，造就了其独特的旅游资源。
光伏电站的开发将进一步促进旅游业的发展。
浓厚的文化底蕴加上优美的自然景色，将使游人不断增加，这些将为该地区的旅游经济带来更大的效益。
综上所述,随着本光伏电站的开发，除了提供大量的绿色电能外，还将对带动地方经济快速发展起到积极作用。
因此，及时开发谯城区光伏电站是十分必要的。
1.6.4工程建设规模
随着安徽省国民经济的快速发展，对于电力工业的发展提出了更高的要求。
本期项目建成后可进一步满足所在地区的能源需求。
根据初步规划的地域面积以及当地资源情况，该项目工程规划总规模为20MW。
本光伏电站工程并入220kV升压站，主变容量为500MVA，电压等级为220kV/35kV，满足光伏电站总规划容量20MW电量的送出。
升压方式为每个1MWp逆变器室的2台500kW逆变器（额定电网电压315V）经一台容量为1250kVA升压变电站升至35kV后，用35kV电缆汇流至35kV配电间母线，再通过1台容量为50000kVA、35/220kV主变压器升压至220kV后接入电网。
采用
YJY22-35-3×95mm2电缆集电，每回线路最大输送容量22000kW，可设3回集电线路。
本方案升压部分全站主要电气设备有20台1250kVA、35/0.315/0.315kV箱式升压变电站，1台50000kVA、35/220kV主变压器，7面35kV高压开关柜（3回集电线路进线，1回站用电进线，1回SVG进线，1回PT柜，1回出线至变压器）以及1套110kV线变组出线设备。
1.6.6接入系统方案
根据本项目规划容量20MW及附近电网规划情况，本项目接入系统方案考虑如下：
光伏电站以35kV电压等级接入系统，出1回35kV线路接至魏岗镇220kV站35kV侧，线路长度约1×10km。
光伏电站最终接入系统方案，需在光伏电站接入系统设计中详细论证，并经上级主管部门审查后确定。
二、发电量估算
2.1谯城的太阳辐射量
依据NASA发布的数据推算出谯城地区辐照信息如表1。
表1太阳辐照度一览表
2.2并网光伏发电系统理论发电量测算
根据光伏电场场址和日照情况，建立的本工程太阳能光伏发电场上网电量的计算模型，并确定初步的上网电量。
项目采用农光互补的形式，占地面积600亩，本项目总的装机容量为20000KW
年发电量Ep计算如下：
Ep=HA*PAZ*KkW•h
其中：
HA为多年平均年辐射总量，取1655.5KWH/m2；
PAZ为光伏项目的装机容量，取200000KWp；
K为综合效率系数。
综合效率系数为考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：
组件阵列安装倾角、方位角修正系数；
光伏发电系统可用率；
光照利用率；
逆变器效率；
集电线路损耗；
升压系统变压器损耗；
组件表面污染；
电池组件转换效率修正系数；
其中电池组件转换效率修正系数应考虑：
衰减率、工作温度、输出功率偏离峰值等因素。
综合效率系数（详见表1.3）。
表1.3上网电量修正系数计算方法
序号
名称
系数
备注
1
电池板安装倾角、方位角
0.99
2
光伏发电系统可用率
0.99
3
光照利用率
0.98
4
逆变器效率
0.96
5
集电线路损耗
0.98
6
升压系统变压器损耗
0.98
7
组件表面污染
0.95
8
电池组件转换效率修正系数
0.93
9
综合效率系数
0.82
第一年估算发电量Ep为：
25884.09mwh。
三、项目方案设计
3.1太阳能支架设计
本项目经过前期的地形考察，本项目可以采用螺旋装的支架安装方式。
支架的施工方式参考下图
在设计时，根据项目所在地区的气候条件，选择相应的风载荷、雪载荷等设计参数，进行系统自重荷载、风荷载和雪荷载作用效应甚至地震作用效应计算。
根据计算结果来设计负重详细结构。
3.2电池组件选型
本项目采用晶科电力的太阳能电池多晶硅组件，多晶硅太阳电池组件采用了新型EVA及层压封装技术，改变了以往传统的PVC封装方式，增强了产品的稳定性能，提高了户外安装抵抗恶劣环境侵蚀的能力，因此有效地提高了产品使用寿命。
该产品的最大优势在于其较高的性价比。
由于采用了能够抵抗恶劣天气的接线盒，因此多晶硅太阳电池组件可以适合于从单个组件到大型网状连接的各种应用。
在户外较高的环境温度下，多晶硅太阳电池性能会发生变化，取决于当时的温度，光谱以及其他相关因素。
但可以肯定的是：
多晶硅较之单晶硅或非晶硅性价比更高。
图3-1多晶硅太阳能电池组件实物图
255Wp多晶硅太阳能组件参数如下表所示：
表3-1255wp晶科电力组件参数表
序号
参数名称
性能参数
1
组件型号
JKM255P
1.
峰值功率
255W
2.
工作电压
30.8V
3.
工作电流
8.28A
4.
开路电压
38.0V
6.
外形尺寸
1650mm*992mm*40mm
7.
工作温度
-40℃～85℃
8.
寿命
25年以上
9
转换效率
15.58%
结构图如下所示：
图3-2多晶硅电池结构图
3.3光伏并网逆变器
光伏并网逆变器是光伏发电系统中的关键设备，对于提高光伏系统的效率和可靠性具有举足轻重的作用，主要负责太阳能电池板所发直流电力变换成同交流电网电能特性一致的交流电能。
并网逆变器应具有以下功能：
系统效率高；MPPT自动跟踪技术；显示功能；通讯接口；具有监控功能；完善的保护功能；宽直流输入电压范围；人性化界面，可通过按键设定各项参数；可实现与多台逆变器并联组合运行等特点。
通过对目前国内外技术及商业化比较成熟的大型并网逆变器进行分析，同时考虑系统稳定、高效、灵活运行，以及光伏电池阵列接线排布便捷等因素。
本项目采用合肥阳光生产的SG500
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