产业园光伏发电示范项目可行性研究报告.docx
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产业园光伏发电示范项目可行性研究报告
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第一章概述2
1.1项目概况2
1.2项目建设规模和资金来源2
1.3项目建设的必要性2
1.4研究范围4
1.5主要技术原则和指导思想5
第二章太阳能光伏发电应用7
2.1太阳能光伏发电的应用前景7
2.2太阳能光伏发电的应用方式7
2.3我国丰富的太阳能资源8
2.4建设太阳能光伏建筑一体化的现实意义9
2.5国家相关支持政策10
第三章电力系统11
3.1接入系统方案12
3.2方案分析12
第四章系统位置地理与气候条件14
4.1系统位置概述14
4.2系统位置气候情况14
4.3太阳辐射情况14
第五章工程设想15
5.1系统总体规划布置15
5.2太阳能光伏电池选型、布置、发电量估算15
5.3电气部分17
5.4建筑部分18
5.5给排水及消防19
5.6暖通部分19
第六章环境保护及水土保持20
6.1环境保护20
6.2水土保持21
第七章劳动安全23
7.1防火防爆23
7.2防电伤、防机械伤害、防坠落和其它伤害23
7.3其他安全措施23
第八章工业卫生25
8.1防尘、防毒、防化学伤害25
8.2防暑、防寒、防潮及空调通风25
8.3防噪声、防振动25
第九章节约和合理利用资源26
9.1概述26
9.2遵照的标准和规范26
9.3节能降耗措施27
9.4建筑形体设计27
9.5自然通风、采光28
9.6墙体材料及节能设计28
9.7屋顶节能设计28
第十章系统定员29
第^一章项目实施的条件和建设进度及工期30
第十二章投资估算及经济评价32
12.1项目概况32
12.2投资估算32
第十三章结论与建议34
13.1结论34
第一章概述
1.1项目概况
本项目为XXX有限公司产业园光伏发电示范项目工程，工程于XXX有限公司产业园食用菌厂房屋顶建设太阳能光伏电站，该地理位置环境优越，交通便利，经济发达。
根据公司专业人员考察了解的情况，可在XXX有限公司产业园食用菌厂房屋顶建设
5MW光伏电站，并网运行。
1.2项目建设规模和资金来源
项目名称：
XXX有限公司产业园光伏发电示范项目；
项目性质：
既有建筑屋面结合型
建设规模：
5MW。
资金来源：
本项目一部分由投资方投资建设，一部分申报国家财政补助。
1.3项目建设的必要性
1.3.1优化能源结构
我国电网目前主要是火电电网，单一的电源结构难以满足用电需求和电力系统可持续发展的战略要求。
因此，积极地开发利用本地区的太阳能等清洁可再生能源已势在必行、大势所趋，以多元化能源开发的方式满足经济发展的需求是电力发展的长远目标。
开发新能源是我国能源发展战略的重要组成部分，我国政府对此十分重视，国家计委、科技部《关于进一步支持可再生能源发展有关问题的通知》（计基础[1999]44号）、
国家经贸委1999年11月25日发布的《关于优化电力资源配置，促进公开公平调度的若干意见》、1998年1月1日起施行的《中华人民共和国节约能源法》，2005年2月28日全国人大通过《中华人民共和国可再生能源法》，并自2006年1月1日起施行，都明确鼓励新能源发电和节能项目的发展。
2008年4月1日起修订实施的《中华人民共和国节约生能源法》中，特别强调使用太阳能等可再生能源。
《可再生能源法》和《节约能
源法》的颁布和实施，为太阳能产业的利用提供了政策保证。
随着2000年9月1日开始实施《中华人民共和国大气污染防治法》，对新建、扩建火电厂的污染物排放标准或总量控制的力度逐步加大，新建和改建火电厂成本将大大增
加，必将制约火力发电的建设和发展。
因此，积极开发利用可再生能源，替代部分煤电，适当减轻能源对外依靠的压力，对改善西安市的电源结构和走能源可持续发展的道路是十分必要的。
1.3.2解决能源短缺的途径之一
人类面临着巨大的能源与环境压力。
当前，能源工业主要是矿物燃料工业，包括煤炭、石油和天然气等。
社会快速的发展，资源在日益消耗，总有一天，矿物资源会枯竭。
到2007年止，世界探明煤炭储量约8475亿吨，大概能用220年；世界探明石油储量约1686亿吨，大概能用50年；世界探明天然气储量约180万亿立方米，可再开采65年。
我国能源资源比较丰富，但由于人口多，人均拥有资源在世界上处于较低水平。
据统计,2007年底我国探明煤炭储量约1145亿吨，可以开采60年左右。
2006年底我国探明石油储量约32亿吨，可以开采18年左右；可开采天然气储量约3.1万亿立方米，可以开采60年左右。
人类对能源需求持续增长，经济快速增长必然加快了能源消耗的加快，加剧了能源紧张的状况。
世界一次能源紧张，而我国一次能源更匮乏，所以积极开发太阳能、风能等可再生能源是节约能源短缺的最好途径之一。
1.3.3保护环境，减少温室气体排放
众所周知，全球变暖问题、温室气体排放的产生的飓风潮和暖冻恶果日益明显，这些自然灾害始终威胁着人类的生存环境。
所以，推进太阳能等新能源的利用，可以减少这些灾害的产生。
另外，太阳能发电不受地理位置的影响，对环境几乎没有任何负担，不会产生二次污染，是一种无可比拟的可再生能源。
根据目前陕西的能源结构，以煤电为主的电力系统，燃煤产生大量的CO2、SO2、
NOx、烟尘、灰渣等，对环境和生态造成不利的影响。
为提高环境质量，创造西安的城市形象和国际影响力，在对煤电进行改造和减排的同时，积极开发利用太阳能等清洁可再生能源是十分必要的。
同时，该项目建成后，还可根据《京都议定书》中清洁发展机制”（CDM），申请相应的CO2减排额度补贴。
1.3.4推广太阳能利用、推进光伏产业发展
我国太阳能光伏技术开始于20世纪70年代，开始时主要用于空间技术，而后逐渐扩大到地面并形成了中国的光伏产业。
目前，我国已安装光伏建筑一体化容量最大达到20.8MW级，为边远地区居民提供了新的能源一一光伏建筑一体化，极大的改善了边远地区人民的生活。
目前国际上对太阳能资源已经十分重视，20世纪70年代以来，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。
20世纪80年代，美国建成抛物面槽太阳能
发电站，俄罗斯、澳大利亚、瑞士也相继建立了太阳能发电厂，1992年日本太阳能发电
系统和电力公司电网联网，2000年有7万家庭安装了太阳能家庭发电设备，预计到2010年日本国内安装太阳能组件容量将达482GW，到2030年累计安装太阳电池组件容量将达1000GW届时，预计日本所有住宅所消耗的电力中的半数将来自太阳能。
近年来，世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快，光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电逐步转向并网发电和建筑结合供电的方向发展，并且发展十分
迅速。
美国、德国、日本、加拿大、荷兰等国家纷纷制定了雄心勃勃的中长期发展规划推动光伏技术和光伏产业的发展，世界光伏产业以31.2%的平均年增长率高速发展。
2010年世界光伏组件的产量是3000MW，比前年增长了近60%。
据资料预测显示，到2050年，全世界光伏产业将累计达到500GW，这表明世界光伏产业发展有着远大的发展空间。
勿容置疑，开发太阳能资源，已经成为全球解决能源紧张的战略性计划。
虽然我国在太阳能应用和技术产品开发方面已经取得了一定成就，但是受经济发展
和技术水平的限制，目前太阳能产品并没有走进千家万户：
如太阳能产品的使用受天气因素的影响较大；太阳能发电装置造价昂贵，每千瓦的平均成本偏高等。
但是在常规能源短缺已经成为制约我国经济发展瓶颈的今天，清洁、无穷的太阳能利用应有更大空间，太阳能光伏发电也有更大的市场潜力可挖，因此实施本工程对推广太阳能利用、推进光伏产业发展是十分必要的。
综上所述，XXX有限公司产业园光伏发电示范项目工程的建设，符合我国21世纪
可持续发展能源战略规划；也是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体现；同时对推进太阳能利用及光伏电池产业的发展进程具有非常大的意义，其社会政治、经济、环保等效益显著。
1.4研究范围
本工程为XXX有限公司产业园光伏发电示范项目工程，本工程建设容量为5MW，采用190W单晶硅标准组件作为光电转换装置，同时根据建筑主体结构及电力系统配置相应的接入系统。
项目主要包括光电转换系统、直流系统、逆变系统和交流并网系统等。
本次可行性研究的范围和深度参照《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》（DLGJ118-1997）的要求，进行必要的调查、投资、勘测和试验工作，落实各项建设光伏屋顶电站的外部条件，对项目方案进行全面技术经济比较，编写投资估算和经济效益分析。
具体设计范围如下：
包括本光伏一体化工程内所有建（构）筑物、各工艺系统、水源等。
以下设计需另行委托其关单位完成（我司相关专业配合、暂定）：
1进行电网规划及接入系统的研究工作；
2编制环境影响评价大纲和环境影响报告（按照环保要求）；
3劳动安全与工业卫生评价；
4防洪安全评价，排洪设想；
5地震安全性评价；
6地质灾害性评估•
1.5主要技术原则和指导思想
1.5.1设计指导思想
（1）本工程可研设计以质量、职业健康安全和环境整合管理体系文件为指导，贯彻执行国家与行业的政策和标准，通过认真分析和研究，选择优良的技术方案和合理的工程造价，树立为顾客服务的思想，认真听取有关方面的意见和建议，使本工程的可研设计切合实际。
（2）充分体现安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设原则。
以保证系统安全、可靠、经济运行为前提，采用国内外成熟先进的设计思路、设计手段、在系统总体方案设计充分体现先进性、合理性和经济性；
（3）贯彻节约用地、节约用水的原则以及节约能源的原则。
（4）正确处理国家与地方、近期与远期、主体设施与辅助设施的关系，提高工程项目的社会效益和经济效益。
（5）认真执行国家的环保政策，充分考虑综合利用，符合可持续发展战略。
（6）光伏建筑一体化布置和基础处理等紧密结合工程特点，进行方案优化。
（7）在方案设计中采用成熟、先进、经济的控制方案，提高光伏一体化综合自动化水平，降低工程造价，降低消耗和运行管理成本，为供电上网创造条件。
（8）各专业在方案优化论证的基础上，得出是否可行的结论和存在的问题。
1.5.2主要设计原则
（1）电力系统：
提出负荷特性分析意见及建设进度，提出电力送出方案，确定本期工程出线电压等级及回路数。
对电气主接线提出要求。
（2）光伏建筑结合形式：
该项目的结合形式为建材构件型和结合型，在工艺技术路线
的选择上，既要采用目前先进可靠技术，又要做到经济合理，技术的先进性要服从于经济的合理性和国家的政策，对于国内已经成熟和过关的产品则尽量以国产设备为主。
（3）电气：
优选190W单晶硅标准组件、逆变器方案；论证负载用电电压等级及主要设备选择。
提出自动控制水平。
（4）土建：
根据本期工程地质资料，提出主要生产建（构）筑物和辅助、附属建筑物
地基、基础处理方案，并进行方案比选，提出初步推荐方案。
（5）环境保护：
要认真执行环境保护政策，进行环保分析计算。
根据环保要求，满足国家新颁布的现行有关规定。
应加强与省市环保部门的联系，以取得支持。
（6）施工组织：
与有关单位配合，规划好施工生活区等，提出建设进度的初步轮廓。
（7）节约能源：
各有关专业应拟定出节约能源的措施。
（8）技经部分：
投资估算水平年为2012年，编制投资估算，并进行经济效益分析和评价。
第二章太阳能光伏发电应用
2.1太阳能光伏发电的应用前景
太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有
发展前景的新能源技术，各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发，并积极推进产业化进程，大力开拓市场应用。
。
未来几年，世界光伏产业将成为世界上发展最快的一个产业之一。
各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计划、各种减免税政策和补贴以及逐渐成熟的绿色电力价格，为光伏市场的发展提供了良好的基础。
光伏发电的应用领域是新能源和可再生能源的重要组成部分，光伏发电的应用领域将逐步由边远地区和
农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。
预测到21世纪中叶，太阳能光伏发电将达
到占世界总发电量的10%〜20%,成为人类的基础能源之一。
随着世界光伏市场需求持续高速增长、中国《中国可再生能源法》的颁布实施以及以尚德为代表的中国光伏企业在国际光伏市场的良好表现，中国的光伏制造和光伏应用
都呈现出了快速增长态势。
2.2太阳能光伏发电的应用方式
太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力，充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。
人类对太阳能的
早期利用主要是光和热，光伏发电技术的出现为太阳能利用开辟了广阔的领域。
90年代
以来，太阳能光伏发电的发展很快，已广泛用于航天、通讯、交通，以及偏远地区居民的生活供电等领域，近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。
光伏发电通常有两种利用方式，一种是依靠蓄电池来进行能量的存储，即所谓的独立发电方式，但是由于受到蓄电池的存储容量、使用寿命的限制，造成成本较高，虽然目前我们有很多措施可以保护蓄电池，比如在控制回路中加入更多的保护措施，使用目前比较先进的超级电容保护装置等；另一种利用方式为并网使用，作为公用电厂城市分布式小电源，将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能。
目前并网发电系统采用的并网逆变器一般拥有自动
相位和电压跟踪装置，能够非常好的配合电网的微小相位和电压波动，尽量减少对电网的影响。
独立发电系统一般由太阳电池组件、控制器、蓄电池、逆变器组成
独立光伏发电系统概姜图
►［【》山
图2-1独立光伏发电系统概要图
并网发电系统一般由太阳电池组件，并网逆变器等组成。
通常还包括数据采集系统、数据交换、参数显示和监控设备等。
太阳能方阵所发出的直流电经过并网逆变器转变成与电网相匹配的交流电再输送到电网中。
光伏井网发电系统概要图
图2-2光伏并网发电系统概要图
2.3我国丰富的太阳能资源
图2-3中国年太阳辐射分布图
中国是太阳能资源丰富的国家，全年辐射总量在91.7〜2,333kWh加年之间，国土
总面积2/3以上地区年日照时数大于2,000小时，全国绝大部分地区都可以利用太阳能解决生活和生产上的日常需要，光伏发电发展潜力巨大。
表2-2全国各地太阳能资源状况一览表
区域划分
丰富区
较丰富区
可利用区
贫乏区
年总辐射量
2
KJ/cm年
>580
500-580
420-500
<420
全年日照时数
>300小时
2400-3000小时
1600-2400小时
<160小时
地域
内蒙西部、甘肃西部、新疆南部、青藏咼原
新疆北部、东北、内家东部、华北、陕北、宁夏、甘肃部分、青藏咼原东侧、海南、台湾
东北北端、内蒙呼盟、长江下游、两广、福建、贵州部分、云南、河南、陕西
重庆，四川、贵州、广西、江西
部分地区
特征
日照时数＞3300小时，年日照百分率＞0.75
日照时数2600-3300
小时，年日照百率
0.6-0.75
太阳能丰富区到贫乏区的过渡带
日照时数＜1800小时，年日照百分率＜0.4建议不使用太阳能的地区
连续阴雨天
2
3
7
15
由以上可以看出，本拟建项目所在地区应该属于太阳能资源丰富地区，推广、利用太阳能资源是可行的。
2.4建设太阳能光伏建筑一体化的现实意义
再生能源是可持续发展的能源、未来的能源，谁掌握了可再生能源，谁就掌握了能源的未来。
中国全面建设小康社会要求可再生能源做出更多的贡献，十二五期间，中国可再生能源将进入快速发展时期。
在可再生能源中，太阳能发电的成本虽然较高，但与其他能源相比，太阳能在资源潜力和持久适用性方面更具优势，从前景来看，光伏发电是最具潜力的战略替代发电技术。
未来十年，是光伏发电向替代能源冲刺的十年，随着常规化石能源日渐匮乏及其大量使用带来的环境恶化，太阳能光伏发电已成为世界发展最快的产业。
据国际权威机构预测，2020年前，光伏发电将以50%的年平均增长率发展，2020年光伏发电将达到世界总发电量的1%，2100年将超过50%。
实践证明并得到世界公认，光伏发电是最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，具有诸多优势和特点：
太阳能资源取之不尽，所用硅材料资源用之不竭（占地球元素的26%）;光伏发电为纯光电转换的物理过程，无消耗、无排放、无转动、无污染；安装和应用具有模块化特征，规模机动，安全可靠；可与建筑结合，无需单独占地，光电建筑一体化与环境友好。
光伏发电还具有高能量回报率的优点。
寿命期内所消耗的全部能量可在1-2年内回
收，30年寿命期内所产生的电力是生产能耗的15倍以上；光伏产品的能耗与全国工业产品的平均能耗相当；我国已经开工生产的多晶硅厂正在通过尾气回收、物料循环和综合利用，已经实现或正在实现零排放和清洁生产。
此前的多晶硅生产主要集中在美、欧、日等发达国家，这些国家决不允许高耗能、高污染产业的存在。
我国实践证明，掌握多晶硅的先进生产技术并不存在不可逾越的障碍。
解决环保与发展的问题是西安乃至全国面临的重要课题。
众所周知，环保与经济建设应该相辅相成，经济发展要跟环境相协调，把环境变美，经济才能持续发展，达到环境效益、经济效益、社会效益三丰收。
西安的生态环境保护既不能用停止发展经济来维系，也不能用破坏生态环境来换取经济发展的短期效应。
只有遵循社会发展的规律，坚持经济建设和生态环境保护并举，在发展中重保护，在保护中求发展，方能使西安走上生态良好、人与自然和谐的可持续发展之路。
大力开发、利用太阳能正是应对能源匮乏、缓解电力紧张、保障可持续发展的有效手段，目前已经为越来越多的国家所认可。
目前，光伏发电的利用方式已不仅仅局限于为偏远地区提供电力，利用建筑顶面及空旷地面建设大型兆瓦级并网电站是光伏发电发展的必然趋势，欧美等发达国家在这方
面早已走在了前面，我国发达省份应该参照发达国家的经验迎头赶上。
可以预见，大型光伏建筑一体化的建成，不仅可以把丰富的太阳能资源优势转化成源源不断的电力供应给城乡生产、生活之用，而且对于电网还可以起到调峰作用；不仅具有环保效益，更可以为西安营造一种清新、自然、环保、健康、进步、面向未来的崭新形象。
2.5国家相关支持政策
为鼓励可再生能源的开发和利用，中国国家有关部门先后颁布了三条相关法律法
规：
2.5.1.《可再生能源法》
2006年1月1日，《可再生能源法》正式实施。
确立了可再生能源总量目标制度、可再生能源并网发电审批和全额收购制度、可再生能源上网电价与费用分摊制度、可再生能源专项资金和税收、信贷鼓励措施。
2.52《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》
2006年1月4日，《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》公布。
提出可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种价格。
风力发电项目的上网电价实行
政府指导价；太阳能发电、海洋能发电和地热能发电项目实行政府定价；生物质发电项目实行政府定价，由国务院价格主管部门制定标杆电价，电价标准由各省2005年脱硫
燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。
2.5.3.《可再生能源发电有关管理规定》
2006年2月7日国家发改委正式发布的《可再生能源发电有关管理规定》（以下简称《规定》），作为《中国可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》的配套法规，明确给出了可再生能源发电项目的审批和管理方式。
《规定》所称
可再生能源包括：
风力发电、生物质发电（包括农林废弃物直接燃烧和气化发电、垃圾焚烧和垃圾填埋气发电、沼气发电）、太阳能发电、海洋能发电和地热能发电。
此规定是继鼓励国内各类经济主体参与可再生能源开发利用之后，给企业进入可再生能源发电
产业提供了指导方向和实施标准。
明确了可再生能源发电项目的审批和管理方式。
发电企业应当积极投资建设可再生能源发电项目，并承担国家规定的可再生能源发电配额义务。
大型发电企业应当优先投资可再生能源发电项目。
2.5.4财政部、建设部通知《财政部住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》（财建[2009]128号）、《财政部关于印发＜太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法＞的通知》（财建[2009]129号）
财政部和住房城乡建设部联手出台一系列政策，推进太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用，实施我国的“太阳能屋顶计划”。
明确表明重点支持太阳能产业的发展，
给予企业财政补助，对于符合国家政策要求的光伏发电项目给予20元/W的财政补贴，补贴额度可以覆盖产业平均成本的一半。
这将有利于整个光伏产业的发展。
2.5.5财政部、科技部、发改委颁布《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》
是继财政部、建设部《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》后继续加大对光伏发电产业的支持，推动战略产业的发展，该办法主要着眼于推动光复建筑一体化的发展，对符合要求的产业给予总投资50%偏远无电地区总投资70%勺财政补助。
第三章电力系统
3.1接入系统方案
本工程建设于XXX有限公司产业园食用菌厂房屋顶，拟定最终规模装机容量为5MWp。
太阳能光伏发电系统通过光伏组件转化为直流电力，再通过并网型逆变器将直流电
能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网。
根据光伏发电系统装机容量和厂房及公司用电情况，选择低压单点并网，将光伏系统所发电能供给本地负载使用。
由于本系统设计了逆功率防护系统，防止多余电量输送到公共电网。
3.2方案分析
太阳能光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器及配电系统、监控系统组成，本系统方案采用屋顶电站（BAPV）的形式。
近年来，国外大力推行光伏与建筑相结合，它的开发应用是目前世界上大规模利用光伏技术发电的一大热点。
联合国能源机构的调查报告显示，光伏与建筑相结合将成为21世纪城市建筑节能的市场热点，太阳能建筑业将是21世纪最重要的新兴产业之一。
各国一直在通过改进工艺、扩大规模、开拓市场等，大力降低光伏电池的制造成本和提咼其发电效率。
从建筑、技术和经济角度来看，光伏一建筑结合有以下诸多优点：
A、利用闲置屋顶建设屋顶电站，无需额外用地或增建其他设施，适用于人口密集的地方使用。
这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要。
B、可原地发电、原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。
C、夏季，处于日照时，由于大量制冷设备的使用，形成电网用电高峰。
而这时也是光伏阵列发电最多的时候。
光伏系统除保证自身建筑用电外，还可以向建筑内负载供电，从而缓解高峰电力需求。
D、由于光伏系统安装在屋顶上，吸收太阳能，转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了室内空调冷负荷，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。
E、避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染，这对于环保要求严格的今天与未来更为重要。
F、由于光伏电池的组件化，光伏阵列安装起来很简便，而且可以任意选择发电容
第四章
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