某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究报告.docx

1、某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究报告某工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究报告 第一章综合说明1.1概述#市位于#省北部#三角洲地区，中华民族的#河-#，在#市境内流入渤海。#市地理位置为北纬#，东经#。东、北临渤海，西与#市毗邻，南与#市、#市接壤。南北最大纵距123公里，东西最大横距74公里，总面积7923平方公里。#市地处中纬度，背陆面海，受亚欧大陆和西太平洋共同影响，属暖温带大陆性季风气候，基本气候特征为冬寒夏热，四季分明。春季，干旱多风，早春冷暖无常，常有倒春寒出现，晚春回暖迅速，常发生春旱；夏季，炎热多雨，温高湿大，有时受台风侵袭；秋季，气温下降，雨水骤减，天

2、高气爽；冬季，天气干冷，寒风频吹，多刮北风、西北风，雨雪稀少。主要气象灾害有霜冻、干热风、大风、冰雹、干旱、涝灾、风暴潮灾等。境内南北气候差异不明显。多年平均气温12.8C，无霜期206天，不小于10C的积温约4300C，可满足农作物的两年三熟。年平均降水量555.9毫米，多集中在夏季，占全年降水量的65%，降水量年际变化大，易形成旱、涝灾害。本项目地处太阳能资源较为丰富的#市#经济开发区#市#工程有限公司厂房屋顶上，厂房总面积76780平方米。#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目规划总容量6MW。#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目屋面以固定倾角17设计安装24000块标准功率255Wp多晶

3、硅光伏组件，总容量6.12MWp，预计运营期内平均年上网电量744.12万kWh。#市位于#省北部#三角洲地区，区域太阳能资源丰富，具有利用太阳能的良好条件，根据我国太阳能资源区域划分标准，该地区为资源很丰富地区，适合建设大型光伏发电项目。1.1.1建筑类型项目总可利用面积约76780平方米，集中于#市#工程有限公司的厂房屋顶。建筑形式及承重结构完全满足屋顶太阳能光伏电站建设要求。1.1.2峰值功率本工程设计容量6.12MWp。利用厂房屋顶安装太阳能光伏组件。本工程运行期年平均上网电量744.12万kWh。本项目按6MW装机容量设计，计划总投资为5296万元人民币，包含设备供给、设计、安调、培

4、训、消缺、质保等。本工程计划总投资5296万元，其中静态投资5190.46万元，单位千瓦静态投资8314.85元。上网电价1.47元（含税），在此电价下，投资回收期为（所得税后）6.73年，总投资收益率为12.71%，项目资本金利润率为49.01%，项目财务内部收益率（全部投资）15.37%;就财务报表显示，项目具有一定的盈利能力。#设计院有限公司受#工程委托，承担#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目可行性研究阶段的设计工作。设计的主要内容包括项目任务与规模、太阳能资源、工程地质、发电单元设计及发电量预测、电气设计、电站总平面布置及土建设计、工程消防设计、施工组织设计、工程管理设计、环境保护和

5、水土保持设计、劳动安全与工业卫生设计、节能分析、工程设计概算、财务评价与社会效果分析等。1.2编制依据1、国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见国发【2013】24号2、#省人民政府关于贯彻落实国发【2013】24号文件促进光伏产业健康发展的意见鲁政发【2014】16号3、本工程可行性研究技术咨询合同4、业主提供的其他资料及附件1.3项目任务与规模本工程的主要任务是发电。从可再生能源资源利用分析，#市太阳能资源较为丰富，开发潜力巨大。#市平均年太阳辐射量5186.10MJ/m2，属于太阳光能资源很丰富的地区，适宜建设太阳能电站。从项目开发建设条件方面分析，本电站场址选择在#市#工程有限公司厂

6、房屋顶，不重新使用土地，有效地节约土地的使用。项目所在的经济开发区已经形成了由公路、铁路构成的交通网络，内外交通便捷，有利于建设期间所需设备材料的运输。综合分析，建设#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目是合适的。本项目利用#市#工程有限公司厂房屋顶，不重新占用土地，项目建设用地符合国家有关土地利用政策。通过对场址所在地区各方面条件的分析，该处场址在技术上是可行的，具备建设太阳能光伏电站的条件。1.4太阳能资源#市太阳能资源较为丰富，开发潜力巨大。#市平均年太阳辐射量5186.10MJ/m2，属于太阳光能资源很丰富的地区，在场址区建设并网太阳能光伏电站是可行的。1.5工程地质本项目建设在#市#工

7、程有限公司厂房屋顶，需要对屋顶的结构做好防水处理。1.6发电单元设计及发电量预测#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目规划总容量6MW，设计安装24000块标准功率255Wp多晶硅光伏组件，总容量6.12MWp，预计运营期内平均年上网电量744.12万kWh。太阳能电池组件经日光照射后，形成低压直流电，太阳电池组件并联后的直流电采用电缆送至汇流箱；经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室，逆变器输出的交流电由1台500kVA升压变压器将电压从270V升至0.4kV接至本厂区内的0.4kV配电室实现并网。太阳能光伏阵列效率指在1000W/m2太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与标称功率之比。(1)太阳电

8、池老化系数n1：太阳电池由于老化等因素的影响，使太阳能光伏系统运行期发电效率逐年衰减。多晶硅组件自项目投产运行之日起，一年内衰减率不高于2.5%，之后每年衰减率不高于0.7%，项目全生命周期内衰减率不高于20%;(2)系统综合效率2:太阳电池方阵组合的损失、尘埃遮挡、线路损耗及逆变器、变压器等电气设备老化，使系统效率降低，本工程损耗及老化综合效率取85.11%。在运营期25年内的年平均上网电量为744.12万KWh。1.7电气设计1.7.1接入电力系统方案考虑电站装机容量、系统输电损失和接入点地理位置，该电站宜采用0.4kV电压等级接入电网。1.7.2电气接线方案本项目共12个光伏发电单元系统

9、。每0.5MW太阳电池经串并联后发出直流电，经汇流箱汇流至各自的直流防雷配电柜，再接入逆变器直流侧。通过逆变器将直流电转变成交流电。(1)新建设光伏发电单元逆变器与箱式变压器的组合方式逆变器容量为500kW。每1台500kW逆变器输出的交流电由1台500kVA升压变压器将电压从270V升至0.4kV。(2)集电线路方案本工程集电线路采用0.4kV电缆接线方式连接至0.4kV配电装置。根据光伏阵列的布置情况，6MWp光伏阵列逆变器组成一个集电单元，共敷设12回集电线路至0.4kV配电装置。(3)并网方案通过12回0.4kV线路接至本厂区内的0.4kV配电室实现并网。1.7.3主要电气设备的选型和

10、布置(1)太阳电池组件：太阳电池组件是通过光伏效应将太阳能直接转变为直流电能的部件，是光伏电站的核心部件。在电站直流发电系统中，太阳电池组件通过合理的连接，形成电站所需的太阳电池方阵，并与逆变器构成直流发电系统。在项目电站中，由众多的单件峰值功率为255Wp的晶体硅太阳电池组件构成了整个电站6MW的太阳电池方阵。(2)并网逆变器：逆变器采用MPPT(最大功率跟踪）技术最大限度将直流电（DC)转变成交流电（AC)，输出符合电网要求的电能。具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护，直流过压保护，防孤岛保护等保护功能。此外，逆变器带有多种通讯接口进行数据采集并将数据发送

11、到远控室，其控制器带有模拟输入端口与外部传感器相连，可测量日照和温度等数据，便于整个电站数据处理分析。(3)电气设备布置：本项目共建设5个逆变配电室及5个箱变，每个逆变配电室及箱变布置对应0.5MW电池方阵每方阵设有1台500kW逆变器以及高、低压开关柜，升压变压器等设备。本项目6MW电池方阵通过电缆集电线路连接至0.4kV配电装置。1.7.4控制系统设计光伏发电监控系统采用分布式网络结构，监控范围包括太阳电池方阵、并网逆变器、总配电室及站用电等电气系统的监控，其主要监测参数包括：直流配电柜输入电流、逆变器进出口的电压、电流、功率、频率、逆变器机内温度、逆变器运行状态及内部参数、发电量、环境温

12、度、风速、风向及辐照强度，以及站用电气系统的各种参数等。计算机监控系统实现对电站可靠、合理、完善的监视、测量、控制，并具备遥测、遥目、遥调、遥控全部的远动功能，具有与调度通信中心交换信息的能力。1.8总平面布置及土建设计1.8.1电站总平面布置项目占地约76780平方米，集中于#市#工程有限公司的厂房屋顶。建筑形式及承重结构完全满足屋顶太阳能光伏电站建设要求。1.8.2土建设计本期土建工程包括：太阳能光伏电站、箱式变压器、逆变器室等。太阳电池组件支架采用热镀锌防腐。由于该项目和#市#工程有限公司项目在一个厂区，则该项目用水和排水都依附于该项目。本期工程逆变器室设机械排风系统，排除室内余热。1.

13、9工程消防设计本工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的设计原则，针对工程的具体情况，积极采用先进的防火技术，做到保障安全，使用方便，经济合理。逆变器室配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器等消防器材。严禁采用明火采暖。本工程采用发热电缆和电辐射板的采暖方式。消防电源采用两路供电，场内重要场所设有通信电话。1.10施工组织设计拟选场址区地势平坦（建筑屋顶），交通便利，运输方便。主要建筑物材料来源充足，所有建筑材料均可通过公路运至施工现场。生活用品可从市区采购。本工程高峰期施工用电负荷约为200kW。施工电源从市电电网接入。施工高峰日用水量为70m3/d。本期工程施工期生产用水均引自市政管网。工程总工期为

14、5个月，其中施工准备0.5个月，土建、太阳能光伏电池组件安装、电缆敷设等4个月，缺陷处理及验收等1个月。1.11工程管理设计本项目建设期间，根据项目目标，以及针对项目的管理内容和管理深度，成立项目公司。建设期计划设置5个部门：计划部、综合管理部、设备管理部、工程管理部、财务审计部，共12人，组织机构采用直线职能制，互相协调分工，明确职责，开展项目管理各项工作。综合管理部由工程建设期间的计划部和综合管理部合并，负责综合计划、总经理办公、文档管理；财务部负责财务收支、财务计划、工资福利管理；生产运行部负责运营公司生产运营以及安全管理；设备管理部负责设备技术监控、定期维护。1.12环境保护与水土保持

15、设计太阳能光伏发电是可再生能源，主要是利用太阳能转变为电能，项目不排放任何有害气体。在施工中由于混凝土搅拌、钢结构的切割与焊接和施工车辆的行驶，可能在作业面及其附近区域产生粉尘和二次扬尘，造成局部区域的空气和噪音污染。可采用洒水等措施，尽量降低空气中颗粒物的浓度，同时避免夜晚施工，减少施工噪音对居民生活影响。太阳能光伏发电具有较高的自动化运行水平，电场运行和管理人员较少，少量的生活污水经化粪池处理后定期清掏外运，对水环境不会产生不利影响。本项目不存在水土流失等特点。本工程建成后对当地的地方经济发展将起到积极作用，既可以提供新的电源，又不增加环境压力，还可为当地增加新的城市景观，具有明显的社会效

16、益和环境效益。1.13劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生设计遵循国家已经颁布的政策，贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，参照GB50706-2011水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范的要求，在设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。设计着重反映工程投产后，职工及劳动者的人身安全与卫生方面紧密相关的内容，分析生产过程中的危害因素，提出防范措施和对策。劳动安全设计包括防火防爆、防电气伤害、防机械伤害、防坠落伤害、防洪、防淹等内容。工业卫生设计包括防噪声及防振动、采光与照明、防尘、防污、防腐蚀、防

17、毒、防电磁辐射等内容。安全卫生管理包括安全卫生机构设置及人员配备，事故应急救援预案等，在采取了安全防范措施及对生产运行人员的安全教育和培训后，对太阳能光伏电站的安全运行提供了良好的生产条件，有助于减少生产人员错误操作而导致安全事故以及由于运行人员处理事故不及时而导致设备损坏和事故的进一步扩大，降低了经济损失，保障了生产的安全运行。1.14节能分析本工程采用绿色能源-太阳能，并在设计中采用先进可行的节电、节水及节约原材料的措施，能源和资源利用合理，设计中严格贯彻节能、环保的指导思想，在技术方案、设备和材料选择、建筑结构等方面，充分考虑了节能的要求。通过贯彻落实各项节能措施，本工程节能指标满足国家

18、有关规定的要求。本电站建成后预计每年上网电量744.12万KWh，按照火电煤耗(标准煤）每度电耗煤328g，建设投运每年可节约标准煤约2440.70t，每年可减少碳粉尘排放量约1843.92t，SO2排放量约203.14t，氮氧化物排放量约101.72t，CO2排放量约6759.56t。可见太阳能光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。本工程将是一个环保、低耗能、节约型的太阳能光伏发电项目。1.15工程设计概算工

19、程设计概算参照风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准，结合国家、部门及地区现行的有关规定、定额、费率标准进行编制。材料预算价格按#市2015年第四季度市场价格水平确定，并计入材料运杂费及采购保管费等。本工程运行期年平均上网电量744.12万KWh。本项目按6MW装机容量设计，总投资为5296万元人民币，包含设备供给、设计、安调、培训、消缺、质保等。1.16财务评价与社会效果分析1.16.1财务评价财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的基础上，对项目进行财务效益分析，考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。本工程计划总投资5296万元，其中静态投资5190

20、.46万元，单位千瓦静态投资8650.77元。上网电价1.47元（含税），在此电价下，投资回收期为（所得税后）6.73年，总投资收益率为12.71%，项目资本金利润率为49.01%，项目财务内部收益率（全部投资）15.37%;就财务报表显示，项目具有一定的盈利能力。1.16.2社会效果分析#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目的建设与其他化石能源发电方式相比，可使有害物质排放量明显减少，大大减轻了对环境的污染。还可以促进当地能源电力结构调整以及当地经济和旅游业的发展。第二章项目任务与规模本项目地处太阳能资源很丰富的#经济开发区#市#工程有限公司厂房屋顶上，厂房总面积约76780平方米。#县经济技

21、术开发区始建于1992年，1994年被#省政府批准为省级经济开发区。2009年成功跨入省级开发区30强，被评为“#十大最具经济活力的园区”和“#省十佳最具投资潜力开发区”。#县与东青高速、东港高速、威乌高速相邻，距济南、青岛、天津、北京分别为2、3、4、5小时的路程，距机场、火车站和海港仅1-1.5小时路程。公路交通四通八达，海、陆交通十分便利。本项目装机容量6MW，年平均上网电量为744.12万KWh。工程任务是发电。2.1地区现状及发展规划2.1.1#市#市位于#省北部#三角洲地区，中华民族的#河-#，在#市境内流入渤海。#市地理位置为北纬#，东经#。东、北临渤海，西与#市毗邻，南与#市、

22、#市接壤。南北最大纵距123公里，东西最大横距74公里，总面积7923平方公里。#市公路交通十分便利。南北方向以东青高速公路和东港高速公路、S310、S240省道为主干，东西方向以G220国道（南二路）以及S319、S228、S315等省道为支路，高速公路、省道纵横交错，构成发达的公路交通运输网络。#市地处中纬度，背陆面海，受亚欧大陆和西太平洋共同影响，属暖温带大陆性季风气候，基本气候特征为冬寒夏热，四季分明。春季，干旱多风，早春冷暖无常，常有倒春寒出现，晚春回暖迅速，常发生春旱；夏季，炎热多雨，温高湿大，有时受台风侵袭；秋季，气温下降，雨水骤减，天高气爽；冬季，天气干冷，寒风频吹，多刮北风、

23、西北风，雨雪稀少。主要气象灾害有霜冻、干热风、大风、冰雹、干旱、涝灾、风暴潮灾等。境内南北气候差异不明显。多年平均气温12.8C，无霜期206天，不小于10C的积温约4300C，可满足农作物的两年三熟。年平均降水量555.9毫米，多集中在夏季，占全年降水量的65%，降水量年际变化大，易形成旱、涝灾害。2.1.2#经济开发区#县地处泰沂山北麓山前冲积平原和#冲淤积平原的交迭地带，地势由西南倾向东北，西南部最高程海拔28米，东北部最低为2米，绝大部分地区的地面高程在3.5-15米之间，坡降为0.48%。#县地处暖温带，属季风型气候，境内气候无明显差异。气候特征是雨、热同季，大陆性强(大陆度66.4

24、)，寒暑交替，四季分明。春季为3-5月，气温回暖快，降水少，风速大，气候干燥。夏季为6-8月，气温高，湿度大，降水集中，气候湿热。秋季为9-11月，气温急降，雨量骤减，天高气爽。冬季为12-2月，雨雪稀少，寒冷干燥。境内历年平均日照时数为2234.0小时，年日照极值2881.4小时。历年平均气温12.3C，年平均最高气温18.8C，年平均最低气温6.8C。降水量历年平均587.4毫米，多集中在6-9月。全年主导风向为东南风。风向随季节有明显变化。冬季多吹西北风，春、夏季多吹东南风，初秋多吹东南风，晚秋多吹西北风。常年始霜期为10月21日前后，常年终霜日在4月6日前后，年平均无霜期为198天。2

25、.2工程建设的必要性2.2.1符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，在能源生产和消费中，煤炭约占商品能源消费构成75%，已成为我国大气污染的主要来源。因此，大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等#工程和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。根据中国应对气候变化国家方案和可再生能源中长期发展规划，我国将通过大力发展可再生能源，优化能源消费结构，到2020年，力争使可再生能源开发利用总量在一次能源供应结构中的比重提高到15%。今后我国在能源领域将实行的工作重点和主要任务仍是加快能源工业结构调

26、整步伐，努力提高清洁能源开发生产能力。以光电、风力发电、太阳能热水器、大型沼气工程为重点，以“设备国产化、产品标准化、产业规模化、市场规范化”为目标，加快可再生能源开发。近几年，国际太阳能光伏发电迅猛发展，太阳能光伏发电已由补充能源向替代能源过渡，并在向并网发电的方向发展。本太阳能光伏电站选址在#省，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，在#开发太阳能光伏发电项目，有利于增加可再生能源的比例，优化系统电源结构，且没有任何污染，减轻环保压力。2.2.2地区国民经济可持续发展的需要本太阳能光伏电站处在#经济开发区。为促进该地区经济持续快速发展，做好能源保障工作至关重要。要以充足的电力供应保障经济发

27、展带来的用电需求，要以电力的发展带动产业的发展。在化石能源日益枯竭的情况下，确立发展#工程为战略目标，不仅符合当地生态环境的要求，也顺应了国家节能减排的要求，同时可为#市经济社会可持续、快速发展奠定坚固基础。#市太阳能资源丰富，充分利用该地区清洁的太阳能资源，把太阳能资源的开发建设作为今后经济发展的产业之一，可带动该地区清洁能源的发展，促进人民群众物质文化生活水平的提高，推动城镇和农村经济以及各项事业的发展。2.2.3促进能源电力结构调整的需要国家要求每个省（区）常规能源和可再生能源必须保持一定的比例。目前#能源结构中火电占较大比重，可以考虑充分利用当地丰富的太阳能资源，大力开发太阳能，将会促

28、进#清洁能源多元化发展，并且在一定程度上促进#能源电力结构的改善。2.2.4改善生态，保护环境的需要保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了一系列重大举措。合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、保护环境的有效途径。太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，太阳能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。本电站建成后预计每年上网电量744.12万KWh，按照火电煤耗(标准煤）

29、每度电耗煤328g，建设投运每年可节约标准煤约2440.70t，每年可减少碳粉尘排放量约1843.92t，SO2排放量约203.14t，氮氧化物排放量约101.72t，CO2排放量约6759.56t。可见太阳能光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。2.3开发光电，促进当地旅游业发展科技旅游是新兴的一种旅游形式，在促进旅游业发展的同时，提高了公众的科学文化素质。太阳能光伏电站是新的绿色能源项目，本太阳能光伏电站建

30、成后，将会成为城市新景观，也是科普旅游的一个新亮点，有力促进当地旅游产业的发展。2.4工程建设规模太阳能光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。从地区能源资源来看，#市太阳能资源很丰富。从电力系统需求方面分析，项目建成后，向整个厂区提供电力电量，减小电网负担可促进地区经济可持续发展。从项目开发建设条件方面分析，场址选择在#市#工程有限公司厂房屋顶，不重新占地。#工程6MWp屋顶分布式光伏发电项目，建成后接入厂区电网。从能源资源利用、电力系统供需、项目开发条件等方面综合分析，本阶段装机规模拟为6MW是合适的。第三章太阳能资源分析3.1我国太阳能资源分

31、布我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，太阳能资源丰富地区占国土面积96%以上，每年地表吸收的太阳能相当于1.7万亿吨标准煤的能量。按太阳能总辐射量的空间分布，我国可以划分为四个区域，见表3.1-1。我国1978-2007年平均的年总辐射量、年总直接辐射量、直射比年平均值和年总日照时数的空间分布情况如图3.1-1所示。表3.1-1我国太阳能资源等级区划表名称等级指标（MJ/a）占国土面积（）地区最丰富630017.4西藏大部分、新疆南部以及青海、甘肃 和内蒙古的西部很丰富5040630042.7新疆北部、东北地区及内蒙古东部、华 北及江苏北部（包括#地区）、黄土 高原、青海和甘肃东部、四川西部至横 断山区以及福建、广东沿海一带和海南岛。丰富3780504036.3东南丘陵区、汉水流域以及四川、贵州、 广西西部等地区。一般37803.6川黔区图3.1-1我国太阳能资源分布从图3.1-1中可以看出：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