财经学院金太阳示范工程项目可行性研究报告

1、财经学院金太阳示范工程可行性研究报告财经学院金太阳示范工程 目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 第一章总论1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.1项目名称与承办单位 1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.2编制单位及编制依据11.2.1编制单位1122编制依据1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.3编制范围2 HYPERLINK l bookmark12 o

2、Current Document 1.4编制原则2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1.5建设规模与内容 31.5.1建设规模31.5.2建设内容3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.6建设周期3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.7投资估算3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 1.8财务分析3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.9主

3、要技术经济指标 3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第二章项目实施的背景及意义5 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 2.1项目实施的背景52.1.1常规能源与社会发展的突出矛盾 52.1.2发展可再生能源已成为当务之急 52.1.3光伏产业已成为可再生能源应用的主要支柱 62.1.4太阳能光伏一体化建筑现状 7 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.2项目实施的意义7221开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向 7222合理开发太阳能资源，实

4、现地区电力可持续发展 92.2.3加快能源电力结构调整 92.2.4改善生态、保护环境 102.2.5争取国际资金支持，提高节能减排效率 11 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第三章 项目建设条件 1.2 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.1所在地情况及承办单位概况123.1.1所在地情况 123.1.2承办单位概况 12 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 3.2资源条件143.2.1太阳能资源分布概况 143.2.2郑州市太阳能分布情况

5、1.6 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 第四章工程技术方案1.8 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4.1技术设计原则18 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 4.2建设规模及内容 1.8 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 4.3方案选择204.3.1光伏组件选择 204.3.2光伏组件技术参数 204.3.3光伏并网逆变器21 HYPERLINK l bookmark46 o Current D

6、ocument 4.4方案设计25441光伏方阵设计25442光伏系统设计264.4.3接入系统设计284.4.4监控和数据远传设计314.4.5防雷设计324.4.6电缆选择334.4.7支架设计334.4.8电气设计34热环境设计 34土建部分34 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 4.5运行维护方案354.5.1电站的运行维护354.5.2定期巡视检修和远程监控 36 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 4.6年均电量计算 39 HYPERLINK l bookmark60 o Curren

7、t Document 4.7实施进度计划40 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 第五章节能与环保42 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 5.1节能分析425.1.1节能效益425.1.2减排效益42 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 5.2环境保护 435.2.1对社会经济的影响435.2.2对土地使用的影响43523对自然景观的影响 43524电磁辐射影响 435.2.5噪声影响44 HYPERLINK l bookmark72 o Curre

8、nt Document 第六章投资估算45 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 6.1估算依据45 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 6.2投资估算46 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 6.3投资筹措47 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 第七章财务分析48 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 7.1财务评价概述 .4.8 HYPERLINK l b

9、ookmark86 o Current Document 7.2财务评价编制依据48 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 7.3经营收入预测48 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 7.4成本估算487.4.1外购燃料及动力费487.4.2折旧及摊销费487.4.3工资及福利费487.4.4修理费49 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 7.5 财务盈利利能力分析 49 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document

10、 7.6财务评价结论意见 49 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 第八章结论及建议51 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 8.1结论51 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 8.2建议51附表:附表1投资计划与资金筹措计算表附表2总成本估算表附表3损益和利润分配表附表4项目财务现金流量表附表5资本金财务现金流量表附表6资金来源与运用表附表7资产负债表附图：附图1:某某某财经学院金太阳示范（一期）工程地理位置图财经学院金太阳示范工程 财经学院金太阳

11、示范工程 第一章总论1.1项目名称与承办单位项目名称：财经学院金太阳示范工程承办单位：某某某财经学院建设地点：1.2编制单位及编制依据1.2.1编制单位*1.2.2编制依据此示范项目建设依据以下国家出台的相关文件及标准。1）执行的相关文件关于印发建设部关于落实 国务院关于印发节能减排综合性工作方案 的通知 的实施方案的通知（建科2007159号）中华人民共和国建设部民用建筑节能管理规定（第143号部令）关于组织申报2008年可再生能源建筑应用示范项目的通知（财办建200864 号）关于调查核实与组织申报可再生能源建筑应用示范项目的通知（财办建200775 号）关于进一步做好可再生能源在建筑应用

12、示范项目可行性研究报告 的通知（建科节函2006101号）关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见（财建2009128 号）金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法（财建2009397号）2）相关标准光伏(PV)发电系统过电压保护-导则(SJ/T11127-97)电测量及电能计量装臵设计技术规程(DL/T 5137-2001)电力装臵的继电保护和自动装臵设计规范(GB50062-92)电能质量-供电电压允许偏差(GB/T 12325-2003)电力工程电缆设计规范(GB50217-2007)电能质量 公用电网谐波(GB 14549-1993)通用用电设备配电设计规范(GB50055-94)建筑施

13、工场界噪声限值(GB12523-2008)建筑物防雷设计规范(GB50057- 2000)生产过程安全卫生要求总则(GB12801-2008)生产设备安全卫生设计总则(GB5083-1999)低压配电设计规范(GB50054-95)低压开关设备和控制器第1部分：总规则(IEC 60947-1)低电压开关和控制器 控制器件接口(CDI)第1部分：总规则(IEC 62026-1)1.3编制范围本可研对某某某财经学院金太阳示范工程项目实施的背景及意义、建 设条件、工程技术方案、节能与环保、投资估算以及财务分析等进行论证 分析。1.4编制原则1、贯彻资源综合利用，体现资源与环境的协调统一，适应可持续发

14、展 要求。2、合理设计、力求先进、技术可靠、经济合理。3、设计从实际出发，因地制宜，合理利用资源。4、贯彻国家建设项目有关政策和法规，工程项目与环保、安全同时考 虑尽量综合利用，减少资源浪费。1.5建设规模与内容151建设规模该光伏电站项目设计为并网型太阳能发电系统，利用规格为1956X 992x 50mm的280Wp多晶硅太阳能光伏组件，屋顶可利用安装光伏组件的总 面积为23707 ，综合考虑屋顶其他设备的情况，拟安装280Wp太阳能电池板3584块，总装机量为1003.52kWp，设计寿命期为25年，年均发电量 为 140.53 万 kWh。1.5.2建设内容光伏组件屋顶基础及支架、光伏发

15、电系统、电力传输及逆变设备、监 控及数据远传系统、电控室、变压器房、接入系统等。1.6建设周期项目实施期限为2009年08月至2010年07月，项目建设周期为1年。1.7投资估算该光伏电站系统的建设总投资约为 2473.12万元。国家补助资金1237 万元，单位自筹资金为1236.12万元。1.8财务分析项目初期建设总投资金额为2473.12万元，业主实际需要的建设投资为 1236.12万元，光伏电站系统年运营成本为 16.29万元，电站发电年均收入 为102.16万元，年均利润为49.80万元。投资回收期11.3年。1.9主要技术经济指标项目主要技术经济指标见表1-1。表1-1主要技术经济指

16、标名称单位数量1总投资万元2473.122业主实际投资万元1236.123收入（年平均）万元102.164总成本费用（年平均）万元52.365利润总额（年平均）万元49.806收益率10%7财务净现值万元171.448投资回收期年11.3第二章项目实施的背景及意义2.1项目实施的背景2.1.1常规能源与社会发展的突出矛盾经济与社会的发展建立在大量消耗能源的基础上。但由于常规能源的 有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家的能源供应不足。全 球已探明的石油储量只能用到 2030年，天然气只能延续到2060年前后， 铀只能延续到2070年，储量丰富的煤炭资源也只能维持 210年。因此，如 不

17、尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的局 面。对于各种化石能源储量并不丰富的我国，随着经济的持续性高速发展， 能源短缺已日益严重，并在很大程度上决定着我国的能源战略走向，寻求 清洁替代能源已势在必行。图2-1我国及全球已探明各种能源储量2.1.2发展可再生能源已成为当务之急开发和利用可再生能源，已成为世界能源可持续发展战略的重要组成 部分，已成为大多数国家本世纪能源发展的战略选择。经过多年的不懈努力，可再生能源已在世界能源结构中占据了不可或 缺的地位，并越来越受到各国政府和工业界的重视。1998年公布的欧盟能源战略白皮书宣布，到2050年，可再生能源在欧盟成员国能源结构中

18、将达 到50%;美国和日本也宣布，本世纪能源的增长主要考虑清洁的可再生能 源；一些发展中国家也把可再生能源的发展作为本国能源战略的重要组成 部分，制定了一系列鼓励可再生能源发展的激励政策，大力促进可再生能 源的发展。2.1.3光伏产业已成为可再生能源应用的主要支柱太阳能因其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及宏观的 经济性，已经被公认为未来发展的主要可再生能源之一。从太阳能利用与 发展趋势看，以太阳能电池为特征的光伏产业的发展速度最快，产业化前 景最好，普遍被世界各国看好。SDOnogsoia2O&O一連亘sn ASIS巴瞿Ge01:11寻”諒Other RE；I I Solarthe

19、-rmali (Heat only)Photovoltaic andSolar ThermalBlectNcrtyWindBiomass (modem)Biomass (trad. HydroNuCjIcairNaturaJQglOH!=!C=1C=l鬥图2-2各种能源的发展趋势光伏产业是利用太阳电池将太阳能直接转化为电能，进而派生出的一 系列相关高新技术产业。太阳光伏发电是目前世界上节约能源、倡导绿色 电力的一种主要的高新技术产业。发展光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间 矛盾的最佳途径。太阳能光伏发电是可再生能源利用中技术发展较成熟、 产业发展较快、可以得到大规模应用的

20、技术。随着太阳能开发利用技术的 日趋成熟，在世界发达国家的强力推动下，太阳能开发利用的产业化格局 已经形成。2.1.4太阳能光伏一体化建筑现状太阳能光伏建筑一体化（Building Integreated Photovoltaics BIPV ）是 应用太阳能发电的一种新概念，于1991年被正式提出，很快成为热门课题。BIPV系统按照光伏系统和建筑结合形式主要分为光伏屋顶结构（PV-ROOF）和光伏幕墙结构（PV-WALL ）。近年来，国外对光伏发电与建筑相结合高度重视，集光电光热为一体 的太阳能建筑发展很快。光伏发电与建筑相结合具有节约占地，提咼发电 效率，减少输电线路的投资和损失，替代或部

21、分替代建筑材料等优点。国 内光热与建筑相结合的工作已有开展，但是光电建筑还很少。光伏并网发 电与建筑结合具有划时代的意义，它标志着光伏发电由边远地区和特殊应 用向城市过渡，由补充能源向替代能源过渡，由大型集中工程向分布供电 模式过渡；人类社会向可持续发展的能源体系过渡。随着科学与技术的不断进步，光伏组件的成本将很快下降，不久与光 伏相结合的建筑物会如雨后春笋般出现在我们的身边，可以预计，光伏与 建筑相结合是未来光伏应用中最重要的领域之一，其前景十分广阔，有着 巨大的市场潜力，同时光伏发电也必将在能源结构中占有更重要的地位。2.2项目实施的意义2.2.1开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向我

22、国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负 面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的 破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我 国能源供应安全和可持续发展的必然选择。日前，国家发改委发布的可再生能源发展十一五”规划提出，到2010年，我国可再生能源在能源消费中的比重将达到10%，全国可再生能源年利用量达到3亿吨标准煤。十一五”期间我国在能源领域将实行的工作 重点和主要任务是首先加快能源结构调整步伐，努力提高清洁能源开发生 产能力。以太阳能发电、风力发电、太阳能热水器

23、、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 生能源的开发。某某某省十分重视可再生能源的开发和利用，根据某某某省十一五” 能源发展规划，全省一次能源生产总量15400万吨标准煤，其中，煤炭占92.5%石油占4.2%,天然气占1.3%,水电等其它能源占2%。全省发电装机达 到4500万千瓦以上，单机30万千瓦及以上火电机组比重提高到 55%,火电机 组平均供电标煤耗下降到 370克炖千瓦时以下。石油、天然气产量分别稳 定在450万吨和15亿立方米。风电和秸秆等可再生能源发电装机达到50万千瓦，形成100万吨以上生物液体燃料和5万吨生物质颗粒燃料生产

24、能力， 农村户用沼气普及率达到 20%以上。为实现 十一五”能源工业发展规划目 标，促进某某某可再生能源资源优势转化为经济优势，提高可再生能源开 发利用水平，加快能源结构调整，减少煤炭等化石能源消耗对环境产生的 污染，某某某省将利用各种途径来发展可再生能源。其中，利用某某某财 经学院示范基地金太阳示范工程建设太阳能发电项目，就是一种有益的尝 试。目前的太阳能发电技术主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电技术， 其中太阳能热发电技术尚处于试验开发阶段，而太阳能光伏发电技术已经 成熟、可靠、实用，其使用寿命已经达到 2530年。要使光伏发电成为战略替代能源电力技术，必须搞大型并网光伏发电 系统，而这个

25、技术已经实践证明是切实可行的2.2.2合理开发太阳能资源，实现地区电力可持续发展根据某某某省电网 十一五”电力行业规划中的总体目标是，建设一 个中部核心网架、两组省内骨干通道、三大火电基地送出、省际区域全国 联网、各级电网协调发展，结构优化、技术先进、安全可靠、运转灵活、 经济高效的现代化电网，满足全国联网和区域资源优化配臵的需要，满足 某某某经济社会发展需要。要满足某某某省自身负荷要求，省电力公司投 资巨额资金建设变电站来满足人们日益增长的用能需求。近年来，由于环 境变化加剧，某某某省总体用能负荷增长迅速，特别是在旅游旺季、农灌 高峰时以及夏冬两季，电力供应十分紧张，供需矛盾突出，煤炭、石油

26、、 水力资源等能源相对匮乏，但是的某某某省太阳能资源是太阳能资源中度 丰富地区之一，通过对现场的太阳能资料分析，本项目太阳能光电利用具 有很高的开发价值。该太阳能光伏电站建成后，与当地电网联网运行，可 有效缓解地方电网的供需矛盾，促进地区经济可持续发展。光伏发电系统应用是发展光伏产业的目的所在，它的应用情况代表着 一个国家或地区对光伏产业的重视程度，标志着当地政府对能源及环境的 认识水平。某某某光伏产业虽起步较晚，但近年来发展迅速，在一定程度 上代表着我国中部地区光伏产业的发展水平，鉴于目前我国光伏系统的应 用现状以及某某某所具备的经济条件，在客观上某某某已担负起引领光伏 产业规模化发展的重任

27、，因此，在某某某建设容量的太阳能光伏建筑应用 显得十分迫切和必要，该工程的建成，可有力推动某某某光伏产业的规模 化应用，促进光伏相关产业链的形成和发展，在国外光伏市场强劲的带动 下，及时培育某某某光伏产业优势的形成，促进地方经济的发展。2.2.3加快能源电力结构调整某某某省电力发展在 十五”期间，电力结构调整取得较大进展，火电机 组平均单机容量提高20%，单机30万千瓦及以上火电装机五年新增 580万千瓦，占全省火电比重达到36%,较2000年提高10个百分点 热电机组比 重提高到20%，大中型水电装机五年新增102万千瓦。能源消费结构不断 优化，石油、天然气、电力等清洁能源在终端消费中的比重

28、上升近20个百分点，发电用煤比重提高10个百分点。可再生能源利用取得新进展，农村户 用沼气达到128万户，大中型沼气工程突破 500处，太阳能热水器使用量 大幅增加，生物乙醇汽油在全省推广使用。尽管如此，某某某省能源发展仍存在很多问题，如资源和环境制约日 益加大，结构性矛盾依然突出，节能任务还很艰巨，能源体制改革仍需深 化等。能源供需结构性矛盾亟待缓解，煤炭供需平衡受价格影响时常波动， 天然气供应日趋紧张。煤炭生产结构相对松散，平均单个矿井规模较小。 电源结构不合理，燃煤火电机组占全省装机90%以上，平均单机规模不到6 万千瓦，5万千瓦及以下火电机组比重较高。能源消费结构需要进一步优化， 煤炭

29、在一次能源消费中仍占主体地位，石油、天然气、水电和光伏发电等 清洁能源比重偏小。根据我国可再生能源中长期发展规划，提出了未来15年可再生能 源发展的目标：到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16%,太阳能发电装机180万千瓦。某某某省的可再生能源中，除风电与生物质 能应用外，相对于其他能源，太阳能发电技术已日趋成熟，从资源量以及 太阳能产品的发展趋势来看，在某某某省开发太阳能兆瓦级发电项目，将 改变能源结构，有利于增加可再生能源的比例。224改善生态、保护环境在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健 康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和

30、在 日后的发展中获取优势地位。环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间 已经十分有限了，再不加大清洁能源和可再生能源的份额，我国的经济和社会发展就将被迫减速。提高可再生能源利用率，尤其发展太阳能发电是改善生态、保护环境 的有效途径。太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重 点，在太阳能产业的发展中占有重要地位。该项目建成后，该系统可以在商业电网长时间停电的情况下为重要负 载持续提供电力，降低商业电网停电所造成的不便与其他影响等。2.2.5争取国际资金支持，提高节能减排效率我国是联合国气候变化框架公约（1992）和京都议定书（1997） 的签字国，为努力减缓温室气体排放的增长率

31、，承担 共同但有区别的责任”。 在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上，中国政府已核准京都议定 书，中国将坚定不移地走可持续发展的道路。CDM作为国际社会对全球气候变化的一项重要措施，一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减排 目标，另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。本 项目不但属于清洁能源，也属于议定书中规定的清洁机制的范围，能够获 得减排义务的资助，随着项目建设和电力的发展，太阳能光伏发电装机容 量可以不断扩大，如果有先进的技术或额外资金的支持，将大大降低太阳 能光伏发电的投资压力，不但可以扩大某某某环境保护的宣传影响，促进 项目的实施和建设，从而促进太阳能光伏产业

32、的发展。第三章项目建设条件3.1所在地情况及承办单位概况3.1.1所在地情况本项目所在地郑州市，地处中华腹地，九州之中，是某某某省的省会。北临黄河，西依嵩山，东部和南部接连黄淮平原。地处东经112度42分-114 度14分，北纬34度16分-34度58分之间。郑州市是中华人文始祖轩辕 黄帝的故里，商朝开国君主商汤所建的亳都，今某某某省政治、经济、教 育、科研、文化中心。全市总面积7446.2平方公里，人口 735.6万人，其中建成区面积328平方公里，建成区人口 354万人。现辖6区5市1县， 一个国家级新区，两个国家级开发区、一个国家级出口加工区，是中国历 史文化名城、中国八大古都之一、中国

33、优秀旅游城市、国家园林城市、国 家卫生城市。3.1.2承办单位概况某某某财经学院创于1983年，临黄河，居中原，融传统精华，合时代 气息，终成人才摇篮，铸就当代名校。师资力量雄厚。在岗教职工1289人，其中专任教师797人，具有正高 职称103人，具有副高职称291人，具有博士学位的161人，具有硕士学 位的451人。拥有一批国家有突出贡献的专家、享受政府特殊津贴者、某 某某省优秀专家和跨世纪学术带头人。于光远、刘国光、卫兴华、厉以宁、 李京文等百余名知名专家，被聘为兼职教授或名誉教授。学科特色突出。学校现有理论经济学、应用经济学、管理科学与工程、 工商管理、农林经济管理等5个省级重点建设一级

34、学科，25个省级重点建 设二级学科；其中应用经济学和工商管理 2个一级学科获得省级重点资助 学科；有3个省级重点实验室；有4个一级学科硕士学位授权点、32个二 级学科硕士学位授予点（含 MBA ）。有39个本科专业，28个教学教辅单 位。科研成果丰硕。近5年来，学校承担省部级以上科研项目 280余项， 获得省部级以上科研成果奖近80项，发表学术论文3400多篇、出版教材 和著作470多部。学校教师瞄准学术前沿，立足国家建设需要，承担了多 项重大研究课题。学报经济经纬为“中文核心期刊”、“中文社会科学 索引（CSSCI）来源期刊”和“全国百强社科学报”。教学质量上乘。以人为本，素质为重，培养“厚

35、基础、宽口径、强能 力、高素质”的应用型人才。1998年顺利通过国家本科教学工作合格评价， 办学水平跃上新台阶。校近三届非英语专业毕业生大学英语四级通过率为 71.11%。专业英语四级、八级平均通过率分别为 70.20%、79.20%,分别超 过全国高校平均通过率12.63和30.69个百分点。毕业生跟踪调查统计结果 显示，在基础理论水平、外语水平、计算机水平等方面，近三年用人单位 对我校毕业生评价优良率分别为 99.42%，94.40%，95.10%。对外交流频繁。加强交流，扩大影响，积极开展校际合作办学活动。 学院已与日本、韩国、美国、英国、法国、俄罗斯、澳大利亚、新西兰、 爱尔兰等国家的

36、大学及文化教育机构建立了友好关系，开展了联合办学、 互派留学生、文化教育交流等活动，共同培养具有世界眼光的高层次经济 管理人才。基础设施齐全。环境育人，服务育人，全方位改善工作生活服务系统。 图书馆藏书丰富，建有光盘阅览室、外语调频发射台、语言实验室、多媒 体教室、闭路电视教学系统、计算机网络系统和高标准的塑胶田径运动场。 学生公寓错落有致，校园内湖光倩影，绿树成荫，被评为郑州市花园式单 位。位于郑东新区的新校区正在建设中。文明创建显著。理论武装人，文明塑造人，率先开设邓小平理论课， 加强校园文化建设，文体生活丰富多彩。学院荣获“省级文明单位”、“某某某省思想政治工作先进单位”、“某某某省文明

37、标兵学校”、“某某某省普 通高校先进党委”等荣誉称号。25年的励精图治，25年的不平凡历程，今天的某某某财经学院已经成 为某某某省培养高级经济管理人才的重要基地。站在新的起点上，财院人 踏上了新的征程。占地1540亩的新校区，坐落在生机盎然的郑东新区，现 已完成了总体、单体规划。全校师生正按照学术兴校、质量立校、特色名 校、发展强校的发展战略，为建设特色鲜明的财经大学而努力奋斗！项目拟建设在新建的2，5，6, 7号学生宿舍楼、学生食堂和 A、B公 共教学楼屋顶，屋顶属平屋顶，可利用面积约23707 。根据整个项目的规划和设计整个校区内可用于建设太阳能光伏发电建设的建筑屋顶，周围 地形目前暂无明

38、显的高大障碍物对房屋顶的光照有遮挡。3.2资源条件3.2.1太阳能资源分布概况地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候 条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。就全球 而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐 射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富地区。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时 数大于2000小时。图3-1我国太阳能资源分布图我国将上图中日照辐射强度超过9250MJ/川的西藏西部地区以外的地区分为五类。一类地区 全年日照时数为 32003300小时，年辐射量在75009250MJ/川。相

39、当于225285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏 咼原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。二类地区 全年日照时数为30003200小时，辐射量在58507500MJ/ ，相当于200225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、 山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和 新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。三类地区 全年日照时数为22003000小时，辐射量在50005850 MJ/ ，相当于170200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、某某某、 河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃 东南部、广东南部、福建南部

40、、江苏中北部和安徽北部等地。四类地区 全年日照时数为14002200小时，辐射量在41505000 MJ/ 。相当于140170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福 建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。五类地区 全年日照时数约10001400小时，辐射量在33504190MJ/ 。相当于115140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两 省。此区是我国太阳能资源最少的地区。一、二、三类地区，年日照时数不小于 2200h,是我国太阳能资源丰富 或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资

41、源条件较差，但仍有一定的利 用价值。3.2.2郑州市太阳能分布情况郑州市地处中原一黄淮平原西北侧，临近嵩山，属暖温带半湿润季风 气候，冬季最长，夏季次之，春、秋季较短。春旱多风，夏炎多雨，秋凉 晴爽，冬寒干燥，四季分明，与“三北”地区相比，平均气温偏高（年平 均气温在15 C左右）,冬季采暖时间较短，而长江以南地区一般不搞集中 供热，因此郑州市属我国集中供热最南端的城市之一。年平均气温为14.2 C,历年极端最高气温43.0 C,历年极端最低气 温-17.9 C。7月最热，平均27.3 C; 1月最冷，平均0.2 C。炎热期每 年有8-22天，酷热期平均每年只有1天，寒冷期为21-34天，严寒

42、期为1-4 天。无霜期220天左右。市区年平均降水量652.9毫米，历年最大降水量1041.3毫米，历年最 小降水量403毫米。各月的降水量，以7月份最多，全市降水量为140-160 毫米，以1月份最少，仅5-9毫米，从1月到7月，呈跳跃式上升。年平均相对湿度60%最冷月月平均相对湿度为60%最热月月平均相对湿度为76%最热月14时平均相对湿度为45%年平均风速为2.8米/秒-3.2米/秒，年最大平均风速18米/秒-22米/ 秒。最大风力9级，风向以偏西北风较多。一年中，以4月份风速最大，& 9月份风速最小，各月平均风速在 2.1-3.9米/秒之间。如按季节划分，则 以春季最大，冬季次之，夏秋

43、季较小。郑州市区季平均风速：春3.5米/秒;夏2.6米/秒；秋2.7米/秒；冬3.4米/秒。平均每年积雪深度23厘米。表3-1郑州市太阳能资源情况月份空气温度相对湿度水平面单位日太 阳辐射量大气压强风速 C%kWh/m /dkPam/s一月153.70%2.8899.62.3二月r 4.152.40%3.4399.42.3:三月9.352.20%4.298.92.6四月17.446.10%5.198.32.7五月:22.449.10%5.38982.4:六月26.253.90%5.3897.52.2七月26.670.50%4.8197.32八月r 2573.10%4.4897.71.9:九月2

44、2.459.40%3.8198.41.9十月17.152.80%3.29991.9十一月9.453.70%2.8599.42.1十二月3.153.80%2.6199.72.2 :月均总量15.355.90%4.0298.62.2某某某财经学院位于某某某郑州市，属我国第三类太阳能资源区域, 年辐射量达5282.604MJ/ m2,较适合建设太阳能光伏发电项目。第四章工程技术方案4.1技术设计原则本系统按并网系统设计应满足以下原则和要求：（1）并网光伏系统设计根据建筑的实际情况（太阳电池组件安装地点 的限制、建筑的美观度等等）选择最佳的倾角使太阳电池组件全年的发电 量最大；（2）系统设计包括容量设

45、计和硬件设计，但主要是光伏组件设计合理 有效；（3）并网系统以实现能源的最大利用效率为基础，选用高效率产品；（4）数据采集和远程监控要便于操作。4.2建设规模及内容本项目采用国际先进的光伏发电技术，它是将太阳能发电（光伏）产品集 成到建筑上的技术。光伏光电建筑一体化主要表现形式有：（1）建材型，指将太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合 在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料，如光伏瓦、光伏砖、光伏屋 面卷材、玻璃光伏幕墙、光伏米光顶等；（2）构件型，指与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构 件，如以标准普通光伏组件或根据建筑要求定制的光伏组件构成雨蓬构件、 遮阳构件、栏板构件等

46、；（3）与屋顶、墙面结合安装型，指在平屋顶上安装、坡屋面上顺坡架 空安装以及在墙面上与墙面平行安装等形式。光伏建筑一体化设计需要根据每个建筑的特点，选择最佳应用方式， 根据以上光伏建筑一体化类型划分，本项目为综合展示项目，光伏建筑一 体化的表现形式包括上述的3种类型，本项目属于第（3）类，即与屋面安 装型。结合以上设计原则，本项目光伏建筑一体化具体设计如下：某某某财经学院2，5，6, 7号学生宿舍楼、学生食堂和 A、B公共教 学楼屋顶安装1003.52KWp。本设计采用光伏系统与建筑屋顶相结合， 将建 筑屋顶作为光伏阵列的安装位臵，有其特有的优势，日照条件好，不易受 到遮挡，可以充分接收太阳辐

47、射，光伏系统可以紧贴建筑屋顶结构安装， 减少风力的不利影响。并且，太阳光伏组件可减少部分保温隔热层遮挡屋 面。此外，与建筑屋顶一体化的大面积光伏组件由于综合利用材料，不但 节约了成本，单位面积上的太阳能转换设施的价格也可以大大降低，有效 地利用了屋面的复合功能。光伏发电有两种利用方式，一种是传统的依靠蓄电池来进行能量的存 储，即所谓的独立发电方式，但是蓄电池的存储容量非常有限，成本也很 高，而且寿命一般为3-5年，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电容保护装 臵等，但是维护费很高，而且蓄电池损坏以后的回收也是一个问题；另一 种利用

48、方式为并网使用，当地的电网事实上可以看作是一个庞大的蓄电池， 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，电网就起到蓄电池的作用，相比起来， 电网是一种免费的蓄电池。这就可以完全解决太阳能发电储能问题。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臵，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。因此， 本项目采用并网发电系统设计。图4-1并网发电系统示意图4.3方案选择4.3.1光伏组件选择晶体硅太阳能电池组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长；商业用化使用的太阳能电池组件中，单晶硅组件转换效率最高，

49、多晶硅 其次，但实际使用两者相差不大，且由于多晶硅成本较低一些，比单晶硅在 全球应用更多一些；晶体硅电池组件、刚性非晶硅组件故障率极低，运 行维护最为简单；晶体硅光伏组件、刚性非晶硅组件安装简单方便； 非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，咼温性能等方面具有一定的优势，但 是组件效率较低，在安装场地面积有限情况下，会影响到安装总容量。综上所述，考虑到成本和效率都需兼顾，因此本太阳能电站项目采用高 效多晶太阳能电池组件。4.3.2光伏组件技术参数本工程拟选用尚德能源工程有限公司生产的多晶硅电池组件，详细技术参数见表4-1。表4-1太阳能电池组件技术参数编号项目名称数据1太阳电池种类多晶硅组件2太阳电池

50、组件型号STP280-24/Vb3组件标准峰值参数280Wp3.1标准功率（w240W3.2峰值电压（V）35.23.3峰值电流（A）7.953.4短路电流（A）8.333.5开路电压（V）44.84组件效率14.1%5可耐系统最大电压（V）10007最大开路电压（V）48.87外形尺寸（mrj）1956 X 992 X 508重量（kg）27925年功率衰降（%17.64.3.3光伏并网逆变器太阳电池的输出为直流电能，需转换为交流电能后才能对交流负载供 电。逆变器就是将太阳电池方阵输出的直流电能转换成交流电能的电力设 备。因逆变器采用了电力电子技术，与发电机相比，无转动部件，所以又 称为静态

51、变换器。目前世界上最主流的并网光伏逆变技术均以DSP作为处理器，采用IGBT桥式逆变电路，利用 PWM （脉宽调制）技术实现 直流一一交流”的 逆变功能。按并网逆变器主电路拓扑结构的不同，可分为高频变压器、工频变压 器和无变压器三种。与同容量的带高频变压器或工频变压器的逆变器相比， 无变压器的逆变器具有体积小、重量轻的优点，其缺点表现在直流输入和 交流输出之间无 电气隔离”太阳电池方阵的短路故障等可能会对电网造成 不利影响，此外，注入电网的直流电流略大。按并网逆变器的额定输出功率、输入光伏支路数量、输出为三相或单 相，无蓄电池的并网光伏发电系统的逆变方案可分为集中型逆变方案和支路型逆变方案两种

52、。集中型逆变方案集中型逆变方案是指并网光伏发电系统通过集中型并网逆变器(Central Inverter)将太阳电池方阵输出的直流电能转换为与低压电网在电压上同频、同相、幅值相同，且三相平衡的三相交流电能。集中型逆变器的单机容量一般由10千瓦至几百千瓦不等。在米用集中型逆变方案的并网光伏发电系统中，首先由多块太阳电池串联组成太阳电 池支路来增加系统直流电压，提高逆变效率；多路太阳电池支路在集中型 光伏接线箱中经熔断器后并联成一路直流输出；多台集中型光伏接线箱的 直流输出汇集到集中型逆变器的直流输入端，再经IGBT三相桥式逆变电路 转换为三相交流电能。集中型逆变器具有功率大、体积大、重量重、发热

53、量大、IP防护等级不高的特点，一般设计成标准电气柜体或箱体，室内安装。支路型逆变方案支路型逆变方案是指并网光伏发电系统通过支路型并网逆变器(Stri ngInverter)将太阳电池方阵输出的直流电能转换为与低压电网在电压上同频、 同相、幅值相同的单相交流电能。支路型逆变器的单机容量一般由几百瓦至 10千瓦不等。在采用支路型逆变方案的并网光伏发电系统中，首先由多块太阳电池串联组成太阳电池支路；几条太阳电池支路(通常为13条)在支路型光伏接线箱中经断路器后送入支路型逆变器的直流输入侧，再经IGBT单相桥式逆变电路转换为单相交流电能；将组成并网光伏发电系统的多台支路型 逆变器按输出功率情况，组成基

54、本平衡的三相交流，并入低压电网。支路型逆变器具有功率小、体积小、重量轻的特点，按安装条件的不同可分为IP防护等级高、室外安装，或IP等级较低、室内安装两种类型。集中型与支路型逆变方案的比较集中型逆变方案接入的太阳电池支路数较多，适用于：太阳电池方阵 由同一规格、型号的太阳电池组成；各太阳电池的安装倾角、方位角，及 受光情况均一致；控制室内有足够空间安装集中型逆变器等应用场合。单台支路型逆变方案接入的太阳电池支路较少，通常为13条，适用于：太阳电池方阵由两种以上型号、规格的太阳电池组成；太阳电池的受 光情况略有差异（如部分太阳电池可能受到阴影遮蔽）；控制室面积有限、 无法安装集中型逆变器等应用场

55、合。集中型逆变方案的优点还体现在逆变效率略高于支路型逆变器、单位 额定功率的成本略低，非常适合于地面空旷的兆瓦级电站上。而支路型逆 变方案的优点体现在系统组成方式灵活、冗余性好（单台支路型逆变器发 生故障停机后，对整个并网光伏发电系统的能量输出影响很小） 。根据本项目的特点，我们初步考虑采用国内生产的设备，考虑最大限 度的提高系统的效率，即发电量最大化，我们采用单机功率较大、效率较 高的集中性光伏并网逆变器，经过筛选和比较，合肥阳光电源有限公司 100kW光伏并网逆变器比较适合本项目，经过对其参数分析和与国内外同 型号的逆变器对比，本逆变器毫不逊色于国内外任何品牌的产品，尤其是 本机最咼效率咼

56、达97%，在国际上也是比较少见的。电流检测功率模块及其驱动板图4-2逆变器原理图其具体参数见表4-2。表4-2光伏并网逆变器技术参数型号SG100K3推荐最大太阳电池阵列功率110kW最大阵列开路电压880V太阳电池最大功率点跟踪（MPPT范围450820V最大阵列输入电流250A额定交流输出功率100kW功率因数 0.99最大效率97%允许电网电压范围（二相）310V-450V允许电网频率范围47-51.5Hz/57-61.5Hz夜间自耗电v 30W通讯接口RS485/ RS232防护等级IP20噪音v 60dB冷却风冷尺寸mm(宽*高*深)1020X 1964X 770mm重量800kg4

57、.4方案设计4.4.1光伏方阵设计光伏方阵的排布安装在某某某财经学院各建筑物屋顶的光伏组件面朝正南，与水平面倾斜40。角，该角度接近于当地组件最佳安装倾角，此时年均发电量接近最 大。考虑到要保证冬季在当地地方时上午9点到下午3点，南边的光伏组件不遮挡北边的光伏组件，前、后排之间应有一定的间隔，同时作为安装 和维修的行人通道。280Wp光伏组件尺寸为1956刈92d0mm,当屋顶可安 装光伏组件的总面积为23707川时，综合考虑屋顶其他设备的情况，拟安 装280瓦电池板3584块，计1003.52 KWp。郑州市常年主导风向为北风，年平均风速2.2 m /s，光伏组件支架的设计风速可按40m/s

58、考虑。另外，为了便于屋顶上的光伏组件散热和屋顶 保温层、防水层的检修，光伏组件底座与屋面之间留有0.4 m左右间隙。光伏组件的串、并联光伏方阵通过组件串、并联得到，组件的串并联必须满足并网逆变器 输入电压和输入功率的要求。假设系统采用100kW光伏并网逆变器，其输入最高电压为880V,峰值功率跟踪电压范围 450V820V。光伏组件采用 峰值功率为280Wp的晶体硅太阳能电池组件，其开路工作电压为44.8V,峰值工作电压为35.2V。接入逆变器的串联组件数为16为最佳。验算：逆变器的MPPT跟踪电压为450820VDC，组件串联最高输 出电压=16M4.8=716.8V 0.28=103.04

59、kWpv110kWp。3584块板可分10个系统。4.4.2光伏系统设计并网光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、监控装臵及配套设施等 组成。太阳能通过光伏组件转化为直流电力，再通过并网逆变器将直流电 能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网。本项目采用低 压并网，光伏并网逆变器将太阳能产生的直流电逆变为400V交流后，通过升压再并入10KV电网。本示范电站每个分系统的电气原理如图4-3所示。系统流程图onOH井 隹 变 压图4-3系统流程图本示范电站每个分系统的电气原理框图如图4-4所示PVdPV-T?7PVJ4 34PV-巧 35: Hr Tr*p+&+r+,PV-2Q 41i-.

60、SG100K3+ 带： 1-ctst-jb-j 6 空訓心:1 16E冷-曲r*+ 说I内邮AC22(N图4-5太阳能并网发电系统控制接线图4.4.3接入系统设计4.4.3.1电力电量平衡分析某某某财经学院该项目年发电量为140.53万千瓦时，共学校办公、生活、配套及其他各项设施电力需求。443.2接入系统方案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。根据郑州市 十一五”电网规划，对光伏电站接入系统进行潮流、短 路、稳定计算、负序电流校核，以及从安全性、可靠性以及经济性等方面 进行综合的技术经济分析，并结合本工程