大连皇家海湾国际酒店297kW屋顶分布式光伏发电项目项目建议书

保定中泰新能源科技有限公司PAGE54大连皇家海湾国际酒店297kW屋顶分布式光伏发电项目项目建议书二〇一八年一月TOC\o"1-3"\h\u13127第一章概述 337351.项目名称 4220162.建设地点 4281393.项目建设地点自然条件 4115603.1地理方位 497643.2气候环境 4297043.3太阳能资源 5297044.建设规模 7分布式光伏发电设计方案81.总体设计方案82.光伏组件选型83.逆变器选型1121696第三章效益分析 13155991.发电量估算 132.投资收益分析1452493.节能减排计算 1521696第四章结论分析 16155991.节能降耗分析 16269912.社会稳定分析 1652493.建筑利用率 17

第一章概述1.项目名称大连皇家海湾国际酒店297kW屋顶分布式光伏发电项目建设地点大连市项目建设地点自然条件3.1地理方位大连是京津的门户，北依\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"营口市，南与\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"山东半岛隔海相望，与\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"日本、\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"韩国、\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"朝鲜和\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"俄罗斯远东地区相邻，位置在120°58'至123°31'，北纬38°43'至40°10'之间。全市总面积12574平方公里，其中老市区面积2415平方公里。区内山地丘陵多，平原低地少，整个地形为北高南低，北宽南窄。3.2气候环境大连市位于北半球的暖温带地区，具有海洋性特点的暖温带大陆性\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"季风气候，是东北地区最温暖的地方，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明。年平均气温10.5℃，极端气温最高37.8℃，最低-19.13℃。\t"/item/%E5%A4%A7%E8%BF%9E/_blank"年降水量550-950毫米，2013年日照总时数为2500-2800小时。其中8月最热，平均气温24℃，日最高气温超过30℃的天数只有10至12天。1月最冷，平均气温-5℃，极端最低气温可达-21℃左右。60%-70%的降水集中于夏季，多暴雨，且夜雨多于日雨，年日照时数平均1314小时。3.3太阳能资源3.3.1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。项目所在地项目所在地图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II5040–63001400–17503.8–4.8较丰富带III3780–50401050–14002.9–3.8一般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。3.3.2本项目所在地光照条件本项目所处的大连地区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，该区域属于二类“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RETScreenExpert软件NASA数据进行项目场址光资源分析。4.建设规模本项目规划拟建光伏电站总容量为297kW。共选用1100块270Wp的多晶硅光伏组件，使用组串式逆变器，1台配电箱接入就近的变压器低压侧。以自发自用余电上网模式开发。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297kWp，项目建设于大连皇家海湾国际酒店楼顶。掉因金属瓦片屋面及因高出平屋面部分造成的阴影遮挡等不可利用屋面，预计装机容量为297kW。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。1#楼为顶平屋顶，按最佳倾角安装，每20块270Wp多晶硅光伏组件串联为1个组串回路，共26个组串，共装机140.4kW；2#楼为铝板屋顶，按平铺安装，每20块270Wp多晶硅光伏组件串联为1个组串回路，共29个组串，共装机156.6kW；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汇流箱、并网柜构成的系统。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（V）38.17峰值电压（V）31.13短路电流（A）9.18峰值电流（A）8.67短路电流温度系数（%/℃）+0.058开路电压温度系数（%/℃）-0.33最大功率温度系数（%/℃）-0.41重量（kg）18预留线缆长度(mm)1000工作温度（℃）-40~+85最大系统电压（VDC）10003.逆变器选型逆变器是光伏电站的核心设备之一，其基本功能是将光伏组件输出的直流电转换成满足并网要求的交流电。同时，逆变器还具有最大功率跟踪控制、防孤岛运行等功能。表3.2-3不同功率逆变器主要技术参数表所选用逆变器，其谐波电流含量需小于3%，满足《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的要求。第三章效益分析1.系统能效计算分析发电量估算根据《GB50797光伏发电站设计规范》，光伏发电站发电量可按下式计算：式中，——水平面太阳能总辐照量（kWh•h/m2，峰值小时数）；——发电量（kW•h）；——标准条件下的辐照度（常数=1kW•h/m2）；——组件装机容量（kWp）——综合效率。综合效率系数K包括：光伏组件类型修正系数、光伏方阵的倾角、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、集电线缆损耗、升压变压器损耗、光伏组件表面污染修正系数、光伏组件转换效率修正系数。1）关于综合效率系数K的计算η1为光伏组件类型修正系数，一般晶体硅电池取1.0；η2为光伏方阵的倾角、方位角修正系数，由于此处已经将水平面太阳辐射量转化为光伏方阵阵列表面的太阳辐射量，计算发电量采取的是光伏方阵阵列表面的太阳辐射量，罩棚组件平铺倾角为0°，修正系数取85%，方位角为41°，修正系数取92%；η3为光伏发电系统可用率，根据经验，一般取98%；η4为光照利用率，由于本方案中光伏系统设计符合相关设计标准，满足在项目地真太阳时上午9时至下午15时内无阴影遮挡，因此，取1.0。η5为逆变器利用率，本方案中选取的逆变器效率为99.5%。η6为集电线缆效率修正系数，本设计方案中线路损耗约3%，即集电线缆效率约为97%；Η7为光伏组件表面脏污修正系数，根据经验，一般取95%。Η8为光伏组件转换效率修正系数，综合考虑所选用组件的温度系数、组件失配损失等因素，此处选取光伏组件转换效率修正系数93%。综上所述，罩棚发电系统综合效率系数K1等于上述各部分效率的乘积，即：K=η1×η2×……×η8≈80%2）系统发电量的衰减光伏组件的输出功率在光照及常规大气环境中使用会有衰减，根据本项目拟采用的多晶硅太阳电池组件性能，最大极限按系统25年输出功率衰减20.0%计算。3）并网光伏系统发电量的测算本项目的光伏组件在罩棚彩钢瓦屋顶采用平铺方式直接安装，在站房水泥屋顶采用30°倾斜安装。本项目拟采用块270Wp多晶硅光伏组件，光伏系统安装总容量297Wp，结合系统总效率及太阳辐射数据，根据式1可以计算出每年的发电量和年均发电量，即：计算结果Ep=297*1314*0.8=312206.4kWh根据计算结果，本项目理论年平均发电量为205.47万kWh，年均等效发电小时数为1027.3h，年总发电量为。年份每年衰减率（%）每年发电量(kwh）等效发电小时数（h）理论计算312206.4012.5305962.271030.220.7303187.101020.830.7300411.941011.540.7297636.771002.150.7294861.60992.860.7292086.43983.570.7289311.26974.180.7286536.10964.890.7283760.93955.4100.7280985.76946.1110.7278904.38939.1120.7276823.01932.1130.7274741.63925.1140.7272660.26918.0150.7270578.88911.0160.7268497.50904.0170.7266416.13897.0180.7264334.75890.0190.7262253.38883.0200.7260172.00876.0210.7258090.62869.0220.7256009.25862.0230.7253927.87855.0240.7251846.50848.0250.7249765.12841.025年总和20%6899761.4423231.525年平均275990.46929.32.投资收益分析2.1补贴电价电价补贴计算（按自发自用无余电上网计算）自发自用补贴电价：0.37（20年国家补贴）+0.8（企业用电价格）=1.25元/度项目收益：20年总收益=563.01万度*1.25元/度(20年国家补贴电价收益)=703.76万元后5年收益=126.96万度*0.8元/度=101.57万元3.节能减排计算分布式太阳能项目装机容量为297kW，整个系统25年总发电689.98万度，每发一万度电就可以替代3.6吨标准煤，这样25年就节省了2483.91吨标准煤，同时年可以减排的有害气体如下；总发电量（kWh）：6899761.44煤的价格（元/吨）700.00节约标准煤(t):2483.91节约效益（元）：1738739.88减排二氧化碳（t）：6102.23减排效益（元）：1272315.33减排二氧化硫（t）：40.98减排效益（元）：51640.57减排氮化物（t）：38.75减排效益（元）：77498.12减排粉尘（t）：23.85减排效益（元）：13115.07参数二氧化碳二氧化硫氮化物粉尘总体减排效益（元）：3153308.98排放系数（/t）2.60.00870.00740.017单位减排效益（元）208.5126020