湖北省石首楚源“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目可研報(bào)告

湖北省石首楚源“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化可行性研究報(bào)告股份有限公司2022年10月可行性研究報(bào)告1綜合說(shuō)明 1.1概述 1.1.1項(xiàng)目名稱 1.1.2項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模 1.1.3項(xiàng)目位置 1.2太陽(yáng)能資源及峰谷電價(jià)差 1.2.1太陽(yáng)能資料 1.2.2峰谷電價(jià)差 1.3工程地址 1.4工程任務(wù)和規(guī)模 1.5系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量測(cè)算 1.6電氣設(shè)計(jì) 1.7土建工程 1.8消防設(shè)計(jì) 1.8.1光伏消防 1.8.2儲(chǔ)能消防 1.9施工組織 1.10工程管理設(shè)計(jì) 1.11環(huán)境保護(hù)與水土保持設(shè)計(jì) 1.12勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 1.13節(jié)能降耗 1.14工程投資概算 1.15財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)及社會(huì)效果分析 1.16結(jié)論及建議 1.17工程特性表 2太陽(yáng)能資源及峰谷電價(jià)差 2.1太陽(yáng)能概況 2.1.1中國(guó)太陽(yáng)能資源概況 2.1.2區(qū)域太陽(yáng)能資源概況 2.2項(xiàng)目所在地氣象條件 2.2.1地理?xiàng)l件 2.2.2氣象條件 2.2.3特殊氣候影響 2.3項(xiàng)目所在地太陽(yáng)能資源分析 2.3.1輻射數(shù)據(jù)來(lái)源 2.3.3Meteonorm太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù) 2.3.4Solargis太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù) 2.3.5太陽(yáng)能資源綜合分析 2.3.6太陽(yáng)能穩(wěn)定度計(jì)算 2.3.7太陽(yáng)能資源直射比計(jì)算 2.3.8太陽(yáng)能資源等級(jí)評(píng)價(jià) 2.3.9太陽(yáng)能評(píng)價(jià)結(jié)論 2.4項(xiàng)目所在地峰谷電價(jià)差 3工程建設(shè)條件 3.1地質(zhì)條件 3.2氣象條件 3.3水文條件 3.4附著建(構(gòu))筑物 4工程任務(wù)和規(guī)模 4.1工程任務(wù) 4.1.1區(qū)域經(jīng)濟(jì)概況 4.1.2工程開(kāi)發(fā)任務(wù) 4.2工程規(guī)模 4.3工程建設(shè)的必要性 5系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算 5.1光伏組件選型 5.1.1太陽(yáng)電池類型選擇 5.1.2幾種太陽(yáng)電池組件的性能比較 5.2逆變器的選擇 5.2.1并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 5.2.2逆變器類型 5.3光伏發(fā)電單元設(shè)計(jì) 5.3.1設(shè)計(jì)原則 5.3.2光伏組串計(jì)算 5.3.3發(fā)電單元配置 5.3.4光伏陣列組件布置方式 5.3.5光伏方陣布置間距計(jì)算 5.4光伏發(fā)電工程年上網(wǎng)電量計(jì)算 5.4.1發(fā)電量計(jì)算原則 5.4.2傾斜面光伏陣列表面的太陽(yáng)輻射量 5.4.3并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的效率分析 5.4.4發(fā)電量計(jì)算 5.4.5電力消納分析 5.5輔助技術(shù)方案 5.5.1組件表面清潔 5.5.2光伏站區(qū)巡視方案 5.6儲(chǔ)能系統(tǒng)方案 5.6.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù) 5.6.2系統(tǒng)架構(gòu) 5.6.3儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行模式 5.7儲(chǔ)能電池 5.7.1電池選型原則 5.7.2電池技術(shù)對(duì)比 5.7.3電池選擇 5.8電池管理系統(tǒng)(BMS) 5.8.1BMS架構(gòu)與功能 5.9儲(chǔ)能高壓箱 5.10儲(chǔ)能直流匯流柜 5.11儲(chǔ)能變流器(PCS) 5.11.1儲(chǔ)能變流器參數(shù) 5.11.2PCS總體功能 5.11.3通訊情況 5.12能量管理系統(tǒng)(EMS) 5.12.2計(jì)劃曲線策略 5.12.3防逆流策略 5.13儲(chǔ)能集裝箱 5.13.1尺寸 5.13.2技術(shù)指標(biāo) 5.13.3結(jié)構(gòu) 5.13.4外觀 5.13.5防雷接地 5.13.7熱管理 5.13.8電源 5.13.9消防 5.13.10通訊及監(jiān)控 5.13.11板房線纜敷設(shè)及接口要求 5.13.12接地及抗干擾要求 5.14儲(chǔ)能充放電量估算 5.14.1系統(tǒng)效率計(jì)算 5.14.2儲(chǔ)能充放電量計(jì)算 6電氣設(shè)計(jì) 6.1電氣一次 6.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 6.1.2項(xiàng)目概況 6.1.2.1供配電系統(tǒng)概述 6.1.2.2接入系統(tǒng)初擬方案 6.1.3儲(chǔ)能電站場(chǎng)址選擇 6.1.4電氣主接線 6.1.4.1儲(chǔ)能電站0.4KV側(cè)接線 6.1.4.2站用電源 6.1.5主要設(shè)備選擇 6.1.5.1短路電流及外絕緣水平 6.1.5.20.4kV配電裝置 6.1.5.3電力電纜的選型 6.1.5.4無(wú)功補(bǔ)償裝置 6.1.6電氣設(shè)備布置 6.1.6.1380V成套開(kāi)關(guān)柜 6.1.6.2電纜布置 6.1.7過(guò)電壓保護(hù)及接地 6.1.7.1過(guò)電壓保護(hù) 6.1.7.2接地 6.1.8站用電及照明 6.1.8.1站用電部分 6.1.8.2照明 6.1.9電氣一次設(shè)備材料清單 6.2電氣二次 6.2.1監(jiān)控系統(tǒng) 6.2.1.1光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng) 6.2.1.2儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng) 6.2.2繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置 6.2.3視頻安防系統(tǒng) 6.2.4環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 6.2.5二次設(shè)備布置及等電位接地網(wǎng) 6.2.5.1二次設(shè)備布置 6.2.5.2等電位接地網(wǎng) 6.2.6電氣二次專業(yè)設(shè)備清單 6.3通信系統(tǒng) 6.3.1系統(tǒng)通信 6.4電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置 7總平面布置 8土建設(shè)計(jì) 8.1概述 8.2設(shè)計(jì)依據(jù) 8.3場(chǎng)址自然條件和主要數(shù)據(jù) 8.3.1場(chǎng)址自然條件 8.3.2設(shè)計(jì)主要數(shù)據(jù) 8.3.3設(shè)計(jì)主要建筑材料 8.3.4既有結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 8.3.5建筑物結(jié)構(gòu)安全復(fù)核 8.4光伏陣列支架及基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 8.4.1逆變器 8.4.2集電線路 8.4.3屋面檢修通道 9消防 9.1工程概況和設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 9.2一般設(shè)計(jì)原則 9.3機(jī)電消防設(shè)計(jì)原則 9.4光伏消防設(shè)計(jì)方案 9.4.1水消防 9.4.2消防電氣 9.4.3通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的消防設(shè)計(jì) 9.4.4消防工程主要設(shè)備 9.4.5建筑消防 9.4.6施工消防 9.4.7火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng) 9.5儲(chǔ)能消防設(shè)計(jì)方案 9.5.1消防預(yù)警系統(tǒng)設(shè)備配置 9.5.2消防聯(lián)動(dòng)控制策略 9.5.3消防滅火系統(tǒng) 9.6落實(shí)消防安全責(zé)任 10施工組織設(shè)計(jì) 10.1施工條件 10.1.1場(chǎng)址概況和對(duì)外交通運(yùn)輸 10.1.2施工特點(diǎn)及場(chǎng)地條件 10.1.3施工水電及建材供應(yīng) 10.1.4施工準(zhǔn)備計(jì)劃 10.2施工綜合進(jìn)度及保障措施 10.2.1工程進(jìn)度里程碑 10.2.2綜合勞動(dòng)力和主要工種勞動(dòng)力安排計(jì)劃 10.2.3主要機(jī)具進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃 10.2.4工程進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)施和控制 10.2.5設(shè)備進(jìn)度保證措施 10.2.6施工進(jìn)度保證措施 10.2.7人力資源投入措施 10.2.8雨季施工措施 10.2.9調(diào)試進(jìn)度保證措施 10.3施工總平面布置 10.3.1施工總布置 10.3.2主要設(shè)備安裝 10.4主要施工方案及特殊施工措施 10.4.1施工原則性方案 10.4.2施工工藝流程 10.4.3主要施工方案 10.5施工進(jìn)度表 11環(huán)境保護(hù)與水土保持設(shè)計(jì) 11.1環(huán)境影響分析 11.2環(huán)境保護(hù)投資估算 11.3環(huán)境影響結(jié)論及建議 12勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 12.1設(shè)計(jì)原則與依據(jù) 12.1.1設(shè)計(jì)目的、基本原則 12.1.2設(shè)計(jì)范圍和主要內(nèi)容 12.1.3主要依據(jù)文件 12.1.3.1國(guó)家有關(guān)主要法律、法規(guī)、條例 12.1.3.2設(shè)計(jì)采用的主要技術(shù)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn) 12.2工程勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生危害因素分析 12.2.1工程施工期危害安全與衛(wèi)生的主要因素分析 12.2.2工程運(yùn)行期危害安全與衛(wèi)生的主要因素分析 12.3勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生對(duì)策措施 12.3.1施工期勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生對(duì)策措施 12.3.2運(yùn)行期期勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生對(duì)策措施 12.4安全與工業(yè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置、人員配備及管理制度 12.4.1安全衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置、人員配備及管理制度 12.4.2安全生產(chǎn)監(jiān)督制度 12.4.3消防、防止電氣誤操作、防高空作業(yè)墜落的管理制度 12.4.5事故調(diào)查處理與事故統(tǒng)計(jì)制度 12.5事故應(yīng)急救援預(yù)案 12.5.1事故應(yīng)急預(yù)案的制定原則、基本主要內(nèi)容 12.5.2應(yīng)急預(yù)案編制程序 12.5.3本工程應(yīng)編制的主要事故應(yīng)急救援預(yù)案 12.6投資概算 12.7預(yù)期效果評(píng)價(jià) 13節(jié)能降耗 13.1設(shè)計(jì)依據(jù) 13.2節(jié)能降耗效益分析 13.2.1施工期能耗種類、數(shù)量分析和能耗指標(biāo)分析 13.2.2運(yùn)行期能耗種類、數(shù)量分析和能耗指標(biāo)分析 13.3主要節(jié)能降耗措施 13.3.1電氣設(shè)計(jì)節(jié)能降耗措施 13.3.2建設(shè)管理的節(jié)能措施建議 13.4項(xiàng)目節(jié)能效果分析 13.5結(jié)論及建議 13.5.2建議 14設(shè)計(jì)概算 14.1工程概述 14.2編制原則及依據(jù) 14.3基礎(chǔ)資料 14.3.1主要機(jī)電設(shè)備價(jià)格 14.3.2人工預(yù)算單價(jià) 14.3.3主要材料預(yù)算價(jià)格 14.4費(fèi)率指標(biāo) 14.4.1建筑安裝工程單價(jià)取費(fèi)費(fèi)率 14.4.2其它費(fèi)用計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) 14.4.3價(jià)差預(yù)備費(fèi) 14.4.4建設(shè)期貸款利息 14.5概算表 15財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)與社會(huì)效果分析 15.2光伏財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 15.2.1資金來(lái)源與融資方案 15.2.2總成本費(fèi)用 15.2.3上網(wǎng)電價(jià)及效益計(jì)算 15.2.3.1上網(wǎng)電價(jià) 15.2.3.2銷售收入 15.2.3.3稅金 15.2.3.4銷售利潤(rùn) 15.2.4清償能力分析 15.2.5盈利能力分析 15.2.6生存能力分析 15.2.7敏感性分析 15.2.8財(cái)務(wù)指標(biāo)匯總表 15.3儲(chǔ)能財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 15.4社會(huì)效果分析 15.4.1工程節(jié)能與環(huán)保效益 15.4.2社會(huì)效益 15.5財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)附表 15.5.1投資計(jì)劃與資金籌措表 15.5.2總成本費(fèi)用表 15.5.3利潤(rùn)和利潤(rùn)分配表 15.5.4借款還本付息計(jì)劃表 15.5.5財(cái)務(wù)計(jì)劃現(xiàn)金流量表 15.5.6項(xiàng)目投資現(xiàn)金流量表 15.5.7資產(chǎn)負(fù)債表 15.5.8儲(chǔ)能財(cái)務(wù)分析 15.5.9敏感性分析表 16風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 16.1戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.2市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.2.1限電影響投資收益的風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.2.2電價(jià)變化影響投資收益的風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.2.3因線路工程不能建成導(dǎo)致項(xiàng)目未能按時(shí)并網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.2.4電費(fèi)支付滯后 16.3財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.3.1建設(shè)成本變化的風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.3.2項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本變化的風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.4法律風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.5運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 21416.5.1安全風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施 16.5.2輻照量不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施 16.5.3極端天氣的風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)措施 16.6新冠肺炎疫情風(fēng)險(xiǎn) 16.7設(shè)備價(jià)格上漲風(fēng)險(xiǎn)及措施 第一章：綜合說(shuō)明湖北省石首楚源“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目本項(xiàng)目擬利用楚源高新科技集團(tuán)股份有限公司下屬企業(yè)“湖北鑫慧化工有限公司、湖北華麗染料工業(yè)有限公司、荊源化工機(jī)械包裝制造有限公司”辦公區(qū)屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面及廠區(qū)內(nèi)空閑建設(shè)用地，建設(shè)“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的光伏電站，規(guī)劃裝機(jī)容量12兆瓦；同時(shí)安裝3MW/6MWh儲(chǔ)能電站，用以削峰填谷，峰谷套利。楚源高科公司“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：1)分布式光伏電站楚源集團(tuán)三個(gè)廠區(qū)辦公區(qū)及倉(cāng)庫(kù)屋面可利用面積約為6萬(wàn)平方米，辦公區(qū)廠房結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，廠區(qū)內(nèi)閑置建設(shè)用地面積約為6萬(wàn)平方米，計(jì)劃光伏裝機(jī)容量12MW。2)儲(chǔ)能電站用以“削峰填谷”的儲(chǔ)能配置3MW/6MWh。荊州市位于湖北省中南部、長(zhǎng)江中游、江漢平原腹地，介于東經(jīng)111°15’～114°05′,北緯29°26′～31°37′。東依武漢市漢南區(qū)，東南隔江與咸寧市嘉魚縣、赤壁市相望；南濱江與湖南省岳陽(yáng)市為鄰，與益陽(yáng)市、常德市接壤；西連石首市的石首市、枝江市、宜都市、五峰縣，北接荊門市、潛江市、仙桃市。轄區(qū)東西最大橫距約274.8千米，南北最大縱距約130.2千米，夾江呈帶狀分布。長(zhǎng)江自西向東橫貫全市，境內(nèi)全長(zhǎng)301千米。石首市，湖北省轄縣級(jí)市，由荊州市代管。地處長(zhǎng)江中游岸邊，兩湖平原(江漢平華容、北抵江陵、東靠本省監(jiān)利、西接公安。截至2010年，全市國(guó)土面積1427平方公場(chǎng)址西鄰長(zhǎng)江，東側(cè)有棗石高速，南側(cè)有東方大道通過(guò)。本項(xiàng)目的設(shè)備以及施工條件運(yùn)輸可以通過(guò)附近的高速公路及城市道路進(jìn)行運(yùn)輸。湖北華麗染料業(yè)有限公合湖北楚源高新化工股份有限公言湖北楚源集團(tuán)圖1.1-1工程地理位置示意圖1.2太陽(yáng)能資源及峰谷電價(jià)差湖北省太陽(yáng)能資源較為豐富，各地年太陽(yáng)總輻射量在3450～4800MJ/m2之間，年日照時(shí)數(shù)在1100～2000h之間，年日照百分率在26%～46%之間，通過(guò)換算可得到年峰值日照時(shí)數(shù)在960～1330h之間。湖北各地太陽(yáng)總輻射量空間分布總體上呈現(xiàn)兩大特點(diǎn)：北多南少，以西部山區(qū)最顯著,其南北相差約1200MJ/m2,而中東部變化相對(duì)較??；同緯度相比，平原多，山區(qū)少。為太陽(yáng)能資源分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)分析結(jié)果，場(chǎng)址區(qū)域多年太陽(yáng)輻照量為4354.5MJ/m2,太陽(yáng)能資源等級(jí)屬于C類“一般”,資源穩(wěn)定為為0.42,屬于B類“穩(wěn)定”,太陽(yáng)能資源直射比為0.53,屬于B類“高”。綜合來(lái)看，場(chǎng)址區(qū)域太陽(yáng)能資源具備一定的開(kāi)發(fā)前景。湖北省分時(shí)電度用電價(jià)格在組度用電價(jià)格基上根據(jù)《省發(fā)改委關(guān)于湖北電網(wǎng)2020-2022年和售電有關(guān)事項(xiàng)的知》(改(22)439號(hào))文件規(guī)定形成。時(shí)段劃分；尖峰時(shí)段20:00-22:00;高峰時(shí)段9:00-15:00;平時(shí)段7:00-9:00、15:00-20:00谷時(shí)段23:00次日7:00?；A(chǔ)電價(jià)；電度用電價(jià)格扣除政府性基金及附加，作為峰谷分時(shí)電計(jì)算的基礎(chǔ)電加：高峰電價(jià)=基礎(chǔ)電價(jià)×149%+政府性基金及附加；低谷電價(jià)=基礎(chǔ)電價(jià)×48%+政府性基湖北省單一制10KV的尖峰與低谷電價(jià)差價(jià)在1.075元/kWh,峰谷電價(jià)差較大，有利于儲(chǔ)能的安裝。用電分類電壓等級(jí)電度用電價(jià)格(元/千瓦時(shí))其中客(密)量用電價(jià)格代理購(gòu)電價(jià)格電度輸配電價(jià)政府性基金及附加最大雷量(元/千瓦·月)變壓器容量(元/千伏安·月)用電單一制不滿1千伏0.73760.46300.22940.04521~10千伏0.71760.20940.045235千伏0.69760.18940.0452兩部制1^10千伏0.65360.14540.015235千代0.63380.12560.0452110千伏0.61570.10750.0452220千伏及以上0.59670.08850.0452圖1.2-1湖北省電價(jià)情況電價(jià)圖1.2-2湖北省電價(jià)情況柱狀圖本工程為“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”光伏電站工程，建設(shè)地點(diǎn)為廠區(qū)建設(shè)用地，混凝土屋面與彩鋼瓦屋面，因此對(duì)地基承載力要求較低，地質(zhì)資料參考原廠房建設(shè)時(shí)的地勘報(bào)告。本光伏發(fā)電工程位于湖北省石首市，工程主要任務(wù)是發(fā)電，采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式，根據(jù)湖北省和石首市的電力供應(yīng)和框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，本光伏電站供電范圍擬定為石首市電網(wǎng)。本項(xiàng)目擬利用楚源高新科技集團(tuán)股份有限公司下屬企業(yè)“湖北鑫慧化工有限公司、湖北華麗染料工業(yè)有限公司、荊源化工機(jī)械包裝制造有限公司”辦公區(qū)屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面及廠區(qū)內(nèi)空閑建設(shè)用地建設(shè)分布式光伏項(xiàng)目，總面積約為12萬(wàn)m2,工程設(shè)計(jì)安裝21819廠區(qū)內(nèi)建設(shè)用地用于建設(shè)儲(chǔ)能電站，用以“削峰填谷”,儲(chǔ)能配置3磷酸鐵鋰電池柜、控制柜等，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)視、測(cè)量、控制。1.5系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量測(cè)算本項(xiàng)目為”源網(wǎng)荷儲(chǔ)”光儲(chǔ)項(xiàng)目，擬利用楚源高新科技集團(tuán)股份有限公司下屬企業(yè)“湖北鑫慧化工有限公司、湖北華麗染料工業(yè)有限公司、荊源化工機(jī)械包裝制造有限公司”辦公區(qū)屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面及廠區(qū)內(nèi)空閑建設(shè)用地分布式光伏項(xiàng)目和儲(chǔ)能電站項(xiàng)目。建設(shè)用地與屋頂總面積約為12萬(wàn)m2,工程設(shè)計(jì)安裝21819塊550W單晶硅光伏組件，裝機(jī)容量為12MWp。光伏方陣采用整體沿著屋面坡度布置原則。所有發(fā)電單元采用組串逆變，采用低壓并網(wǎng)。項(xiàng)目共計(jì)安裝90臺(tái)110kW組串式逆變器。預(yù)計(jì)光伏電站首年發(fā)電量為1204.8萬(wàn)kWh,首年利用小時(shí)984h。年均發(fā)電量為1126.2萬(wàn)kWh,年均利用小時(shí)918h。結(jié)合廠區(qū)實(shí)際用電負(fù)荷及變壓器設(shè)備型號(hào)，本項(xiàng)目擬建設(shè)3以3套40尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱，每個(gè)集裝箱容量為1限公司、湖北華麗染料工業(yè)有限公司、荊源化工機(jī)械包裝制造有限公司”辦公區(qū)屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面及廠區(qū)內(nèi)空閑建設(shè)用地，配置消防、暖通、照明等系統(tǒng)。工程設(shè)計(jì)配置280Ah電芯6804個(gè)，以1P14S的形式成組，共計(jì)組串電池PACK486個(gè)，500kW儲(chǔ)能變流器6臺(tái)，采用低壓并網(wǎng)方式并網(wǎng)。根據(jù)湖北省電價(jià)情況，儲(chǔ)能設(shè)計(jì)1充1放，在23:00-7:00時(shí)間段以0.2C進(jìn)行充電，充電時(shí)長(zhǎng)5-6小時(shí)；在20:00-22:00時(shí)間段以0.5C進(jìn)行放電，放電時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)。儲(chǔ)能首年充/放電量176.6萬(wàn)KWh,年均充/放電量157萬(wàn)kWh。本項(xiàng)目光伏采用分塊發(fā)電、逆變和就近低壓400V并網(wǎng)方案，每個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電單元的電池組件采用串并聯(lián)的方式組成多個(gè)太陽(yáng)能電池陣列，以“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的形式并入電網(wǎng)(最終電力接入方案以供電部門批復(fù)為準(zhǔn))。本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能采用逆變和就近低壓400V并網(wǎng)方案，每個(gè)電池采用串并聯(lián)的方式組成本項(xiàng)目采用逆變及變流設(shè)備及并網(wǎng)設(shè)備集中控制方式，在并網(wǎng)點(diǎn)單獨(dú)配置一套并網(wǎng)裝置，具備遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)及網(wǎng)絡(luò)通信等功能，實(shí)時(shí)采集并網(wǎng)運(yùn)行信息，并上傳至地調(diào)部門。本項(xiàng)目另設(shè)置集中控制室，對(duì)光伏電站數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。本項(xiàng)目為屋面光伏電站，其主要土建工程有儲(chǔ)能集裝箱基礎(chǔ)、并網(wǎng)柜基礎(chǔ)等土建工程。光伏支架的形式：廠區(qū)內(nèi)的彩鋼瓦屋面采取平鋪安裝。對(duì)重要設(shè)備采用相應(yīng)的消防措施，做到防患于未然。本項(xiàng)目消防總體設(shè)計(jì)采用綜合消防技術(shù)措施，從防火、監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制、滅火、排煙、逃生等各方面入手，力爭(zhēng)減少火災(zāi)時(shí)人員的安全疏散；根據(jù)生產(chǎn)重要性和火災(zāi)危險(xiǎn)性程度配置消防設(shè)施和器材，本光伏電站按規(guī)范配置手提式滅火器等設(shè)施，消防報(bào)警系統(tǒng)與原建筑消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。建筑結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料等均須滿足防火要求；光伏電纜采用耐火、阻燃型電纜；本光伏電站內(nèi)重要場(chǎng)所均設(shè)有通信電話。儲(chǔ)能部分消防總體要求：必須滿足GB51048-2014《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB/T36558-2018《電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》、TCEC373-2020《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)條款及要求。配置探測(cè)器、預(yù)警主機(jī)、聲光報(bào)警器、操作開(kāi)關(guān)、后臺(tái)主機(jī)等設(shè)備。同時(shí)具備消防聯(lián)動(dòng)控制策略，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)控制消防的動(dòng)作。儲(chǔ)能消防聯(lián)動(dòng)控制分為自動(dòng)控制方式、遠(yuǎn)程控制方式以及現(xiàn)場(chǎng)控制方式，滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)應(yīng)根據(jù)“先斷電、后滅火”的原則，先行斷開(kāi)艙級(jí)匯流柜直流開(kāi)關(guān)和簇級(jí)繼電器后，方可啟動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。施工用電、用水直接由原園區(qū)接引，施工所需碎石、砂、水泥等建筑材料，可在園區(qū)周邊購(gòu)進(jìn)，汽車運(yùn)輸運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。光伏組件、逆變器、匯流箱等設(shè)備體積小、重材料堆放場(chǎng)占地；可在園區(qū)內(nèi)空地設(shè)置小面積的材料堆放場(chǎng)、鋼結(jié)構(gòu)及木材加工場(chǎng)、施本著精干、統(tǒng)一、高效的原則，根據(jù)光伏試驗(yàn)電站生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需要，且體現(xiàn)現(xiàn)代化電廠運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)置光伏電站的管理機(jī)構(gòu)，實(shí)行企業(yè)管理。1.11環(huán)境保護(hù)與水土保持設(shè)計(jì)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容為太陽(yáng)能光伏發(fā)電站和儲(chǔ)能電站，由于太陽(yáng)能和電化學(xué)儲(chǔ)能屬清潔可再生能源，故項(xiàng)目建成后，基本無(wú)“三廢”產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境的影響甚微。在施工過(guò)程中將采取灑水等措施，盡量降低空氣中顆粒物的濃度。對(duì)施工廢水進(jìn)行收集，在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖簡(jiǎn)易池子對(duì)泥漿水進(jìn)行沉淀處理，處理后尾水全部予以回用。施工期施工人員日常生活污水排放量較小，在施工人員臨時(shí)居所處建設(shè)臨時(shí)化糞池一座，生活污水經(jīng)化糞池處理后回用，對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生大的影響。施工噪聲主要來(lái)自于施工機(jī)械以及運(yùn)輸車輛。本工程施工作業(yè)遠(yuǎn)離居民聚集區(qū)，因此施工期噪聲對(duì)外界影響很小。工程施工期較短，本項(xiàng)目短暫的施工噪聲不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。從環(huán)境保護(hù)角度分析，工程建設(shè)無(wú)制約性因素，工程建設(shè)是可行的。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，針對(duì)工程建設(shè)過(guò)程中對(duì)自然地表的擾動(dòng)采取相應(yīng)的工程措施、綠化措施、以及臨時(shí)防護(hù)措施，能有效地控制工程建設(shè)過(guò)程中和光伏電場(chǎng)運(yùn)行期間產(chǎn)生的水土流失，從水土保持的角度分析，工程建設(shè)是可行的。1.12勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生遵循國(guó)家已經(jīng)頒布的政策，貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主”的方針，在設(shè)計(jì)中結(jié)合工程實(shí)際，采用先進(jìn)的技術(shù)措施和可靠的防范手段，確保工程投產(chǎn)后符合勞動(dòng)安全及工業(yè)衛(wèi)生的要求，保障勞動(dòng)者在生產(chǎn)過(guò)程中的安全與健康。通過(guò)對(duì)施工期存在的防雷防電等工作可能存在的危害因素，對(duì)運(yùn)行期可能存在的防火防爆、電氣傷害、機(jī)械傷害、電磁輻射等可能存在的危害因素進(jìn)行分析，提出相應(yīng)對(duì)策，并成立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)和應(yīng)急預(yù)案。對(duì)光儲(chǔ)沖的施工和安全運(yùn)行提供的良好生產(chǎn)條件，有助于減少生產(chǎn)人員錯(cuò)誤操作而導(dǎo)致安全事故及由于運(yùn)行人員處理事故不及時(shí)而導(dǎo)致設(shè)備損壞和事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，最大限度保障生產(chǎn)的安全運(yùn)行。本工程采用綠色能源-太陽(yáng)能，并在設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)可行的節(jié)電、節(jié)水及節(jié)約原材設(shè)備和材料選擇、建筑結(jié)構(gòu)等方面，充分考慮了節(jié)能的要求。通過(guò)貫徹落實(shí)各項(xiàng)節(jié)能措施，本工程節(jié)能指標(biāo)滿足國(guó)家有關(guān)規(guī)定的要求。本項(xiàng)目建成后，運(yùn)行期年平均發(fā)電量按1126.2萬(wàn)kWh/年計(jì)算，平均每年節(jié)約0.34萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳約0.93萬(wàn)噸，氮氧化物1.71噸，二氧化硫1.13噸。光伏電站的建設(shè)替代燃煤電廠的建設(shè)，可達(dá)到充分利用可再生能源、節(jié)約不再生化石資源的目的，將大大減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還可節(jié)約大量淡水資源，對(duì)改善大氣環(huán)境有積極的作用?？梢?jiàn)光伏電站建設(shè)對(duì)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)、減少大氣污染具有積極的作用，并有明顯的節(jié)能、環(huán)境和社會(huì)效益。本工程將是一個(gè)環(huán)保、低耗能、節(jié)約型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目。本工程設(shè)計(jì)概算依據(jù)國(guó)家、部門及湖北省現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定、定額、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行編制。設(shè)備、材料等價(jià)格按湖北省石首市2022年8月價(jià)格水平計(jì)算。本工程光伏部分靜態(tài)投資5129.12萬(wàn)元，單位千瓦靜態(tài)投資為4274.11元/kW;工程動(dòng)態(tài)投資5216.97萬(wàn)元，單位千瓦動(dòng)態(tài)投資4347.31元/kW。其中設(shè)備及安裝工程3543.1萬(wàn)元，建筑工程602.52萬(wàn)元，其他費(fèi)用462.94萬(wàn)元，基本預(yù)備費(fèi)100.57萬(wàn)元，建設(shè)期利息87.84萬(wàn)元。本工程儲(chǔ)能測(cè)算總投資約為991.03萬(wàn)元，每瓦時(shí)投資為1.65元。其中設(shè)備費(fèi)用996.03萬(wàn)元，其他費(fèi)用25萬(wàn)元。1.15財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)及社會(huì)效果分析本工程光伏部分靜態(tài)投資5129.12萬(wàn)元，單位千瓦靜態(tài)投資為4274.11元/kW。本項(xiàng)目運(yùn)行期電價(jià)自發(fā)自用部分為0.53元/kWh,余電上網(wǎng)部分按湖北省脫硫煤標(biāo)桿電價(jià)0.4161元/kWh和借款還貸期15年進(jìn)行測(cè)算，項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為7.6%(稅后，下同),資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為13.35%,投資回收期為11.44年，總投資收益率為5.85%,項(xiàng)目資本金凈利潤(rùn)率為12.79%。項(xiàng)目資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(13.35%)高于資本金基準(zhǔn)收益率(8%),因此，該項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)可行。本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能測(cè)算總投資約為991.03萬(wàn)元，每瓦時(shí)投資為1.65元。其中設(shè)備費(fèi)用936.8萬(wàn)元，其他費(fèi)用54.23萬(wàn)元。峰谷差度電電價(jià)以0.72元/kWh結(jié)算。運(yùn)營(yíng)期總收入約為3293.79萬(wàn)元，年均收入131.75萬(wàn)元。儲(chǔ)能電站投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為9.261%,項(xiàng)目回收期為12.47年，壽命周期內(nèi)第15年需更換電池一次，換電池成本為0.8元/Wh。綜上所述，本項(xiàng)目財(cái)務(wù)可行。1)工程場(chǎng)址區(qū)域多年平均年總太陽(yáng)輻照量為4354.5MJ/m2,太陽(yáng)能資源豐富，具有一定的開(kāi)發(fā)前景。2)本工程設(shè)計(jì)安裝21819塊550Wp單晶硅光伏組件，總裝機(jī)容量12MWp。預(yù)計(jì)光伏電站首年發(fā)電量為1202.3萬(wàn)kWh,首年利用小時(shí)984h。年均發(fā)電量為1126.2萬(wàn)kWh,年均利用小時(shí)918h。3)本工程光伏部分靜態(tài)投資5129.12萬(wàn)元，單位千瓦靜態(tài)投資為4274.11元/kW;工程動(dòng)態(tài)投資5216.97萬(wàn)元，單位千瓦動(dòng)態(tài)投資4347.31元/kW。4)光伏項(xiàng)目運(yùn)行期電價(jià)自發(fā)自用部分為0.53元/kWh(扣除過(guò)網(wǎng)費(fèi)后為0.6元/kWh),余電上網(wǎng)部分按湖北省脫硫煤標(biāo)桿電價(jià)0.4161元/kWh(自發(fā)自用比例90%,綜合電價(jià)折合0.5816元/kWh),和借款還貸期15年進(jìn)行測(cè)算，項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為7.6%(稅后，下同),資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為13.35%,投資回收期為11.44年，總投資收益率為5.85%,項(xiàng)目資本金凈利潤(rùn)率為12.79%。項(xiàng)目資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(13.35%)高于資本金基準(zhǔn)收益率(8%)5)湖北省單一制10kV的尖峰與低谷電價(jià)差價(jià)在1.075元/kWh,峰谷電價(jià)差較大，有利于儲(chǔ)能的安裝。儲(chǔ)能按照0.72元/kWh的電價(jià)差進(jìn)行售電。具有較高的收益價(jià)值，同時(shí)進(jìn)行削峰填谷，減緩電網(wǎng)負(fù)荷壓力。6)本工程儲(chǔ)能部分總投資約為991.03萬(wàn)元，投資成本為1.65元/Wh,25年壽命周期內(nèi)第15年需更換電池一次，換電池成本為0.8元/Wh。7)本工程安裝280Ah電芯6804個(gè)，以1P14S的形式成組，共計(jì)組串電池PACK486個(gè)，500kW儲(chǔ)能變流器6臺(tái)，采用低壓并網(wǎng)方式并網(wǎng)。儲(chǔ)能設(shè)計(jì)1充1放，在23:00-7:00時(shí)間段以0.2C進(jìn)行充電，充電時(shí)長(zhǎng)5-6小時(shí)；在20:00-22:00時(shí)間段以0.5C進(jìn)行放電，放電時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)。儲(chǔ)能首年充/放電量176.6萬(wàn)KWh,年均充/放電量157萬(wàn)kWh。8)儲(chǔ)能項(xiàng)目總投資約為991.03萬(wàn)元，每瓦時(shí)投資為1.65元，峰谷差度電電價(jià)以0.72元/kWh結(jié)算。運(yùn)營(yíng)期總收入約為3293.79萬(wàn)元，年均收入131.75萬(wàn)元。儲(chǔ)能電站投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為9.261%,項(xiàng)目回收期為12.47年，壽命周期內(nèi)第15年需更換電池一次，換電池成本為0.8元/Wh。9)工程具備較好的節(jié)能和環(huán)保效益本項(xiàng)目建成后，運(yùn)行期年平均發(fā)電量按1126.2萬(wàn)kWh/年計(jì)算，平均每年節(jié)約0.34萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳約0.93萬(wàn)噸，氮氧化物1.71噸，二氧化硫1.13噸。綜上所述，本工程所在區(qū)域太陽(yáng)能資源豐富，對(duì)外交通便利，并網(wǎng)條件好，是建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的較好的場(chǎng)址。本工程所在地具有較大的峰谷電價(jià)差，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，本工程的開(kāi)發(fā)符合可持續(xù)發(fā)展的原則和我國(guó)能源發(fā)展政策方針，有利于緩解環(huán)境保護(hù)壓力，對(duì)于帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展將起到積極作用。因此，建議在可行性研究審查工作完成后，積極開(kāi)展施工前的其它準(zhǔn)備工作，爭(zhēng)取工程能早日開(kāi)工建設(shè)投產(chǎn)。表1.17-1工程特性表1一、光伏發(fā)電工程站址概況單位數(shù)量備注裝機(jī)容量MWp屋面面積12萬(wàn)緯度(北緯)經(jīng)度(東經(jīng))年總輻射量二、主要?dú)庀笠囟嗄昶骄鶜鉁亍娑嗄陿O端最高溫度℃多年極端最低溫度℃多年平均降水量mm最大風(fēng)速m/s年平均雷暴日最大覆冰厚度mm年平均相對(duì)濕度%三、主要設(shè)備編號(hào)名稱單位數(shù)量備注1.光伏組件(型號(hào)：?jiǎn)尉Ч桦姵?50Wp)峰值功率Wp開(kāi)路電壓VocV短路電流IscA工作電壓VmmptV工作電流ImmptA峰值功率溫度系數(shù)%/K開(kāi)路電壓溫度系數(shù)%/K短路電流溫度系數(shù)%/K10年功率衰降%25年功率衰降%外形尺寸Mm2256/1133/35重量數(shù)量塊2.逆變器(型號(hào)：110kW)額定輸出功率最大輸出功率最大效率%中國(guó)效率%最大輸入電壓V滿載MPPT電壓范圍V最大輸出電流A最大輸入路數(shù)輸出電壓頻率功率因數(shù)范圍寬/高/厚Mm重量工作溫度范圍-30℃~60℃數(shù)量臺(tái)3.儲(chǔ)能電芯標(biāo)準(zhǔn)容量Ah工作電壓V-20～0℃電池內(nèi)阻工作溫度(充℃工作溫度(放℃電池重量自放電%≤3.5%/月電池尺寸Mm207.3×173.8×71.8標(biāo)準(zhǔn)充電倍率C標(biāo)準(zhǔn)充電電壓V標(biāo)準(zhǔn)充電模式0.5C恒流持續(xù)充電至單體電池最大3.65V,然后在常壓3.65V下恒壓持續(xù)充電直至電流下限0.05C標(biāo)準(zhǔn)充電溫度℃絕對(duì)充電溫度℃絕對(duì)充電電壓V標(biāo)準(zhǔn)放電倍率C放電截止電壓VV-20～0℃標(biāo)準(zhǔn)放電溫度℃絕對(duì)放電溫度℃循環(huán)壽命壓力下數(shù)量個(gè)4.儲(chǔ)能變流器額定輸出功率接線方式三相四線輸出過(guò)載能力允許電網(wǎng)電壓V允許電網(wǎng)頻率總諧波畸形率電壓紋波系數(shù)功率因數(shù)直流最大輸入功率直流電壓范圍V直流輸入路數(shù)最大轉(zhuǎn)換效率尺寸mm2200*2160*800重量冷卻方式風(fēng)冷數(shù)量臺(tái)65并網(wǎng)回路數(shù)、電壓等級(jí)0.4kV并網(wǎng)點(diǎn)回6、光伏發(fā)電量年均發(fā)電量萬(wàn)kWh25年總發(fā)電量萬(wàn)kWh7、儲(chǔ)能充/放電量年均充/放電量萬(wàn)kWh25年總充/放電量萬(wàn)kWh備注：儲(chǔ)能電站在15年后更換一次電池8、光伏概算指標(biāo)編號(hào)名稱單位數(shù)量1靜態(tài)總投資萬(wàn)元2動(dòng)態(tài)投資萬(wàn)元3單位千瓦靜態(tài)投資4單位千瓦動(dòng)態(tài)投資5設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元6建筑工程萬(wàn)元7其他費(fèi)用萬(wàn)元8基本預(yù)備費(fèi)萬(wàn)元9建設(shè)期利息萬(wàn)元9、儲(chǔ)能概算指標(biāo)1總投資萬(wàn)元2設(shè)備及安裝工程萬(wàn)元3其它費(fèi)用萬(wàn)元4換電池時(shí)間年5換電池成本元/Wh10、光伏經(jīng)濟(jì)指標(biāo)編號(hào)名稱單位數(shù)量1經(jīng)營(yíng)期1~25年平均電價(jià)(稅前)元2經(jīng)營(yíng)期1~25年平均電價(jià)(稅后)元3投資回收期(不含建設(shè)期)年4資本金財(cái)務(wù)收益(稅前)%11、儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)編號(hào)名稱單位數(shù)量1經(jīng)營(yíng)期125年平均電價(jià)(稅前)元2經(jīng)營(yíng)期1~25年平均電價(jià)(稅后)元3投資回收期(不含建設(shè)期)年4資本金財(cái)務(wù)收益(稅前)%第二章：太陽(yáng)能資源及峰谷電價(jià)差2太陽(yáng)能資源及峰谷電價(jià)差2.1.1中國(guó)太陽(yáng)能資源概況地球上太陽(yáng)能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。資源豐度一般以全年總輻射量和全年日照總時(shí)數(shù)表示。就全球而言，美國(guó)西南部、非洲、澳大利亞、中國(guó)西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時(shí)數(shù)最大，為世界太陽(yáng)能資源最豐富地區(qū)。我國(guó)屬太陽(yáng)能資源豐富的國(guó)家之一，全國(guó)總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000根據(jù)中國(guó)氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心，利用700多個(gè)地面氣象站，觀測(cè)資料計(jì)算了全國(guó)的總輻射情況和直接輻射，初步更新我國(guó)太陽(yáng)能資源的時(shí)空分布特征，并進(jìn)一步簡(jiǎn)要分析了云、氣溶膠和水汽等相關(guān)要素的影響得到的數(shù)據(jù)如下：圖2.1-1中國(guó)總輻射分布圖圖2.1-2中國(guó)近30年年平均直接輻射分布圖圖2.1-3中國(guó)年均日照時(shí)數(shù)圖我國(guó)太陽(yáng)能資源分布的主要特點(diǎn)有：太陽(yáng)能的高值中心和低值中心都處在北緯22°~310°這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽(yáng)年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，而且除西藏和新疆兩個(gè)自治區(qū)外，基本上是南部低于北部；由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多，在北緯30°~40°地區(qū)，太陽(yáng)能的分布情況與一般的太陽(yáng)能隨緯度而變化的規(guī)律相反，太陽(yáng)能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加33。6,47”,東鄰安徽，南界江西、湖南，西連重慶，西北與陜西接壤，北與河南毗鄰。東西長(zhǎng)約740公里，南北寬約470公里，總面積18.59萬(wàn)平方公里，地貌類型多樣，山地、丘陵、崗地和平原兼?zhèn)?，其中山地?6%,丘陵占24%,平原湖區(qū)占20%。湖北太陽(yáng)能資源南部少北部多，同緯度相比，山區(qū)少，平原相對(duì)較多；太陽(yáng)能資源夏季最豐富，尤其是8月份太陽(yáng)總輻射量、日照時(shí)數(shù)、晴天日數(shù)等均為全年最高，湖北東部秋季大氣層結(jié)穩(wěn)定，太陽(yáng)能資源僅次于夏季，冬季雖然晴天較多，但由于太陽(yáng)直射南半球，晝短夜長(zhǎng)，總輻射量全年最低。如圖2.1-3所示，湖北省太陽(yáng)能資源較為豐富，各地年太陽(yáng)總輻射量在3450～4800MJ/m2之間，年日照時(shí)數(shù)在1100～2000h之間，年日照百分率在26%～46%之間，通過(guò)換算可得到年峰值日照時(shí)數(shù)在960～1330h之間。湖北各地太陽(yáng)總輻射量空間分布總體上呈現(xiàn)兩大特點(diǎn)：北多南少，以西部山區(qū)最顯著,其南北相差約1200MJ/m2,而中東部變化相對(duì)較??；同緯度相比，平原多，山區(qū)少。年太陽(yáng)總輻射量高值區(qū)主要分布在三北崗地(鄂東北、鄂西北、鄂北)和鄂東南、江漢平原北部區(qū)域，低值區(qū)主要集中于鄂西南山區(qū)(含三峽河谷)。湖北省太陽(yáng)總輻射主要集中在7、8月份，占全年總輻射的25%左右，日照時(shí)數(shù)同樣占全年25%左右。7、8月是全省全年最熱的月份，全年用電的高峰，從天氣條件來(lái)為太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)提供了天然的優(yōu)越條件。根據(jù)氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià)方法》(QX/T89-2018),太陽(yáng)能資源劃分為四類，詳見(jiàn)表2.1-1;根據(jù)其分類方法，湖北省除鄂西南南部外，絕大部分地區(qū)屬于太陽(yáng)能資源豐富區(qū)(即太陽(yáng)總輻射量在1050圖2.1-3湖北省年太陽(yáng)總輻射分布圖2.2項(xiàng)目所在地氣象條件荊州市位于湖北省中南部、長(zhǎng)江中游、江漢平原腹地，介于東經(jīng)111°15′~114°05′,北緯29°26′～31°37′。東依武漢市漢南區(qū)，東南隔江與咸寧市嘉魚縣、赤壁市相望；南濱江與湖南省岳陽(yáng)市為鄰，與益陽(yáng)市、常德市接壤；西連石首市的石首千米，南北最大縱距約130.2千米，夾江呈帶狀分布。長(zhǎng)江自西向東橫貫全市，境內(nèi)全長(zhǎng)301千米。石首市，湖北省轄縣級(jí)市，由荊州市代管。地處長(zhǎng)江中游岸邊，兩湖平原(江漢平華容、北抵江陵、東靠本省監(jiān)利、西接公安。截至2010年，全市國(guó)土面積1427平方公石首市處于中緯度地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，四季分明，雨熱同季，兼有南北過(guò)渡的特點(diǎn)。石首歷年平均氣溫16.6。命極端最高氣溫為40.9。。(1966年8月4日),極端最低氣溫為-15.6。。(1977年1月30日);歷年平均日照時(shí)數(shù)為1701.6小時(shí)；年平均降水量為992.1毫米；年平均蒸發(fā)量為1364.7毫米；石首市年最多風(fēng)向?yàn)槲魑鞅憋L(fēng)。影響石首地區(qū)的氣象災(zāi)害種類主要有暴雨洪澇、干旱、雷電、大風(fēng)、寒潮、霜凍、大霧等。表2.2-1石首市氣象要素統(tǒng)計(jì)表單位數(shù)值多年平均氣溫極端最高氣溫極端最低氣溫C多年平均降水量mm最大風(fēng)速年平均雷暴日數(shù)最大覆冰厚度mm年平均相對(duì)濕度%石首地區(qū)對(duì)光伏電站的設(shè)備選型及運(yùn)行的主要?dú)夂蛞蛩匕ǜ邷?、低溫凍害、大風(fēng)、雨雪、雷暴以及霧霾等。石首市年平均氣溫16.6℃,極端最高氣溫為40.9℃,極端最低氣溫為-15.6攝氏度。本工程選用的光伏組件的工作溫度范圍為-40℃一85℃,正常情況下，電池組件的板面工作溫度要比當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度高出10℃~30℃左右。從石首地區(qū)的氣溫?cái)?shù)據(jù)可以看出，本工程太陽(yáng)能電池組件的工作溫度可控制在其允許范圍以內(nèi)，但在電池組件串并聯(lián)組合中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣溫情況進(jìn)行溫度修正計(jì)算，以確保系統(tǒng)有較高的運(yùn)行效率。光伏組件的設(shè)計(jì)溫度一般為25℃,溫度過(guò)高會(huì)造成組件輸出功率降低，本項(xiàng)目選用單晶硅光伏組件，其峰值功率的溫度系數(shù)為-0.35%/℃,在計(jì)算光伏電站的發(fā)電量時(shí)，要考慮溫度因素帶來(lái)的效率折減；同時(shí)，對(duì)于電站內(nèi)的其他電氣設(shè)備，也應(yīng)控制其工作溫度保持在允許工作溫度范圍內(nèi)。石首地區(qū)多年平均風(fēng)速2.2m/s,極大風(fēng)速為26.3m/s,當(dāng)光伏組件周圍的空氣處于但是鋪設(shè)光伏組件的面積較大，風(fēng)速過(guò)高時(shí)，必須考慮風(fēng)荷載的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取一定的抗風(fēng)措施。降雨對(duì)電池組件的發(fā)電效率影響不大，對(duì)電池組件發(fā)電效率造成影響的主要是降雪，在降雪天氣時(shí)應(yīng)及時(shí)清掃電池板。項(xiàng)目所在地多年平均雷暴日數(shù)為49.5天，雷暴日數(shù)較多，屬于多雷暴區(qū)，是當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的自然災(zāi)害之首，雷暴主要出現(xiàn)在春季和夏季。本項(xiàng)目擬選用的光伏組件采取了嚴(yán)格的抗冰雹、抗霜凍設(shè)計(jì)，滿足室外安裝的使用要求，同時(shí)在光伏陣列的設(shè)計(jì)時(shí)，做相應(yīng)的防雷保護(hù)裝置設(shè)計(jì)，以保證光伏組件安全。2.3項(xiàng)目所在地太陽(yáng)能資源分析本階段暫未收集到附近氣象站太陽(yáng)能輻射觀測(cè)數(shù)據(jù)，因此暫用光伏行業(yè)通用的NASA、Meteonotm、Solargis衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為本階段的太陽(yáng)能資源分析數(shù)據(jù)，基于《太陽(yáng)2.3.2NASA太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)根據(jù)收集到的場(chǎng)址區(qū)域NASA太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)，場(chǎng)址多年平均各月水平太陽(yáng)輻照量統(tǒng)計(jì)年內(nèi)成果變化見(jiàn)表2.3-1和圖2.3-1。表2.3-1場(chǎng)址各月水平太陽(yáng)輻照量(NASA)月份太陽(yáng)輻照量月份10月11月12月年總量太陽(yáng)輻照量圖2.3-1場(chǎng)址各月水平太陽(yáng)輻照量(NASA)2.3.3Meteonorm太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)根據(jù)收集到的場(chǎng)址區(qū)域Metenorm太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)，場(chǎng)址多年平均各月水平太陽(yáng)輻照量統(tǒng)計(jì)年內(nèi)成果變化見(jiàn)表2.3-2和圖2.3-2。表2.3-2場(chǎng)址各月水平太陽(yáng)輻照量(Meteonorm)月份太陽(yáng)輻照量月份10月11月12月年總量太陽(yáng)輻照量圖2.3-2場(chǎng)址各月水平太陽(yáng)輻照量(Meteonorm)經(jīng)Meteonorm統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，場(chǎng)址多年平均水平太陽(yáng)輻照量為4015.2MJ/m2,場(chǎng)址各月平均水平太陽(yáng)輻照量在178.5MJ/m2—502.7MJ/m2之間變化。其中，5月一8月較高，均高于400MJ/m2,7月最高為502.7MJ/m2;11月一次年2月較低，均在260MJ/m2以下，1月最低為178.5MJ/m2。2.3.4Solargis太陽(yáng)能輻射數(shù)據(jù)根據(jù)收集到的場(chǎng)址區(qū)域Solargis太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)，場(chǎng)址多年平均各月水平太陽(yáng)輻照量統(tǒng)計(jì)年內(nèi)成果變化見(jiàn)表2.3-3和圖2.3-3。表2.3-3場(chǎng)址各月水平太陽(yáng)輻照量(Solargis)月份太陽(yáng)輻照量月份10月11月12月年總量太陽(yáng)輻照量圖2.3-3場(chǎng)址各月水平太陽(yáng)輻照量(Solargis)經(jīng)Soargis統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，場(chǎng)址多年平均水平太陽(yáng)輻照量為4354.5MJ/m2,場(chǎng)址各月平均水平太陽(yáng)輻照量在226.1MJ/m2~325.5MJ/m2之間變化。其中，5月一8月較高，均高于500MJ/m2,7月最高為325.5MJ/m2;12月一次年2月較低，均在300MJ/m2以下，1月最低為226.1MJ/m2。2.3.5太陽(yáng)能資源綜合分析由上節(jié)分析可知，NASA、Meteonorm和Solargis數(shù)據(jù)均為長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，且呈現(xiàn)較好分別為4410MJ/m2、4015.2MJ/m2和4354.5MJ/m2,總量上相差不大。從年內(nèi)變化上來(lái)看，三者年內(nèi)變化規(guī)律一致，均呈現(xiàn)明顯的正態(tài)分布，7-8月輻射量較大，1月-2月輻律上呈現(xiàn)較好的一致性。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)及湖北地區(qū)光伏項(xiàng)目運(yùn)行情況考慮，本階段采用三者中適中的Solargis太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)作為太陽(yáng)能資源分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.3.6太陽(yáng)能穩(wěn)定度計(jì)算根據(jù)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》(QX/T89-2018)中資源穩(wěn)定度計(jì)算方法，計(jì)算穩(wěn)定度工程各月平均日水平太陽(yáng)輻射量數(shù)據(jù)中，最大值為7月，月內(nèi)日均水平太陽(yáng)輻射量為17.35MJ/m2,最小值為1月，月內(nèi)日均水平太陽(yáng)輻射量為7.29MJ/m2,本工程太陽(yáng)能資源穩(wěn)定度為0.42,屬B類“穩(wěn)定”。表2.2-2太陽(yáng)能資源豐富程度評(píng)估等級(jí)等級(jí)名稱分級(jí)閾值等級(jí)符號(hào)很穩(wěn)定GHRS>0.47A穩(wěn)定B一般C欠穩(wěn)定D注：GHRS表示穩(wěn)定度。計(jì)算GHRS時(shí)，首先計(jì)算各月平均日水平面輻照量，然后求最小值與最大值之表2.3-5各月平均日水平太陽(yáng)輻射量統(tǒng)計(jì)表月份總輻射量(MJ/m2)日平均輻射量(MJ/m2)123456789根據(jù)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》(QX/T89-2018)中資源穩(wěn)定度計(jì)算方法，計(jì)算太陽(yáng)能資源直射比時(shí)，首先計(jì)算代表年水平面直接輻照量和總輻照量，然后求二者之比。根據(jù)Solargis衛(wèi)星數(shù)據(jù)，本工程所在地區(qū)水平面直接輻射量為2309.8MJ/m2,總輻射量為4354.5MJ/m2,本工程所在地區(qū)太陽(yáng)能資源直射比為0.53,屬于B類“高”,直接輻射表2.3-6太陽(yáng)能資源直射比等級(jí)等級(jí)名稱分級(jí)閾值等級(jí)符號(hào)很高DHRR>0.6A高B中C低D注：DHRR表示直射比計(jì)算DHRR時(shí)，首先計(jì)算代表年水平面直接輻照量和總輻照量，然后求二者之比。根據(jù)《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》(QX/T89-2018)對(duì)光伏電站太陽(yáng)能資源豐富程度和穩(wěn)(C)、一般(D),劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2.3-7。根據(jù)分析結(jié)果，場(chǎng)址區(qū)域多年太陽(yáng)輻照量為4354.5MJ/m2,太陽(yáng)能資源穩(wěn)定度等級(jí)屬于C類“豐富”,太陽(yáng)能資源具有一定的開(kāi)發(fā)前景。表2.3-7年水平面總輻照量等級(jí)等級(jí)名稱分級(jí)閾值(MJ/m2)分級(jí)閾值(kW·h/m2)等級(jí)符號(hào)最豐富G>6300G>1750A很豐富B豐富C一般D(1)本工程選取SolarGIS數(shù)據(jù)作為工程代表年輻射量，根據(jù)SolarGIS數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目站址年均太陽(yáng)能輻射為4354.5MJ/m2(水平面1209.6kWh/m2)屬資源豐富地區(qū)。(2)擬建光伏電站處太陽(yáng)能資源直射比為0.53,直射比等級(jí)屬高級(jí)(B級(jí)),直接輻射較多。定本工程太陽(yáng)能資源豐富程度為一豐富(C級(jí)),適合建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，更能充分利用光資源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中關(guān)于災(zāi)害天氣(如極端溫度、大風(fēng)、雷暴等)對(duì)本項(xiàng)目的影響應(yīng)給予考慮，以便提高本工程的效益。2.4項(xiàng)目所在地峰谷電價(jià)差湖北省分時(shí)電度用電價(jià)格在組度用電價(jià)格基上根據(jù)《省發(fā)改委關(guān)于湖北電網(wǎng)2020-2022年和售電有關(guān)事項(xiàng)的知》(改(22)439號(hào))文件規(guī)定形成。時(shí)段劃分；尖峰時(shí)段20:00-22:00:高峰時(shí)段9:00-1500;平時(shí)段7:00-90015:00-0:0020谷時(shí)段23:00次日7:00?；A(chǔ)電價(jià)；電度用電價(jià)格扣除政府性基金及附加，作為峰谷分時(shí)電計(jì)算的基礎(chǔ)電價(jià)。平段電價(jià)=基礎(chǔ)電價(jià)+政府性基金及附加；尖峰電價(jià)基礎(chǔ)電價(jià)×180%+政府性基金及附加：高峰電價(jià)=基礎(chǔ)電價(jià)×149%+政府性基金及附加；低谷電價(jià)=基礎(chǔ)電價(jià)×48%+政府性基金及附湖北省單一制10KV的尖峰與低谷電價(jià)差價(jià)在1.075元/kWh,峰谷電價(jià)差較大，有利于儲(chǔ)能的安裝。本項(xiàng)目以0.72元/kWh電價(jià)差進(jìn)行售電。用電分類電壓等級(jí)電度用電價(jià)格(元/千瓦時(shí))其中容(需)量用電價(jià)格代理購(gòu)電價(jià)格電度偷配電價(jià)政府性基金及附加最大雷量(元/千瓦·月)變壓器容量(元/千伏安·月)工商業(yè)及其他用電單一制不滿1千伏0.73760.46300.22940.04521~10千伏0.71760.20940.045235千伏0.69760.18940.0452兩部制1~10千伏0.65360.14540.045235千伏0.63380.12560.0452110千伏0.61570.10750.0452220千伏及以上0.59670.08850.0452圖2.4-1湖北省電價(jià)情況電價(jià)圖2.4-2湖北省電價(jià)情況柱狀圖第三章：工程建設(shè)條件根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015),擬建工程區(qū)II類場(chǎng)地條件時(shí)50年基準(zhǔn)期超越概率10%的地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,相應(yīng)的地震烈度為VI度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s。本工程近場(chǎng)區(qū)和場(chǎng)區(qū)內(nèi)無(wú)區(qū)域性斷裂構(gòu)造發(fā)育。參考《水電水利工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性勘察技術(shù)規(guī)程》相關(guān)要求，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較好。石首市處于中緯度地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，四季分明，雨熱同季，兼有南北過(guò)渡的特點(diǎn)。石首歷年平均氣溫16.6℃。命極端最高氣溫為40.9℃(1966年8月4日),極端最低氣溫為-15.6℃(1977年1月30日);歷年平均日照時(shí)數(shù)為1701.6小時(shí)；年平均降水量為992.1毫米；年平均蒸發(fā)量為1364.7毫米；石首市年最多風(fēng)向?yàn)槲魑鞅憋L(fēng)。影響石首地區(qū)的氣象災(zāi)害種類主要有暴雨洪澇、干旱、雷電、大風(fēng)、寒潮、霜凍、大霧等。全市水域面積460平方公里，其中養(yǎng)殖水面22萬(wàn)畝，湖泊44個(gè)，千畝以上達(dá)19個(gè)，比較大的湖泊有上津湖、中湖、三菱湖等。長(zhǎng)江河床歷經(jīng)變遷，在石首境內(nèi)造就了總面積達(dá)46萬(wàn)畝的故道區(qū)，分北碾子、黑瓦屋、沙灘子三個(gè)故道區(qū)，這些都是發(fā)展水小龍蝦野生寄養(yǎng)、大水面河蟹放養(yǎng)等特色養(yǎng)殖，并建有老河長(zhǎng)江親魚、中湖長(zhǎng)吻危等23.4附著建(構(gòu))筑物本工程總裝機(jī)容量12MWp,共選21819塊550w單晶硅光伏組件，用楚源高新科技集團(tuán)股份有限公司下屬企業(yè)“湖北鑫慧化工有限公司、湖北華麗染料工業(yè)有限公司、荊源化工機(jī)械包裝制造有限公司”辦公區(qū)屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面及廠區(qū)內(nèi)空閑建設(shè)用地建設(shè)分布式本工程光伏組件布置于建筑頂部，不新增建(構(gòu))筑物，根據(jù)荷載評(píng)估報(bào)告，建筑物原設(shè)計(jì)圖紙未考慮光伏載荷，重新設(shè)計(jì)后，鋼結(jié)構(gòu)彩鋼瓦屋頂恒荷載為0.35kN/m2,附加光伏系統(tǒng)荷載0.15kN/m2,原結(jié)構(gòu)滿足建設(shè)分布式光伏電站要求，僅需局部加固及第四章：工程任務(wù)和規(guī)模4.1工程任務(wù)4.1.1區(qū)域經(jīng)濟(jì)概況洞庭湖平原)地理中心，湖北省中軸線南端，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶重要城市。南鄰湖南安鄉(xiāng)、華容、北抵江陵、東靠本省監(jiān)利、西接公安。截至2010年，全市國(guó)土面積1427平方公里，截至2021年10月，石首市下轄2個(gè)街道、11個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)。根據(jù)第七次人口普查數(shù)據(jù)，截至2020年11月1日零時(shí)，石首市常住人口473707人。2020年石首市完成地區(qū)生產(chǎn)總值208.86億元(按可比價(jià)格計(jì)算),比上年下降6.7%。其中第一產(chǎn)業(yè)增加值46.20億元，增長(zhǎng)2.7%;第二產(chǎn)業(yè)增加值69.95億元，下降11.1%;第三產(chǎn)業(yè)增加值92.71億元，下降6.9%。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比由2019年的18.6:36.7:44.7調(diào)整為22.1:33.5:44.4。去年全年GDP季度增速呈逐季回升態(tài)勢(shì)，地區(qū)生產(chǎn)總值由一季度大幅下降40.4%、二季度下降19.2%、三季度下降14.4%逐季回升至四季度下降6.7%。4.1.2工程開(kāi)發(fā)任務(wù)本光伏發(fā)電工程位于湖北省荊州石首市，工程主要任務(wù)是發(fā)電，采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式，根據(jù)湖北省和石首市的電力供應(yīng)和框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，本光伏電站供電范圍擬定為石首市電網(wǎng)。4.2工程規(guī)模本項(xiàng)目擬利用楚源高新科技集團(tuán)股份有限公司下屬企業(yè)“湖北鑫慧化工有限公司、湖北華麗染料工業(yè)有限公司、荊源化工機(jī)械包裝制造有限公司”辦公區(qū)屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面及廠區(qū)內(nèi)空閑建設(shè)用地建設(shè)分布式光伏項(xiàng)目，總面積約為12萬(wàn)m2,工程設(shè)計(jì)安裝21819廠區(qū)內(nèi)建設(shè)用地用于建設(shè)儲(chǔ)能電站，用以“削峰填谷”,儲(chǔ)能配置3儲(chǔ)能雙向變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能源管理系統(tǒng)(EMS)磷酸鐵鋰電池柜、控制柜等，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)監(jiān)視、測(cè)量、控制。4.3工程建設(shè)的必要性我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)之一，能源將近70%由煤炭供給，過(guò)度依賴化石燃料的能源結(jié)構(gòu)已經(jīng)對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)造成了很大的負(fù)面影響，大力開(kāi)發(fā)利用太湖北省作為太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)，在楚源高新技術(shù)集團(tuán)股份有限公司建設(shè)新能源電站，大力發(fā)展光伏項(xiàng)目，符合國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略和新能源發(fā)展規(guī)劃，能促進(jìn)我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)升級(jí)，有利于緩解湖北省環(huán)境保護(hù)壓力，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)楚源高新技術(shù)集團(tuán)股份有限公司分布式光伏項(xiàng)目，將加快能源生產(chǎn)和利用方式創(chuàng)新落實(shí)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐之中，在園區(qū)沿線推廣發(fā)展，使用清潔能源、新能源以及可再生能源，對(duì)優(yōu)化和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)起到推動(dòng)作用。a)符合國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向2020年11月17日，習(xí)近平總書記在金磚國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人第十二次會(huì)晤時(shí)曾提到，“中國(guó)為應(yīng)對(duì)氣候變化將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更有力的政策和舉措，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”2020年12月12日，習(xí)近平總書記在氣候峰會(huì)上講話時(shí)又一次提到“到2030年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億m3,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億kW以上。”總書記的兩次講話，充分展現(xiàn)了國(guó)家大力開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源的決心，這也是改善生態(tài)環(huán)境，踐行習(xí)近平總書記“金山銀山，不如綠水青山”的環(huán)保理念，保證我國(guó)能源供應(yīng)安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。從政策上看，國(guó)家現(xiàn)在對(duì)新能源項(xiàng)目上有較大的支持力度，在園區(qū)推廣分布式項(xiàng)目對(duì)如今大力發(fā)展新能源項(xiàng)目的政策導(dǎo)向具有極好的響應(yīng)和帶頭示范作用。b)改善生態(tài)環(huán)境的需要近年來(lái)湖北省新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加快發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)加、快轉(zhuǎn)型，人均國(guó)民收入穩(wěn)定增長(zhǎng)，汽車保有量快速增加，交通運(yùn)輸總量將保持較快增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。伴隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量增加，機(jī)動(dòng)車尾氣污染呈現(xiàn)逐年加劇趨勢(shì)，灰霾天數(shù)明顯增加，環(huán)境污染仍有待進(jìn)一步改善。境內(nèi)的生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)未得到科學(xué)規(guī)劃和開(kāi)發(fā)利用，還有部分未利用土地亟待改善，實(shí)行綜合治理刻不容緩。c)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需要楚源高新技術(shù)集團(tuán)股份有限公司分布式光伏項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)建設(shè)可以促進(jìn)當(dāng)?shù)刎?cái)政收入的穩(wěn)步增長(zhǎng)。在工程建設(shè)期間，按照國(guó)家有關(guān)財(cái)政稅收法律法規(guī)，光伏電站以建筑安裝工程為征稅對(duì)象的營(yíng)業(yè)稅、城市維護(hù)建設(shè)稅等稅收收入交工程所在地地方稅務(wù)部門，從而為地方財(cái)政收入帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。同時(shí)，工程建設(shè)所需的水泥、鋼材、木材、油料以及施工用電、用水等均主要從當(dāng)?shù)鼗蚋浇渌h市相關(guān)企業(yè)采購(gòu)和運(yùn)輸，將促進(jìn)這些企業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。d)項(xiàng)目建設(shè)可實(shí)現(xiàn)多方共贏在園區(qū)建設(shè)新能源項(xiàng)目，在為園區(qū)提供綠色電力的同時(shí)，可解決地面光伏項(xiàng)目占地面積大、可利用土地少等制約問(wèn)題，充分利用閑置土地、屋頂，因地制宜的利用土地資源，提高土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，推動(dòng)新興制造業(yè)的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效第五章：系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算5系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算5.1光伏組件選型光伏組件的選擇應(yīng)在技術(shù)成熟度高、運(yùn)行可靠的前提下，結(jié)合電站周圍的自然環(huán)境、施工條件、交通運(yùn)輸?shù)臓顩r，選用行業(yè)內(nèi)的主導(dǎo)光伏組件類型。根據(jù)電站所在地的太陽(yáng)能資源狀況和所選用的光伏組件類型，計(jì)算光伏電站的年發(fā)電量，選擇綜合指標(biāo)最佳的光伏組件。光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)將大量的同規(guī)格、同特性的太陽(yáng)電池組件串聯(lián)成一串以達(dá)到逆變器額定輸入電壓，再將這樣的若干串電池板并聯(lián)達(dá)到系統(tǒng)預(yù)定的額定功率。這些設(shè)備數(shù)量眾多，為了避免它們之間的相互遮擋，須按一定的間距進(jìn)行布置，構(gòu)成一個(gè)方陣，這個(gè)方陣稱之為光伏發(fā)電方陣。其中由同規(guī)格、同特性的若干太陽(yáng)電池組件串聯(lián)構(gòu)成的一個(gè)回路是一個(gè)基本陣列單元。每個(gè)光伏發(fā)電方陣包括預(yù)定功率的電池組件、逆變器和升壓配電室等組成。若干個(gè)光伏發(fā)電方陣通過(guò)電氣系統(tǒng)的連接共同組成一座光伏電站。選擇合適的太陽(yáng)電池組件對(duì)于整個(gè)電站的投資、運(yùn)營(yíng)、效益都有較大的關(guān)系。光伏發(fā)電最核心的器件是太陽(yáng)電池，而太陽(yáng)電池的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過(guò)了160多年的發(fā)展歷史。1893年法國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)液體的光生伏特效應(yīng)，簡(jiǎn)稱為光伏效應(yīng)。1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效應(yīng)，并制得了第一片硒太陽(yáng)電池。1918年波蘭科學(xué)家Czochralski建立了生長(zhǎng)單晶硅的提拉法工藝。1954年貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室研究人員D.M.Chapin,C.S.Fuller和G.L.Pearson報(bào)道了效率4.5%的單晶硅太陽(yáng)電池，幾個(gè)月后效率達(dá)到6%。1958年美國(guó)信號(hào)部隊(duì)的T.Mandelkorn制成n/p型單晶硅太陽(yáng)電池，這種電池抗輻射能力強(qiáng)，這對(duì)太空電池很重要。1963年Sharp公司成功生產(chǎn)太陽(yáng)電池組件。70年代以后，對(duì)太陽(yáng)電池材料、結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了廣泛研究，在提高效率和降低成本方面取得較大進(jìn)展，地面應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大。全球光伏市場(chǎng)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，新增裝機(jī)容量超過(guò)50GW,同比增長(zhǎng)16.3%,累計(jì)光伏容量超過(guò)230GW。我國(guó)光伏新增裝機(jī)量達(dá)到16.5GW,繼續(xù)位居全球首位，累計(jì)裝機(jī)有望超過(guò)43GW,超越德國(guó)成為全球光伏累計(jì)裝機(jī)量最大的國(guó)家。根據(jù)GTM最新發(fā)布的太陽(yáng)能需求監(jiān)測(cè)報(bào)告來(lái)看，2016年，全球新增太陽(yáng)能裝機(jī)容量將比2015年增長(zhǎng)43%,達(dá)到73GW。2015年，全球多晶硅產(chǎn)量持續(xù)上升，總產(chǎn)量達(dá)到34萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)12.6%;光伏組件產(chǎn)量約為60GW,同比增長(zhǎng)15.4%。2015年我國(guó)光伏組件產(chǎn)量約為43GW,同比增幅達(dá)到20.8%,其中晶硅太陽(yáng)電池仍為主流。目前，世界上太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室效率最高水平為：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)電池25.0%(SunPopwer),多晶硅太陽(yáng)電池21.25%(156×156mm2)(TrinaSolar),GaAs薄膜太陽(yáng)電池34.5%(國(guó)電光伏),CIGS薄膜太陽(yáng)電池23.3%(NREL),非晶硅太陽(yáng)電池13.6%(穩(wěn)定)(AIST),CdTe太陽(yáng)電池22.1%(FirstSolar),燃料敏化太陽(yáng)電池11.9%(Sharp),鈣鈦礦太陽(yáng)電池22.1%(不穩(wěn)定)(KRICT/UNIST),有機(jī)太陽(yáng)電池11.5%,量子點(diǎn)太陽(yáng)電池10.5%(Toronto),多結(jié)太陽(yáng)電池46.0%(FraunhoferISE)。我國(guó)于1958年開(kāi)始太陽(yáng)電池的研究，50多年來(lái)取得不少成果。目前，我國(guó)太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室效率最高水平為：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)電池22.13%(156×156mm2),多晶硅太陽(yáng)電池21.25%(156×156mm2),GaAs薄膜太陽(yáng)電池34.5%(國(guó)電光伏),CIGS薄膜太陽(yáng)電池21%,CdTe薄膜太陽(yáng)電池13.38%,鈣鈦礦太陽(yáng)電池16.09%。(1)晶體硅太陽(yáng)電池單晶硅電池是最早出現(xiàn)，工藝最為成熟的太陽(yáng)電池，也是大規(guī)模生產(chǎn)的硅基太陽(yáng)電池中，效率最高的。單晶硅電池是將單晶硅錠進(jìn)行切割、打磨制成單晶硅片，在單晶硅片上進(jìn)一步經(jīng)過(guò)制絨、擴(kuò)散、鍍減反膜、印刷電極、燒結(jié)等工藝流程制成的。目前，大規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅電池效率可以達(dá)到19.5~20.5%。印刷電極、燒結(jié)制成電池。澆鑄方法制造多晶硅片不需要經(jīng)過(guò)單晶拉制工藝，消耗能源較單晶硅電池少，并且形狀不受限制，可以做成方便光伏組件布置的方形；除不需要單晶拉制工藝外，制造單晶硅電池的成熟工藝都可以在多晶硅電池的制造中得到應(yīng)用。另一種方法是在單晶硅襯底上采用化學(xué)氣相沉積(CVD)等工藝形成無(wú)序分布的非晶態(tài)硅膜，然后通過(guò)退火形成較大晶粒，以提高發(fā)電效率。目前，多晶硅電池的效率能夠達(dá)到但是節(jié)約能源，節(jié)省硅原料，達(dá)到工藝成本和效率的平衡。晶體硅電池片如下所示：圖5.1-1單晶硅太陽(yáng)電池圖5.1-2多晶硅太陽(yáng)電池兩種電池組件的外形結(jié)構(gòu)如下圖5.1-3所示。(左為單晶硅組件，右為多晶硅組件)圖5.1-3單晶硅(左)、多晶硅(右)組件外形結(jié)構(gòu)(2)非晶硅太陽(yáng)電池和薄膜太陽(yáng)電池非晶硅電池是在不同襯底上附著非晶態(tài)硅晶粒制成的，工藝簡(jiǎn)單，硅原料消耗少，襯底廉價(jià)，并且可以方便的制成薄膜，并且具有弱光性好，受高溫影響小的特性。自上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)明以來(lái)，非晶硅太陽(yáng)能電池，特別是非晶硅薄膜電池經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展的高潮。80年代，非晶硅薄膜電池的市場(chǎng)占有率一度高達(dá)20%,但受限于較低的效率，非晶硅薄膜電池的市場(chǎng)份額逐步被晶體硅電池取代。非硅薄膜太陽(yáng)電池是在廉價(jià)的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上非常薄的感光材料制成，比用料較多的晶體硅技術(shù)造價(jià)更低，其價(jià)格優(yōu)勢(shì)可抵消低效率的問(wèn)題。圖5.1-4非晶硅薄膜太陽(yáng)電池組件外形(3)數(shù)倍聚光太陽(yáng)電池?cái)?shù)倍聚光太陽(yáng)能電池片本身與其它常規(guī)平板光伏電池并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，它是利用反射或折射聚光原理將太陽(yáng)光會(huì)聚后，以高倍光強(qiáng)照射在光伏電池板上達(dá)到提高光伏電池的發(fā)電功率。國(guó)外已經(jīng)有過(guò)一些工業(yè)化嘗試。比如利用菲涅爾透鏡實(shí)現(xiàn)3～7倍的聚光，但由于透射聚光的光強(qiáng)均勻性較差、且特制透鏡成本降低的速度趕不上高反射率的平面鏡，國(guó)外開(kāi)始嘗試通過(guò)反射實(shí)現(xiàn)聚光，比如德國(guó)ZSW公司發(fā)明了V型聚光器實(shí)現(xiàn)了2倍聚光，美國(guó)的Falbel發(fā)明了四面體的聚光器實(shí)現(xiàn)了2.36倍聚光。盡管實(shí)現(xiàn)2倍聚光也可以節(jié)省50%的光伏電池，但是隨著電池價(jià)格的不斷下降，相對(duì)于聚光器所增加的成本，總體的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。目前國(guó)內(nèi)聚光太陽(yáng)能電池研究尚處于示范運(yùn)行階段，聚光裝置采用有多種形式，有：高聚光鏡面菲涅爾透鏡、槽面聚光器、八面體聚光器等。由于聚光裝置需要配套復(fù)雜的機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施，且產(chǎn)品尚處于開(kāi)發(fā)研究期，其實(shí)際的使用性能及使用效果尚難確定。圖5.1-5聚光太陽(yáng)電池組件外形5.1.2幾種太陽(yáng)電池組件的性能比較對(duì)單晶硅、多晶硅、非晶硅和多倍聚光這四種電池類型就轉(zhuǎn)換效率、制造能耗、安裝、成本等方面進(jìn)行了比較如下表5.1-1太陽(yáng)能電池技術(shù)性能比較表。表5.1-1太陽(yáng)能電池技術(shù)性能比較表序號(hào)比較項(xiàng)目單晶硅多晶硅非晶硅薄膜數(shù)倍聚光1技術(shù)成熟性商業(yè)化單晶硅電池經(jīng)50多年的發(fā)展，技術(shù)已達(dá)成熟階段目前常用的是鑄錠多晶硅技術(shù)，70年代末研制成功70年代末研制成功，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟發(fā)展起步較晚，技術(shù)成熟性相對(duì)不2光電轉(zhuǎn)換效率商業(yè)用電池片一般商業(yè)用電池片一般18~19%商業(yè)用電池一般能實(shí)現(xiàn)2倍以上聚光3價(jià)格材料價(jià)格及繁瑣的電池制造工藝，總的生產(chǎn)成本比多晶硅略高材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本比單晶硅低生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，使用原材料少，總的生產(chǎn)成本較低需要配套復(fù)雜的機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施等，未實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，總的生產(chǎn)成本較高。4對(duì)光照、溫度等外部環(huán)境適輸出功率與光照強(qiáng)度成正比，在高溫條件下效率同單晶硅電池弱光響應(yīng)好，高溫性能好，受溫度的影響比晶體硅太為保證聚光倍數(shù)，對(duì)光照追蹤精度要求高，聚光后組應(yīng)性發(fā)揮不充分。陽(yáng)能電池要小。件溫升大，影響輸出效率和使用壽5組建運(yùn)行維護(hù)同單晶硅電池柔性組件表面較易積灰，清理困機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施需要定期維護(hù)故障率大。6組件使用壽命經(jīng)實(shí)踐證明壽命期長(zhǎng)，可保證25年使用期。同單晶硅電池衰減較快，使用壽命只有10-15年。機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻等設(shè)施使用期限較難保證。7外觀黑色、藍(lán)黑色不規(guī)則深藍(lán)色，可作表面弱光著色處理深藍(lán)色表面為菲涅爾透鏡8安裝方式利用支架將組件傾斜或平鋪于地面建筑屋頂或開(kāi)闊場(chǎng)地，安裝簡(jiǎn)約場(chǎng)地。同單晶硅電池柔性組件重量輕，對(duì)屋頂強(qiáng)度要求低，可附著于屋頂表面，剛性組件安裝方式同。晶硅組件帶機(jī)械跟蹤設(shè)備，對(duì)基礎(chǔ)抗風(fēng)強(qiáng)度要求高，陰影面大，占用場(chǎng)地大。9國(guó)內(nèi)自動(dòng)化生產(chǎn)情況產(chǎn)業(yè)鏈完整，生產(chǎn)規(guī)模大、技術(shù)先進(jìn)。同單晶硅電池2007年底2008年初國(guó)內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn)線建設(shè)，起步晚，產(chǎn)能沒(méi)有完全釋尚處于研究論證階段，使用較少。(1)晶體硅光伏組件技術(shù)成熟，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)；(2)商業(yè)用化使用的光伏組件中，單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高，多晶硅其次，但兩(3)晶體硅電池組件故障率極低，運(yùn)行維護(hù)最為簡(jiǎn)單；(4)使用晶體硅光伏組件安裝簡(jiǎn)單方便，布置緊湊，可節(jié)約場(chǎng)地；(5)盡管非晶硅薄膜電池在價(jià)格、弱光響應(yīng)，高溫性能等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是使用壽命期較短。綜上所述，本項(xiàng)目擬選用單晶體硅太陽(yáng)能電池組件，為響應(yīng)領(lǐng)跑者計(jì)劃，國(guó)家推行高效組件，考慮價(jià)格及市場(chǎng)供貨期因素，本項(xiàng)目本工程擬選用144片182mm×91mm單晶硅太陽(yáng)電池的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)單面玻璃型防PID光伏組件，組件規(guī)格為550W。表5.1-1光伏組件主要參數(shù)表序號(hào)內(nèi)容1模塊類型2電氣參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)輸出功率(W)輸出功率公差(W)模塊效率(%)峰值功率電壓(V)峰值功率電流(A)開(kāi)路電壓(V)短路電流(A)系統(tǒng)最大電壓(V)3參數(shù)熱特性短路電流的溫度系數(shù)(%/°C)開(kāi)路電壓的溫度系數(shù)(%/C)峰值功率的溫度系數(shù)(%/C)4機(jī)械參數(shù)尺寸(L/W/T)(mm)重量(kg)電池片數(shù)量電池片規(guī)格(mm)接線盒5工作條件額定電池工作溫度(°C)溫度范圍(°C)最大保險(xiǎn)絲額定電流(A)5.2.1并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理的逆變器配置方案和合理的電氣一次主接線對(duì)于提高太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，減少運(yùn)行損耗，降低光伏并網(wǎng)電廠運(yùn)營(yíng)費(fèi)用以及縮短電廠建設(shè)周期和經(jīng)濟(jì)成本的回收期具有重要的意義，合理的電氣一次主接線可以簡(jiǎn)化保護(hù)配置、減少線路損耗、提高運(yùn)行可靠性。同時(shí)合理的配置方案和合理的電氣一次主接線對(duì)于我國(guó)大規(guī)模的光伏并網(wǎng)電廠建設(shè)具有一定的示范意義。5.2.2逆變器類型根據(jù)不同的逆變器應(yīng)用方案，逆變器可以分為以下三類：1)集中型逆變器集中逆變技術(shù)是很多個(gè)并行的光伏組串被連到同一臺(tái)集中逆變器的直流輸入端。最大特點(diǎn)是系統(tǒng)的功率高、成本低，同時(shí)逆變器數(shù)量少，可靠性高，便于管理。但由于不同光伏組串的輸出電壓、電流往往不完全匹配，同時(shí)整個(gè)光伏系統(tǒng)的發(fā)電可靠性受某一光伏單元組工作狀態(tài)不良的影響，采用集中逆變的方式會(huì)導(dǎo)致逆變過(guò)程的效率降低。集中型逆變器適用于大型光伏發(fā)電站。2)組串式逆變器在交流端并聯(lián)并網(wǎng)，優(yōu)點(diǎn)是受組串間模塊差異和遮影的影響小；同時(shí)組串式逆變器MPPT電壓范圍寬，減少了光伏組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，從而增加了發(fā)電量。另外，組串式并網(wǎng)逆變器的體積小，重量輕，直流接線不需要直流柜和匯流箱，搬運(yùn)和安裝都非常方便，不需要專業(yè)工具和設(shè)備，也不需要專門的配電室，能夠簡(jiǎn)化施工，減少占地。組串式逆變器的每瓦成本略高于集中型逆變器。組串型逆變器適用于中小型地面光伏電站和屋面光伏發(fā)電系統(tǒng)。3)集散型逆變器控制軟件單元，構(gòu)成智能光伏控制器實(shí)現(xiàn)了最多每4串PV組件對(duì)應(yīng)1路MPPT的分散