鳝溪北加油站分布式光伏项目实施建议书.docx

中国石化森美（福建）有限公司福州市 鳝溪北加油站屋顶光伏项目实施建议书美生阳光 （北京）能源投资有限公司2015年6月 11日目录1 概述 32. 商业模式53. 项目信息63.2 项目地理位置63.3 供电形式63.4项目所在区域太阳能辐照74. 技术设计方案84.1系统设计依据/标准84.2 总体设计原则81）太阳辐照量82）高可靠性83）经济性、高效性、先进性84.3系统设计原理及构成94.4 系统总体技术设计规划91）排布设计92）布线设计104.5 各主要设备性能及技术参数101）电池组件（力诺品牌）102）逆变器124）监控系统135. 系统安装方案145.1 光伏支架的组成及安装原则141）光伏系统的组成142）图解系统零部件153）光伏支架的安装原则165.2彩钢板屋顶安装方案161）安装原则162）彩钢屋顶类型172）彩钢屋顶安装方案175.3 操作规划。196.与项目方的合作模式：216.2 操作风险提示217. 运维管理方案238. 经济可行性方案249. 实施操作方案与双方职责251. 概述分布式能源供应的概念已经在我国得到了的极大的应用与推广，并取得了卓著的经济与环境效益，目前最广泛的分布式应用主要为针对城市建筑物屋顶的光伏发电项目，自2013年下半年以来，国家发改委、能源局、财政部、国家电网和税务局等部委陆续出台了多项政策支持分布光伏发电市场的发展。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。分布式光伏发电具有以下特点：一.输出功率相对较小。光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低；二.污染小，环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染；三.能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。光伏发电集中在白天，白天正是用电量比较集中的时间；四.是可以发电用电并存。大型地面电站发电是升压接入输电网，仅作为发电电站而运行；而分布式光伏发电是接入配电网，发电用电并存，且要求尽可能地就地消纳。2. 商业模式 然而作为分布式屋顶的主要资源提供方及用电方，拥有工商业屋顶的企业在操作过程仍存在较大难度，如屋顶面积小、分散程度大，增加了施工安装成本；申报手续冗杂，申报、设计、施工涉及从多的操作方，增加了操作难度；安装完毕后仍需要组织专业的人员长期进行定期维护，种种原因造成了投资成本的增加，拉长了投资回收期，为自主投建增加了许多不确定的风险因素。在用电过程中，若遇到天气、设备故障等不确定因素造成系统停发，仍得转用昂贵的商业用电，保障性差。考虑上述操作风险，本方案试图根据加油站项目的特点进行定制化设计，以呈现给合作方更为简洁、更具操作性及选择性的合作方案，本报告第6部分将对提出的方案进行操作可行性及经济性进行讨论，供合作方做出判断。3. 项目信息 中石化森美（福建）石油有限公司鳝溪北三座加油站本项目太阳能电池组件安装在中石化森美（福建）石油有限公司鳝溪北三座加油站顶棚结构上，顶棚面积约3264平方米，预计安装规模为338KW，该油站临近福建省福州市晋安区三环快速路鳝溪农场北部，是与建筑结合的并网光伏发电(BIPV：Building Integrated PV)系统。光伏发电系统将太阳能资源通过太阳能电池组件转换成直流电能，再通过并网逆变器将符合电能质量的交流电给负载提供电能，为加油实现绿色电能的供给。3.2 项目地理位置经度： 东经11922 纬度： 北纬2605 海拔： 99.9%；4) 精确的输出电能计量；5) 具有先进的孤岛效应检测方案及完善的监控功能；6) 完善的保护功能；7) 模块化设计，方便安装与维护；8) 适应高海拔应用（6000m）；9) 人性化的LCD人机界面，中英文菜单，可实时显示各项运行数据，故障数据，历史故障数据，总发电量数据和历史发电数据；10) 提供RS485或以太网通讯接口；11) 低电压穿越，无功可调，有功降额等电力调节功能；12) 金太阳认证，意大利DK5940认证，欧洲知名认证机构TUV颁发的CE证书。SG40KTL电路结构如上图所示，SG40KTL并网逆变器的主电路拓扑结构，并网逆变电源通过三相桥式变换器，将光伏阵列输出直流电压变换为高频的三相斩波电压，并通过滤波器滤波变成正弦波电压接着通过三相变压器隔离升压后并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧使用了先进的MPPT算法（最大功率点跟踪）。3）监控系统本项目监控系统对整个光伏系统本身的监控，包括屋顶常规组件系统和双玻组件的楼顶光伏系统 。光伏系统数据检测、远传是采用太阳能专用工控机、环境监测仪、数据采集器和显示装置及与其配套的太阳能专用监控软件来检测、远传太阳辐射量、温度、光伏组件直流输入电压、电流、逆变器输入/输出电压及电流及输出计量等。由于采集参数的多样性和分散性，系统采用了分布式数据采集的结构模式。所谓分布式数据采集，就是利用电量隔离变送器、温度传感器、太阳辐射测量仪等设备就近分散采集现场数据，通过智能数据采集模块的RS-485串行数据总线技术将采集到的数据传送至监测计算机进行集中的数据统计和处理。智能数据采集模块中设有独立的中央处理模块，可以在现场对采集的信号进行数字滤波和简单的数据处理，然后通过RS-485数据总线将处理后的数据传送至监测计算机，监测计算机负责将各个现场的数据进行汇总和处理。以下为光伏系统监控图：5. 系统安装方案5.1 光伏支架的组成及安装原则1）光伏系统的组成结构示意图中：A-负重部件 用于增加整体重量 B-三角底梁 用于形成主支撑框架 C-三角背梁 用于形成主支撑框架 D-三角斜梁 用于形成主支撑框架 E-后斜撑 用于支撑横梁 F-横梁 固定支撑光伏组件 G-拉杆 将横梁连接为整体H-压块组件 固定光伏组件 2）图解系统零部件单侧压块组件双侧压块组件三角底梁(L75X50X6,L=1200mm)三角背梁(L75X50X6,L=662mm)三角斜梁(L75X50X6,L=1104mm)后斜撑连接件后斜撑(L50X50X5,L=1020mm)拉杆横梁C型连接片M10X40外六角螺栓3）光伏支架的安装原则n 光伏阵列支架的安装结构应该简单、结实耐用。制造安装光伏阵列支架的材料,要能够耐受风吹雨淋的侵蚀及各种腐蚀。电镀铝型材、电镀钢以及不锈钢都是理想的选择。支架的焊接制作质量要求要符合国家标准钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205-2001）的要求。阵列支架在符合设计要求下重量尽量减轻,以便于运输和安装。n 在光伏阵列基础与支架的施工过程中，应尽量避免对相关建筑物及附属设施的破坏，如因施工需要不得已造成局部破损，应在施工结束后及时修复。n 当要在屋顶安装光伏阵列时，要使基座预埋件与屋顶主体结构的钢筋牢固焊接或连接，如果受到结构限制无法进行焊接或连接，应采取措施加大基座与屋顶的附着力，并采用铁丝拉紧法或支架延长固定法等加以固定。基座制作完成后，要对屋顶破坏或涉及部分按照国家标准屋面工程质量验收规范（GB 50207-2002）的要求做防水处理，防止渗水、漏雨现象发生。n 光伏电池组件边框及支架要与接地系统可靠连接。5.2彩钢板屋顶安装方案1）安装原则l 首先屋面修设木板或竹板施工栈道，避免材料二次搬运直接踩踏在屋面板上，导致屋面板变形，密封胶脱开而漏水；l 明确原结构屋面檩条的位置，并弹墨线标识出具体位置；支架与彩钢板连接处必须在屋面檩条位置上l 施工人员在屋面上行走，必须穿绝缘软底鞋，走波谷，每天必须清除屋面板上杂物，防止锈蚀和划伤屋面板。l 所有需要敷设密封膏的位置不得有遗漏。屋面外板安装完毕后，清除屋面全部杂物、铁屑，如发现屋面板涂层划伤，须用彩板专用修补漆进行修补。拉铆钉及自攻螺钉如发生空钉，应随时用铆钉和密封膏补牢，橡胶垫圈不能损坏。2）彩钢屋顶类型彩钢板屋顶多用卡扣、暗扣、锁边等非穿透方式安装，特殊情况下可采用穿透性安装。首先了解什么是彩钢板屋顶：薄钢板经冷压或冷轧成型的钢材。钢板采用有机涂层薄钢板（或称彩色钢板）、镀锌薄钢板、防腐薄钢板(含石棉沥青层)或其他薄钢板等。2）彩钢屋顶安装方案STEP1 按图纸指定位置，将钢板夹的正面和背面卡在彩钢板上，并使用螺钉固定（尽量一次性固定所有钢板夹，如果不行则一次固定两行方便安装光伏组件）STEP 2使用T型螺钉穿过横梁，并将横梁固定在钢板夹上，调整位置后用螺帽拧紧。（同1，尽量一次固定所有横梁，如果不行则一次固定两行方便安装光伏组件）STEP 3将光伏组件按照图纸指示放置于横梁上（按顺序放置，通常第一块位于侧边）STEP 4第一块光伏组件放置完毕后，使用单侧压块固定。STEP 5单双侧压块固定方式：a、将T型螺钉滑入横梁（最好预先滑入所有T型螺钉方便安装），使用单、双侧压块贴紧光伏组件。并用螺钉固定紧STEP 6重复1-5步骤，直至安装完毕5.3 操作规划项目从投资建设至并网发电的整个操作周期约45天，其中工程部分预计在3-5天内完成，其间会安排在不打扰业主正常运营的时间进行。6.与项目方的合作模式：模式1：业主委托美生阳光投建光伏电站，可以简述为一次投资34.3万,7年收回成本,设备寿命25年,还有18年免费用电。（附件2）业主自主进行投资，在并网实现后交付业主，业主可根据项目发电量，在全部自发自用、全部并网及自发自用余电上网模式中自由选择。投资成本：9元/W, 127号油站规划容量38KW, 投资成本约342，959元(附件1)。自发自用部分可获得0.42（国家补贴）收益，若商业电价为1元计,业主不仅不用交电费,而且每度电还能得到0.42元补贴,因装机规模为38Kw，一年发电量为3.42万度,业主年电费收入为4.86万元,可以简述为一次投资34.3万,7年收回成本,设备寿命25年,还有18年免费用电。模式2：美生阳光投资建设光伏电站，业主可以9折价格用电，折扣期长达20年。美生阳光100%出资，在业主提供的屋顶上建设光伏系统（38KW/1个加油站），在项目建成的20年内，业主可每年以90%的折扣价格用电，按每年3万4千度的发电量及1元/度的用电价格计算，业主每年可节省用电成本3400元，相当于免费用电3400度，在不考虑电费价格受通货膨胀影响的情况下，20年共计76000度，二氧化碳减排量达到2244KG。6.2 操作风险提示在上述操作模式中，除了光伏项目投建申请过程中涉及到的行政审批、系统设计、工程施工、投融资等专业因素外，还应充分考虑如下几种风险：1. 运维风险：在项目投建完毕后，除正常的设备维修及故障排除外，需要定期对光伏组件进行清洁，避免蒙尘造成发电量减少。发电量为项目收益的最关键因素。但因单体油站规模较小，运维成本无法分摊，预计运维成本占发电收益的10%左右。2. 政策风险：分布式国家级补贴为0.42元/度，补贴期20年，具体的补贴发放方式的落实仍需与发改委及电力公司逐一确认，政策延续性和稳定性是保障投资收益率的根本因素。6.3 方案优劣对比投资金额投资方中石化森美（福建）石油有限公司年发电收益中石化森美（福建）石油有限公司年运营费用免费用电量用电折扣及折扣期节省用电成本运营风险及运营成本承担方 政策风险承担方模式134.3万中石化森美（福建）石油有限公司4860048603.42万度X18年-7年实现投资后，收益逐渐抵扣成本中石化森美（福建）石油有限公司中石化森美（福建）石油有限公司模式234.3万美生阳光00相当于3100度X25年9折X25年76000元美生阳光美生阳光7. 运维管理方案屋顶分布式项目单位规模小，建设周期短，但建成后的整体运营周期超过20年，在整个用电合同期内，针对该项目的运营维护工作根据中石化森美（福建）石油有限公司的合作模式，将由我方负责进行，以保障在用电合同期间内持续有效的电力供应。所涉及的运维服务包括：定期对电站的日常运行情况进行监督检查，并对运行数据进行记录、整理及分析定期对电站日常运行中的设备进行巡视、对设备参数进行监视和记录，定期维护设备并及时般性的技术缺陷。对电站设备定期进行检查和修理，及时发现设备的缺陷并进行故障处理； 定期对电站设备尤其是光伏组件进行清洁作业，避免蒙尘造成的发电量减少定期对光伏电站进行检查式维护，同时需按期对逆变器及压滤器清洁或开关箱换气处压滤器进行更换。重点如下：电子部分、配电箱、开关箱的控制受损组件大面积污渍组件植被对光伏发动机带来的阴影电缆受损控制组建基座的牢固性接缆家位置的牢固插头连接及配件8. 经济可行性方案受太阳能辐射周期变化的影响，光伏发电变化具有较强的周期性，每天的主要电力输出时间为08：00-18：00，在负荷高峰期内，业主方可使用光伏系统所发电量，无需业主出资，便可长期折扣用电，在节省电费成本的同时实现了环境效益。在夜间电站无法供电时，业主仍可使用电网的低谷电价，合理控制运营成本。9. 实施操作方案与双方职责在业主确定合作模式后，双方可通过以下三个步骤完成操作：l 合同签订阶段：双方签订屋顶使用同意书、能源管理合同，参见附件一二l 项目建设阶段：项目建设过程中，业主方需同意在其建筑内安装逆变器（占用面积约0.36平米），为完成屋顶接线，需在屋顶打孔一个，孔洞附近需重新做防水。供电电缆与并网变压器之间的电缆沟由业主方负责施工建造，包括配电设备的采购与安装。配电柜中需预留接线端子ABC三相用于逆变器系统配电。项目施工过程中，需就施工的健康、安全和环境保护等事宜与业主签订安全合同，参见附三分布式光伏施工项目安全合同项目并网过程中，业主方需协助我方并提供电力公司所需的信息及资料。l 用电阶段业主可每年获得3万4000度的免费用电额度，连续获得18年。附件1初步工程成本预算清单项目名称规格单位数量材料单价工程合价（元）组件260Wp1474.5元/wp171,990支架电缆逆变器钢制4mm2 阻燃阳光SG40KTL1.5元/wp57,330汇流箱及相关配件0.45元/wp17,199施工EPC2元/wp76,440监控系统套20,000元20,000总价：（约）342，959 附件2经济效益预测分析 中石化森美投资发电量测算发电量估算采用NASA数据库所提供的22年水平面日均总辐射值作为基础数据进行分析计算，并将月平均辐射值换算成月峰值日照小时数，本项目第一年系统总效率为100%，随后由于光伏组件实际功率的衰减，系统总效率会逐年下降。本项目拟采用多晶硅太阳电池组件，其功率质保条款中规定25年内组件实际功率不低于标称功率的80%。假设本项目运营期为25年，运营期内光伏组件的功率呈线性衰减，平均每年衰减0.8%，25年总共衰减了20%，并假设逆变器的转换效率没有发生衰减，即光伏系统总效率的衰减速率与光伏组件衰减速率完全一致。据此预测本项目25年内的发电量结果如表3-1所示。表3-2本项目25年内的发电量时间年发电量（kWh）时间年发电量（kWh）第1年34,200第14年29,932第2年33,851第15年29,627第3年33,505第16年29,324第4年33,164第17年29,025第5年32,825第18年28,729第6年32,491第19年28,436第7年32,159第20年28,146第8年31,831第21年27,859第9年31,506第22年27,575第10年31,185第23年27,294第11年30,867第24年27,015第12年30,552第25年26,740第13年30,24025年累计758,092 从表 3-1 中的数据可以预测本项目 25 年累计为业主提供发电量76万KWh，25年平均每年提供发电量为3万kWh。发电量收益*中石化森美（福建）石油有限公司自主投资，按照 38KWP的装机量，￥9.0元/W的建设费用计算，项目总投资为￥34.3万元；根据工业用电白天用电电费(尖峰-高峰-平)平均值1.0元计算，且国家补贴0.42元济源收益情况 如下表:收益情况如表2-2：时间收益（元）时间收益（元）第1年48,564 第14年42,504 第2年48,069 第15年42,071 第3年47,578 第16年41,641 第4年47,093 第17年41,217 第5年46,613 第18年40,796 第6年46,137 第19年40,380 第7年45,667 第20年39,968 第8年45,201 第21年27,860 第9年44,740 第22年27,575 第10年44,283 第23年27,294 第11年43,832 第24年27,016 第12年43,385 第25年26,740 第13年42,942 25年累计1,019,166 从表2-2可知，首年可节省电费4.85万元，25年累计电费收益101.9万元。 *注：实际发电量及电费会与上述图表中的数据有差别，请以实际发电量及用电量为准。附件3经济效益预测分析 美生阳光全额投资发电量测算发电量估算采用NASA数据库所提供的22年水平面日均总辐射值作为基础数据进行分析计算，并将月平均辐射值换算成月峰值日照小时数，本项目第一年系统总效率为100%，随后由于光伏组件实际功率的衰减，系统总效率会逐年下降。本项目拟采用多晶硅太阳电池组件，其功率质保条款中规定25年内组件实际功率不低于标称功率的80%。假设本项目运营期为25年，运营期内光伏组件的功率呈线性衰减，平均每年衰减0.8%，25年总共衰减了20%，并假设逆变器的转换效率没有发生衰减，即光伏系统总效率的衰减速率与光伏组件衰减速率完全一致。据此预测本项目25年内的发电量结果如表3-1所示。表3-2本项目25年内的发电量时间年发电