太阳能光电建筑示范项目可行性研究报告

精品整理文档我行我秀网点网上整理精品文档如有侵权请告知删除太阳能光电建筑示范项目可行性研究报告（此文档为 word格式,下载后您可任意修改编辑！ ）目 录第一章 综合说明........................................................ 11.1概述.............................................................. 11.2 光能资源......................................................... 21.3项目的任务和规模.................................................. 21.4 电池板选型和发电量估计 ........................................... 31.5 电气............................................................. 31.5.1 电气一次................................................... 31.5.2 电气二次.................................................... 51.6 工程消防设计..................................................... 51.7 土建工程......................................................... 51.9 工程管理设计..................................................... 61.10 环境保护和水土保持设计 .......................................... 61.10.1 环境保护.................................................. 61.10.2 水土保持.................................................. 61.11 劳动安全与工业卫生 .............................................. 61.12 建设项目节能分析 ................................................ 71.13 工程设计概算.................................................... 71.14 经济评价........................................................ 8第二章 光能资源......................................................... 92.1 我国太阳能资源的地理分布 ......................................... 92.2 某某市地理位置及气候概况 ........................................ 102.3 某某市太阳能资源 ................................................ 112.3.1 区域太阳能资源分析 ........................................ 112.3.2 太阳能总辐射量的修正 ...................................... 182.3.3 区域气象条件对本项目及主要设备的影响 ...................... 192.3.4 区域太阳能资源评价 ........................................ 20第三章项目的任务和规模 ................................................. 213.1工程总体规划及总平面布置 ......................................... 213.2 山东电网电力系统概况 ............................................ 223.3工程建设的必要性................................................. 243.3.1 太阳能是可再生能源发展中的首选 ............................. 243.3.2 符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向 ................... 253.3.3 改善能源结构的需要 ......................................... 263.3.4 改善生态、保护环境的需要 ................................... 263.3.5 太阳能与建筑一体化将成为未来建筑节能市场的亮点............263.4工程建设规模.....................................................27第四章 电池板选型和发电量估计 ..........................................294.1 太阳能光伏发电系统的分类及构成 ..................................294.2太阳能电池发电原理 ...............................................294.3太阳电池组件选择.................................................304.3.1 太阳电池组件类型的选择 .....................................304.3.2 太阳电池组件的选型 .........................................344.4电池阵列的运行方式设计 ...........................................384.4.1 电池阵列的运行方式选择 .....................................384.4.2 电池阵列倾角的选择 .........................................394.4.3 多晶硅电池组件铺设与安装设计 ...............................404.5 本工程年发电量的估算 ............................................40第五章 电气............................................................435.1.........................................................435.1.1 ...................................................435.1.2 系统并网配置方案 ..........................................435.1.3 光伏阵列直流防雷汇流箱的设计 ...............................445.1.4 直流配电柜设计.............................................455.1.5 逆变器的选型...............................................465.1.6 低压开关柜选型 ............................................505.1.7 低压开关柜的布置...........................................515.1.8 ......................................................515.1.9 .......................................................525.2 电气二次........................................................53第六章工程消防设计.....................................................566.1 设计依据........................................................566.2 设计原则........................................................566.3 消防总体设计方案 ................................................566.4 建筑消防设计....................................................566.4.1 水消防设计.................................................576.4.2 建筑灭火器设计.................................................57第七章土建部分.........................................................587.1.........................................................587.2 自然条件........................................................597.3 抗震设防........................................................ 597.4 荷载确定原则.................................................... 597.5 结构设计方案.................................................... 597.6采暖通风空调..................................................... 607.6.1 主要执行标准............................................... 607.6.2 室外空气计算参数........................................... 607.6.3 采暖系统.................................................. 617.6.4 空调系统.................................................. 617.6.5 通风系统.................................................. 61第八章施工组织设计..................................................... 628.1 项目建设期...................................................... 628.2项目进度安排..................................................... 628.3项目施工组织..................................................... 62第九章工程管理设计..................................................... 639.1工程管理机构的组成和编制 ......................................... 639.2主要管理设施..................................................... 649.2.1 区域布置.................................................. 649.2.2 管理区、生产区电源 ......................................... 649.2.3 管理区、生产区供水设施 .................................... 649.3电站运行维护、回收及拆除 ......................................... 659.3.1 运行维护................................................... 659.3.2 拆除、清理方案............................................. 66第十章 环境保护和水土保持设计 .......................................... 6710.1环境保护........................................................ 6710.1.1 设计依据、设计任务及总体目标 .............................. 6710.1.2 项目选址的环境合理性 ...................................... 6810.1.3 环境概况.................................................. 6810.1.4 环境保护设计.............................................. 6910.1.5 环境保护投资概算 .......................................... 7310.1.6 环境保护设计的综合评价与结论 .............................. 7410.2水土保持........................................................ 7410.2.1 设计依据.................................................. 7410.2.2 设计任务及总体目标 ....................................... 7510.2.3 本项目水土保持............................................ 7510.3建议............................................................ 75第十一章劳动安全与工业卫生 ............................................7611.1总则............................................................7611.1.1 设计目的、基本原则 ........................................7611.1.2 设计范围和主要内容 ........................................7611.1.3 主要依据文件..............................................7611.2建设项目概况....................................................7811.3主要危险、有害因素分析 ..........................................7811.3.1 工程施工期主要危害因素分析 ................................7811.3.2 工程运行期主要危害因素分析 ................................7911.4工程安全卫生设计 ................................................8011.4.1 施工期劳动安全与工业卫生对策措施 ..........................8011.4.2 运行期劳动安全与工业卫生对策措施 ..........................8011.5工程运行期安全管理及相关设备、设施设计 ..........................8411.5.1 安全管理机构及相关人员配备 ................................8411.5.2 安全、卫生管理体系 ........................................8511.5.3 事故应急救援预案 ..........................................8711.6劳动安全与工业卫生工程量和专项投资概算 ..........................8811.7预期效果评价....................................................8911.7.1 劳动安全主要危害因素防护措施的预期效果评价 ................8911.7.2 工业卫生主要有害因素防护措施的预期效果评价 ................8911.8主要结论和建议..................................................90第十二章建设项目节能分析 ..............................................9112.1设计依据........................................................9112.2主要节能降耗措施 ................................................9112.2.1 场址选择和本项目布置 ......................................9112.2.2 电气设计节能降耗措施 ......................................9112.2.3 本项目布置中的节能降耗措施 ................................9312.2.4 水资源节约................................................9312.2.5 油料节约..................................................9312.2.6 建设管理的节能措施建议 ....................................9312.3节能降耗减排效益分析 ............................................9412.4结论及建议......................................................9412.4.1 ......................................................9412.4.2 ......................................................95第十三章工程概算设计..................................................9613.1编制说明........................................................ 9613.1.1 工程概况.................................................. 9613.1.2 编制原则及依据............................................ 9613.1.3 基础资料.................................................. 9713.1.4 费率标准.................................................. 9713.1.5 基本预备费................................................ 9813.1.6 价差预备费................................................ 9813.1.7 建设期利息................................................ 9813.1.8 主要技术经济指标 .......................................... 9813.2概算表.......................................................... 99第十四章财务评价与社会效果分析 ......................................... 10514.1概述........................................................... 10514.2财务评价....................................................... 10514.2.1 财务投资和资金筹措 ....................................... 10514.2.2 分析和评价............................................... 10514.2.3 财务评价结论............................................. 107精品整理文档第一章 综合说明某某金属材料有限公司成立于 2011年，注册资金5亿元，公司隶属于某某有色金属集团有限公司，集团公司成立于 2003年，是一家阴极铜生产为主，金、银、铂、钯、硒、锑、铋等稀贵稀散金属综合提取，集科工贸为一体的集团化企业。集团总资产 100亿元，员工2400余人。铜产量位列全国第六位，金、银产量均列全国前十位，山东省百强企业，全国 500强企业。2015年阴极铜产量20.6万吨，黄金6吨，白银210吨，销售收入224亿元，利税24亿元，进口额17亿美元。“十三五”末集团公司的目标：阴极铜年产量达到 60万吨，黄金20吨白银600吨，销售收入确保超过 500亿元，力争达到 800亿。本项目为光电建筑一体化示范工程项目，充分利用某某金属材料有限公司内厂房、库房等建筑房顶布置太阳能电池组件，建筑类型为工业建筑。从太阳能电池与建筑物的结合方式上有新的突破。本项目充分利用建筑物屋顶的原有结构，不会对所在建筑产生影响。该项目总容量 ，拟使用某某金属材料有限公司三个厂房屋顶：精矿仓屋顶、精矿仓二期厂房屋顶和 20万吨电解车间屋顶。各个厂房可使用面积如下：编号构筑物名称屋顶面积（m2）可利用面积（1精矿仓17000.013800.02精矿仓二期15300.013900.0320万吨电解车间20500.010300.0小计52800.038000.0山东烟台宏源热电设计有限公司受某某玉昊隆新能源有限公司的委托，承担《某某金属材料有限公司太阳能光电建筑一体化示范项目》的可行性研究报告编制工作。卫生、建设项目节能分析、工程设计概算、经济评价。精品整理文档当今世界和我国，能源主要依赖矿物燃料，包括煤炭、石油和天然气。一方面，矿物能源的应用推动了社会的发展，其资源在日趋耗尽；另一方面，矿物能源的无节制使用，引起了日益严重的环境问题，导致生态环境不断恶化。山东省同样存在着能源结构单一的问题，省内现有发电厂大多为火力发电厂，而且燃用的煤炭大部分需从外省长距离运输，燃料供应和环境压力越来越重。这就要求我们寻找长期有效的绿色环保的能源来替代传统的能源。我国是太阳能资源非常丰富的国家，随着光伏发电成本的降低，广泛实施太阳能光伏并网工程将成为未来能源发展的重要战略之一。近年来我国太阳能产业突飞猛进，其中太阳能光伏发电技术更是备受瞩目，太阳能光伏发电技术产业化及市场发展经过近二十年的努力已经奠定了一个良好的基础， 但受国内光伏发电成本制约，我国光伏并网发电产业还没有得到大面积推广。太阳能光伏发电的关键部件－太阳能电池组件的生产，已在我国形成很大的产能，并重点出口到欧美国家；同时制约太阳能组件生产成本的硅原料，也于 2013年在我国形成产能，从而使得硅原料的价格从 2013年的最高价500美元/kg 降到当前的约70～80美元/kg价格，并还有一定的下降空间。据业内人士预测，到 2015年，随着硅原料价格的下降，光伏发电成本有望与火电成本相当。某某是太阳能资源非常丰富的地区，随着光伏发电成本的降低，广泛实施太阳能光伏发电工程将成为未来能源发展的重要战略之一。某某玉昊隆新能源有限公司利用自身的资源优势，积极响应国家新能源政策，合理利用充足的太阳能资源，促进太阳能光伏发电技术的产业化发展，拟在某某金属材料有限公司厂区内开发建设2.6MWp屋顶太阳能光伏电站工程。本项目的示范目的在于，采用新型高效的太阳电池组件，结合某某金属材料有限公司已有建筑特点，在充分利用屋顶面积的同时，推广用户侧并网的太阳能屋顶光伏示范电站示范效应，充分利用充足的光能资源。某某玉昊隆新能源有限公司拟在某某金属材料有限公司厂房屋顶规划建设 2.6MWp并网光伏电站一座。该项目充分利用当地优质太阳能资源，改善当地电网以水电为主的单一化结构，为山东电网提供清洁可再生能源，保护当地生态环境。本光伏电站工程的建设可满足本厂区部分负荷的需求，提高用电质量，推动当地经济和社会发展，具有较大的社会环境效益和经济效益。本项目主要供电给本公司负荷，多余部分外送至地区电网。本期工程装机容量为 推荐采用分块发电、集中并网方案。通过技术与经济综合比较，电池组件选用 多晶硅电池组件，共计 10440块；逆变器选用型逆变器，共计11台。本工程将某某金属材料有限公司屋顶分三个区域。 各区域太阳电池组串划分的汇流区并联接线，输入防雷汇流箱后经电缆接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器逆变后的三相交流电经电缆引至变压器低压侧送至各低压配电室。 逆变器室位置根据现场情况合理布置。经计算，电池组件方阵的运行方式以最佳倾角的方式固定式安装。计算结果：电站建成后第一年上网发电量为 352万。在运行期25年内的年平均发电量为324万h。电气一次本期工程建设规模为是光电建筑一体化并网发电用户侧并网型光伏发电项目，所发电力拟主要供给所在厂区用电也可以并网输送。根据本项目安装容量以及周边电网情况，暂考虑以0.4kV电压等级接入电网，具体方案以接入系统方案审查意见为准。太阳能并网发电示意图如图1.1所示。精品整理文档1.1太阳能并网发电示意图本工程光伏阵列安装在厂房及库房屋顶上，根据场地布置情况，采用分块发电，集中并网的设计方案，将系统分成 3个并网发电单元，共设 11台逆变器，每个发电单元通过一台低压配电柜分别接入对应的低压配电室，实现并网发电。太阳能电池组件通过合适的串并联，满足并网逆变器要求的直流输入电压和电流。每块组件接线盒都配有旁路二极管，防止“热斑效应” ，将组件因部分被遮荫或电池片故障而导致的失效对系统效率的危害降到最低。同时，太阳能方阵的直流汇流箱内设置防反二极管，以防止各并联组件串之间形成回路，造成能源浪费和缩减组件的寿命。并网逆变器采用双环控制系统，实时检测电网状态，取得电网电压、电流、频率、相位等关键变量，通过计算分析，使输出电力与电网同步运行。且在运行期间，并网逆变器按工频周期检测电网状态，一旦电网异常如突然停电，压降幅度超标，并网逆变器立即触发内部电子开关，实现瞬时与电网断开。同时，并网逆变器不断检测电网状态，一旦其恢复正常并通过并网逆变器的计算分析，并网逆变器将重新并网。总之，作为并网系统的控制核心和直流变交流的枢纽， 并网逆变器高度的自动化和精密的检测控制功能从根本上保证了系统并网的安全性和可靠性。太阳能组件边框及其支撑结构均与建筑现有的接地系统连接， 并网逆变器开关柜等设备外壳接地，防止直击雷及触电危险。另外，直流和交流回路中均设有防雷模块，防止感应雷击波伤害。低压开关柜为站用电源开关柜，采用抽屉式低压开关柜，室内布置，防护等级为根据逆变器的输出电流选择适当的开关和模数， 整个配电装置约需要 3面开关柜。开关柜与站用电源之间采用母线连接，布置紧凑，可靠性高，开关柜内元器件选用合资及以上水平的产品。精品整理文档电气二次系统配有完善的通讯监控系统，全面检测环境和系统的状态，将光照强度、环境温度、太阳能板温度、风速等环境变量和系统的电压、电流、相位、功率因数、频率、发电量等系统变量通过 RS485或以太网或传输直控制中心，实现远程监控；同时如将同一地区多个并网电站的信息传输至同一控制中心，可方便区域的电网调度管理。本工程消防设计主要考虑屋顶光伏设施及附属设备各类火灾的防止和扑灭，立足自救。本设计根据“预防为主，防消结合”的消防工作方针，遵循立足国内，中等适用的指导思想，在设计中严格执行国家有关防火规范和标准，积极采取行之有效的先进防火技术，在加强火灾监测报警的基础上，对重要设备采用相应的消防措施。本工程利用某某金属材料有限公司内厂房、库房等建筑房顶布置太阳能电池组件，建筑类型为工业建筑。本工程中太阳能电池板铺设的厂房有某某金属材料有限公司的精矿仓、精矿仓二期和 20万吨电解车间，通过太阳能组件支架将太阳能电池板架设在车间顶部。精矿仓和精矿仓二期屋面为混凝土平屋面， 太阳能光伏电池组件利用混凝土基础固定在屋顶上；20万吨电解车间屋面为彩钢瓦，太阳能光伏电池组件利用金属支架固定在屋顶上。为减少屋顶安装太阳能光伏组件增加荷载，组件支架采用钢支架。金属支架钢构件采用热镀锌防腐，设计寿命不低于 25年。施工组织设计本项目初步运营期 25年，建设期3个月。项目的实施按照国家关于基本建设程序和太阳能光伏电池的安装有关规定。 具体项目进度如下：工程计划于2013年3月开工，2013年6月底投运。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，本光伏并网工程将成立项目公司。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，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。根据生产和经营需要，结合现代化光伏并网电站运行特点，遵循精干、统一、高效的原则对运营机构的设置实施企业管理。参照原能源部颁发的能源人 [1992]64 号“关于印发新型电厂实行新管理办法的若干意见的通知” ，结合新建电站工程具体情况，本电站按“无人值班”（少人值守）的原则进行设计。环境保护经过对本工程的环境保护设计，分析环境与本工程间的相互影响要素，并采取有效措施使不利影响因素减至最低程度，使工程环境在建设与运行期内都得到很好的保护，进而使工程与其周围环境之间达到相互和谐发展的目标。本工程为清洁、可再生能源的利用项目，受到国家和地方政府的大力支持。项目选址在某某金属材料有限公司建筑物屋顶，不占据其他土地。水土保持经过对本工程的水土保持设计，分析本工程水土流失现状及成因，并预测工程建设可能造成的水土流失，提出有效措施使不利影响因素减至最低程度，使场址区水土在本工程建设与运行期内都得到很好的保护。本工程太阳能组件设置在某某金属材料有限公司车间屋顶，逆变器、直流配电柜等设备设置在车间内，在不另外占用土地，无新增建筑的情况下，不会产生新的水土流失。为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，做到本工程投产后符合劳动安全与工业卫生的要求，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康，为建设项目的设计、施工监理、运行提供科学依据，推动工程项目安全程度的提高， 根据国家有关设计标准、规程规范进行本工程劳动安全与工业卫生专项设计。本工程劳动安全与工业卫生设计范围是对主要构筑物、 生产设备及其光伏作业岗位和场所的劳动安全与工业卫生进行分析评价，主要包括光伏阵列、逆变器室等。本工程劳动安全与工业卫生设计的重点： 分析评价本工程运行过程中可能出现的劳动安全与工业卫生等方面的主要危险有害因素；从设计、运行、管理的角度提出相应的消除或减免措施；提出劳动安全与工业卫生建议。对施工过程中的主要危险有害因素只作一般性分析，不作具体评价说明。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，设计中严格贯彻了节能、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，减少了线路投资，节约了土地资源。本工程各项设计指针达到国内先进水平，为光伏电站长期经济高效运行奠定了基础，符合国家的产业政策，符合可持续发展战略，节能、节水、环保。太阳能是一种清洁的可再生能源，太阳能光伏发电不会产生大气“三废”问题。通过贯彻落实各项节能措施，本工程节能指标满足国家有关规定的要求。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。多晶硅电池组、并网逆变器等设备价格根据厂家询价确定，其他机电设备价格参考国内现行市场价格计算。主要设备价格如下：多晶硅电池组（250Wp/ ）按4.5元/Wp计算；逆变器（台）按15万元/台计算。工程静态投资 2555.34万元工程总投资2567.62万元单位千瓦静态投资 9790.57元单位千瓦动态投资 9837.63元。根据工程投资概算，工程固定资产静态投资为 2555.34万元，金太阳工程享受国家5.5元/w补贴，共计补贴 1430万元，本项目经济评价按工程固定资产静态投资减去国家补贴后约1125.34万元进行经济评价分析。本项目投资回收期为 8.43年，总投资收益率为 投资利税率为 全部投资财务内部收益率(所得税后)为全部投资财务内部收益率 (所得税前)为项目具有较好的盈利能力。精品整理文档第二章第二章光能资源2.1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天2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。一、二、三类地区约占全国总面积的 2/3以上，年太阳辐射总量高于2005h，具有利用太阳能的良好条件。2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1为我国太阳能年总辐射量分布图。图2.1 我国太阳能年总辐射量分布图我国太阳能资源按全年日照时数划分，可分为：丰富区（≥ 3000h/a）、较丰富区（2400-3000h/a）、可利用区（1600-2400h/a）和贫乏区（≤1600h/a）4个区域。图2.2为我国全年日照时数分布图，可以看出，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。此线以西为太阳能丰富地区，年日照时≥3000h，这是这些地区位处内陆，全年气候干旱、云量稀少所致。图2.2 我国全年日照时数分布图（地理位置某某市地理位置为北纬 东经。东、北临渤海，西与滨州市毗邻，南与淄博市、潍坊市接壤。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。某某经济开发区地处黄河三角洲的中心城市某某，黄河从某某入海。黄河三角洲是中国也是世界上一个独特的三角洲，是继珠江、长江三角洲崛起之后，东部沿海正在崛起并能够带动黄河流域经济发展的又一大河三角洲。 某某市是中国第二大油田胜利油田所在地，处在东北经济区至中原经济区和京、津、塘经济区至山东半岛经济区的交汇点上，是黄河经济协作带和环渤海经济圈的结合部，与朝鲜半岛、日本列岛隔海相望。某某港、广利港、飞机场和规划建设中的黄东大铁路、环渤海高速路和均穿过或设在开发区，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0.5-1 小时路程。某某经济开发区位于某某市城市中心区，地理位置优越。（气候特征某某市地理位置为北纬 31°55′～38°10′，东经119°10′。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，气候温和，四季分明。年平均气温为 12.5℃，1月份平均气温-2.8℃，7月份26.7℃，平均无霜期在无霜期在200天以上。全年平均日照时数 2728.5小时，各月平均日照时数以5月份最12月最少。全年平均日照百分率在。其常规气象资料见表 2.1。2.1某某市常规气象资料统计表气象要素数值单位多年平均12.5℃气温极端最高38.6℃极端最低-16.9℃多年平均风速3.3m/s多年平均水汽压12.0hPa多年平均大气压1016hPa多年平均相对湿度65.0%多年最大冻土深度0.53m2.3.1 区域太阳能资源分析山东省目前仅有济南、福山和莒县 3个日射站，对比3个日射站所处的地理位置和气象条件，福山站与本项目厂址纬度相差很小、气候条件相似、海拔与拟选厂址接近，故本项目采用福山站的日照和辐射资料进行区域太阳能资源分析。福山日射站位于北纬 东经自2004年开始进行日射观测。对福山气象站提供的《福山站近 10年日照和云量资料》（2004年—2013年）进行统计分析，分析结果见表 2.2和图2.3，福山站的近10年日照小时数平均值为2464.1.1h，最大年日照时数为 2601.1h，出现在2010年，最小年日照时数为2286.4h，出现在2008年。从年际变化来看，福山站的近 10年的日照小时数总体变化不大，有逐年下降的趋势。根据按照全年日照时数划分的全国太阳能资源分布地区，福山站的属于较丰富区（2400-3000h/a）。对福山气象站提供的《福山站近 10年曝辐量资料》（2004年—2013年）进行统计分析，分析结果见表 2.3、图2.4和图2.5，福山站的近10年太阳总辐射量均值为2 2 25128.8MJ/m5377.2MJ/m2004年，最小为4909.8MJ/m，出现在2009年。从年际变化来看，近 10年的年太阳总辐射量总体呈波动下降趋势，由变化趋势线可计算，下降平均幅度每年达 34.09MJ/㎡。从年内变化量来看，变化趋势为单峰型，季节变化非常明显，以 5月份最大，、7月次之，12月份最小。全年太阳总辐射量分布以夏季最多， 占年总量的冬季最少，仅占年总量的左右，春秋季居中。各月总辐射量分布见图 2.6，各季总辐射量分布见图2.7。2我们将从《卫星全球太阳辐射资料数据库》 中得到的北纬东经的天文总辐射量与福山气象站实测数据进行对比，对比结果见表 2.4和图2.8数据较实测数据全年高出 596.3MJ/m，且由于受夏季汛期阴雨天较多、日照较少的影响，天文总辐射量夏季高出实测数据较多，冬季两者较接近。2表2.2 福山站日照时数统计表 （单位：h）年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年2004200.2168.4176.6225.8268.7263.7208.3209.9200.4195.3180.8199.924982005146.8218.7242.2269.6232.9233.1218.9175.7240.2168.7178.3186.82511.92006174.2187.6256.4230.5284.8213.8175.6225.4218.3208.4202.6171.82549.42007196.5196.3236.9239.5238.3233.4207.8214.6244.8214.5194.7148.725662008196.4173.2212.7193248192.4163.6172.4181.2204.6167.3181.62286.42009191.4211.8234.6240.3217.2183.7131.1182.7227.1229.9199.5176.724262010215.6174.3244.8267.4292.5221.6210.2191.2182.7223.8190.7186.32601.12011156.3190.8249.1235.3254.3194.8101.6214.7234197.8195.61522376.32012199.4209.4190.1237.3265.6241.7188.6204.2171.4175.5205.2189.72478.12013155.6208.1243.9227.2219.5177.8114.3204.5208.5216.2190.1182.12347.810年

183.2 193.9 228.7 236.6 252.2 215.6 172 199.5 210.9 203.5 190.5 177.6 2464.1表2.3 福山站太阳总辐射量统计表 （单位：MJ/㎡）年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年2004267.3345.9431.1525.9713.5636.3590.0565.7441.4366.1267.1226.95377.22005216.4345.8504.7601.7584.9600.0630.7489.1489.8317.3237.1194.65212.22006226.5285.8501.7499.6695.2512.4520.2574.8481.8368.3258.2213.45137.82007273.7344.4488.7579.1614.7650.6543.5549.5507.9333.3268.7206.25360.42008267.2300.1445.3518.2641.4594.2543.5479.8401.7360.6235.8215.450032009250.8342.1453.9556.8560.4547.4507.8408.3452.6385.8260.1183.74909.82010267.2305.2500.5568.9648.4595.1563.2510.0428.3388.3257.6219.65252.42011218.9310.9462.3548.5607.5566.9462.3510.9476.7346.0242.7203.44957.22012243.6335.8384.3544.0638.8596.1541.5464.5390.5311.6276.8210.24937.82013234.2357.6496.1535.9647.0534.9477.6499.7465.1383.0279.4229.55140.1近10年246.6327.3466.9547.9635.2583.4538.0505.2453.6356.0258.4210.35128.830002700数2400时照日2100年

2498 2511.92549.4

2566 2601.124262286.4

2478.1

2347.815001999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008图2.3 福山站年日照时数的年际变化图）/M5100（50004900

5377.19 5212.175137.75

5003

4909.75

5252.35 5140.08辐4800年

4957.16

4937.761999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008图2.4 福辐年图年际变化图）/m500/JM（400量射300辐总200月

246.6

327.3

466.9

547.9

635.2

583.4

538.0

505.2

453.6

356.0

258.4

210.30一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月十二月图2.5 福月量比的年内变化图2016例比量 12射辐总 8年全占 4

4.81

10.68

12.38

11.3810.49

9.85

4.100一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月十二月图2.6 各月总辐射量分布图秋季,26%

冬季,14%春季,26%夏季,34%图2.7 各季总辐射量分布图2表2.4NASA和福山站实测的总辐射量对比表 （单位：21月福山站近10年平均值246.6NASA数据293.5差值46.92月327.3337.710.43月466.9478.811.94月547.9613.465.55月635.2687.552.36月583.4668.585.17月538.0606.068.08月505.2584.879.69月453.6477.423.810月356.0408.552.511月258.4306.748.312月210.3262.352.0全年5128.85725.1596.38008007006005002m/J400MA据福山站数据3002001000一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月十一月十二月图2.8NASA和福山站实测的各月总辐射量对比图1月份辐射量年际变化图

2月份辐射量年际变化图2）4002m/ JM 量（250量射200辐150总100年0

1999200020012002200320042005200620072008

）JM300（量射200辐总年1000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 20052006 2007 2008月份辐射量年际变化图 月份辐射量年际变化图）m600M500量（400量射300辐总200年1000

1999200020012002200320042005200620072008

m/JM（量射辐总年

8007006005004003002001000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 20072008月份辐射量年际变化图 月份辐射量年际变化图2 /J （量400辐射300辐总200年0

1999200020012002200320042005200620072008

2 J （量400辐射300辐总200年0

19992000200120022003 20042005 200620072008月份辐射量年际变化图 月份辐射量年际变化图800700800700600500400300（量射辐总200年0

1999200020012002200320042005200620072008

）700600700600500400300200/M（量射辐总年1000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 20089月份辐射量年际变化图

10月份辐射量年际变化图）m600/M500量（400量射300辐总200年0

1999200020012002200320042005200620072008

）500m/ 400M量（300量射辐200总年1000

19992000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008月份辐射量年际变化图 月份辐射量年际变化图500500）400500500）400）400JM（量射辐总年

300200100

M300（量射200辐总年10001999200020012002200320042005200620072008

01999 20002001 2002 2003 2004 20052006 2007 2008图2.9 福山站各月辐射量的年际变化图太阳能总辐射量的修正10年（2004年-2013年）福山站年总辐射量呈总体下降趋势，下降幅度每年达34.09MJ/㎡，根据变化趋势可拟合出 2014年总辐射量，为 4997.4MJ/㎡。再根据近10年（2004年-2013年）各月总辐射量制作各月总辐射量年际变化图，根据变化趋势拟合出2014年各月辐射量。为订正出一组代表长系列的一年1210年各月平均辐射量占全年辐射的比例，将2014年（4997.4MJ/㎡）10年平均值（5128.8MJ/㎡）的差值（131.4MJ/㎡）修正到12个月的月总太阳辐射量。表2.522014年 表2.522014年 修正值 代表年1月243.46.3249.72月324.48.4332.83月463.012.0475.04月548.314.0562.35月613.516.3629.86月562.214.9577.17月495.313.8509.18月474.212.9487.19月441.311.6452.910月360.19.1369.211月262.36.6268.912月209.45.4214.8全年4997.4131.45128.8区域气象条件对本项目及主要设备的影响（气温的影响本工程选用逆变器的工作温度范围为 -25～选用电池组件的工作温度范围为-40～85℃。正常情况下，太阳电池组件的工作温度可保持在环境温度加 30℃的水平。按本工程场区极端气温数据校核， 本项目太阳电池组件及逆变器的工作温度可控制在允许范围内，地区气象温度条件对太阳电池组件及逆变器的安全性没有影响。（降水的影响区域内没有泥石流和塌方产生的迹象， 降水对本项目太阳电池组件的安全性没有影响。（冰雹的影响根据《地面用晶体硅光伏组件－设计鉴定和定型》（与 ICE1215标准等效）进行核算，达到国家标准的太阳电池组件可经受直径 、速度的冰雹打击。光伏电池组件生产厂还可生产满足直径 速度s的冰雹打击条件的产品。本项目区多年无冰雹监测记录，不能对冰雹影响的程度做出直接评价。一般而言，光伏组件的鉴定和定型标准保证了太阳电池组件在世界范围内的工程运用， 可以认为对本项目也是适用的。（风荷载的影响2本工程对于风荷载的设计取值主要依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2006中的附图（D.5.3<全国基本风压分布图>），本工程确定的风荷载设计值为0.35kN/m，并按此设计光伏电池组件的安装支架及基础等。2（雷暴的影响本项目根据光伏电池组件布置的区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系统，并达到对全部光伏电池阵列进行全覆盖的防雷接地设计。区域太阳能资源评价22对修正后的太阳能资源进行分析，其代表年总辐射量为 5128.8MJ/m，根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2013）中太阳能资源丰富程度的分级评估方法，该区域的太阳能资源丰富程度属“资源很丰富”（ a），在该区域适宜进行光伏电站的建设，具有较好的经济性。22第三章 项目的任务和规模某某金属材料有限公司光伏项目在本公司厂区内，项目布置在了精矿仓、精矿仓二期和20万吨电解车间的建筑屋顶。屋顶安装区域如下图所示：图3.1.1 精矿仓屋顶电池板安装图图3.1.2 精矿仓二期屋顶电池板安装图图3.1.320 万吨电解车间屋顶电池板安装图根据站址总平面布置的特点，本工程将太阳能板布置在厂区内建筑物屋顶上，其中2布置太阳能板房顶面积为 太阳能板采用多晶硅太阳电池组件，单片功率，共10440片。2本工程将太阳能电池板布置在精矿仓、精矿仓二期和 20万吨电解车间房顶，光照条件好，周围无建筑物遮挡，充分利用厂区内立体空间，集约、节约用地，降低土地成本，有效实现光电建筑一体化。太阳能板采用多晶硅太阳电池组件，单片功率 ，共0片。屋顶面积能够满足太阳能电池板布置所需要求。根据建筑为平顶建筑,结合建筑物屋顶安装太阳能光伏电池组件宏观、微观条件的分析结果，为了提高项目建设的经济性。太阳能光伏电池组件利用金属支架固定在屋顶上。为减少屋顶安装太阳能光伏组件增加荷载，组件支架采用钢支架。金属支架钢构件采用热镀锌防腐，设计寿命不低于 25年。山东电网共有220千伏及以上变电容量 8218万千伏安，输电线路 17430公里。其精品整理文档千伏变电容量25253852公里。全省装机总容量5601万千瓦（3万千瓦，占。0万千瓦及以上机组容量6万千1（含）-60万千瓦机组容量164729.（含）万千瓦机组容量 1414万千瓦，占25.10万千瓦及以下机组容量 1564万千瓦，占27.9%。山东电网的电力供需形势存在不确定性。 山东电网冬季最高统调用电负荷约为 3700万千瓦；夏季高峰负荷前，全省统调装机容量约为 4422万千瓦。一是机组临故修、煤炭库存及煤质差导致的停机和降出力有可能进一步增加； 二是因缺煤造成的地方小火电停运，导致电网统调负荷的增加等。综合考虑以上因素，夏季高峰负荷期间，山东电网电力缺口在200-700万千瓦之间，电力供应形势较为严峻。2014年12月召开的山东省新能源工作会议中提出： “到2012年，全省新能源发电装机达到400千瓦以上，占电力装机的比重超过 新能源实现替代常规源量 1200万吨标准煤，占全省能源消费的比重提高到 新能源产业增加值突破 700亿元；到2015年，新能源发电装机达到 1000千瓦，占电力装机的比重超过 达到2005万吨标准煤，新能源产业增加值突破 1000亿元；到2020年，新能源发电装机达到 2500千瓦，占电力装机的比重超过 达到0万吨标准煤新能源产业增加值超过 0亿元。本工程开发利用太阳能发电，对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济可持续发展具有极为重要的意义，符合国家能源、环保政策和可再生能源中长期发展规划，属于国家鼓励发展的产业。某某市“十五”期间生态环境保护与建设工作取得了显著成就，但也面临着经济持续高增长和与之相伴的城市化和大规模资源开发，给环境造成极大的压力，形势依然严峻。需要以削减二氧化硫排放总量为重点，推进大气污染防治。某某是太阳能资源非常丰富的地区，随着光伏发电成本的降低，广泛实施太阳能光伏发电工程将成为未来能源发展的重要战略之一。某某玉昊隆新能源有限公司利用某某金属材料有限公司厂房建筑特点， 为了响应国家新能源政策，推广太阳能光伏发电技术的产业化，拟在厂房屋顶建立屋顶式太阳能光伏发电工程。通过对本示范工程业主用电负荷情况原始资料的分析，业主负荷情况如下：年用电量为4897.6万千瓦时，平均日用电量为 。本光伏示范电站设计容量 输出的电能在低压用户侧并网，太阳能发电单元年均发电量为324万千瓦时，占用电量的由于用电负荷功率大于光伏电站的发电功率，不足电力仍需由 10kV干线电网供给。太阳能电池板所生成的直流电经汇线柜、逆变器转化为 380V三相交流电，通过交流并网柜与厂房内部电网连接，使光伏方阵发出的电能即时供给厂房使用。太阳能是可再生能源发展中的首选在众多的可再生能源中，最理想的是太阳能，它具有普遍、无害、巨大、长久、便捷等明显优点。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳，煤炭、石油、天然气等化石燃料，也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。未来世界能源，太阳能仍是主力。太阳能是永不枯竭的清洁能源，是21世纪以后人类可期待的最有希望的能源之一，世界各国政府无不对太阳能利用予以相当的重视。 我国是世界上太阳能资源最为丰富的国家之一，太阳能年辐照总量超过 502万每年地表吸收的太阳能约相当于 17万亿吨标准煤。作为绿色清洁能源，太阳能更是具有特殊的环保优势。近年来人们对太阳能技术的研制和利用，已显示了积极有效的作用。这一新型能源的发展，既可解决人类面临的能源短缺，又不造成环境污染。尽管太阳能技术的成本还较高以及性能还有待进一步提高，但随着太阳能科学的不断进步，太阳能技术应用愈来愈显示了诱人的发展前景。可以预见，在下个世纪，太阳能技术将扮演更为重要的角色。太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。精品整理文档图3.2 未来能源消费结构的变化趋势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的 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、地热能和海洋能等新能源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 。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，国际光伏发电迅猛发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡，并向并网发电的方向发展。2012年底国家发展和改革委员会下发了 《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》，鼓励在宁夏、新疆、西藏、青海、甘肃等太阳能资源丰富地区开展大型并网光伏电站的建设工作。屋顶光伏电站既可以利用现有的空间，又可以缓解电力供应不足的现状，有利于增精品整理文档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。改善能源结构的需要山东电网共有220千伏及以上变电容量8218万千伏安电网仍以火电为主，火电装机比重过大，每年耗用大量燃煤， 、S2等有害气体的排放不利于环境保护，需要改善能源结构。国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定的比例，因此，大力发展太阳能发电，将改善能源结构，有利于提高再生能源在系统中的比例。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，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。太阳能与建筑一体化将成为未来建筑节能市场的亮点本项目所采用的建设形式为太阳能与建筑一体化。 太阳能与建筑一体化是将太阳能发电系统与建筑有机结合，利用太阳能发电组件替代建筑物的某些材料，把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，消除了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响。利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层，减少了成本，提高效益。太阳能发电系统完全纳入建筑体系，成为建筑体系不可分割的一部分，与建筑同步设计、同步施工、同步后期物业管理。利用太阳能设施完全取代或部分取代传统的玻璃幕墙等建筑材料，既避免了重复建设，节约了成本，又可提高附加经济效益。太阳能屋顶光伏电站的建设，既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，降低线路损耗，还可起到调峰作用。近年来国家有关部门以及地方政府纷纷重视太阳能光伏发电的推广利用， 出台了许多鼓励政策，加快了太阳能光伏发电工程化应用的步伐。国家能源局 2012年9月12日发布《太阳能发电发展“十二五”规划》，规划具体发展指标为：到 2015年底，太阳能发电装机容量达到 2100万千瓦以上，年发电量达到 250亿千瓦时。随着太阳能光伏利用与建筑一体化不断完善， 采用太阳能建筑一体化设计的太阳能建筑将来必定成为我国乃至世界今后几年里建筑业发展的主流方向， 并从一些试点工程迅速向全国进行普及，太阳能建筑一体化的大规模出现已经成为一种时代的必然。我国光电一体化建筑在正常发展和生态驱动发展两种模式下发展， 太阳能与建筑一体化定将成为21世纪的市场热点，成为 21世纪建筑节能市场的亮点。3.4 光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、光电开发规划、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。某某市处于北温带季风区，背陆面海，气候属暖温带季风型大陆型气候。 冬冷夏热，四季分明。春季干旱多风；夏季炎热多雨，温高湿大；秋季天高气爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒风频吹。1978-2012年平均气温12.8℃，一月平均气温-3.0℃，七月平均气温26.6℃，极端最高气温 41.5℃，多出现在6~7月，极端最低气温-23.3℃，多出现在1~2月；全市年平均降水量 605.8毫米；无霜期195天。属太阳能资源较丰富地区，适合发展光伏发电项目。山东电网共有 220千伏及以上变电容量 8218万千伏安，输电线路 17430公里。其中千伏变电容量2525万千伏安，输电线路3852公里。全省装机总容量 5601万千瓦（其中统调装机容量 3万千瓦，占。0万千瓦及以上机组容量 6万千瓦，占1（含）-60万千瓦机组容量1647万千瓦，占29.（含）万千瓦机组容量 1414万千瓦，占25.10万千瓦及以下机组容量 1564万千瓦，占27.9%。山东电网的电力供需形势存在不确定性。 山东电网冬季最高统调用电负荷约为 3700万千瓦；夏季高峰负荷前，全省统调装机容量约为 4422万千瓦。一是机组临故修、煤炭库存及煤质差导致的停机和降出力有可能进一步增加； 二是因缺煤造成的地方小火电停运，导致电网统调负荷的增加等。综合考虑以上因素，夏季高峰负荷期间，山东电网电力缺口在200-700万千瓦之间，电力供应形势较为严峻。从项目开发建设条件方面分析，本工程为屋顶电站，充分利用某某金属材料有限公司屋顶资源，尽可能为本公司提供更多电量。综上所述，从能源资源利用、电力系统需求、光电开发规划及项目开发建设条件等方面综合分析，本阶段某某金属材料有限公司一期 屋顶光伏电站工程装机规模初拟为是合适的。精品整理文档第四章 电池板选型和发电量估计太阳能光伏发电系统按与电力系统关系分类， 通常分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。并网太阳能光伏发电系统是与电力系统连接在一起的光伏发电系统，一般分为集中式和分散式两种，集中式并网电站一般容量较大，通常在几百千瓦到兆瓦级以上，而分散式并网系统一般容量较小，在几千瓦到几十千瓦。本工程属于新建低压并网型太阳能光伏发电装置，主要供给所在厂房内低压负荷用电。在并网光伏电站中，太阳能通过太阳电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆变器（）转换成电压较低的三相交流电，接入厂内变压器低压侧，直接送入低压配电室供厂内负荷用电。本工程光伏发电系统主要由太阳电池阵