整县(市、区)屋顶分布式光伏开发方案书-V5

整县（市、区）屋顶分布式光伏开发方案书河北建投新能源有限公司中泰新能源科技有限公司二〇二一年六月第一章综合说明1.1概述1.1.1项目背景6月20日，国家能源局综合司正式下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，拟在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。并提出：（1）党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；（2）学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；（3）工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。要求试点县（市、区）政府牵头，会同电网企业和相关投资企业，开展试点方案编制工作。各省能源主管部门在各县试点方案基础上汇总编制本省试点方案。试点方案应按照“宜建尽建”的原则，合理确定建设规模、运行模式、进度安排、接网消纳、运营维护、收益分配、政策支持和保障措施等相关内容。各省（自治区、直辖市）能源主管部门要高度重视、开拓思路，抓紧组织试点方案编制工作，并于7月15日前报送我局。我局将及时统计公布试点方案，并加大协调支持力度，保障试点方案顺利实施。此前，已经有部分实现县成立分布式光伏专班，暂停境内分布式光伏项目的开发，开展统一规划、实施。1.1.2项目必要性和意义我国建筑屋顶资源丰富、分布广泛，开发建设屋顶分布式光伏潜力巨大。开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏建设，有利于整合资源实现集约开发，有利于削减电力尖峰负荷，有利于节约优化配电网投资，有利于引导居民绿色能源消费，是实现“碳达峰、碳中和”与乡村振兴两大国家重大战略的重要措施。为加快推进屋顶分布式光伏发展，拟在全国细织开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏开发试点工作，利用地方优势建设大型片区的分布式新能源项目可以有效利用闲置屋顶资源，充分利用自然资源，向用户供给大量的清洁能源并提升能源利用效率，有利于促进能源结构向低碳化、清洁化转变，降低对煤炭、石油等能源的依赖和消耗；有利于减少二氧化碳的排放，为当地提高应对气候变化的能力，为减缓气候变暖做出贡献。1.2太阳能资源由全国太阳能资源分布图可知，该场区太阳能资源较丰富区。同时，推算项目区域水平面年总辐射量为5339.95MJ/m²，位于年辐射量为5040MJ/m²~6300MJ/m²之间。根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），该场区属于太阳能资源很丰富带，太阳能辐射等级为二类地区。1.2.1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1.2-1及表1.2-1。图1.2-1中国水平面太阳辐射分布图表1.2-1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/day）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1.2-2所示：图1.2-2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。1.2.2气象数据在光伏电站设计中，一般在未收集到气象站辐射数据时，或者气象站离项目站址的距离较远，都会借助公共气象数据库（包括卫星观测数据）或商业气象（辐射）软件包进行对比分析，本文主要借助该数据进行项目场址光资源分析。气象NASA中的辐射数据默认的辐射量算法是插值算法。其基本原理是，以全球范围内的8000多个观测站数据作为基础数据库，当输入任意一个站点经纬度时，软件自动在以站点为中心1000km范围内搜索观测站，然后通过插值算法将参考气象站数据折算成所需站点数据。该软件可查取到距项目场址最近的2~3个有辐射观测数据气象站，采用国际能源署1992年公布的谢氏权值插值公式，拟合计算出一组项目场地的太阳辐照数据，该软件广泛应用于无辐射气象站地区的太阳能资源评价。以巨鹿县为例，坐标为北纬37°07'18"-37°25'32"，东经114°50'14"-115°12'50"，位于河北省中南部，邢台市东部，位于古黄河、漳河冲积平原上。根据NASA数据可知当地基本辐照数据情况如下表。表1.2-2项目地区辐照数据情况表巨鹿县全年总辐射量1551.25kWh/m2，从年内变化量来看，以夏季最大，冬季最小，总辐射比较大的月份分布在4、5、6、7月，其中6月最大，总辐射比较小的月份分布在11月、12月、1月，其中12月份最小。项目年平均辐射量按5587.5MJ/m²取值，根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008）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二类区，即“资源丰富区”（5040MJ/m²~6300MJ/m²），保证项目有较高的发电量和较好的开发前景。综上所述，本项目场址太阳能资源丰富，日照时间长，年际变化基本趋势稳定，最佳利用时间集中，具备开发建设太阳能光伏发电项目的资源条件。1.3项目地址概况位置境域巨鹿县地处北纬37°07'18"-37°25'32"，东经114°50'14"-115°12'50"，位于河北省中南部，\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"邢台市东部，位于\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"古黄河、\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"漳河冲积平原上。东与\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"南宫市、\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"广宗县相连，西与\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"隆尧、任泽区交界，南与\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"平乡县接壤，北与\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"宁晋、\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"新河县毗邻。县域面积631平方公里。县人民政府驻\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"巨鹿镇，距省会石家庄105公里。气候巨鹿县地处中纬度欧亚大陆东缘，属于暖温带大陆性季风气候。太阳辐射的季节性变化显著，地面的高低气压活动频繁，四季分明，寒暑悬殊，雨量集中于夏秋季节。干湿期明显，夏冬季长，春秋季短。春季长约55天，夏季长约105天，秋季长约60天，冬季长约145天。春季气候相对干燥，降水量偏少，常有4、5偏北风或偏南风，4月份气温回升快;夏季，受海洋温湿气流影响，6、7、8三个月降水占全年降水量的63%-70%，天气很潮湿；秋季，受蒙古高压影响，晴朗少雨，温度适中，气候宜人，相对潮湿，深秋多东北风，有寒潮天气发生;冬季，受西伯利亚冷高压的影响，盛行西北风，气候寒冷，天气晴朗少云，降水相对较少。地势地貌巨鹿县地处河北省南部\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"太行山东麓，\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"华北平原的边缘。地势平坦，海拔一般在65米。1.4项目地点项目建设地点：党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶、农村居民屋顶。1.5工程规模光伏电站的规模主要考虑所在地区的太阳能资源、土地开发利用规划、电力系统需求情况、项目开发建设条件等因素。从地区太阳能资源分析，邢台市太阳能资源丰富，日照时间长、辐射强度高、大气透明度好。规划全县预计安装220MW光伏系统，党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶，预计安装20MW光伏系统，具体以每个屋顶面积及消纳情况设计，以自发自用余电上网模式并网。农村居民屋顶，预计安装200MW光伏系统，具体以每个屋顶面积及消纳情况设计，以全额上网模式并网。综合周边电网情况，本工程分布式发电项目按照380V接入，最终接入系统方案以接入系统审查意见为准。1.6结论综上所述，建成投运后，通过开发当地太阳能资源，不仅可以满足电力负荷需求，为当地电网提供清洁电能，还可以推动当地各产业的蓬勃发展，增加当地税收，增加当地人民就业和收入，吸纳当地闲散劳动力，稳定社会治安，具有明显的经济和社会意义。建设本项目，符合国家能源产业政策，对优化区域能源结构、保护区域环境、拉动地方经济、推进能源工业可持续发展具有重要作用。

合作模式创新合作模式。积极围绕乡村振兴、园区建设等应用场景，结合“友朋”行动、“借光”计划，拓宽思路、创新模式，广泛与当地政府、属地资源型企业加强交流互动，建立多方合作的良好模式，实现共享发展。聚焦公司发展新方向，推动实现既定战略目标。创新发展思路，加紧“三新”产业布局，以经济效益为中心，以合作开发为契机，以提升国家电投能源行业“三商”品牌为目的，全面促进新能源再上台阶，全力推进综合智慧能源项目建设及投产，大胆介入机场、高铁站、冷链物流、医院等具有稳定用能需求的应用场景，稳步推进智能充（换）电网、乡村振兴、储能、氢能等项目。根据整县推进政策，现将模式分为两类，一类为党政机关、地方政府、学校等公共资源组成的工商业屋顶投资模式，另一类为农村户用屋顶资源投资模式。2.1党政机关、地方政府、学校等公共资源组成的工商业屋顶投资模式2.1.1工作分配（一）、由政府牵头组织各个事业单位、政府单位统计各自可用屋顶面积，并配合企业出具并网所需要的证明材料。（二）、电力局配合电网接入及变压器容量统计工作。（三）、由河北建投新能源有限公司进行投资，以党政机关、地方政府、学校等公共资源的屋顶资源为媒介，以光伏发电收益作为投资回报，并结合为党政机关、地方政府、学校等公共资源等电费打折的方式进行合作，为政府节省电费开支。（四）、以保定中泰新能源科技有限公司作为推广主体，全面配合政府进行屋顶资源整合工作、提供光伏所必须的产品、安装施工、后期运维等工作、负责与电力部门进行对接、并网、电费结算等工作。2.1.2合作主体政府+投资方+建设运维方的合作模式政府：由党政机关、地方政府、学校等公共资源等组成的屋顶资源提供方投资方：河北建投新能源有限公司建设运维方：保定中泰新能源科技有限公司2.1.3合作模式（一）、党政机关、地方政府、学校等公共资源等机构提供屋顶资源，以屋顶资源为媒介，根据安装容量及消纳能力，以电费打折的方式合作，以每月节省的电费支出作为为政府带来的财政收入。（二）、以河北建投新能源有限公司为投资主体，与政府签署合作模式，并按协议每月支付电费打折带来的收益。（三）、保定中泰新能源科技有限公司进行设备的采购、安装、并网、运维的合作模式，保证电站稳定运行，保障发电收益。2.2农村户用屋顶资源投资模式2.2.1屋顶租赁模式（一）、由村支部统一调，调动人员配合企业完成农村户用可用屋顶的统计工作（二）、由河北建投新能源有限公司进行投资（三）、由保定中泰新能源科技有限进行屋顶资源开发、建设、运维等工作2.2.2屋顶租赁收益分配（一）、每户可根据安装太阳能电池板的数量，按20/块/年的收益标准计算收益，可连续收益20年。（二）、除去每年给农户的租金，剩余资金归河北建投新能源有限公司的投资收益。（三）、保定中泰负责20年的运维工作，并获得所需的运维费用。2.2.3屋顶融资贷款模式（一）、以农户名义贷款，以发电收益为基础，每月按时偿还所需的光伏贷款，贷款期限为十年，十年内可得5元/块/年，十年后电站归农户所有。（二）、由河北建投新能源有限公司负责提供贷款渠道，并为农户担保（三）、保定中泰新能源科技有限公司保证户用项目顺利并网，并负责后期的运维工作，保证发电量，保障发电收益。

第三章总体方案设计3.1分布式光伏发电总体设计方案本方案以党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶可安装光伏系统100kW为例，具体以每个屋顶面积及消纳情况设计。以自发自用余电上网模式并网。以农村居民屋顶可安装光伏系统30kW为例，具体以每个屋顶面积及消纳情况设计。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。2.2.1党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶方案设计案例：100kW光伏系统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。交流系统是指逆变器输出交流侧与汇流箱、低压开关柜构成的系统。屋顶共排布188块535Wp单晶硅组件合计容量100.58kW以18块/16块组件为一个组串接入1台100kW逆变器，接入1台100kW配电柜，接入一台变压器的低压侧。2.2.2普通农村居民屋顶方案设计案例：30kW光伏系统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；交流系统是指逆变器输出交流侧与箱变构成的系统。30kW系统中组件每块容量535Wp，共56块组件。以18块/19块组件为一个组串，接入30kW逆变器；接入1台30kW配电箱，接入变压器的低压侧。2.2.3移民新村集中安置点屋顶方案设计案例：4.5MW光伏系统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；交流系统是指逆变器输出交流侧与箱变构成的系统。4.5MW系统中组件每块容量535Wp，共8424块组件。单间房顶可安装8块组件，串联为1个组串回路，接入4kW逆变器；两间房顶可安装16块组件，串联为1个组串回路，接入8kW逆变器；三间房顶可安装24块组件，串联为2个组串回路，接入12kW逆变器以此类推。逆变器进入交流汇流箱，汇流接入10kV变压器低压侧。3.2光伏组件选型太阳能电池组件在2016年出货量前十的品牌产品中选用，要求光伏组件转换效率不低于17.1%、首年系统效率不低于81%、功率衰减保证值不低于25年、通过CE、TUVRheinland、UL、鉴衡CGC等相关国内外认证，并符合IEC61215、IEC61730等国家强制性标准要求。根据光伏组件特性和国家标准，单晶硅光伏组件首年功率衰减不高于3%，后续逐年衰减不高于0.7%，25年光伏组件功率衰减不高于20%。本项目选用535Wp单晶硅组件。表2.3.1组件性能参数表3.3逆变器选型逆变单元采用组串式逆变器。逆变器的选型主要遵照以下几个原则：1）性能可靠，效率高光伏发电系统目前的发电成本较高，如果在发电过程中逆变器自身消耗能量过多或逆变失效，必然导致总发电量的损失和系统经济性下降，因此要求逆变器可靠、效率高。2）直流输入电压有较宽的适应范围光伏电池的端电压随负载和日照强度而变化，这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定。3）具有完善的保护功能并网逆变器应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护、过压保护，防孤岛效应保护等功能。逆变器需具有孤岛效应检测功能，在检测到电网失电后，立即停止向电网送电，当电网恢复供电时，持续检测电网信号在一段时间直至完全正常后，才重新投入运行。防孤岛效应需要同时从电站管理上配合来杜绝检修人员伤亡事故的发生，当停电对设备和线路进行检修时，必须先断开并网逆变器。4）波形畸变小，功率因数高当大型光伏发电系统并网运行时，为避免对公共电网的电力污染，要求逆变电源输出正弦波，电流波形必须与外电网一致，波形畸变小于5%，逆变器的交流输出电流总谐波分量（THD）<3%，功率因数接近于1.0。5）具有完善的监控和数据采集接口逆变器应具有多种通讯接口进行数据采集并发送到监控系统，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，测量日照和温度等数据，在运行过程中，需要实时采集交流电网的电压信号，通过闭环控制，使得逆变器的交流输出电流与电网电压的相位保持一致。根据发电规模，逆变器采用4kW-110kW型智能逆变器，组串式逆变器详细参数以每个光伏发电系统设计容量选型为准。3.4组件运行方式光伏发电系统设计中，光伏组件阵列的运行方式对发电系统接收到的太阳总辐射量有很大的影响，从而影响到光伏发电系统的发电能力。光伏组件的运行方式有固定式、单轴跟踪、双轴跟踪等方式。经初步计算，水平单轴跟踪方式，系统理论发电量可提高15%-25%（与固定式比较）；若采用斜单轴跟踪方式，系统理论发电量可提高25%-30%（与固定式比较）；若采用双轴跟踪方式，系统理论发电量可提高30%-50%（与固定式比较）。然而实际工程中效率往往比理论值小，其原因有很多，例如：太阳能电池组件间的相互投射阴影，跟踪支架运行难于同步等。根据已建工程调研数据，若采用斜单轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约18%，若采用双轴跟踪方式，系统实际发电量可提高约25%。在此条件下，以固定安装式为基准，对100kWp光伏阵列采用三种运行方式比较如表2.5-1。图2.5-1各种组件运行方式图表2.5-4光伏系统运行方式对比表项目固定式斜单轴跟踪式双轴跟踪式发电量（%）100118125占地面积（m2）125026002780直接投资增加百分比（%）100115124效益增加百分比（%）100103101运行维护工作量小有旋转机构，工作量大有旋转结构，工作量大支撑点多点支撑多点支撑单点支撑板面清洗布置集中，清洗方便布置分散，需逐个清洗，清晰量较大布置分散，需逐个清晰，清洗量大固定式初始投资较低，且支架系统基本免维护；自动跟踪式虽然能增加一定的发电量，但目前初始投资相对较高，而且后期运行过程中需要一定的维护，运行费用相对较高。另外电池阵列的同步性对机电控制和机械传动构件要求较高，自动跟踪式缺乏在场址地区或相似特殊气候环境下的实际应用的可靠性验证，大规模应用的工程也相对较少。所以推荐使用固定支架安装。综合载荷校核分析结果，支架采用固定双排支架顺着屋面安装，横梁可采用C钢41×41×2.0；斜梁可采用C钢62×41×2.0。3.5光伏支架设计屋面分为彩钢屋顶、瓦房、混凝土屋顶，停车场为车棚。（1）彩钢瓦用于固定电池组件的支架均采用轻型铝合金制作，将铝合金支架按照屋面原有倾角固定在屋顶彩钢瓦上，再将太阳能光伏组件固定在支架上(支架安装方法有夹具固定和嵌入式固定等，能做到不破坏屋面原有结构、防水层和保温层、不影响屋面排水、隔热、通风等正常使用)。（2）瓦房采用镀锌钢支架+挂钩固定，在屋面上施工时，不破坏原屋面防水层及保温层，以确保原结构的使用功能。（3）混泥土屋面采用混泥土支墩+镀锌钢支架固定，通过支架调节光伏组件的朝向和倾角安装。支墩作为支架的基础。在屋面上施工时，不破坏原屋面防水层及保温层，以确保原结构的使用功能。（4）停车场车棚采用基础+镀锌钢支架固定，通过支架调节光伏组件的朝向和倾角安装。3.6建成效果图3.6.1党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶光伏电站3.6.2农村居民屋顶光伏电站3.6.3车棚

第四章系统能效分析4.1系统效率并网光伏系统的效率指的是：系统实际输送上网的交流发电量与组件标称容量在没有任何能量损失情况下理论发电量之比。并网光伏发电系统的总效率由光伏方阵效率、直流输电效率、交流并网效率等三部分组成。1）光伏方阵效率太阳能光伏电池阵列在1000W/m2的标准太阳辐射强度条件下，实际的输出功率与标称功率之比。光伏阵列在光电能量转换与传输过程中的损失包括光伏组件因温度影响产生的损失、组件表面灰尘遮挡损失、光伏组件匹配损失以及直流线路损失等。①光伏组件匹配损失各个光伏组件个体由于在生产过程中环境和工艺的原因，其输出特性会有微小的差异，本阶段该项损失按2.5%考虑。②光伏组件温度影响由于半导体的特性，随着晶体硅光伏组件温度的升高，组件输出功率会有所下降，下降值与环境温度和电池组件的温度特性有关。根据温度气象条件，粗估该项损失为4%。③光伏组件表面尘埃遮挡光伏组件周围环境所产生的灰尘及杂物随着空气流动，会附着在电池组件的表面，影响其光电的转换效率，降低其使用性能，甚至引起太阳能电池局部发热而烧坏光伏组件。据研究，该项因素会对光伏组件的输出功率产生约7%的影响。因此，需定期对光伏组件表面进行清洗。在每年雨季的时候，降雨冲刷能对电池组件表面起到自然清洗的作用；在旱季，为保证光伏组件的正常工作，需安排专人负责光伏组件的清洗，以减少灰、杂物对光伏组件发电的影响。另外，在建设场地做好绿化工作，加强组件表面的清洁管理，可将该项损失控制在5%以内。因此，本阶段尘埃遮挡的相应效率取95%。④不可利用的太阳辐射损失：大型地面光伏项目中不可利用的太阳辐射损失主要是冬季半年（9月23日~3月21日）期间，其中以冬至日的损失最为严重，主要原因是光伏阵列的前后排之间发生的阴影遮挡。本项目通过合理计算组件安装倾角和前后排间距，优化后不可利用的太阳辐射的造成的效率损失按照97%计算；⑤直流电缆损耗损失组串式方案仅有“组串到逆变器”一段直流环节，直流环节较短，因此直流线损相对较小，为0.5%，传输效率为99.5%；综上所述，光伏阵列效率η1为：η1=97.5%×96%×95%×97%×99.5%=85.82%2）逆变器效率光伏电站中逆变器作为电站的控制器，将光伏板输出的直流电逆变成可并网的交流电。逆变器的转换效率高低直接影响电站的发电量。组串式方案的逆变器中国效率为98.40%。3）交流并网效率交流线损：交流线损部分，组串式具有“逆变器到箱变”交流环节，交流线缆相对多，交流线损相对较大，达到1%，传输效率为99%；系统故障及维护损耗损失：按照本次光伏电站设计选择的设备以及运维技术，此部分效率按照97%计算。系统自耗电损失：组串式方案配电系统简单，降低了配电开关损耗。同时，组串式方案采用自然散热方式，几乎不存在自耗电影响。BOOST电路也并非处于始终工作状态。因此估算组串式方案该部分全年的效率为99.8%。综合交流电缆和变压器影响因素，交流并网能量损失η3=98.5%×97%×99.5%=95.07%4）系统的总效率等于上述各部分效率的乘积，即：η=η1×η2×η3=85.82%×98.40%×95.07%=81.28%5）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。6）并网光伏系统发电量的测算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：4.2发电量计算4.2.1全县光伏电站全县总装机容量预计约为220MWp。根据计算结果，25年年均发电量约24931.10万度，25年总发电量为623277.47万度。首年利用小时数为1223.59小时，25年年平均利用小时数1133.23小时。年份光伏系统效率衰减年发电量（万度/年）等效日照小时数（h）12.50%26918.961223.5923.10%26753.311216.0633.70%26587.651208.5344.30%26422.001201.0054.90%26256.341193.4765.50%26090.681185.9476.10%25925.031178.4186.70%25759.371170.8897.30%25593.721163.35107.90%25428.061155.82118.50%25262.411148.29129.10%25096.751140.76139.70%24931.101133.231410.30%24765.441125.701510.90%24599.791118.171611.50%24434.131110.641712.10%24268.481103.111812.70%24102.821095.581913.30%23937.171088.052013.90%23771.511080.522114.50%23605.861072.992215.10%23440.201065.462315.70%23274.551057.932416.30%23108.891050.402516.90%22943.241042.8725年总和623277.4728330.7925年平均24931.101133.234.2.2党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶光伏电站以100kW光伏系统为例。根据计算结果，25年年均发电量约11.33万度，25年总发电量为283.31万度。首年利用小时数为1223.59小时，25年年平均利用小时数1133.23小时。年份光伏系统效率衰减年发电量（度/年）等效日照小时数（h）12.50%122358.911223.5923.10%121605.931216.0633.70%120852.961208.5344.30%120099.981201.0054.90%119347.001193.4765.50%118594.021185.9476.10%117841.041178.4186.70%117088.071170.8897.30%116335.091163.35107.90%115582.111155.82118.50%114829.131148.29129.10%114076.151140.76139.70%113323.181133.231410.30%112570.201125.701510.90%111817.221118.171611.50%111064.241110.641712.10%110311.271103.111812.70%109558.291095.581913.30%108805.311088.052013.90%108052.331080.522114.50%107299.351072.992215.10%106546.381065.462315.70%105793.401057.932416.30%105040.421050.402516.90%104287.441042.8725年总和2833079.4228330.7925年平均113323.181133.234.2.农村居民屋顶光伏电站以30kW为例。根据计算结果，25年年均发电量约33996.95度，25年总发电量为849923.83度。首年利用小时数为1223.59小时，25年年平均利用小时数1133.23小时。年份光伏系统效率衰减年发电量（度/年）等效日照小时数（h）12.50%36707.671223.5923.10%36481.781216.0633.70%36255.891208.5344.30%36029.991201.0054.90%35804.101193.4765.50%35578.211185.9476.10%35352.311178.4186.70%35126.421170.8897.30%34900.531163.35107.90%34674.631155.82118.50%34448.741148.29129.10%34222.851140.76139.70%33996.951133.231410.30%33771.061125.701510.90%33545.171118.171611.50%33319.271110.641712.10%33093.381103.111812.70%32867.491095.581913.30%32641.591088.052013.90%32415.701080.522114.50%32189.811072.992215.10%31963.911065.462315.70%31738.021057.932416.30%31512.131050.402516.90%31286.231042.8725年总和849923.8328330.7925年平均33996.951133.234.3收益分析邢台市脱硫煤标杆上网电价为：0.3644元/度户用国家补贴为0.03元/度（20年）4.3.1党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶光伏电站收益按综合电费0.52元/度计算，打85折，折后电价为0.442元/度以100kW为例：25年总收益=283.31万度×（0.52-0.442）元/度=22.10万元25年平均收益=22.10万元/25年=8839.27元4.3.2农村居民屋顶光伏电站收益租赁模式：30kW系统共安装56块组件，每块组件租金为20元/年，每年收益为1120元，25年总收益为28000元。贷款模式：30kW系统共安装56块组件，前十年每块组件收益为5元/年，前十年每年收益为280元，后十五年收益为189683.35元，总收益为192483.35元。前十年总收益=5元/块/年×56块×10=2800元后十年总收益=334322.2度×（0.3644+0.03）元/度=131856.68元后五年总收益=158690.1度×0.3644元/度=57826.67元25年总收益=2800元+131856.68元+57826.67元=192483.35元4.4税收和就业分析4.4.1党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶光伏电站税收按综合电费0.52元/度计算，打85折，折后电价为0.442元/度党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶，预计安装20MW光伏系统：25年总税收=56661.59万度×0.442元/度×13%=3255.77万元25年平均税收=3255.77万元/25年=130.23万元4.4.2农村居民屋顶光伏电站税收邢台市脱硫煤标杆上网电价为：0.3644元/度户用国家补贴为0.03元/度（20年）农村居民屋顶，预计安装200MW光伏系统：25年总税收=460822.49万度×0.3944元/度×3%+105793.4万度×0.3644元/度×3%=6608.985万元25年平均税收=6608.985万元/25年=264.36万元4.4.3增加就业分析年份直接就业人员间接就业人员配套产业人员（当地五金店、配件厂）二次运输人员后期运维人员1150050050200/2150050050200/3////1004////1005////1006////1007////1008////1009////10010////1004.5节能减排计算4.5.1全县光伏电站整个系统25年总发电623277.47万度，每发一万度电就可以替代3.1吨标准煤，这样25年就节省了193.22万吨标准煤，同时25年可以减排的有害气体如下：总发电量（度）：6232774732.80煤的价格（元/吨）700.00节约标准煤(t):1932160.17节约效益（元）：1352512117.02减排二氧化碳（t）：4746737.88减排效益（元）：989694848.54减排二氧化硫（t）：31880.64减排效益（元）：40169609.88减排氮化物（t）：30141.70减排效益（元）：60283397.22减排粉尘（t）：18548.74减排效益（元）：10201805.68参数二氧化碳二氧化硫氮化物粉尘总体减排效益（元）：2452861778.33排放系数（/kg）2.60.0220.010.017单位减排效益（元）208.5126020005504.6结论分析4.6.1节能降耗分析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。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。项目建成后，整个系统25年总发电623277.47万度，每发一万度电就可以替代3.1吨标准煤，这样25年就节省了193.22万吨标准煤。相应每年可减少多种大气污染物的排放，其中减少氮氧化物排放量30141.70吨，二氧化硫约31880.64吨，二氧化碳474.67万吨。可见光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。可达到充分利用可再生能源、节约不可再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。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，为实现“3060计划”做贡献。4.6.2社会稳定风险分析按照《国家发展改革委重大固定资产项目社会稳定风险评估暂行办法》的要求，对照拟建项目社会稳定风险等级评判参考标准，本项目的初始风险等级为低风险等级。项目前期已经采取的和下一阶段将采取的一系列风险防范措施，还会进一步降低以致消除可能存在的不利于社会稳定的风险可能性。根据各主要风险因素可能变化的预测结果，结合预期可能引发的风险事件、造成负面影响的程度等，综合判断项目落实风险防范、化解措施后本项目预期风险为社会稳定低风险等级。4.6.3建筑利用率项目建设利用闲置屋顶，开发建设光伏电站项目，在不改变土地用途的前提下，充分利用建筑的空余部分，使建筑与光伏发电科学、合理、高效的结合，提高了土地的综合利用价值。项目的总体建设方案是合理、可行的，项目节能效益、经济效益、环境效益和示范意义都非常突出，符合国家政策。4.6.4经济分析按邢台市脱硫标杆电价为0.3644元/kW·h，党政机关、学校、医院、村委会等按综合电费0.52元/度计算，打85折，折后电价为0.442元/度。测算项目的各项财务指标，党政机关、学校、医院、村委会等公共建筑屋顶以100kW为例，25年总收益为22.10万元，25年平均收益为8839.27元；农村居民屋顶光伏电站两种模式，一租赁模式：30kW系统，每年收益为1120元，25年总收益为28000元，二贷款模式：30kW系统，前十年每年收益为280元，后十五年收益为189683.35元，总收益为192483.35元。每年有源源不断的稳定收益，经济效益明显。4.6.5社会效益通过开发当地太阳能资源，不仅可以满足电力负荷需求，为当地电网提供清洁电能，还可以推动当地各产业的蓬勃发展，增加当地税收，25年共增加9864.76万元，平均每年增加394.59万元。增加当地人民就业和收入，吸纳当地闲散劳动力，前两年可增加2250人次就业，后期运维每年增加100人次就业，稳定社会治安，具有明显的经济和社会意义。

资源捐献金企业承诺通过整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点项目每建成1瓦光伏系统，企业给政府0.1元，合计为0.1元/瓦资源捐献金。容量1W20MW200MW220MW资源捐献金0.1元200万元2000万元2200万元

第六章运行维护方案为满足光伏阵列的维护和光伏组件的更换，在适当的位置预留检修及维护通道。经过十几年的实际运行情况分析表明，光伏系统的运行对维护的要求很低，基本不需要特别维护与维修。光伏系统中最可靠的是包含组件、直流接线盒（箱）以及直流线缆的光伏阵列，即使出现问题也多是旁路二极管或防逆流二极管。在光伏系统极少发生的故障中，光伏阵列的故障只占5%，更多的是逆变器的故障，占到53%，其他故障（保险丝、电表柜等）占10%。由于光伏系统对维护的要求不高，通过简单的日常检查及相应处理即能够很好地保证光伏系统的良好运行。但是，由于光伏系统的运行与维护具有一定危险性，专业技术人员或经专业培训的人员方可上岗。且在系统试运行阶段之前应建立完整的运行与维护规程，建立严格的管理制度，备齐安全措施、各种检修与巡查工具。6.1光伏阵列的运行维护光伏阵列是光伏系统中最稳定，最不容易出现故障的组成部分，但考虑到灰尘、鸟粪、塑料袋等杂物的遮挡可造成系统效率降低，进而影响系统的功率输出，合理及时地维护非常有必要。由于秋冬季节一般风尘较大，所以在每年的秋冬季节，对组件进行定期的清洗，对保证系统的功率输出非常有必要；对靠近地面、公路的光伏阵列，发现有灰尘需要及时清理。清理（洗）时用海绵蘸水擦拭或水龙头冲洗即可，不能用硬物、刷子，不能用有可能腐蚀组件或电缆的溶液。每月至少安排人员作一次巡查，发现有明显的异物（塑料袋、树叶、纸屑、鸟粪等）在太阳能电池组件上，应及时将其清理掉。如果没有自动数据采集设备，还需要每个月记录发电的数据；对于带有自动记录设备的，需要每个月或定期了解数据情况，需要下载或转存时及时操作。每半年对直流汇线盒（箱）进行一次巡检，确定没有虫子、没有潮气等，检查相关的保险丝；每半年需要检查避雷装置（防浪涌装置等）是否动作，每次雷电之后也需要检查；每半年检查一次线缆，看是否有烧焦、绝缘破坏以及其他破坏（被老鼠咬等），电缆连接头以及电缆固定点是否松动。每三到四年请专业技术人员重复一次试运行时的各项检测。每次天气异常时，都必须进行一次巡查，了解光伏系统受到的影响，及时处理。6.2逆变器的运行维护由于逆变器需要不停地动作，故障率最高，所以必须每天检查逆变器是否有异常现象（噪音、温度、转换效率），如果有数据采集系统，可以掌握设备的转换效率与温度是否在合理的范围，也至少每个星期现场检查并记录一次逆变器的噪音、温度。检查相关的空气开关的闭合以及保险盒的保险丝是否熔断。检查逆变器的通风口是否有被堵住，附近是否有热源，是否有漏水或其他液体到逆变器上，固定是否松动等。在温度特别高的夏季，需要特别注意逆变器的散热是否良好。6.3防雷系统与防雷器的使用与维护太阳能电池阵列的金属支架及其它金属构件均与避雷带或防雷引下线做可靠连接，在交、直流配电箱内均安装防雷保护装置。设有专用保护接地线，所有电气设备金属外壳均做可靠接地，太阳能光伏并网发电接地系统与建筑物的接地系统采用联合接地体。防雷系统在运行期间要进行必要的维护，每年在雷雨季节到来之前，进行一次全面检测，在每次雷击之后进行日常性维护。检测外部防雷装置的电气连续性，若发现有脱焊、松动和锈蚀等，应进行相应的处理，特别是在断接处或接地测试点处，应进行电气连续性测量。检查避雷针、避雷带、杆塔和引下线的腐蚀情况及机械损伤，包括由雷击放电所造成的损伤情况。若有损伤，应及时修复；当锈蚀部位超过截面的三分之一时，应更换。测试接地装置的接地电阻值，若测试值大于规定值，应检查接地装置和土壤条件，找出变化原因，采取有效的整改措施。检测内部防雷装置和设备（金属外壳、机架）等电位连接的电气连续性，若发现连接处松动或断路，应及时修复。检查各类浪涌保护器的运行情况：有无接触不良、漏电流是否过大、发热、绝缘是否良好、积尘是否过多等，出现故障，应及时排除。6.4结构安全定期检查评估每年检查一次太阳能电池方阵的钢框架或金属支架有无腐蚀，根据具体条件定期进行油漆。

第七章公司介绍河北建投新能源有限公司与中泰新能源科技有限公司联合，共同推进整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点项目。7.1