15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目可行性研究报告

XXXXXX15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目可行性研究报告第2页15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目可行性研究报告第1页15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：高级工程师：高建

目录第一章总论 11.1项目概要 11.1.1项目名称 11.1.2项目建设单位 11.1.3项目建设性质 11.1.4项目建设地点 11.1.5项目负责人 11.1.6项目投资规模 11.1.7项目建设规模 11.1.8项目资金来源 21.1.9项目建设期限 21.2项目提出背景 21.3本次项目的提出理由 31.4项目承建单位介绍 31.5编制依据 41.6编制原则 51.7研究范围 51.8综合评价 6第二章项目必要性及可行性分析 72.1项目建设必要性分析 72.1.1光伏发电是推动三农工作和新农村建设的重要技术基础 72.1.2推动我国绿能农业及节能减排事业发展的需要 72.1.3顺应我国“十二五”战略性产业快速发展的需要 82.1.4项目是提升我国光伏并网技术的需要 82.1.5项目是缓解电网压力，合理利用土地空间的需要 92.1.6项目积极响应国家大力开发利用太阳能的政策扶持导向 92.2项目建设可行性分析 102.2.1政策可行性 102.2.2技术可行性 112.2.3市场可行性 112.2.4管理可行性 122.3分析结论 12第三章市场分析 133.1中国太阳能资源状况分析 133.2中国光伏农业大棚发展现状分析 143.3中国光伏农业大棚发展存在问题分析 153.4我国光伏太阳能大棚发展前景分析 173.5市场小结 18第四章项目建设条件 194.1地理位置选择 194.2项目建设条件 194.2.1区域位置简介 194.2.2区域气候环境 204.2.3区域地质地貌 214.2.4区域交通条件 214.2.5区域资源优势 21第五章总体建设方案 235.1工程设计原则 235.2总体建设方案 235.3总平面布置 255.4建设规模 255.5电站装机容量 265.6年实际发电量计算 265.7接入方式及电能质量控制方案 285.8电气部分设备控制方案 295.9主要设备选择 30第六章技术示范方案 316.1技术示范内容 316.1.1太阳能光伏系统的选型 316.1.2光伏组件布置 516.1.3发电计量系统配置方案 586.2技术示范指标 606.3技术示范步骤 60第七章节约能源方案 617.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 617.2建设项目能源消耗种类和数量分析 617.2.1能源消耗种类 617.2.2能源消耗数量分析 617.3项目所在地能源供应状况分析 617.4节能措施分析 627.4.1土地资源节约措施 627.4.2水资源节约措施 62第八章环境保护方案 648.1设计依据及原则 648.1.1环境保护设计依据 648.1.2设计原则 648.2建设地环境条件 648.3项目建设和生产对环境的影响 648.4环境保护措施方案 658.5环境影响结论 67第九章企业组织机构与劳动定员 689.1组织机构 689.2激励和约束机制 689.3劳动定员 699.4福利待遇 69第十章项目实施规划 7010.1建设工期的规划 7010.2建设工期 7010.3实施进度安排 70第十一章投资估算与资金筹措 7111.1投资估算依据 7111.2建设投资估算 7111.3流动资金估算 7211.4资金筹措 7211.5项目投资总额 7211.6资金使用和管理 75第十二章财务及经济评价 7612.1总成本费用估算 7612.1.1基本数据的确立 7612.1.2产品成本 7712.1.3平均产品利润与销售税金 7812.2财务评价 7812.2.1项目投资回收期 7812.2.2项目投资利润率 7812.2.3不确定性分析 7912.3综合效益评价结论 7912.4社会环境效益分析 8012.4.1节能效益和环境效益 8012.4.2社会效益 81第十三章风险分析及规避 8213.1项目风险因素 8213.1.1不可抗力因素风险 8213.1.2技术风险 8213.1.3资金管理风险 8213.2风险规避对策 8213.2.1不可抗力因素风险规避对策 8313.2.2技术风险规避对策 8313.2.3资金管理风险规避对策 83第十四章招标方案 8414.1招标管理 8414.2招标依据 8414.3招标范围 8414.4招标方式 8514.5招标程序 8514.6评标程序 8614.7发放中标通知书 8614.8招投标书面情况报告备案 8614.9合同备案 86第十五章结论与建议 8715.1结论 8715.2建议 87附表 88附表1销售收入预测表 88附表2总成本表 89附表3工资及福利表 90附表4利润与利润分配表 91附表5固定资产折旧费用表 92附表6流动资金估算表 93附表7资产负债表 94附表8资本金现金流量表 95附表9财务计划现金流量表 96附表10项目投资现金量表 98附表11借款偿还计划表 100第一章总论1.1项目概要1.1.1项目名称15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目1.1.2项目建设单位1.1.3项目建设性质新建项目1.1.4项目建设地点XXXXXX1.1.5项目负责人1.1.6项目投资规模项目总投资金额为19500.00万元人民币，主要用于项目农业大棚光伏电站投资建设的建设的建筑工程投资、设备购置及安装费用、其他资产费用以及充实企业流动资金等。1.1.7项目建设规模本次15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目属于分布式电站建设项目，依托于250亩（折合166667.50平米）农业大棚进行建设，项目年总发电量1868.40万度，所发电量全部进行并网出售。单座大棚建设使用型钢25吨，10mm钢化玻璃1300m2，光伏系统装机容量101.2kWp。单座大棚向阳侧屋面安装透光235Wp太阳能光伏组件416块，15MW共计安装光伏大棚150座，安装透光235Wp光伏组件62500块。项目年总发电量1868.40万度。1.1.8项目资金来源本项目总投资资金人民币19500.00万元，其中项目企业自筹资金13650.00万元（占总投资的70%），申请银行贷款5850.00万元（占总投资的30%）。1.1.9项目建设期限本项目分二期建设，一期工程建设从2013年11月至2014年10月，计12月；二期工程建设从2014年11月至2015年4月，计6个月；工程建设工期共计18个月。1.2项目提出背景随着能源危机与环境污染问题越来越严重，社会各界对能源消耗的可持续性发展日益重视，尤其引起了各国政府对清洁的、可再生能源的关注和青睐，新型能源成为国际学术界和各国研究、开发的重点，而太阳能是新能源发展的主要方向之一。太阳能光伏发电是太阳能利用的一个主要方面。自从1954年美国贝尔实验室研制出的一块实用型单晶硅电池（光电转换率6%）到今天，光伏发电技术的研究已经经历了半个世纪，发展十分迅速，由最初的（第一代产品）单晶硅/多晶硅，（第二代产品）CIGS/微晶硅发展到现在的（第三代产品）铜铟镓硒（CIGS），电池的观点转换率有了很大的提升，成本也有了显著的降低。在欧美一些国家，因为政府的一些优惠政策及单晶硅、多晶硅电池具有研发早、转化效率高、技术成熟等优点，得到了一定数量的推广。根据美国能源信息管理局的预测，到2020年，世界煤炭、水力和核能发电将有10.7%的电力供应缺口；这一供应缺口不得不用可再生能源去弥补，而利用太阳能发电将起着重要的作用。据联合国世界组织预测，到2030年太阳能发电站世界电力供应的10%，2050年达到20%以上，成为基础能源之一，将超过核电。我国计划自2005年以后十年可再生能源发电量达国家电力供应10%，国际权威能源机构预测，到21世纪中期，世界可再生能源可占到人类能源利用的“半壁江山”，其中太阳能约占13%--15%；到21世纪末，太阳能将成为人类能源构成的主要能源。1.3本次项目的提出理由太阳能光伏农业大棚将光伏产业与农业联系起来,带动绿色农业发展,有望实现真正的低碳、绿色和循环农业。随着农业科技的不断发展，农业大棚的应用也越来越广泛。项目公司采用晶硅太阳能组件与传统农业大棚相结合的方式创造的“光伏农业大棚”，不仅解决了这一问题，而且为国家倡导的绿能农业、节能减排提供了一种良好的解决方案。由此可见，本项目的建设符合国家光伏产业发展规划，属于国家鼓励发展项目，其建设势在必行，该项目将成为洪江市在新能源发展方面项目建设的又一突出贡献。项目建设具有较好的经济效益与社会效益，发展与应用前景均十分广阔。1.4项目承建单位介绍1.5编制依据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》；《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发〔2010〕32号）；《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》；《国家“十二五”科学和技术发展规划》；《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》；《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》；《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(实施细则)；发改委能源局(2007)2898号文件《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》；《湖南省节约能源“十二五”规划》；《湖南省太阳能产业发展规划》；《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》；《工业可行性研究编制手册》；《现代财务会计》；《工业投资项目评价与决策》；项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据；国家公布的相关设备及施工标准。1.6编制原则（1）充分利用企业现有基础设施条件，将该企业现有条件（设备、场地等）均纳入到设计方案，合理调整，以减少重复投资。（2）坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则，采用国内最先进技术，装置设备选用国内最先进的，确保施工质量。（3）认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。（4）设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高能源的重复利用率。（5）注重环境保护，在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。（6）注重劳动安全和卫生，设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。1.7研究范围本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证；对项目的市场需求情况进行了重点分析和预测，确定了本项目的建设纲领；对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议；对工程投资，成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价；对项目建设及运营中出现风险因素作出分析，重点阐述规避对策。1.8综合评价本项目重点研究“15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目”的设计与建设，太阳能的节能效益主要体现在电站运行时不需要消耗其他常规能源，环境效益主要表现在不排放任何有害气体和不消耗水资源。太阳能和火电相比，在提供能源的同时，不排放烟尘、二氧化硫、氮氧化合物和其他有害物质。本项目农业大棚光伏电站的建设可增加就业，带动工业增加值和相应的税收及当地的经济发展；还可以优化区域能源结构、能源结构向多样化和更加符合可持续发展的方向转变。根据计算得出15MW光伏系统平均年发电量约为1868.40万度，25年发电总量约为46710.00万度。同时，按照火电煤耗平均360g标煤/kWh计算，每年可节约标准煤约6726.24吨，减排二氧化碳约1.77万吨、二氧化硫约148.72吨、氮氧化物约50.07吨、烟尘约101.39吨。由此可见，项目具备很强的节能环保效益，实施推广前景广阔，技术优势较强，实施风险较小。我国光电产业正以每年30%速度增长，城市化建设随着扩大内需政策不断推进，未来5年能源下降20%的硬指标，这些给光伏农业大棚项目提供了空前的商机，加之国家对可再生资源开发利用的优惠政策已经施行，在如此难得的产业基础下，本次项目的提出显得恰合时宜。XXXXXX15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目可行性研究报告第30页第二章项目必要性及可行性分析2.1项目建设必要性分析2.1.1光伏发电是推动三农工作和新农村建设的重要技术基础国家制定的新能源产业振兴规划正全力推进我国新能源和可再生能源的发展，减少二氧化碳排放，减缓全球气候变化。在推动市场经济条件下，这将进一步加快我国光伏发电产业和应用项目的建设。拓展光伏发电产业到

“三农”工作和新农村建设。省政府审议政府工作报告时强调，大力加强城乡统筹，加快推进工业化、城镇化进程，努力实现云南经济社会发展的新跨越。要大力加强城乡统筹，加快推进工业化、城镇化进程。统筹城乡发展是科学发展观的重要方面，工业化、城镇化是社会发展的必然阶段。要把推进农业产业化、提高农民收入，作为工业化、城镇化的基础，通过不断推进农业产业化，带动农民持续增收，促进农村人口有序向城镇集中。积极探索适应城镇化发展的新办法、新措施，科学规划、完善功能、改善环境，作为工业化、城镇化的基本要求，努力走出一条符合湖南省情、具有湖南特色的新型工业化和城镇化路子。发展方向是加快推进城镇化建设、提升都市型现代农业开放度、加快沟域经济发展、加快农村基础设施建设、加强生态文明建设、改善农村民生。2.1.2推动我国绿能农业及节能减排事业发展的需要随着农业科技的不断发展，温室大棚的应用也越来越广泛，但大棚的“升温、保温”一直是困扰农户的关键问题。采用透光晶硅光伏组件与传统农业大棚相结合的方式创造的“光伏农业大棚”，不仅解决了这一问题，而且为国家倡导的绿能农业、节能减排提供了一种良好的解决方案。这种光伏大棚的开发，对于农业结构的调整、升级和“三农”问题的解决有重要作用。2.1.3顺应我国“十二五”战略性产业快速发展的需要今年是我国实施“十二五”规划的开局之年，国家将以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，进一步推进经济结构战略性调整，优化升级产业结构，在这一背景下，战略性新兴产业、现代服务业、文化创意产业等成为投资的热点。中国社科院数量经济与技术经济研究所副所长齐建国通过分析：“到2015年，我国的GDP整体水平可能达到70万亿元，战略性新兴产业将占GDP增加值的8%，即5.6万亿元，而产值达到18万亿元。”到2015年，我国战略性新兴产业将形成健康发展、协调推进的基本格局，对产业结构升级的推动作用显著增强，增加值占国内生产总值的比重力争达到8%左右。到2020年，战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到15%左右，吸纳、带动就业能力显著提高。节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业；创新能力大幅提升，掌握一批关键核心技术，在局部领域达到世界领先水平；形成一批具有国际影响力的大企业和一批创新活力旺盛的中小企业；建成一批产业链完善、创新能力强、特色鲜明的战略性新兴产业集聚区。再经过10年左右的努力，到2030年，战略性新兴产业的整体创新能力和产业发展水平达到世界先进水平，为经济社会可持续发展提供强有力的支撑。因此，本项目属于太阳能光伏产业建设项目，符合国家新时期战略新兴产业发展规划，可有效促进我国太阳能光伏产业的快速发展，为我国经济快速发展作出有力贡献。2.1.4项目是提升我国光伏并网技术的需要太阳能并网发电在日本和欧洲被广泛应用于家庭，技术已相对来说较为成熟，而国内在光伏并网应用上较少，且面临许多技术问题。在常规能源价格居高不下的情况下，如何提高可再生能源的利用及推广，成为当前国家要重点解决的问题之一，项目公司的光伏农业大棚阳光充足十分适合建设农业大棚光伏电站，该项目合理的利用了农业大棚棚顶空间有解决了当地供电问题，同时为光伏并网技术的成熟做早期的探索。2.1.5项目是缓解电网压力，合理利用土地空间的需要洪江市是湖南省重要的工业发展地区，工业用电负荷占总全市负荷的比重较大，大工业及非、普工业电量占全社会用电量比重较高。随着政府招商引资力度加大、项目建设提速及产业集聚区拉动，电力负荷持续攀升。工业产业结构的调整，对区域用电提出了更高要求。以往用电高峰期，洪江供电公司受局部电网薄弱、线路设备过载等因素制约，个别线路被动限电的现象时有发生，影响了客户用电的可靠性，也对统筹做好有序用电造成了影响。本项目以洪江市丰富的太阳能资源为依托，以自身光伏产业技术优势为基础，建设15兆瓦农业大棚光伏电站项目，在为当地提供充足用电力的同时，打造了现代光伏农业大棚示范项目，在合理利用土地空间的同时，其示范带头作用将有利于拓展光伏发电产业到

“三农”工作和新农村建设，缓解工业经济发展与城市建设的用电缺口，因此项目的建设势在必行。2.1.6项目积极响应国家大力开发利用太阳能的政策扶持导向我国幅员辽阔，太阳能资源丰富，是最具有太阳能开发利用价值的国家。未来5年，我国对能源需求快速增长和节能减排指标的迅速提高不仅是经济社会发展的压力，还是新能源产业发展的巨大动力。作为新能源领域的重要产业，太阳能产业必将在未来低碳革命中扮演主要角色。作为同时横跨“新能源”和“节能环保”两大产业的太阳能产业将成为“十二五”新投资的最大受益者。国家对可再生能源开发利用的政策扶持，催生了一大批太阳能光伏发电工程，成为太阳能利用领域的新亮点。“十二五”湖南经济的走向将围绕节能减排、新能源技术、信息化浪潮、新材料革命等领域，大力发展风电、太阳能、新能源汽车、物联网、生物、新材料和先进制造等战略性新兴产业，将其培育成为湖南新经济增长点，这是湖南区域经济“转调”和持续发展的“引擎”，对湖南未来5年的发展至关重要。太阳能光伏发电即是能够带动整个国民经济上一个新台阶的新兴产业，其产业关联效应强、有巨大发展潜力和旺盛市场需求、科技含量高、资源消耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好。因此本次XXXXXX15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目将获得当地政府对太阳能光伏发电产业的各项优惠政策。2.2项目建设可行性分析2.2.1政策可行性当前光伏市场在全球范围内主要靠政策激励，属于政策驱动下的市场份额，因此，对于新能源领域，尤其是光伏产业来讲，政策至关重要。《可再生能源配额制》、《分布式发电管理办法》、《并网管理办法》等鼓励引导民间投资新能源领域实施细则属于比较实际的政策，将使国内光伏产业上网难的困境有望得到大幅度改善。为促进国内光伏产业的发展，把中国从一个光伏生产大国变成一个光伏使用大国，我国政府制定了一系列激励政策：

《可再生能源法》、国家发展改革委员会出台的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(实施细则)、国家电力监管委员会2007年第25号令《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》、国家发改委发布《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》等一系列政策的出台确认了对可再生能源电力进行费用分摊，全额收购的原则(按国家核定的当地脱硫燃煤机组标杆上网电价全额收购)，并提出了配额交易的概念。本项目采用晶硅太阳能电池建设太阳能光伏发电站，开发利用太阳能，属于《产业结构调整指导目录（2011年本）》中的鼓励类项目，符合《可再生能源产业发展指导目录》要求。新能源产业是洪江市的重点发展产业，据悉，洪江市市委、市政府将继续通过引进高科技人才、提供优惠政策等措施，支持国内外新能源企业在洪江市发展。2.2.2技术可行性本项目以高科技技术为先导，通过引进国内外先进的技术和设备，形成完善的管理体系，由多名太阳能光伏领域专家亲自主持研发和指导，在吸纳国内外先进技术的基础上精益求精，不懈追求更高质量。项目建成后将紧跟国内国际先进技术发展脚步，不断缩短技术更新周期，对施工各环节进行全程质量控制，确保本项目技术水平的先进地位。2.2.3市场可行性光伏发电市场潜力巨大，当前用户平价上网时代趋近，并网市场化安装将大幅度上升，据预测，按照现在的发展速度，到2014年前后全国将实施工商企业用电自发自用平价上网，在2018年前后实现生活用电自发自用平价上网。在2012年国家公布的《可再生能源发展“十二五”规划》中，光伏规划总装机已调整为35GW。未来中国将成为世界第一大光伏市场。据了解，光伏大棚是将现代农业大棚设施与光伏太阳能发电相结合的一种新型农业大棚，它既能节省占地降低发电成本，又不影响大棚内农作物正常生长，具有良好的经济效益和生态效益，发展前景十分广阔。2.2.4管理可行性本项目将根据项目建设的实际需要，专门组建机构及经营队伍，负责项目规划、立项、设计、组织和实施。在经营管理方面将制定行之有效的各种企业管理制度和人才激励制度，确保本项目按照现代化方式运作。项目公司自成立以来，在激烈的市场竞争中不断强化企业内部管理，建立健全各种现代化的企业管理制度及运作模式，公司注重环境保护，走可持续发展的道路。2.3分析结论该项目建设依托多方优势资源，政策优势显著。项目公司地处洪江市境内，地理位置优越，是全国重要的交通枢纽，项目建设条件十分优越。本项目的建设不仅可使项目企业提高经济效益，获得更多市场份额，还可使得整个光伏太阳能大棚行业技术水平得到有效提升，注入新的活力。本项目还将促进当地就业，带动当地经济发展，促进我国光伏太阳能大棚产业快速发展，符合国家产业政策。综合以上因素，本项目建设可行，且十分必要。第三章市场分析3.1中国太阳能资源状况分析我国太阳能资源非常丰富，理论储量每年达17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。我国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000千米以上。在我国广阔的土地上，有着丰富的太阳能资源。大多数地区年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏日辐射量最高达每平方米7千瓦时。我国太阳能总辐射年总量的空间分布情况如下图所示：根据《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008），以太阳能总辐射的年总量为指标，我国对太阳能的地域丰富程度划分为4个等级，如下表所示：我国各地区的太阳能资源及分布类型地区年日照时数单位：小时年辐射总量：千卡/cm2·年1西藏西部、新疆东南部、青海西部、甘肃西部2800－3300160－2002西藏东南部、新疆南部、青海东部、宁夏南部、甘肃中部、内蒙古、山西北部、河北西北部3000－3200140－1603新疆北部、甘肃东南部、山西南部、陕西北部、河北东南部、湖南、河南、吉林、辽宁、云南、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、2200－3000120－1404湖南、广西、江西、浙江、湖北、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江1400－2200100－1205四川、贵州1000－140080－100从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、湖南、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大，尤其是青藏高原地区，那里平均海拔高度在4000米以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。3.2中国光伏农业大棚发展现状分析光伏农业一体化并网发电项目，将太阳能发电、现代农业种植和养殖、高效设施农业相结合，一方面太阳能光伏系统可运用农地直接低成本发电;另一方面由于薄膜太阳电池一大特点是可作成透光的，动植物生长所需要的主要光源可以穿透;另外红外光也能穿透，可储存热能，提高大棚温度，在冬季有利于动植物生长，节约能源。近年来，随着太阳能薄膜电池制造技术的快速更新，非晶体硅薄膜式太阳能电池已经在德国、美国、日本等发达国家广泛运用于设施农业大棚。据了解，在日本，薄膜光伏太阳能电池板应用于设施农业大棚的市场价值2009年为95亿日元，在日本政府补助政策的相关刺激下，这一市场到2020年有望增长到420亿日元。近两年来，薄膜光伏太阳能农业大棚在我国也才刚刚起步，目前仅在山东寿光、河北承德、江苏（南京、常州和泰州）、江西上饶和鹰潭、湖北武汉、青海乐都、宁夏中卫以及海南三亚等地建有小规模的示范大棚或已立项正在建设中（表1），其中部分建成的薄膜光伏太阳能大棚已实现了与当地电网的并网发电。

此外,从表1可以看出，薄膜光伏太阳能大棚仅在我国少数几个省市零星地建有示范点，太阳能发电站装机容量一般几十千瓦，建成最大的也不超过100千瓦，整体规模不大。不过，较大规模的薄膜光伏太阳能大棚已经在一些省份立项处于正在建设中或正在审批中，如河北承德、广西贺州和湖北武汉太阳能装机容量可达兆瓦级，最大有120兆瓦，年发电量可达1亿度。说明薄膜光伏太阳能电池应用在设施农业大棚上已得到了一些省市政府领导和专家的共识和重视，同时一些科研院所也在此方面开展相关研究，如中国科学院“霞光工程”与广西贺州合作的“光伏新能源立体农业产业化”项目已经立项并在建设中。3.3中国光伏农业大棚发展存在问题分析（一）前期投入成本很高，农业企业或农民独自承担不起目前，我国的非晶体硅薄膜光伏太阳能电池生产线大部分引自国外，国内企业并不掌握太阳能电池制造的核心技术，加之近年来原材料价格步步攀升，导致我国的太阳能电池生产成较高。据调查，一块非晶体硅薄膜太阳能电池板（长1.4米，宽1.1米）的内销价格为1000元人民币或1瓦6元人民币，如果一亩设施农业大棚顶的2/3面积安装太阳能电池板（太阳能装机容量50千瓦），仅太阳能电池板至少需30万元人民币，如果再加上安装费、控制器、变电器、配电箱以及蓄电池等，可能要高达50万元，整个薄膜光伏太阳能农业大棚（玻璃温室类型，内有加温、降温和通风设施）的总投入大概需要近100万元。从表1可知，目前我国在建的或已建成的薄膜光伏太阳能示范大棚均全部由当地政府直接投资，规模较大的才有企业资金参与。因此，如果没有政府资金的投入，完全由企业或个人承担，负担压力较大,不利于在大面积设施农业大棚上的应用。（二）已建成的薄膜光伏太阳能农业大棚多为示范工程，与农业生产结合不紧密薄膜光伏太阳能农业大棚虽然在我国多个省份大大小小的已建成了20多个，但多数均是概念性的示范性工程。通过到山东、江西等地的示范点调研，发现建成的薄膜光伏太阳能农业大棚大多数均没有充分利用，棚内种植农作物很少，甚至只是一个能利用太阳能发电的大棚，棚内并没有任何农作物。当前，薄膜光伏太阳能农业大棚作为一种新生事物，仅是概念性的展示，并没有和实际农业生产紧密结合，没有起到既能利用太阳能发电，又能进行农作物生产一举两得的双赢效果。（三）配套设施不完善及运营保障技术不到位，导致实际应用效果不理想由于目前大部分的薄膜光伏太阳能农业大棚仅是示范，所以棚内并没有相应的农业生产设施如降温和加温设施。我国大部分地区四季分明，夏天温度普遍很高，冬季温度又很低，如果建成的薄膜光伏太阳能农业大棚内没有相应的降温和加温设施，在炎热和寒冷的季节也很难保证能进行农作物的正常生产。而且大部分农业企业和农民种植者并不掌握太阳能电池的日常维护和保养技术，很多太阳能电池加工企业在建成大棚后并没有后续的运营保障技术服务，一旦太阳能电池出现问题就很难保证能正常运行，因此已建成的大部分薄膜光伏太阳能大棚存在应用效果不理想的状况。（四）太阳能发电量与农业生产用电量不相匹配，与当地电网并网存在较大困难薄膜光伏太阳能大棚能利用太阳能发电，发的电也能应用到棚内农作物相应生产设施上如降温和升温设施，但发电量与用电量并不匹配。比如在炎热的夏季和寒冷的冬天，太阳能发的电量远达不到农业生产用的电量，相反如果是在一般的天气，太阳能发的电量就会超过农业生产用电，就会存在多余的发电量。解决的办法就是与当地电网并网，但目前与当地电网并网存在成本高，并网要求条件苛刻等问题。（五）国家补贴比例不高，影响大规模的推广应用建设一个较小规模的薄膜光伏太阳能大棚也要几十万元，规模较大者可能需要几百万元，甚至上亿元。目前我国为了促进太阳能光伏产业的发展而开展的“金太阳示范工程”补贴比例最高为50%，这一比例应用在设施农业大棚上，依然存在投入成本太高，企业和个人承担的风险大，因此影响了薄膜光伏太阳能大棚大规模的推广应用。3.4我国光伏太阳能大棚发展前景分析新世纪以来，我国设施农业快速发展，设施农业面积已从上世纪末的不足百万公顷发展到目前的300多万公顷，我国的各类农业大棚面积已稳居世界第一，其中高档玻璃温室、塑料大棚的建筑面积已高达200多万公顷以上。对于太阳能光伏产业来说，如果能将这些设施农业大棚的顶部空间充分利用，不仅可以节约大量的土地资源，还可以在不影响棚内农作物正常生产的情况下充分利用设施农业大棚本身作为太阳能光伏发电的建筑基础。产生的电力资源可以直接提供给大棚内的照明、卷帘机、灌溉设备、升温和降温设备等使用，还可以供给周围居民和农户生产和生活使用。在当前石油价格不断上涨、能源危机频现，全球气候变暖、节能减排已成为时代主旋律的大背景下，大力发展绿色替代能源，发展低碳经济，促进和实现可持续发展已成为世界各国面临的共同选择。而大力发展太阳能光伏产业，充分利用太阳能发电是解决目前能源危机的最佳选择。光伏太阳能大棚既是工业项目，又是高效农业项目，具有高效利用太阳能发电，实现低碳农业发展和设施农业智能标准化生产等特点，为各地积极落实国家节能减排政策，发展绿色能源，缓解我国能源短缺问题开辟了一个崭新途径，并且对于促进农业转型升级，提高农业企业和农民收入也具有十分重要的意义。随着我国光伏太阳能电池技术的不断改进，太阳能光伏发电系统成本的逐渐降低，以及光伏太阳能电池在设施农业应用领域的关键技术攻关，以及国家扶持力度的不断加大，其在设施农业大棚上的应用前景会非常广阔。3.5市场小结在太阳能资源较为丰富的湖南洪江市建设此次“15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目”，可以因地制宜地大规模利用太阳能资源，在以绿色环保，可再生能源利用和节能减排为基础的前提下，提出光伏农业低碳经济的深入发展项目。。该项目在可再生能源利用、推动新能源产业发展、节能减排保护环境、提高空气质量、节省土地资源，提高土地利用率的同时，推动农业经济向着现代化农业方向发展。解决大幅增加农民收入，快速提升农业产值，加快新农村建设，同时对于促进经济社会可持续发展和构建全国能源安全战略有着长远的意义。

第四章项目建设条件4.1地理位置选择本项目建设地址定在XXXXXX。建设地点地域广阔，没有高层建筑物遮挡，利于日光采集。4.2项目建设条件4.2.1区域位置简介洪江市是湖南省一个省直辖县级市，由怀化市代管，位于湖南省西部，是一个多民族聚居的地区，现有侗、苗、瑶、回、土家等20个少数民族，土地总面积2164.4平方公里，山川秀丽，风光旖旎，环境优美，名胜古迹、自然景观甚多。洪江市位于湖南省西部，沅水上游，云贵高原东部边缘的雪峰山区，东接溆浦、洞口，南邻绥宁、会同，西界芷江，北依怀化。地理坐标：东经109°32′至110°31′，北纬26°91′至27°29′。4.2.2区域气候环境气温：全市年平均气温16.4℃，西南部山间盆地年均气温较高，北部和南部岗地段低。1月最冷，平均气温4.7～5.3℃，最低气温在-5℃左右；7月最热，月均气温28.5℃，最高气温在39℃左右。年均无霜期为287天。日照：境内光照较为充足，平均年日照时数为962-1452小时，为可照时数的28～34%。降水：境内的平均降雨量为1600毫米左右。东半部的溆浦、鹤城、中方、洪江一线，年均雨量是1600毫米，西半部的麻阳、新晃、芷江、会同一线，年均雨量不足1300毫米，最多年降雨量是北部沅陵和南部通道，平均年降雨量在1400毫米以上。四季特征：由于冬夏季风的进退，形成境内各个季节的天气气候特色。春季正处于南方暖湿气流与北方干冷气流交织的地带，气温徒升骤降明显，春雨连绵，低温寡照；夏季处在西太平洋副热带高压的控制和影响之下，吹西南风，温度高，蒸发大，天气暑热；秋高气爽，温湿宜人；冬季强冷空气侵入，往往形成冰雪天气，但其量甚微，连续降雪多在二三天内即可消融。4.2.3区域地质地貌市境东起洗马乡土岭界，西止托口镇鲤鱼湾，长102公里；南起龙船塘乡雪峰界，北至岔头乡大沅，宽55公里。总面积2173.54平方公里，其中陆地2105.36平方公里，水面68.18平方公里。总面积占全省l%。地势受雪峰山脉影响，东南高，西北低；山地夹丘陵与河谷平原相连。东南部多山地，海拔在400米以上，最高峰苏宝顶，海拔1934米；中部安洪江谷盆地，地势低凹，且较平坦，海拔在300-400米之间。境内溪河纵横，沅水纵贯全境，渠水、舞水分别于托口、黔城注入沅水区域内气候温和，四季分明，日照充足，雨量充沛，年平均气温17℃。4.2.4区域交通条件洪江市是杂交水稻的发源地、中国冰糖橙之乡。洪江市交通区位优势明显，距西南五省（市）周边中心城市——怀化35公里，距芷江机场40余公里，枝柳铁路、320国道、209国道、沪昆高速、包茂高速公路穿境而过。4.2.5区域资源优势土地资源洪江市土地总面积2164.4平方公里，其中：耕地面积26493公顷，园地面积13342.13公顷，林地面积14278.33公顷，牧草地面积51.8公顷，居民点及工矿用地面积5222.27公顷，交通用地面积969.14公顷，水域面积8276.57公顷，未利用土地面积19334.09公顷。矿产资源探明储量的矿产20余种，矿床及矿点38处，已探明的主要矿产有重晶石、黄金、水泥石灰石、石灰石、耐火粘土、磷、电石、铜等，位居全省前5名的有黄金等矿产。水利资源洪江市境内有大小河流327条，河流总长度596公里，年平均降水总量32.2亿立方米。地表径流量16.8亿立方米，地下水储量2.6亿立方米。沅水自南向北贯穿全境，境内流长106.5公里。全市水能蕴藏量101.9万千瓦，可开发量为88.76万千瓦。市内有水电站52座，装机总容量48505万千瓦，发电量2.05亿千瓦时。市内共有中型水库1座，小型水库119座，蓄水总量0.9亿立方米。山平塘4727口，蓄水总量1.3亿立方米。第五章总体建设方案5.1工程设计原则1、建筑设计在符合国家有关规定的前提下，本着满足工艺技术和现代化管理的要求，保证施工质量，保证施工安全，改善劳动条件，保护环境的同时尽可能作到安全适用、经济合理、技术先进、美观大方、文明生产的需要。2、根据技术的要求和总平面布置的需要，工程采用钢架结构，独立基础，其他建筑物采用砖混或框架结构。3、建筑耐火等级为二级，通道及疏散口均符合防火规范要求。4、坚持高起点、大批量、专业化的方针，通过引进世界先进设备和技术，把公司建成在技术和管理方面具有世界先进水平的示范性农业大棚光伏电站建筑工程。5、电站设计要做到减少对生态环境的破坏，注重消防，职业安全卫生，节能和合理用能。5.2总体建设方案光伏农业大棚项目单体占地面积约1100m2，属于设施农业示范项目。光伏高效种植大棚是利用太阳能光伏发电和农业种植相结合，大棚内部设有植物补光灯、地源热泵、加温和散热设备，实现农业种植的绿色、高产、高效。建筑结构为框剪结构，结构设计使用年限为50年，建筑抗震设计类别为丙类。太阳能组件方阵安装采用固定倾角安装形式，由于需要保障屋顶的防水、保温，所以光伏组件采用插入式专用光伏支架与屋面结合，缝隙处以橡胶条、密封胶填补。图5-1光伏大棚组件平面布置图图5-2光伏大棚项目立面示意图光伏大棚长110米，宽10米，立面玻璃幕墙高度2米，屋脊高度6米。向阳面屋顶以BIPV形式安装太阳能电池板可以发电，并且光伏组件替代原有玻璃屋顶建筑材料。向阴面屋顶及四周墙体全部采用透光钢化玻璃材料。组件安装倾角采用当地最佳倾角与水平面夹角36°。单座大棚向阳侧屋面安装透光235Wp太阳能光伏组件416块，单体装机容量101.2kWp，5座大棚光伏系统组成500KW电气单元接入1台500KW逆变器，配备500KW交流防雷配电设备，输出电能接入配电室内变压器0.27KV侧，经2级升压后传至就近变电站并网发电。系统配置监测系统监控光伏并网电站的运行状况，不间断地监测和记录所有并网逆变器的运行数据和故障数据。每500KW电气接线形式相同,组件电气连接选取20块太阳能组件串联为一串,13/16串并至一台汇流箱，每个500KW单元共7个汇流箱，接入1台7入7出的500kVA直流汇流柜,每台直流汇流箱输出接入1台500kVA逆变器,逆变器输出为0.27kV交流电。系统原理图如下：系统原理图5.3总平面布置本次建设项目依托于项目公司250亩农业大棚进行光伏电站建设。总平面布置意向图5.4建设规模本次15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目属于分布式电站建设项目，依托于250亩（折合166667.50平米）农业大棚进行建设，项目年总发电量1868.40万度，所发电量全部进行并网出售。单座大棚建设使用型钢25吨，10mm钢化玻璃1300m2，光伏系统装机容量101.2kWp。单座大棚向阳侧屋面安装透光235Wp太阳能光伏组件416块，15MW共计安装光伏大棚150座，安装透光235Wp光伏组件62500块。项目年总发电量1868.40万度。5.5电站装机容量本项目采用屋顶固定阵列式安装235Wp多晶硅太阳能光伏组件62500块，总装机容量为15MW，安装于占地面积250亩的生态农业大棚上。5.6年实际发电量计算一、1MW农业大棚光伏电站年发电量计算：1）1MW需要电池面积：一块235Wp的多晶电池板面积1.65*0.992=1.6368㎡，1MW需要1000000/235=4255.32块电池，电池板总面积1.6368*4255.32=6965㎡；2）年平均太阳辐射总量计算当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H：月份123456H／MJ／(㎡·a)12.23614.39716.38118.15818.96118.383月份789101112H／MJ／(㎡·a)15.75515.53416.13814.69611.59210.440由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同，所以在计算辐照量时可以直接采用表中所列数据(2月份以28天记)。年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数)结算结果为5555.339MJ／(㎡·a)。3）理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率=5555.339*6965*17.5%=6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH=189.6万度4）实际发电效率太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.95的影响系数。随着光伏组件温度的升高，组f：l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内部的温度达到50-75℃时，它的输出功率降为额定时的89％，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.89的影响系数。光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7％的影响，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.93的影响系数。由于太阳辐射的不均匀性，光伏组件的输出几乎不可能同时达到最大功率输出，因此光伏阵列的输出功率要低于各个组件的标称功率之和。另外，还有光伏组件的不匹配性和板问连线损失等，这些因素影响太阳电池板输出功率的系数按0.95计算。并网光伏电站考虑安装角度因素折算后的效率为0.88。所以实际发电效率为0.95*0.89*0.93*0.95*0.88=65.7%。5）系统实际年发电量=理论年发电量*实际发电效率=189.6*0.95*0.89*0.93*0.95*0.88=189.6*65.7%=124.56万度二、15MW农业大棚光伏电站年发实际发电量计算：124.56万度*15=1868.40万度5.7接入方式及电能质量控制方案太阳能光伏发电系统由光伏组件、光伏组件支架、支流配电系统、并网控制逆变器、计量装置、防逆流接入装置、交流配电系统及监控系统组成。太阳能通过光伏组件转化为支流电力，再通过并网控制逆变器将支流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网。本项目由多个农业大棚光伏发电系统组成，接入附近用户侧电网。本项目规划建设10KV配电室及无功补偿装置，屋顶电站经逆变后的380KV交流电可接入10KV配电室低压侧。针对低压配电网侧的光伏并网发电系统，一般认为光伏发电功率不大于并网侧上级配电变压器容量的20%是合适的。另根据《国家电网光伏电站接入电网技术规定（试行）》接入系统要求，在并网点加装防逆流保护装置和电能质量检测装置。依据电能质量的要求，在并网点设置电网保护装置的要求如下：1、在电压超偏差值时，光伏电站应停止向电网送电；2、频率超偏差值时，光伏电站应与电网断开；3、当光伏电站并入的电网失压时，保护应在2S内动作，将光伏电站与系统电网断开；4、恢复并网：由于超限状态导致光伏电站停止向电网送电后，在电网的电压和频率恢复正常范围后的20S至5min，光伏电站应向电网送电；5、防雷和接地：光伏电站与并网接口设备的防雷与接地应负荷SJ/T11127中的规定；6、短路保护：光伏电站对电网设置短路保护，当电网短路时，逆变器的通过电流应不大于额定电流的150%，并在0.1s内将光伏电站与电网断开；本工程光伏发电系统向电网提供的短路电流非常小，而且光伏系统的接入导致短路电流的增加量要远小于系统提供的短路电流。因此本报告认为光伏系统对短路电流的影响不大。在设计时，配电柜中空气开关的过流速断设计保护定值为1600A。7、隔离和开关：在光伏电站与电网连接的开关柜中应提供手动和自动的断路开关，断路开关原则上采用可视断电的机械式开关；8、逆功率保护：系统在不可逆的并网方式下工作，当检测到供电变压器次级处的逆流为逆变器额定数据的5%时，逆向功率保护应在0.5s-2s内将光伏系统的电网断开。5.8电气部分设备控制方案本项目电气部分设备主要有逆变器、防逆流控制屏和交直流防雷配电柜。逆变器目前国产单台容量最大为500KW。一般来说，单台逆变器容量越大单位造价相对越低。防逆流控制装置应随时监控电网侧的电压与电流，一旦发现太阳能光伏发电功率大于本楼内用电负载，立即控制逆变器降低输出电流，减小光伏系统发电功率；当出现通讯故障或其他系统故障时，防逆流控制器应控制逆变器输出接触器断开，从而彻底停止向电网供电。防逆流控制装置应选用较成熟的产品，有较多的类似场合下的应用业绩和通过正规实验。防逆流控制装置的参数设置可根据《国家电网公司光伏电站接入电网的技术规定（试行）》文件中的相关要求进行设置，也可根据供电公司具体要求进行设置。具体配置以接入系统审查意见为准。5.9主要设备选择农业大棚光伏电站建设项目设备表序号设备名称数量（个/件/台/套）设备单价（元）购置费（万元）1太阳电池组件及其支架62500.002000.0012500.002光伏阵列防雷汇流箱60.0050000.00300.003交直流防雷配电柜24.0020000.0048.004光伏并网逆变器（带工频隔离变压器）30.00650000.001950.005环境监测及系统通讯监控装置30.0020000.0060.006防雷接地装置30.0050000.00150.007系统的连接电缆及防护材料1000.003000.00300.00810KV升压电站6.00200000.00120.009其他材料（低压交流柜11，电力输出监控装置及防逆流装置12，数据采集装置3，大屏幕显示3）300.0010000.00300.0010总计15728XXXXXX15兆瓦农业大棚光伏电站建设项目可行性研究报告第100页第六章技术示范方案6.1技术示范内容6.1.1太阳能光伏系统的选型太阳能光伏电池组件的选型多晶硅太阳能电池组件采用了新型EVA机层压封装技术，改变了以往传统的PVC封装方式，增强了稳定性能，提高了户外安装抵抗恶劣环境其实的能力，因此有效的提高了使用寿命，最大优势在于其较高的性价比。由于采用了能够抵抗恶劣天气的接线盒，因此多晶硅太阳能电池组件可以适合从单个组件到大型网状连接的各种应用。在户外较高的环境温度下，多晶硅太阳能电池性能会发生变化，取决于当时的温度光谱以及其他相关因素。但可以肯定地是，多晶硅较之单晶硅或非晶硅性价比更高。多晶硅太阳能组件实物图235WP多晶硅太阳能组件参数如下表所示：235Wp多晶硅透光型太阳能组件参数表参数名称性能参数1峰值功率235W2工作电压30.4V3工作电流7.89A4开路电压37.2V5短路电流8.37A6外型尺寸1640mm*994mm*40mm7工作温度-40摄氏度-85摄氏度8寿命25年以上其结构图如下所示：电池组件是由高转换效率的弹片太阳能电池、EVA、低铁钢化玻璃和由氟塑料、涤纶等复合而成的TPT背板组成。利用可靠的焊接技术、高真空加热层压工艺及配备经防水防腐处理的铝合金边框、接线盒等组成结构合理、抗紫外线、抗老化、抗风强度高达2400Mpa的太阳能电池板。一个太阳能电池片只能产生大约0.5伏的电压，远低于实际使用所需电压。为了满足实际应用的需要，需要把太阳能电池连接成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池片，这些太阳能电池通过导线连接。如一个组件上，太阳能电池的数量是60片，这意味着一个太阳能组件大约产生30伏的电压。通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元称为太阳能光伏组件。具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛应用于各个领域和系统。当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件组成太阳能电池方阵，以后的所需要的电压和电流。太阳能电池组件尺寸介绍图

多晶硅太阳能电池组件：边角：采用T6036以上方空型铝合金，四条边框45度无切痕加工，利用三角形力学，用倒挫尺型直角卡扣将两个45度对成90度，四角用直角冲床（4点，5000N）永固成型。具有更强抗压、抗风能力。连线：采用汇流条TPT遮盖技术有三大特点：1、加宽和固定汇流条之间的距离，在操作和层压时务任何短路和断开。2、加固和加厚两端使两端边框更紧密得风和。3、汇流带不外漏，外观美观。材料：采用奥地利伊索沃而塔进口TPT，选用日本普利司通EVA。国内最好的T6030以上型材。氧化膜厚度为≥100μm铝合金边框，具有更强的抗老化、耐候性、耐酸性、防紫外线、迎风压强在2500Pa。密封：采用道康宁硅胶。耐高温、耐拉力、防水性能好。阳极氧化铝边框：阳极氧化铝边框机械强度高，具有良好的抗风、防冰雹、可适应各种复杂、恶劣的气候条件下使用，便于安装。结构特性：72串联多晶硅太阳能电池串联，采用高强度高透低铁钢化玻璃、抗老化的EVA树脂、耐候性优良的TPT复合膜层压而成，透光率和机械强度高。直流接线盒：采用密封防水、高可靠性多功能接线盒，接线盒内装有旁路二极管。主要特点：采用156mm*156mm的高效率多晶硅太阳能电池片。旁路二极管减少由于阴影引起的功率衰减。面板采用绒面封装减少光的发射，背场结构能提高太阳能电池片的转换效率。最大系统电压大于1000VDC。通过ISO19001：2000质量管理体系。通过CE、TUV认证。使用寿命可达25年以上，衰减小。光伏系统方阵支架的类型光伏系统方阵支架的主要作用是连接基础，固定太阳能电池组件。目前常用的应用形式有追踪式光伏系统支架，固定光伏系统支架两种。追踪式光伏系统支架一般用于地面电站。目前城市中应用最广泛的光伏系统支架都采用固定式支架系统。这种支架系统根据安装地面的经纬度，计算出全面辐照度最大的倾角，然后所有的电池组件都采用该倾角接受太阳辐射。固定式光伏支架系统传统的安装方式是预埋铁件，现场用型钢制作支架，然后将支架在埋件上焊接固定，形成支撑系统。随着光伏系统的逐步发展出现了设计更加合理的成品支架系统，和传统支架相比，有以下特点：成品支架和传统方式特点对比表成品支架传统支架模块化安装，不需要焊接、钻孔和预制焊接质量不稳定，工序复杂安装便捷迅速安装时间长，大规模施工时难控制工期灵活，安装后可拆卸调节不灵活，安装后无法调节或修改重量轻，为基础减轻负重整体笨重，为基础造成负载压力，尤其是屋面系统成品支架常用形式如下图所示：成品支架整体结构图成品支架为模式化安装，其组成标准配件如下：成品支架标准配件图光伏系统并网逆变器等设备的选型光伏并网逆变器是光伏发电系统中的关键设备，对提高光伏系统的效率和可靠性具有举足轻重的作用。并网逆变器应具有以下功能：系统效率高；MPPT自寻优技术；显示功能；通讯接口；具有监控功能；完善的保护功能；宽直流输入电压范围；人性化界面，可通过按键设定各项参数；可实现与多台逆变器并联组合运行等特点。通过对目前国内外技术及商业化比较成熟的大型并网逆变器进行分析，同时考虑系统稳定、高效、灵活运行，以及光伏电池阵列接线排布便捷等因素。光伏发电站是通过各种技术特点的逆变器连接到电网或用电设备上的，大型并网光伏发电系统使用的逆变器结构一般为集中型逆变器。在大雨10KWP的光伏发电系统中，很多并行的光伏组串被连接到同一台集中逆变器的直流输入侧。这类逆变器的最大特点是高效率、成本低。目前世界上集中逆变器的额定功率最大为1MW。大型集中逆变器可直接通过一个变压器与电网连接，减少逆变器输出交流侧电缆耗损，提高发电效率。本项目逆变器可直接通过一个变压器、交流柜、电缆等于用电设备段的配电柜连接，省去了升压、降压等设备和长距离书店线路的损耗。有效的使用于设备，更加提高了发电效率。1、变压器逆变器最好选用内置变压器型，其目的是将尽可能的降低逆变器至变压器之间的电压降，提高输出效率。其输出电压为400V的电能并列于用电设备段的配电柜上，可以提高其安全性能。2、对用户电网的影响逆变器具有完备的多重保护功能，当逆变器故障的时候，其内部的电力电子开关器件可以在几微妙内关断，切断负载通路，同时逆变器的输入和输出端分别装有大容量电流接触器快速动作，确保逆变器脱离电网。逆变器的输入和输出军装有快速熔断器，能够在极端情况下快速从电网脱离；因此不会造成电网跳闸，保护等停电问题。逆变器前后端的交直流配电箱内分别装有输入和输出大容量手动接触器，提供最后一级人工手动控制脱离电网保护。3、防止逆流控制由于逆变器只能够检测其电流和接入的电网电压或设备段电压，在电网容量相对用户设备的用电量而言很大时，用户设备的开机或关机对电网的冲击不大，电压的波动不大，则逆变器信息不足以指导电网是否会出现逆流状态，所以个性逆变器本身均无法解决防止逆流功能。本项目的发电系统为防止逆流，需要在市电侧或用电测安装一个逆功率检测装置，检测网侧电网电流或用电设备侧电流，并于逆变器通过总线进行通讯，当检测到有逆流，或网侧电流减少到设定值（大于等于0安培）或用电设备侧电流减少到设定值（大于等于发电侧电流）的时候，逆变器自动控制发电功率（降低发电功率），实现光伏系统最大并网发电并且不出现逆流。4、用户大功率设备频繁启动、停止的影响用户大功率设备频繁启动、停止，不会对逆变器造成损坏或影响其正常工作，也不会引起逆变器对电网造成新的影响。逆变器的工作状态分为休眠-唤醒-准备-工作，四种状态，每一种状态均有延时，逆变器不会随着用户大功率设备的频繁启动而频繁开关机。逆变器的交流输出有软启动功能，不会对电网造成冲击。本项目光伏电站共使用500KW含变压器逆变器10台。逆变器电气图监控系统光伏并网发电系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统专用网络版监测软件，采用RS485或以太网远程通讯方式，可以连续每天24小时不间断对所有的汇流箱、交流配电柜、并网逆变器，进行状态和数据检测，同时配置环境检测仪（对风速、风向、日照辐射、温度进行检测）液晶显示器，以供用户观测。1、监控主机的照片和系统特点：监控主机实物图2、光伏并网系统的监测软件是大型光伏并网系统专用网络版监测软件，该软件可连续记录运行数据和故障数据如下：实时显示电站的当前发电总功率，日总发电量，累计总发电量，累计二氧化碳总减排量以及每天发电功率曲线图。可查看每台逆变器的运行参数。主要包括：直流电压直流电流直流功率交流电压交流电流逆变器机内温度时钟频率功率因数当前发电功率日发电量累计发电量累计二氧化碳减排量每天发电功率曲线图监控所有逆变器的运行状态，采用声光报警方式提示设备出现故障，可查看故障原因及故障时间，监控的故障信息至少包括以下内容：电网电压过高；电网电压过低电网频率过高电网频率过第直流电压过高直流电压过低逆变器过载逆变器过熟逆变器短路散热器过热逆变器孤岛DSP故障通讯失败3、监控软件具有继承环境监测功能主要包括日照强度、风速、风向、室外和室内环境温度和电池板温度等参量。可每隔5分钟醋除一次电站所有运行数据，包括实时存储环境数据、故障数据等参数。可连续存储20年以上的电站所有的运行数据和所有的故障记录。可提供中文和英文两种语言版本。可长期24小时不间断运行在中文WINDOWS2000，XP操作系统。可以根据需要修改监控界面，包括定制各种照片，标语，口号等。可提供多种远程故障报警方式，包括SMS方式和电子邮件方式。监控主机在电网需要停电的时候应能够接收电网的调度指令。监控主机同时提供对外的数据接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看整个电源系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。4、数据采集器可以对大型光伏发电站进行监控，汇总后利用显示屏显示数据信息。数据采集器用于处理光伏系统电站数据，可以与各款逆变器进行通讯，即可以对单台并网逆变器进行监控，也可以对大型光伏发电站的数十台甚至上百台逆变器进行监控。此数据采集器采用标准的数据通讯接口和平台技术，包括RS485/232标准串口，USB，以太网，GPRS等多种方式，最大限度的与用户现有系统相兼容，降低客户的成本。连续的电站运行监测：通过RS232，RS485或者以太网与上位机进行通讯。内置数据存储器，数据采集和存储方便。5、环境检测仪是用于气象、军事、船空、海港、环保、工业、农业、交通等部门测量水平参数及太阳能辐射能量的测量。系统包括：风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、监控盒及支架。环境监测仪实物图GPRS模块和以太网通讯模块：GPRS模块和以太网通讯模块实物图RS485接口和RS232接口的转换主要用于实现设备同PC机通讯。RS485接口和RS232接口实物图辅助材料1、光伏直流防雷汇流箱1）对于大型光伏并网发电系统，为了减少光伏组件与逆变器之间的连接线，方便维护，提高可靠性，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。光伏阵列汇流箱就是为了满足高效能、高可靠性而特别设计的，可与光伏逆变器相配套组成完整的光伏发电系统解决方案。根据逆变器输入的支流电压范围，把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成一个光伏组件串列，再将若干个串列接入光伏阵列汇流箱进行汇流，通过防雷器与断路器后输出，方便了后级逆变器的接入，保证了系统的安全，大大缩短了系统安装时间，因此本项目采用12回路直流防雷汇流箱。直流防雷汇流箱实物图2）性能特点：户外壁挂式安装，防水，防灰，防晒，防烟雾，能够满足室外安装使用要求；可同时接入多路（≤12路）太阳能电池串列，每路串列的电流不小于16A；每路可接入最大太阳能电池串列的开路电压不小于DC900V；每路太阳能电池串列配有光伏专用高压直流熔丝进行保护，其耐压值不小于DC1000V；若干路太阳能电池串列进行直流汇流后，直流母线的正极对地，负极对地，正负极之间配有光伏专用高压防雷器，本系统配置菲尼克斯品牌防雷器（型号VAL-MS500ST）额定电流大于15KA，最大电流大于30KA。直流母线的输出端配有可分断的直流断路器，本项目系统配置ABB品牌断路器，采用正负极分别串联的四极断路器以提高直流耐压。其耐压至不小于DC1000V，额定电流值125A。按照逆变器直流输入电压范围的要求，将一定数量的相同规格的电池组件串联而成一个太阳能电池串列。直流防雷汇流箱参数表型号PVS-12最大光伏阵列电压1000VDC最大光伏阵列并联输入路数12每路熔丝额定电流10A输出端子大小PG21防护等级IP65环境温度-25-60℃尺寸0-99%重量600*500*180MM标准配件27KG直流总输出空开是光伏专用防雷模块是可选配件串列电流监测是防雷器失效监测是通讯接口RS485防雷汇流箱原理框图2、直流防雷配电柜1）本项目配置100KWP的直流防雷配电柜，配电柜安装在室内，主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行二次汇流，再经电缆与并网逆变器连接，方便操作和维护，该配电柜含有直流输入断路器、防反二极管、光伏防雷器、方便操作和维护。性能特点：每台直流防雷配电柜按照100KW配电单元设计，与100KW并网逆变器匹配。每路直流输入侧都配有可分断的直流断路器和防反二极管，其中断路器选用ABB品牌。直流输出侧配置菲尼克斯光伏专用防雷器，其额定电流大于3KA，最大电流大于6KA。直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表和250A直流电流显示表；直流防雷配电柜实物图直流防雷配电柜原理框图3）交流防雷配电柜交流配电柜主要是通过配电柜给逆变器提供并网接口，该配电柜含并网侧断路器，防雷器，发电计量表，逆变器并网接口及交流电压电流表等装置。性能特点：规格：10KW-300KW简化系统布线操作简单维护方便提高系统可靠性、安全性选用ABB断路器，菲尼克斯防雷器等高品质器件可根据客户需求定制交流防雷配电柜实物图交流防雷配电柜原理框图4、浪涌保护器结构紧凑、DIN导轨式安装设计有多种型号、可满足IEC分级区域的要求但模块配置最高可抵御高大60KA的冲击电流适用于多种供电模式的交流供电系统1）满足IEC61312、IEC61643的分类要求MA3100系列电源浪涌保护器是一系列性价比很高的产品，可用于IEC51312所描述的那些需要抵御直击雷的区域保护。完全满足IEC中有关分级保护的规定。在总电源入口的第一级保护器可抵御高大60KA的冲击电流，DIN导轨式安装，单模块仅有18MM宽，非常节省空间，使用时需要经熔断器并联在电源系统上。第一级保护器可抵御电流高大60KA，能量为1000KJ/欧姆的直击雷电流。该指标高于IEC616431的标准，可抵御IEC61643所建议的第一级浪涌冲击电流波形。MA3100系列为电源系统的浪涌保护提供了性价比较高的选择方案，适合于IEC61312所描述的有关区域的保护，这些区域的交流电源系统可能会受到直击雷德冲击。MA3100中的初级保护器可抵御高达60KA的冲击电流。浪涌保护器参数表MA3100230-1-OIEC分类/VDC规范I/B最大持续工作电压250V/50/60HZ最大抗冲击电流能力60KA/30AS多模块〉100KA/50AS可耐受热量1000KJ/欧姆保护电压小于4KV响应时间100MS工作环境温度-40-80摄氏度保险丝125Agl环境温度95%外壳防护IP20阻燃等级VO采用的试验标准IEC61643-1:1998-02EDINVDC0675PART6:1989-11/A2:1196-102）太阳能光伏电池组件的接线盒（汇流箱）每块太阳能电池组件都有两根标着正负极的防水密封接插头，所以非常便于各电池之间的互相接线（不需要任何工具），其重要技术规格是：材料：厚度不少于1.6MM的钢板防护等级：IP65接线箱内所有内置器件可承受100A/1000V直流电接线箱内装有100A/1000V直流双极断路器，以提供过流保护和隔离；接线箱内装有金属氧化物压敏电阻，以提供防雷保护。6.1.2光伏组件布置根据项目建设规模和目前的技术发展水平，综合考虑工程建设的管理、施工和电站的运行和维护管理等方面，本项目总体技术方案采用集中安装，局部负荷独立上网的技术方案。该项目共安装15MWP多晶硅太阳能光伏组件，采用固定式安装阵列，使用100KW光伏并网逆变器（含变压器），分别接入各自区域厂房用电设备层的电源进线配电柜的负荷侧进线低压母线端，向负荷供电。光伏电站组成并网光伏电站主要由光伏阵列、并网逆变器、输配电系统、远程监控系统组成，包括太阳能电池组件，直流电缆及汇电箱，逆变器，交流箱，变压器，变流电缆和并网柜。其中，光伏组件到逆变器的电器系统称为光伏发电系统单元。400V交流输配电部分是常规输配电系统。光伏阵列将太阳能转换成为直流电能，通过汇流箱传送到与之相连接的逆变器的直流输入段，逆变器采用MPPT技术使光伏阵列保持最佳输出状态，同时将直流电转换成为与电网频率和相位均相同的交流电源，符合电网并电发电的要求；逆变器发出的交流电经过内置变压器输出400V交流电，通过一面低压并网交流箱连接到厂房用电设备层的电源进线配电箱的负荷侧进线低压母线端。光伏并网逆变器本身带有数据采集和通讯功能，可以检测光伏阵列的电压，电流等直流侧运行参数，电网的电压、频率、逆变器输出电流、功率、功率因数等交流侧运行参数，以及太阳辐射、风俗、温度等环境参数。将光伏电站中的逆变器通讯接口用数据总线连接，你便器运行数据通过配套的监控设备的汇总和存储，再传送到监控计算机上，通过配套的专用监测软件提供各光伏电站工作人员使用，监控设备还可以连接到INTERNET，实现远程监测的功能。由于光伏电站逆变器发出的交流功率因数大于99%，为全有功功率，系统无须设无功补偿装置，光伏电站的降压设备和发电系统相关整定值按常规电力系统要求设计继电保护值，400V电力发电系统运行数据送中控室和大屏幕显示器上。光伏发电系统单元方案1、组件串并联方式本项目采用屋顶固定式阵列安装235Wp多晶硅太阳能光伏组件62500块，装机容量15MW，全部采用100KW光伏并网逆变器，输出电压为交流400V。太阳能电池组件连接采用每20块为一串。2、系统电气图系统示意图系统电气图3、发电计量系统配置方案电能计量装置的管理必须遵守《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国计量法实施细则》、《中华人民共和国电力法》、《供电营业规则》等有关法律法规的规定，并接受国家有关部门的监督。根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》，发电企业负责管理本企业内部考核用电计量装置，并配合当地供电企业管理与本企业有关的贸易结算用电计量装置，发电企业在电能计量中的职责包括：发电企业负责本企业电能计量装置的管理工作，并设立计量专职工程师处理日常管理工作，开展正常的电能剂量业务工作。光伏电站计量仪表示意图如下：光伏电站计量仪示意图电能计量仪表按照电力行业标准DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》及DL/T614-2007《多功能电能表》规定选择适用的电能表，并配套合适的电压和电流互感器，对上网电量、自用电电量进行检测计量，其选型、维护、运行均需要满足相应的国家或电力行业标准。本项目采用国产高精度电能表，用于发电量的计量，符合标准GB/T1717883，GB/T17882-1999，DL/T614-1997，DL/T614-1997，GB/T14549-93，GB/T15284-2002，IE061850-9-1；其精准度登记为有功1级，无功1级，可以满足光伏电站电能剂量的需要。整个工程的法典计量方面，主要有以下措施：为了安装调试，检测的方便，太阳能电池阵列的铺设预留了一定的间隔空间，便于维护和竣工检测。系统配电柜中预留有检测端口，可以测量系统的支流电压、电流；交流电压、电流、功率因数、电流波形失真率以及系统效率等。在光伏电站系统中，应用了当前成熟的远程监测技术，可以不必亲到现场，通过网络即可产看光伏电站的实时运行数据。未来采集发电信息，在每个发电系