湛江10MW屋顶光伏+储能发电项目初步建设方案

湛江10MW屋顶光伏+储能发电项目建设方案二O二二年一月目录TOC\o"1-2"\h\u1概况 概况1.1前言近年来，发展包括风电、太阳能发电等在内的可再生能源已成为世界各国保障能源供应安全、应对全球气候变化和推动能源产业升级的共同选择。为贯彻落实习近平总书记提出的二氧化碳排放力争2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和，到2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25％左右等目标，实现我国的能源结构的转型升级，加快推进光伏、风电资源开发。1.2建设必要性近年来，发展包括风电、太阳能发电等在内的可再生能源已成为世界各国保障能源供应安全、应对全球气候变化和推动能源产业升级的共同选择。根据国家政策要求，我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和。风电、光伏发电是可再生和清洁的能源，属国家产业政策支持的项目，风能、太阳能开发利用符合国家环保、节能和可持续发展政策。随着化石资源（石油、煤炭）的大量开发，不可再生资源保有储量越来越少，同时环境问题越发突出。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》提出了“十四五”期间单位国内生产总值能耗降低13.5%左右，二氧化碳排放减少18%。利用光伏发电，可替代并节约化石燃料能源，可减排温室气体量和其他污染物。广东冠豪高新技术股份有限公司积极响应国家政策，符合我国可持续发展能源战略，同时也降低了“双碳”压力，促进企业可持续健康发展，开发本分布式光伏项目是相当有必要和可行的。1.3规划区域基本情况1.3.1项目选址地区概况本光伏发电项目选址位于广东冠豪高新技术股份有限公司特种纸及涂布纸产业基地内，公司厂址位于广东湛江经济技术开发区东海岛新区境内。图1.3-1项目地地理位置示意图和卫星图2太阳能资源2.1区域太阳能资源概况湛江地处北回归线以南的低纬地区，属于热带北缘季风气候，终年受海洋气候的调节，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温在22.7℃～23.5℃，由北向南递增，南北相差1.5℃。年平均雨量1395.5～1723.1毫米，年平均日照时数1714.8～2038.2小时。4～9月为多雨季节，8月雨量最多；10～明年3月雨量较少。低压、热带风暴、台风登陆影响较为频繁。据气象局统计，从1960～2018年，登陆本市的台风52个，每年平均0.9个。全年平均日照时数1980.2小时，比上年增长4.7%；全年平均降水量1789毫米，增长5.7%。年末全市大型水库蓄水总量7.28亿立方米，下降6.2%。图2.1-1湛江市太阳能年总辐射分布图2.2项目地太阳能资源分析通过专业软件进一步分析项目所在地太阳能资源。2.2.1Meteonorm数据Meteonorm软件包含了世界上8300多个气象站观测数据，数据种类包括太阳总辐射、温度、湿度、降水、降水日数、风速和风向以及日照时长数据，数据库被用于PVsyst等软件，数据库最新版本为Meteonorm8.0。通过插值，Meteonorm可以获得任何地方的太阳辐射数据。对于太阳总辐射数据，Meteonorm利用附近气象站太阳总辐射多年实测数据根据Sherpard重力插值方法求得。表2.2-1项目厂址逐月水平总辐射值（Meteonorm）月份1月2月3月4月5月6月总辐射量MJ/m2291.6302.4338.4428.4468500.4月份7月8月9月10月11月12月总辐射量MJ/m2579.6464.4428.4399.6313.2324读取本项目所在地（根据厂区经纬度坐标读取）的Meteonorm典型年数据，如表2.2-1，数据代表年为1996～2015年。可知，场址总辐射年值为4831.2MJ/m²，总辐射年内变化区间为291.6～579.6MJ/m²，最小值与最大值的比值为0.50，1～7月总辐射值逐渐增大至最大值，8～12月份逐渐减少至最小值，从季节角度来看，夏季总辐射值最大，冬季总辐射最小。2.2.2SolarGIS数据SolarGIS是由GeoModelSolars.r.o.开发的太阳能评估和规划交互式工具，利用卫星遥感数据、全球大气再分析资料、GIS（地理信息系统）技术和先进的科学算法得到高分辨率太阳能资源及气候要素数据库，涉及范围已涵盖欧洲、非洲和亚洲。SolarGIS实质上由一系列高分辨率的气象要素数据库构成，其中太阳辐射数据分辨率可达到250m。SolarGIS采用的是半经验的辐射传输模式，主要输入资料有Meteosat、GOES、MTSAT等卫星的云指数和降雪指数、CFSR、GFS再分析数据的水汽资料，Merra-2、MACC再分析数据的大气光学厚度数资料，GFS和CSFR再分析数据积雪厚度资料以及SRTM-3的数字地形资料，最终计算得出的包括太阳辐射、温度在内的一系列气象要素值，日内瓦大学认为市场上最优秀的太阳能资源前期工具。读取项目所在地SolarGIS提供的总辐射年值为5567.1MJ/m²。图2.2-1SolarGIS提供项目所在地水平年总辐射图2.2.3推荐总辐射数据考虑到目前无实测太阳辐射观测数据，本次采用Meteonorm和SolarGIS两者的低值作为本项目太阳能水平面总辐射值，即水平面年均总辐照量为5567.1MJ/m²。2.3太阳能资源评价通过以上分析计算，本阶段推荐光伏电站场址年总辐射值约5567.1MJ/m²，一年中各月总辐射量的最小值与最大值的比值（Rw）约为0.50。根据《太阳能资源等级总辐射》（GB/T31155-2014）中关于总辐射年辐照量等级相关规定(表2.3-1)，本项目地区太阳能资源等级为很丰富（B级）。根据《太阳能资源等级总辐射》（GB/T31155-2014）中关于总辐射稳定度等级规定(表2.3-2)，本项目地区太阳能资源稳定度等级为很稳定（A级）。表2.3-1太阳总辐射年辐照量等级等级名称分级阈值kWhm-2a-1分级阈值MJm-2a-1等级符号最丰富G≥1750G≥6300A很丰富1400≤G<17505040≤G<6300B丰富1050≤G<14003780≤G<5040C一般G<1050G<3780D注：G表示总辐射年辐照量，采用多年平均值（一般取30年平均）表2.3-2太阳总辐射稳定度等级等级名称分级阈值等级符号很稳定Rw≥0.47A稳定0.36≤Rw<0.47B一般0.28≤Rw<0.36C欠稳定Rw<0.28D目前本项目场址无太阳辐射实测数据，Meteonorm和SolarGIS数据均为卫星模拟数据，与实际太阳辐射存在偏差，项目设计应基于实测数据，建议下阶段收集厂址附近气象站连续一年以上的太阳辐射数据。3建设方案及发电量计算3.1厂址选择根据厂区总图对可安装屋顶光伏位置布置光伏组件。图3.1-1可安装屋顶光伏的厂区总图3.2屋顶光伏安装考虑到屋顶光伏占地有限，按照单块组件横向布置，保证光伏板无遮挡的情况下适当缩短间距。针对彩钢板屋顶，推荐光伏组件直接平铺安装，效果如下图。图3.2-1彩钢瓦屋面光伏组件安装示例图3.3屋顶光伏装机规模及发电量估算经计算，厂区内屋顶及地面光伏开发装机规模约10MWp，年均发电量约为1203万kWh，25年总发电量为30770万kWh。3.4储能安装储能系统预计安装容量为0.5MW/1MWh，运营年限为20年。由于每天只有一段谷段电价，所以储能系统每天只能完成一次峰谷套利。在满额供电的情况下，按储能系统效率85%，一年按300次移峰填谷计算，年均发电量约为30万kWh，10年总发电量为300万kWh。4项目投资匡算及财务效益初步分析4.1项目投资匡算依据国家、部门及现行的有关规定、定额、费率标准等，并结合光伏工程建设的特点，参照近期类似工程进行初步计算，本项目屋顶光伏单位千瓦的静态投资按4500元/kWp考虑，储能系统按照建安工程费60元/kWh，设备购置费按1300元/kWh计算。4.2财务效益初步分析本项目暂不考虑屋顶和储能系统用地租金。根据工程投资匡算，固定资产静态投资为4636万元，单位千瓦静态投资为4636.00元/kW，单位动态投资为4682.16元/kW。光伏发电收益暂按含税电价0.56元/kWh（电价0.7元/kWh八折优惠）测算，资本金内部收益率为15.28%（不含储能收益）。财务分析指标详见下表：表4.2-1项目财务分析指标表（不含储能收益）序号项目名称单位数值1装机容量万kW12单位千瓦投资(静态)元/kW46363资本金比例设定%204含税上网电价元/kWh0.565年发电利用小时数小时12036单位电度投资(动态)元/kWh3.89经营指标7年均经营成本万元100.658单位电度经营成本元/kWh0.089单位千瓦经营成本元/kW100.6510年发电量万kWh120311静态投资万元463612动态投资万元4682.16盈利能力指标13项目投资财务内部收益率(所得税前)%10.4614资本金财务内部收益率(所得税后)%15.28偿债能力指标15最大资产负债率%78.8716累计最大短期借款万元017贷款还贷年限(不含建设期)年15储能收益暂按含税电价0.62元/kWh（按照峰段电价0.8886元/kWh的七折优惠）测算，根据储能系统年均发电量，得到每年峰谷套利收益约为12.6万元，20年运营期的峰谷套利收益约为252.8万元。5项目效益分析（1）建设光伏项目，符合国家战略发展方向根据国家能源局《关于积极推动新能源发电项目能并尽并、多发满发有关工作的通知》，各地区要按照“能并尽并、多发满发”原则，加快新能源发电项目建设。另外，全国多个地区明确要求在工业园区现有年综合能耗超过1000吨标准煤且具备建设屋顶光伏发电条件的企业（项目），原则上都要利用屋顶配套建设光伏发电项目，进行能耗减量置换。新建项目屋顶面积大于1000平以上的需按照同步设计、同步实施的要求安装分布式光伏，否则新增用能指标不予优先考虑。零土地技改项目屋顶面积大于1000平以上的也需安装分布式光伏，否则节能审查时对新增用能指标不予优先考虑，对未经节能批复即开工建设的技改扩产项目依法依规严肃查处。（2）节省电费,降低冠豪高新用电成本。当前受燃煤、燃气价格大幅上涨影响，发电企业普遍出现巨额亏损。10月12日，国家发展改革委印发《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》（发改价格〔2021〕1439号），将市场交易电价上浮范围调整为20%，企业购电价格按当地分时电价峰谷时段及浮动比例执行，对高耗能行业可由市场交易形成价格，不受上浮20%的限制。10月15日，江苏、山东两省在《通知》开始实施的首日组织开展的市场交易，相对基准价均上浮19.8%以上。此外，广西、广东、湖南、内蒙古、宁夏、上海等地区在此前就已经陆续开启“涨电价”调整，其中广西对于高耗能行业用户，电价按照上浮50%进行结算。由于光伏白天发电，正好和冠豪高新用电高峰匹配，因此冠豪高新安装屋顶光伏自发自用，可以抵消部分峰值电费差，进一步节省用电开支。本项目规划容量10MWp，年均发电量约为1203万kWh，25年总发电量为30770万kWh。经了解，当前湛江综合用电电价为0.55元／度（为市场交易打折电价），预计2022年用户电价保守估计上涨20%，综合用电电价将达到约0.7元／度，峰段电度电价将达到1.07元/度，且预计较长时期内电价仍将维持上涨态势。湛江10MWp厂区屋顶光伏项目建设投产后，按给予自发自用电价和储能电价测算，项目生命周期内，屋顶光伏将节省电费4300万元以上，储能系统将节省电费130万元。（3）光伏电量不占用负荷指标，提高企业生产经营保障。广东电网公司近期发布通知，在错峰日，企业保安负荷保留在总负荷的15%以下，同时将督促用电企业严格执行有序用电方案，确保执行到位。对执行不力，擅自超限额用电的企业，要责令其整改，对因不执行有序用电措施造成严重影响的，要追责问责。企业屋顶光伏发电自发自用，不在控制范围。（4）消纳绿电，提升湛江品牌形象。当前全国电力供应出现较大缺口，各省将进一步优化有序用电操作方式，限制高能耗、高排放企业用电，对获评“绿色工厂”“零碳工厂”用能考核优秀等符合绿色发展方向的企业争取予以有序用电豁免。“绿色工厂”是指厂房屋顶安装光伏发电项目的企业，而充分利用湛江厂房屋顶安装光伏发电项目，在不占用土地资源的情况下，既能享受用电豁免权利、完成节能减排目标，还能打造湛江“绿电企业”名片，树立湛江良好的品牌形象。（5）保护建筑屋顶，实现保温隔热。在湛江建设屋顶光伏发电项目，能够实现保温隔热作用，为厂房或建筑内提供更适宜的环境，初步估算，夏天厂房或建筑内比屋顶光伏电站安装前降温3-5摄氏度，从而进一步降低建筑能源消耗。由于避免了屋顶直接“日晒雨淋”，还能减少未来建筑屋顶的翻修投入。环境效益（6）社会效益关于省间碳规划、分行业碳规划、炭黑企业碳配额事宜，预计政府将按照“先易后难、先多后少、先主后次、先贱后贵、分区预算”原则推进碳减排。通过碳汇量反算碳排放量，到2060年，全国仍可排放30-40亿吨二氧化碳。建议利用本项目工业厂房屋顶资源发展屋顶分布式光伏或推进整县屋顶分布式光伏开发，用该绿电指标来置换碳排放指标。目前国家开放了碳汇交易市场，可将多余的碳排放指标作为商品在该交易市场上按照交易价格由新能源企业和减碳压力大的企业进行交易，来获取收益。也可在未来行业碳配额紧张之时，利用该碳排放指标