西沙500kw太阳能发电工程可行性研究报告.doc

海南西沙500KW太阳能发电工程可行性研究报告
目 录

第一章 总 论 1
1.1 项目名称 1
1.2 项目业主 1
1.3 项目拟建地点 1
1.4 编制单位 1
1.5 编制依据及范围 1
1.6 建设规模及内容 2
1.7 投资估算与资金筹措 3
1.8 主要结论及建议 3
第二章 项目背景和建设必要性 5
2.1 项目建设的背景 5
2.2 项目建设的必要性 8
第三章 需求分析 12
3.1电力供应现状 12
3.2电力需求预测 12
第四章 项目选址及建设条件 14
4.1场址现状 14
4.2场址条件 14
4.3 外部配套条件 17
4.4 选址综合评价 19
第五章 技术方案 20
5.1主要设计依据 20
5.2 技术方案 21
5.3主要产品部件及性能参数 23
5.4 系统维护 32
5.5系统运行效率 33
5.6 系统配置明细表 34
5.7 太阳能模组发电量 35
第六章 环境影响评价与保护 37
6.1 环境质量标准依据 37
6.2 项目场址环境现状 37
6.3 环境影响评价 37
6.4 环境污染治理措施 39
6.5 环境影响评价 39
第七章 节 能 41
7.1 节能法律法规、技术标准 41
7.2 指导思想和目标任务 41
7.3 主要电气设备节能降耗措施 42
7.4 节能降耗效益分析 43
第八章 组织机构与人力资源配置 45
8.1 组织机构 45
8.2 建设管理 45
第九章 工程招标 46
9.1 招标原则 46
9.2 招标组织形式 46
9.3 招标方式 46
9.4 招标内容和范围 47
第十章 项目实施计划和进度表 48
10.1 建设进度计划 48
10.2 项目实施进度建议表 48
第十一章 投资估算与资金筹措 49
11.1估算的范围和依据 49
11.2项目总投资估算 50
11.3资金筹措方案 50
第十二章 综合效益评价 52
12.1经济效益分析 52
12.2社会效益分析 52
12.3节能环保效益 53
第十三章 风险分析 55
13.1项目主要风险因素识别 55
13.2风险程度分析 56

附件、附图

2

海南省建设项目规划设计研究院
海南西沙500KW太阳能发电工程可行性研究报告
第一章 总 论

1.1 项目名称
海南省西沙500KW太阳能发电工程
1.2 项目业主
海南金山节能照明科技产业园有限公司
海南金山节能照明科技产业园，由深圳市节能协会牵头，项目发起人和协会会员企业共同加盟组建。同时，成立“海南金山节能照明科技产业园有限公司”，承担园区的规划、建设及管理职能。
该公司根据国务院关于节能减排，低碳经济，发展新能源的要求，联合西沙，南沙，中沙工委及引入中国和世界排名第一的太阳能发电无锡尚德集团，海南庞龙公司共同开发西沙太阳能发电工程。首先在西沙建成500KW的发电工程，目前已建成100KW、另外400KW在7月份进入具体实施阶段。
1.3 项目拟建地点
本项目拟建于海南省西沙永兴岛。
1.4 编制单位
海南省建设项目规划设计研究院
资格证书编号：工咨甲1030127002
1.5 编制依据及范围
1.5.1 可行性研究编制依据
（1）《中华人民共和国可再生能源法》；
（2）国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》；
（3）国家发展改革委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》；
（4）财建128号及财建129号有关《太阳能光电建筑应用财政补贴资金管理办法》
（5）财建〔2009〕397号有关《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》
（9）国家及海南省有关政策法规；
（10）建设单位提供的项目资料和关于项目的构想。
1.5.2 可行性研究范围
本可行性研究主要包括项目背景及建设的必要性、建设规模与建设内容、项目建设地址与建设条件、工程技术方案、环境保护、工程招标、节约能源、组织机构与劳动定员、项目实施进度、投资估算与资金筹措、社会效益分析等内容。
1.6 建设规模及内容
本工程为光伏发电，项目拟建设一套太阳能发电系统，采用单晶硅光伏电池组件，该单晶硅光电产品的转换效率为14.1%，硅片的效率为16%。光伏电站总容量约为500KW。
系统采用一套74.52kWp 、一套24.48kWp 、四套100.8kWp的太阳能发电系统组成一套总功率502.2kWp 的太阳能发电系统和相应功率的蓄电池组，形成了与柴油发电机共同对居民供电供电系统。该系统还设置了柴油发电机旁路供电机组作为系统的应急备用电源，确保了对岛上居民供电的稳定性，组成了一套完整的全天候绿色能源供用电系统。系统是由太阳光发电系统、铅酸蓄电池组合的离网系统。系统运行时，以太阳能发电为优先的电源供应。太阳光照射太阳能电池板后产生的直流电，经控制器控制对蓄电池的充放电，经逆变器转换成交流电后供设备使用。所发电的电力超出设备的消耗电力时，剩余的电力将由控制器控制对蓄电池进行充电。已备晚上使用。在太阳光发电・蓄电电力低于规定值时，转换到柴油发电机旁路供电。
1.7 投资估算与资金筹措
本项目总投资1978.75万元，其中建安工程费用150.00万元，设备购置费为1641.54万元，工程建设其它费用92.99万元，预备费用94.22万元。
资金筹措：申请“金太阳示范工程”财政补助，不足资金由业主自筹解决。
1.8 主要结论及建议
1.8.1 结论
（1） 本项目西沙500KW太阳发电工程，拟建于海南省西沙永兴岛，工程站址区域多年平均太阳辐射量在6000MJ/㎡以上，属全国太阳能资源Ⅱ类地区，太阳能资源丰富，为本工程建设实施提供了可行性，具有一定开发前景。
（2） 本项目建设将使西沙永兴岛的用电紧张情况得到有效的缓解，为开展西沙社会各项工作提供有力条件，推动西沙社会经济的健康可持续发展，配合海南省国际旅游岛的建设，并为西沙的开发开放提供良好的发展环境。
综上所述，本项目所在区域太阳能资源丰富，是建设光伏发电工程的适宜站址。鉴于本项目符合国家能源发展政策、法规，并符合可持续发展原则，有利于环境环境保护压力，带动当地经济快速发展起到积极作用。因此建议有关部门给予大力支持，尽快申请立项审批，并积极开展施工前其他准备工作，争取早日建成，早日发挥作用。
1.8.2 建议
（1）太阳能发电随着季节、时间、天气等条件的变化差异很大。光伏发电受日出日落和天气变化的限制，不能保证人们随时用电的需求。虽然当今光伏发电技术已经十分先进和成熟，如果没有其他储能装置或发电装置在特殊情况下作为补充，有时还很难提供稳定的电能输出，要保证岛上的电网稳定运行，还必须要考虑其他能源的补充和完善的电能储备方式。
（2）永兴岛地处边远，交通不便，技术人才缺乏。太阳能供电系统出现故障后，若从海南岛派出专业技术人员前往维修，时间较长。西沙工委需引进相关的专业技术人员并派出学习，培养出自己的供电管理技术人才，这样才能应对各种特殊紧急情况。
（3）选择国内知名品牌的太阳能组件产品和性能质量优越的逆变器、控制器等关键部件，确保系统的建设质量。

第二章 项目背景和建设必要性

2.1 项目建设的背景
西沙群岛位于我国南海海域，由３２个岛、礁、洲、沙滩组成，分布在５０多万平方公里的海域。西沙群岛正如南中国海上其他岛屿一样，邻近海域有丰富渔产，还可能有石油及天然气等资源。现时西沙群岛无常住人口。永兴岛是西沙群岛中陆地面积最大的岛屿，也是南海诸群岛中陆地面积最大的岛屿，面积2.13平方公里，也是西沙、南沙、东沙、中沙四个群岛的军事、政治中心。永兴岛与海南文昌清澜港相距186海里，与海南三亚港相距182海里。
1959年3月，经国务院批准，设立了西、南、中沙群岛工作委员会和西、南、中沙群岛办事处。工委和办事处合署办公（简称西沙工委），一套人马，两块牌子，主要职能是代表国家和海南省对南海诸岛及其海域行驶主权和行政管辖权。
西沙群岛现有驻军部队2800余人。工委及办事处常驻工作人员约300人，另有常驻渔民和民工近500人，共计约3600人，主要集中在永兴岛。
永兴岛上现有的地方机构有：西沙工委机关，有内设机构9个和直属单位10个，另有邮电、银行、粮所、气象台、海洋站5个垂直双管单位，还有隶属地方的海南省边防总队西沙边防支队。部队机构为：海军西沙水警区（正师级单位）、海军航空兵西沙场站（正团级单位）和海军航空兵西沙雷达营。
岛上现有设施为：两个5000吨级军用码头；一个可起降波音B-737飞机的军用机场；五条总长20多公里的公路；2.5万吨雨水净化设施。
岛上风光旖旎，椰树成荫。淡水化工程结束了岛上靠内陆来船供给淡水的历史。永兴岛 又名“林岛”，因岛上林木深密得名。永兴岛得名于1946年11月29日接收西沙群岛的军舰的名字。永兴岛位于北纬16度50分，东经ll2度20分。地处北回归线以南，属热带海洋季风气候，终年高温，高湿，高盐。加上空气干净，阳光明媚，紫外线格外强烈。太阳直射时间多、日照长，年平均气温摄氏26.5度，一月最冷，平均气温摄氏23度，六月最熱，平均气温摄氏29度；日气温最高摄氏31度，最低摄氏21度；雨季为每年5至6月份。
岛的东西长约l850米，南北宽约ll60米，面积约：2.1平方公里是西沙群岛中最大的岛屿。永兴岛地势平坦，平均高约5米，岛西南有长约870米，宽约100米的大沙堤，最高为8．3米。四周也为沙堤所包围，中间较低，是次成泻湖干涸后形成的洼地。这里掘井取水方便，但是由于鸟粪的污染，井水不能食用，但水量充足，可以用来洗涤。永兴岛岛屿面积大，植物茂盛，淡水充足，中央低地不积水，且有高大沙堤防风，故本岛是南海诸岛中地理环境最优越的一个岛。
1974年以前，由于国力和国内政治因素，我们在西沙只有象征性的部署民兵，几乎没有常备军。73-74年，越南在美国怂恿下，侵占了西沙和南沙6个岛屿，74年1月，有公然在西沙挑衅。在当时极其困难情况下，我海军仅仅依靠英勇大无畏精神，奇迹般的打退了南越的进攻，夺回了西沙全部被占岛屿，随后开始建设西沙。
最初由于没有机场，战斗机由海南岛起飞，航行至西沙已耗去将近一半的航程，作战效能有限。如果再要巡航至南沙，最多也就飞一圈的时间了。所以，当时空军在南沙只是象征意义的存在。随着永兴岛2000米跑道的建成和配套设施的不断完善，作战飞机已经可以进驻西沙，大大提高我在南沙，西沙防务能力。
永兴岛上最多的是椰树，仅百年以上树龄的就有l000多棵，美丽的批把树亭亭玉立，羊角树、马王腾、马凤桐、美人蕉几乎遍地都是，野蓖麻、野棉花随处可见。岛上的主要景点有西沙海洋博物馆、西沙将军林、收复西沙纪念碑等。
从目前的情况看，影响和制约永兴岛发展的突出问题主要表现在三个方面，即：交通困难，能源紧缺，无法生产足够的淡水和蔬菜。西沙永兴岛由于地处南海西部，远离海南岛本岛，交通不便，因而无法架设供电线路和海底电缆，电网无法覆盖。海南省西、南、中沙群岛工委、办事处（简称西沙工委）驻西沙——永兴岛党政机关、下属企事业单位和渔民村办公、生活用电主要依靠西沙水警区1000KW柴油发电机供给，由于其发电量有限，且优先保证军事工作需要，致使西沙工委用电十分紧张，各项工作受到限制，制约了西沙社会经济的健康可持续发展。
为了解决西沙工委驻西沙——永兴岛党政机关和下属企事业单位用电难喝受制约的现实情况，西沙工委以人为本、主动协调，联系由海南金山节能照明科技产业园有限公司牵头，承建西沙——永兴岛500KW太阳能发电工程。随着海南国际旅游岛建设和西沙开发开放，西沙的用电需求量将进一步加大，因此在岛上建设光伏发电系统，对于缓解岛上居民用电具有十分重要的意义。
正是在这样的背景下，为配合财政部、科技部、国家能源局下发《关于实施金太阳示范工程的通知》的文件精神，鼓励新能源和节能环保企业到西沙投资，保证西沙开发开放及基础设施建设需要，促进西沙经济社会发展，提出本项目建设。
2.2 项目建设的必要性
2.2.1稳固南海海域、维护国家主权的需要
从七十年代开始，由于发现了南海海域蕴藏着丰富的石油、天然气资源，周边的越南、菲律宾、马来西亚和文莱等国出于不同的政治和经济目的，凭借他们邻近我国南海海域的地理优势，置我国传统海疆线而不顾，无视我国政府提出的“主权归我，搁置争议，共同开发”的善意主张和历次的严正声明，相继对西、南、中沙群岛提出主权要求，并强行占我岛屿，瓜分海域，掠夺资源。
目前，越南对整个西沙和南沙群岛提出了主权要求，并侵占了南沙群岛30个岛礁；菲律宾在南沙侵占我9个岛屿，并编造出所谓卡拉延群岛的理论，把南沙群岛的东北部划入卡拉延群岛的范围，海域面积约64万平方公里，同时，还将中沙群岛的唯一的一个岛屿——黄岩岛抢占；马来西亚已在我南沙群岛侵占5个岛礁，并在另外7个岛礁上树立所谓“主权牌”，并声称南沙群岛的西南部约8万平方公里的海域都是马来西亚的领土；文莱对南沙的南通礁及其3000平方公里海域也提出了主权要求。上述国家不仅在所占岛屿设立行政编制，而且采取鼓励本国渔民开展渔业捕捞、与西方石油公司合作开采石油和天然气、在所在岛屿开发旅游景点等手段扩大国际影响，显示所谓“主权”存在，混淆国际视听。而我国在海域除渔业捕捞活动外，其他如旅游、石油及天然气开发几乎是一片空白。根据国际法上有效占有原则和实际控制原则，领土主权的取得需要持续、有效的占领，如果听任这些国家对我疆土长期占领，并从事经济开发活动，而我国不采取相应措施，后果将不堪设想。因此，在该海域最大的岛屿——永兴岛进行太阳能发电工程，不仅可以为该岛提供必要的能源，为永兴岛的持续、占领提供强有力的后勤保障条件，而且可以使该岛据此成为西南中沙群岛及其海域经济发展的基地和核心，显示维护主权的强大政治意义。
2.2.2经济建设及可持续发展的需要
国务院办公厅12月31日发布了《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出海南岛的发展目标为：到2020年，旅游服务设施、经营管理和服务水平与国际通行的旅游服务标准全面接轨，初步建成世界一流的海岛休闲度假旅游胜地。
《意见》指出，要发挥海南特色优势，全面提升旅游业管理服务水平。建设富有海南特色的旅游产品体系。依托优势资源，发展特色旅游产品，进一步优化旅游产品结构。大力发展热带海岛冬季阳光旅游、海上运动、潜水等旅游项目，丰富热带滨海海洋旅游产品。积极稳妥推进开放开发西沙旅游，有序发展无居民岛屿旅游。积极发展邮轮产业，建设邮轮母港，允许境外邮轮公司在海南注册设立经营性机构，开展经批准的国际航线邮轮服务业务。研究完善游艇管理办法，创造条件适当扩大开放水域，做好经批准的境外游艇停泊海南的服务工作。
随着海南省国际旅游岛的建设，对西沙群岛的开发、开放已提上议事日程。西沙群岛资源丰富，而又具有近海岸岛屿不同的特色，在开发上必须按照区域位置、资源特征来划分各个功能区，以完善资源配置，发挥资源的全面和长远效益。
永兴岛作为西沙群岛最大的岛屿，面积2平方千米，也是西沙、南沙、东沙、中沙四个群岛的军事、政治中心。投资1.8亿元的西、南、中沙群岛渔业基地已在进行；西沙旅游开放的前期准备工作也正在进行。渔业基地的建成和西沙旅游的开放，永兴岛必将成为西、南、中沙群岛经济发展的后方基地和核心，其在南海海域的经济地位日益显现。但是，从目前的情况看，影响和制约永兴岛发展的突出问题主要表现在三个方面，即：交通困难，能源紧缺，无法生产足够的淡水和蔬菜。而建设太阳能发电工程，不仅可以解决发展经济能源紧缺的矛盾，而且可以充分利用太阳能，从而解决长期以来西沙永兴岛发展建设过程中的能源紧张和环境保护问题，使永兴岛乃至西沙群岛的经济健康可持续的发展。

2.2.3军民生活和环境保护的需要
多年以来，西沙驻岛军民一直受到电力不足的困扰，有时就连生活照明用电都难以保证。近年来，在党和国家的支持帮助下，驻岛部队新增了一台500KW的柴油发电机组，使岛上用电稍有缓解，由于负荷过大，岛上军民仍然处于缺电状态。柴油发电机组发电不仅用电成本较高，且因为发电机组故障而时常停电，特别是柴油发电机组耗电、噪音大，有污染。一旦发电机组处于工作状态，全岛都能听到发电的噪音。因此建设太阳能发电工程，可以充分利用西沙的再生资源，减少噪声和环境污染，保护永兴岛的自然生态环境，减少油料的消耗和运输次数，节约费用，使驻岛军民的日常生活秩序得到较好的保证。

第三章 需求分析

3.1电力供应现状
西沙工委没有发电装置，用电主要依靠西沙水警区1000KW柴油发电机供给。由于供电能力有限，许多用电设备都被限制使用。西沙工委只安装了少量几部空调；国家拨款购置的一台为救渔民潜海时发生意外用的高压增氧舱医疗设备，因用电负荷较大而不能正常投入使用。如遇发电设备发生故障或军事用电量增加，部队就停止向地方供电。这一状况造成了军队和地方政府的用电矛盾。驻岛人员正常工作生活秩序受到了极大影响，随着海南省国际旅游岛的建设，西沙的开发开放，以及渔业补给基地的建成，西沙的用电需求量还将进一步增大，岛上供电紧缺的问题将会更加突出。
3.2电力需求预测
目前岛上军民办公、生活、国防、经济发展等用电机构主要有部队、地方政府以及双管单位等。
据有关部门统计，永兴岛目前用电负荷约为900KW。
永兴岛地方各机构预计用电需求增加量为1200KW。
根据军队和地方最基本用电的需求，永兴岛电力负荷总需求量约为2000KW。其中，军队和机场用电负荷约500KW，西沙渔业补给基地建成运营需求用电负荷约为900KW，西沙工委及驻西沙——永兴岛党政机关、下属企事业单位和渔民村办公、生活用电负荷约为600KW。目前岛上已有500KW的发电装机，如不向地方机构供电，则可满足部队用地的需求。渔业补给基地900KW机组也已列入建设计划。当前急需尽快解决的是西沙工委和垂直双管单位的电力供应问题。
另根据未来西沙群岛经济开发功能区划及阶段目标，西沙开发开放后对电力的总体需求预计至少应在4000KW以上。
由于西沙永兴岛气候炎热，昼夜温度没有大的变化。岛上居民即为驻岛工作人员，白天和夜间的用电人数基本相同。根据现有的负荷统计情况来看，岛上白天用电负荷在700KW左右（不含机场用电负荷），晚上用电负荷在650KW昼夜左右，在深夜无办公和照明、电视等用电负荷时，用电负荷略有减少，约为620KW左右。
在西沙永兴岛的四季之间无明显的温度差别，四季炎热如夏，空调和食物冷藏、保险电器设备长期处于用电状态，而机场只是偶尔用电，所以，一年当中各季节的用电负荷并无太大变化。
从负荷中可以看出，岛上的用电设备主要是照明、办公、空调、冷藏等，没有其他娱乐或生产制造类用电负荷，这些用电设备关系到岛上工作人员的基本工作和生活设施的正常运转，若遇到部分发电设备故障不能满足全部设备用电时，除照明、空调和部分不重要办公负荷外，冷藏设备和重要仪器设备（如气象台的检测仪器、通讯设备等）的用电负荷是必须要保证的，这类负荷大概在650KW左右。储能电池组应满足上述重要负荷10小时左右的用电需求，知道发电设备恢复正常供电。

第四章 项目选址及建设条件

4.1场址现状
本工程为太阳能发电工程，拟建场地位于西沙——永兴岛。永兴岛是西沙群岛中陆地面积最大的岛屿，也是南海诸群岛中陆地面积最大的岛屿，面积2.13平方公里，也是西沙、南沙、东沙、中沙四个群岛的军事、政治中心。永兴岛与海南文昌清澜港相距186海里，与海南三亚港相距182海里。
4.2场址条件
4.2.1自然气候
南海和南海诸岛全部在北回归线以南，接近赤道，属赤道带、热带海洋性季风气候。其气候特征是：
（1）终年高温。由于接近赤道，接受太阳辐射的热量较多，所以气温较高。年平均气温在25—28℃。最冷的月份平均温度在20℃以上，最热时极端达33℃左右。气温虽高，但有广阔的海洋及强劲的海风调节，并无酷热。一年中气温变化不大，温差较小。冬季来自蒙古高原的冷空气进入南海时，势力已大大减弱，对南海诸岛的气候的影响不大，冬季仍似初夏，正所谓“四时皆夏”，同时，南海表层海水温度也较高。北部23—25℃，中部26—27℃，南部27—28℃；且季节的变化也不大。
（2）雨量充沛。广阔的南海和西太平洋有丰富的水汽来源，大量水汽受各种各样条件的作用形成丰沛的降水。其中台风雨约占三分之一。南海诸岛年平均降雨量在1300毫米以上。但是雨量的季节分配不均匀，具有集中于夏半年的特点。如西沙群岛的永兴岛年降雨量1392毫米，而在6—10月的降雨量却达1040毫米，占全年降雨量的七成多。
（3）季风明显。南海热带海洋性季风气候非常明显，每年10月以后，从西伯利亚和蒙古高原吹来的冬季气流不断奔向中国南方海洋。所以南海与南海诸岛每年11月至次年3月盛行东北季风；每年4月开始，南海与南海诸岛转而受热带与赤道海洋气团的影响，5月至9月盛行西南季风；4月和10月是季风转换时期。受其影响，南海的海流也有明显的季风特点，夏天流向东北，冬天流向西南。
（4）受台风影响。南海诸岛在夏秋两季还常受台风影响。这些台风七成来自菲律宾以东的西太平洋面和加罗林群岛附近洋面，三成源自南海的西沙群岛和中沙群岛附近海面。进入南海的台风对南海诸岛的影响非常巨大。台风风力狂虐，裹挟暴雨，掀起巨浪，往往对海上航运、海上生产和海岛建设造成一定的灾害。但是，台风也有其有利的一面，它使南海诸岛、海南岛以及中国东南大部分地区上空形成丰沛的降水过程，对解除干旱或缓解旱象起很大作用。
4.2.2地形地貌
永兴岛是由白色珊瑚贝壳沙堆积在礁平台上而形成的。岛的东西长约l850米，南北宽约ll60米，面积约：2.1平方公里是西沙群岛中最大的岛屿。永兴岛地势平坦，平均高约5米，岛西南有长约870米，宽约100米的大沙堤，最高为8．3米。四周也为沙堤所包围，中间较低，是次成泻湖干涸后形成的洼地。
4.2.3工程地质
项目所在地岩体整体性较好，据初步勘察，场地内并无影响场地稳定的地质构造以及不良地质现象。
4.2.4日照及太阳辐射量
赤道角倾斜面每月平均辐照
赤道角倾斜面每月平均辐照(千瓦时/平方米/天)
纬度 16.5
经度 112.2
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
年平均
倾角 0
4.64
5.49
6.21
6.80
6.47
6.25
6.02
5.71
5.34
4.82
4.28
3.88
5.49
倾角16
5.36
6.06
6.48
6.69
6.46
6.37
6.05
5.53
5.42
5.15
4.80
4.45
5.73

   每月平均地表温度
每月平均地表温度(°C)
纬度16.5
经度112.2
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
年平均
22年平均
24.8
25.0
26.2
28.1
29.4
29.4
29.3
29.1
28.9
28.4
27.0
25.6
27.6
（谨限用于：西沙永兴岛光伏离网发电项目的调研及建设参考）
西沙群岛纬度较低，位于北回归线以南，地理坐标为北纬16°50′，东经112°20′。太阳投射角大，昼夜长短变化小。太阳辐射相当丰富，根据西沙永兴岛气象局多年的观测资统计，太阳能可利用时段在8:00～18:00，永兴岛的年太阳日照时数为2600～2900h，约为全年总时数的29.65%～33.15%。各月日照时数大多都在180h以上，最多在5月份，为290h以上；日照时数最少的月份在11～12月，日照时数在180h左右。与日照时数分布相一致，海区月太阳辐射总量最大值也是出现在5月份，为30MJ/㎡之间，全年总太阳辐射量为6763.7 MJ/㎡。西沙群岛的大气透明度较好，年日照百分率65%，各月的日照百分率都在50%以上，最高的月份达75%。
4.3 外部配套条件
4.3.1交通条件
永兴岛很早就已经形成以永兴岛为中心的海上交通线，中国渔民航行到西沙各岛或远船南沙群岛、中沙群岛，必经永兴岛中转。现在，除了庞大的渔业船队外，新兴的大型海上航运、空中航运等都以该岛为中心，联结各岛礁及海上交通。永兴岛还是西南中沙群岛的经济中心。除了强大的海洋经济管理的功能之外，巨量的海岛物资集散功能和本岛社会经济的迅速发展，都起到向各岛礁及其海域辐射和带动的作用。
4.3.2淡水
永兴岛上可掘井汲取淡水，但是所含矿物质过高，大多只能用于洗涤而不能供人饮用。随着驻岛居民和来岛人员不断增多，使得淡水需求量越来越大。现如今岛上已经拥有2.5万吨雨水净化设施，淡水化工程结束了岛上靠大陆来船供给淡水的历史。
4.3.3电力
目前永兴岛上所有用户的电力供应均来自于驻岛部队自备的2台500KW柴油发电机租，一台发电一台备用，发电量500KW。通过10KV线路和6台10/0.4KV变压器向岛上各单位供电，在限量用电的前提下，可以基本维持岛上生活用电和照明用电。
4.3.4 社会配套条件
永兴岛上由于没有工农业生产活动，几乎没有经济贸易活动，生活必需品均从海南岛经船只运抵。如今永兴岛上建设面貌一新，人均住房面积达25平方米；现有商店、银行、邮政、电信、食品、粮食、水产和医院等服务行业；有线电视差转台、图书阅览室、运动场、歌舞厅等文化体育设施日趋完善。岛上土地归西沙工委和驻岛部队分别所有，目前已有小型的设施在岛上成功运营，为保障本项目的成功建设积累宝贵经验。
4.3.5太阳能设备安装条件
西沙具有丰富的太阳能资源。永兴岛现有建筑物屋顶基本上为平面屋顶。经初步测量，太阳能电池板可装设在屋顶或向阳墙面，也可安置于海床平面上，基本不占有土地，且周围无更高建筑及职务覆盖。只要精心规划，在永兴岛装设光伏发电装置是可行的。
（1）屋顶荷载强度分析
系统安装在西沙各公务机关楼的屋顶，该部分建筑屋面的承载参见《设计图纸：建筑施工图结构设计总说明》) 。
根据深圳尚德太阳能电力股份有限公司提供的《太阳能光伏发电系统设计方案》显示，在西沙安装的太阳能光伏组件系统单位面积载荷最大为：0.250KPa（≈0.25KN/m2），该载荷数值远小于西沙任何一栋建筑的承载载荷设计值，在设计值安全范围内。
（2）单位面积载荷最大光伏方阵承载受力分析:
重量小计（kg）
1 太阳电池组件STP180S-24/Ac 252块 15.5kg 3906kg
2 钢结构支架45套 1042 kg
3 水泥基础 90个 45 kg 4050 kg
4 电缆、线槽 1000 kg
光伏方阵单位面积永久载荷为：9998*9.8/391.68=250N/m2=0.250KN/m2
国标GB50009-2001《建筑结构载荷规范》标准得西沙100 年风压1.8KN/m2。结构设计考虑单位面积荷载2.5KN/m2 用于上人屋面活荷载。根据计算得知在西沙屋顶安装太阳能电站满足承载要求。
4.4 选址综合评价
● 项目地位于永兴岛、太阳能资源丰富。
● 各种配套条件较为齐全。
● 设备安装符合相关要求。
项目选址符合相关政策要求，且岛上具有丰富的太阳能资源，社会公共配套服务设施较为齐全，有利于项目的发展。

第五章 技术方案

5.1主要设计依据
本发电系统的设计、安装、制造、试验和验收参考如下标准：
（1）GB 4208 外壳防护等级（IP 代码）（ equ IEC 60529:1998）
（2）GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度
（3）GB/T12325-2003 电能质量供电电压允许偏差；
（4）GB/T15945-1995 电能质量电力系统频率允许偏差；
（5）GB2297－1989 太阳光伏能源系统术语；
（6）GB6497－1986 地面用太阳能电池标定的一般规定；
（7）GB6495－86 地面用太阳能电池电性能测试方法；
（8）IEEE1262-1995 光伏组件的测试认证规范;
（9）GB/T 14007-92 陆地用太阳能电池组件总规范;
（10）GB/T 14009－92 太阳能电池组件参数测量方法;
（11）GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设定鉴定和定型;
（12）GB/T6495.1－1996 光伏器件第1部分：光伏电流－电压特性的测量；
（13）GB/T6495.3－1996 光伏器件第3 部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据；
（14）GB/T6495.4－1996 晶体硅光伏器件的I－V 实测特性的温度和辐照度修正方法；
（15）SJ/T11127-1997 光伏（PV）发电系统过电压保护—导则；
（16）GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型；
（17）GB/T18210-2000 晶体硅光伏（PV）方阵I-V 特性的现场测量；
（18）GB/T18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则；
（19）GBT 20046-2006 光伏（PV）系统电网接口特性；
（20）GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级；
（21）GB/T14598.9-1995 辐射电磁场干扰试验；
（22）GB/T17626.8-1998 工频磁场抗扰度试验；
（23）GB/T14598.3-93 6.0 绝缘试验；
（24）JB/T7064-1993 半导体逆变器通用技术条件；
（25）IEC 60904-10-1998 光伏器件第10 部分：线性特性测量方法；
（26）GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法。
5.2 技术方案
系统拟采用分块发电，各自成立独立系统，中间使用联络母线进行联络。以便相互补充。系统采用一套74.52kWp 、一套24.48kWp 、四套100.8kWp的太阳能发电系统组成一套总功率502.2kWp 的太阳能发电系统和相应功率的蓄电池组，形成了与柴油发电机共同对居民供电供电系统。
为了防止阴雨无阳光时该系统无法供电的情况，该系统还设置了柴油发电机旁路供电机组作为系统的应急备用电源，确保了岛上居民用电，组成了一套完整的全天候绿色能源供用电系统。系统是由太阳光发电系统、铅酸蓄电池组合的离网系统。系统运行时，以太阳能发电为优先的电源供应。太阳光照射太阳能电池板后产生的直流电，经控制器控制对蓄电池的充放电，经逆变器转换成交流电后供设备使用。所发电的电力超出设备的消耗电力时，剩余的电力将由控制器控制对蓄电池进行充电。已备晚上使用。在太阳光发电・蓄电电力低于规定值时，转换到柴油发电机旁路供电。
5.2.1系统构成
采用尚德STP180-24/Ac组件（参考）;逆变器采用合肥阳光（参考）集中型逆变器6台,控制器6台，额定逆变效率为92%，采用控制器、逆变器和组件匹配如下:
子系统编号
逆变器型号
控制器型号/数量
STP180匹配数
组件匹配方式
蓄电池AH/V/数量
1#
SN500100K3S
SD500200 /1台
414
18串23并
1000/500/1
2#
SN22020K3S
SD220150/1台
136
8串17并
600/220/1
3#
SN500100K3S
SD500200/1台
558
18串31并
1000/500/1
4#
SN500100K3S
SD500200/1台
558
18串31并
1000/500/1
5#
SN500100K3S
SD500200/1台
558
18串31并
1000/500/1
6#
SN500100K3S
SD500200/1台
558
18串31并
1000/500/1
配置为合肥阳光逆变器6台，控制器6台，采用STP180太阳能组件2790块，容量502.2KWp。
5.2.2系统运转方式
正常运转时的运转模式有以下3种
1 太阳能对蓄电池充电并对负载进行供电模式；
2、由蓄电池对负载进行供电；
3、在蓄电池供电不足的情况下，切换才有发电机供电。
5.3主要产品部件及性能参数
5.3.1电池组件性能参数
光伏组件满足国际标准光伏组件标准IEC61215。
光伏组件必须获得经过ISO25导则认可的专业产品检验实验室依据IEC61215（GB/T9535）标准进行的检验认证。
设计选用高光电转换效率的单晶硅太阳能电池组件STP180S-24/Ac，组件的功率面积比为141W/m2，单块峰值功率为180Wp。电池组件实物详图如图所示：

STP180单晶硅太阳能电池组件
在标准条件下，太阳电池组件的实际输出功率满足标称功率范围内。太阳电池硅片的转换率≥16%。使用10年输出功率下降不超过使用前的10%；组件使用25年输出功率下降不超过使用前的20%。组件使用寿命不低于25年。太阳能电池组件防护等级不低于IP65。
连接盒采用满足IEC标准的电气连接，采用工业防水耐温快速接插，防紫外线阻燃电缆。组件的封层中没有气泡或脱层在某一片电池与组件边缘形成一个通路，气泡或脱层的几何尺寸和个数符合相应的产品详细规范规定。
组件采用EVA、玻璃等层压封装，EVA的交联度大于65％，EVA与玻璃的剥离强度大于30N/cm2。EVA与组件背板剥离强度大于15N/cm2。光伏电池受光面有较好的自洁能力。表面抗腐蚀、抗磨损能力满足相应的国标要求。电池组件的参数如下表所示：
电池组件参数表
电池组件型号
STP180-24/Ac
电池组件类型
单晶硅
组件尺寸
1580*808*35
重量
15.5Kg
开路电压
44.8V
最佳工作电压
36V
短路电流
5.29A
最佳工作电流
5A
标准测试条件下最大功率
180 Wp
工作温度范围
-40--+85℃
最大系统电压
1000V

5.3.2逆变器
（1）系统建议选用合肥阳光生产的离网型逆变器；
（2）该型逆变器在室内安装；
（3）具有优良的冷却散热系统；
（4）转换效率高达92%；
（5）逆变器高效变压器隔离输出设计，带冲击负载能力强，效率高；
（6）缓启动功能，避免对蓄电池和负载的大电流冲击；
（7）适应温度范围宽，-20℃-+50 ℃
（8）选用的逆变器适应该地区的使用环境；
（9）保护功能：输入接反保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护；
逆变器主要设备、电子元器件全部用工业级或以上级别。逆变器的具体参数见下表所示：
SN22020K3S逆变器性能参数表
指标
参数
指标
参数
最大光伏输入功率
20KW
输入电压范围（MPPT）
180-300V
最大输入