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太阳能电站应用示范项目

可行性研究报告

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目　录
第一章　总论 1
1.1　项目概况 1
1.2 项目所在地气象条件 2
1.3 工程地貌 2
1.4 方案概述 2
1.5　光伏系统发电量估算 3
1.6　主要经济指标 3
第二章　项目申请的背景 5
2.1 世界光伏发电发展的现状和趋势 5
2.2 中国光伏发电市场的现状及发展 7
2.3 我国能源形式和电力供需的现状及发展 8
2.4　中国的太阳能资源分布状态 10
第三章　项目建设的必要性 14
3.1　国际社会温室气体减排的要求 14
3.2　符合国家太阳能发展规划 15
3.3　改善生态、实现地区电力可持续发展 17
第四章　工程建设规模及目标 19
4.1　工程建设规模 19
4.2　地区电力系统状况及接入方案 19
4.3　建设目标 19
第五章 光伏系统 21
5.1 项目所在地的自然环境概况 21
5.2 项目所在地气象资料 21
5.3 光伏电场建设条件 21
5.4 光伏部分 21
第六章　电气系统 39
6.1 电气一次部分 39
6.2 电气二次部分 46
第七章　公用辅助工程 49
7.1　土建工程 49
7.2　采暖、通风、空调 51
7.3 给排水 53
第八章　消防 55
8.1　设计主要原则 55
8.2　消防给水系统 55
第九章　环境保护 56
9.1　设计依据及标准 56
9.2　环境现状 56
9.3　环境影响因素分析 57
9.4　环境保护措施 59
9.5　环境效益分析 61
9.6　结论 62
第十章　劳动安全与工业卫生 63
10.1　防火、防爆 63
10.2　防雷电、　防电伤 64
10.3　防噪声、振荡及电磁干扰 65
第十一章　项目运营管理 66
11.1　管理方式 66
11.2 管理机构 66
11.3 光伏电站运营期管理 68
11.4 检修管理 69
11.5 防尘和清理方案 71
第十二章　工程进度计划 72
第十三章　投资估算 73
13.1　投资估算范围 73
13.2　投资估算依据 73
13.3　投资估算办法及说明 73
13.4　项目总投资 73
13.5　资金筹措 74
第十四章　经济评价 75
14.1　基本数据 75
14.2　财务评价 75
14.3　经济分析主要结果 77
第十五章　建议与结论 78
15.1　发挥减排效益，申请CDM 78
15.2　建议 80
15.3　结论 80

附表：
表B1、建设投资估算表
表B2、设备及建安工程明细表
表B3、项目总投资使用计划与资金筹措表
表B4、总成本费用估算表
表B5、利润与利润分配表
表B6、项目投资现金流量表
表B7、自有资金现金流量表
表B8、借款还本付息计划表
表B9、固定资产折旧费估算表
表B10、无形资产和其他资产摊销估算表
表B11、营业收入、营业税金及附加和增值税估算表
附图：
1、2MWp光伏并网发电系统组件布置平面图
2、2MWp光伏并网发电系统原理图
3、2MWp光伏并网发电系统计量原理图
第一章　总论
1.1　项目概况
本项目建设规模为规划容量2MWp，类型为并网型太阳能光伏地面发电系统，包括太阳能光伏地面发电系统及相应的配套并网设施。本项目厂址位于ssAA县桂兴村，投资与执行公司为桂林AA县工业集中区建设开发有限责任公司。
1.1.1　可行性研究报告编制原则、依据及内容
1.1.1.1　编制原则
（1）认真贯彻国家能源相关的方针和政策，符合国家的有关法规、规范和标准。
（2）结合桂林AA县工业集中区建设开发有限责任公司发展规划，制定切实可行的方针、目标。
（3）对场址进行合理布局，做到安全、经济、可靠。
（4）充分体现社会效益、环境效益和经济效益的和谐统一。
1.1.1.2　编制依据
（1） 关于同意ssAA县桂兴村2MWp太阳能光伏发电并网项目开展前期工作的函。
（2） 太阳能光伏发电及各专业相关的设计规范规定。
1.1.1.3　编制内容
受桂林AA县工业集中区建设开发有限责任公司委托，WW承担ssAA县桂兴村2MWp太阳能光伏发电并网项目的可行性研究工作。主要工作内容包括光能资源分析，工程地质，光伏电池组件选型和优化布置，发电量估算，电气工程，土建、暖通、给排水工程，施工组织，工程管理设计，环境保护和水土保持综合评价，劳动安全与工业卫生和电站建成后效益分析，工程投资匡算，财务评价等。
1.1.2　项目投资与执行公司
桂林AA县工业集中区建设开发有限责任公司是2007年11月27日经AA县工商局核准登记成立的国有企业，公司的经营范围为工业园区内基础设施建设，土地储备，土地开发。

1.2 项目所在地气象条件
ssAA县地处低纬，境内属中亚热带季风气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。年平均温度为17.8℃，极端最高气温38.5℃，最低气温-5.8℃，年平均降水量1842毫米，年无霜期293天以上。年平均日照时数为1670小时，年太阳总辐射量约为4224.96 MJ/m2，根据我国太阳能资源区划标准，AA县为太阳能资源第四类地区，具有一定的利用价值，适合建设光伏电站。
1.3 工程地貌
拟建场地为荒山，走向为坐东朝西，在该方向上有一定的坡度，且土质较好，场地主要为碎石。拟建站址位于相对稳定的地带，区域稳定性满足建站要求，适宜建站。
1.4 方案概述
1.4.1 电气方案
本工程总装机容量为2MWp，组件全部采用固定式安装。根据光伏发电系统装机容量和AA地区区域电网实际情况，就近新建10KV变电站，设计容量为2500KVA。光伏电站相关配电设施（含接入电缆）按10kV标准设计。本期工程2MWp发电系统以太阳能发电单元—升压变压器接线方式接入站内10KV配电室。10kV配电室本期进线2回，出线1回，为单母线接线接入电网。光伏电气室布置于整个光伏电站北侧中间区域。
本工程采用光伏发电设备及升压站集中控制方式，在光伏电气室设集中控制室实现对光伏设备及电气设备的遥测、遥控、遥信。
本工程在光伏电气室楼顶安装一套太阳能发电环境监测系统，主要监测的参数有：风速、 风向、环境温度、太阳能电池温度、太阳辐射等。
1.4.2　土建工程
本工程建筑物的功能应满足变电站内生产、生活及办公的需要，建筑物主要有光伏电气室。
太阳能光伏阵列的支撑由钢支架及混凝土基础支墩组成，由于荷载较轻，原则上天然地基可满足要求，故不用作地基处理。变电站内的建（构）筑物因荷载较小，可采用天然地基。整个光伏电站外围四周做简易铁丝网式围栏，围栏高 1.8m，围栏总长约800m，选用成品铁艺。经计算，本期工程方案永久占地3.27万平方米。
1.5　光伏系统发电量估算
本光伏电站计算依据AA县的气象资料，全年平均日照时数为1670小时，年太阳总辐射量约为4224.96 MJ/m2，初步估算年均上网电量为218.584万kWh。
1.6　主要经济指标
1.6.1　投资估算
工程静态投资 5274.3万元，静态单位造价 26218.9元/kW。 工程动态投资为 5304.9 万元，动态单位造价 26524.3元/kW。
工程动态投资为5304.9万元，其中 30%为自有资金，50%为政府补贴，20%为银行贷款，贷款利率（3-5年以上）为5.76% ，贷款偿还期为4.49年。
1.6.2 财务评价
发电站装机总容量：2MWp，年平均上网电量：218.58万 kWh。
经营期平均不含税电价为 1.84元/kWh 时，总投资收益率：5.23% 资本金净利润率：5.29% 。
1.6.3 研究结果
表1－1　主要数据一览表
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
占地面积
万m2
3.27

3
装机容量
MW
2

3
年均发电量
万kWh
218.58

4
建设投资
万元
5304.86

5
年销售收入
万元
400.0
运营期平均
6
利润总额
万元
175.0
运营期平均
7
销售利润率
%
43.8
运营期平均
8
投资利润率
%
3.30
运营期平均
9
财务内部收益率
%
5.23
所得税后
10
财务净现值
万元
105
所得税后
11
投资回收期
年
14.16
所得税后

13

第二章　项目申请的背景
2.1 世界光伏发电发展的现状和趋势
2.1.1　世界光伏发电发展的现状
近年来，世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业迅速发展，最近5年世界太阳电池产量年平均增长率为56.11％，最近10年年平均增长率为46.62%。2008年全球光伏年产量达6.845GW,累计用量达19.49GW。见图2－1。

图2－1
光伏发电已经从解决边远地区的用电和特殊用电转向并网发电和建筑结合供电的方向发展，逐步发挥替代能源的作用，并且发展十分迅速。在2002年至2008年各种可再生能源中，并网光伏的增长速度最快，年平均增长率达84.35%。2008年全球并网光伏市场占光伏市场的份额已达96.3%。见图2－2。

图2－2
2.1.2　世界光伏发展趋势
世界上一些主要国家都制定了国家光伏发展路线和发展目标，现对比如下：
表2－1　世界主要国家光伏发电成本预测一览表
光伏发电成本预测
年份
2004
2010
2020
日本（日元/kw.h）
30
23
14
欧洲（欧元/kw.h）
0.25
0.18
0.10
美国（美元/kw.h）
0.182
0.136
0.10
中国（元/kw.h）
5.0
3.0
1.4

表2－2　世界主要国家光伏发电装机预测一览表
光伏发电装机预测/GWp
年份
2004
2010
2020
日本
1.2
4.8
30
欧洲
1.2
3.0
41
美国
0.36
0.3
36
中国
0.065
3.0
1.8
其他
1.195
3.8
91.2
世界
4.0
14
200

表2－3　世界光伏市场主要国家的政策
国家
德国
日本
西班牙
意大利
美国
电价政策形式
固定
静电表
固定/溢价
配额制
静电表
电价水平
42.73－53.67欧分/kw.h
30－35日元/kw.h
46.78－25.22欧分/kw.h
11－13欧分/kw.h
10－15美分/kw.h
优惠电价年限
20－21
无限制
25以上
20
无限制
其他财税政策
无
投资补贴10%－50%
无
投资补贴
投资补贴、税收、贷款
太阳能资源（系统年有效满发小时数）
900－1000
900－1000
1200－1500
南部为主
1200－1500
南部为主
1100－1500

从长远看，太阳能光伏发电在不远的将来占据世界消费的重要位置，不但要替代常规部分能源，而且将成为世界能源供应的主体。
2.2 中国光伏发电市场的现状及发展
2.2.1　中国光伏发电市场的现状
中国的光伏发电市场目前主要用于边远地区农村电气化、通信和工业应用以及太阳能光伏产品，包括太阳能路灯、草坪灯、太阳能交通信号灯以及太阳能景观照明等。由于成本高，并网光伏发电目前还处于示范阶段。
2007年中国成为全球最大光伏电池生产国，产量达1088MW，占全球光伏电池产量的27.2%，2008年产量超过2000MW。中国在整个光伏产业链上，以及在光伏相关和支持性产业也取得了快速发展，已形成较大的产业集群。与此同时，中国在短短的时间内也诞生了一批较具国际竞争力的光伏企业， 截止2007年底中国已成功在境外上市融资的光伏企业达10家，2008年电池产量排名全球前20名以内大陆企业有5家。
2.2.2　中国光伏发电市场的发展
中国的光伏发电市场目前由于成本高，并网发电目前还处在示范阶段。在所有的应用领域中，大约有53.8％属于商业化的市场（通信工业和太阳能光伏产品），而另外的46.2％则属于需要政府和政策支持的市场，包括农村电气化和并网光伏发电。
2002年，国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”，通过光伏和小型风力发电解决西部七省区（西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙古、陕西和四川）700多个无电乡的用电问题，光伏用量达到15.5MWp。该项目大大刺激了国内光伏工业，国内建起了几条太阳能电池的封装线，使太阳能电池的年生产量迅速达到100MWp（2002年当年产量20MWp）。截止到2003年底，中国太阳能电池的累计装机容量已经达到55MWp。2003～2005年，由于欧洲光伏市场的拉动，中国的光伏生产能力迅速增长，截止到2007年底，中国太阳能电池的生产能力已经达到1088MWp，绝大部分太阳能电池组件出口欧洲，2006年国内安装容量只有10MWp，2007年为20MWp。
2.3 我国能源形式和电力供需的现状及发展
我国是世界上最大的能源消费国之一，同时也是世界能源生产的大国。随着国民经济的快速增长，2007年能源消费总量增至26.5亿tce（吨标准煤），比2006年增长了7.72％。2007年各种一次能源比例为：煤炭占76.6％，石油占11.3％，天然气占3.9％，水电、核电和风电共占8.2％。
预计到2020年，中国一次能源需求量为33亿tce，煤炭供应量为29亿吨，石油为6.1亿吨；然而，到2020年我国煤炭生产的最大可能约为22亿吨，石油的最高产量也只有2.0亿吨，供需缺口分别为7亿吨和4.1亿吨。显然，要满足未来社会经济发展对于能源的需要，完全依靠煤炭、石油等常规能源是不现实的。
我国能源供应状况为煤炭比重过大，环境压力沉重；人均能耗远低于世界平均水平，能源技术落后，系统效率低，产品能耗高，资料浪费大。我国能源供应面临严峻挑战：一是能源决策国际环境复杂化，对国外石油资源依存度快速增大，二是化石能源可持续供应能力遭遇严重挑战。
2007年，全国发电装机容量达到7.13亿千瓦，同比增长14.36％。其中，水电达到1.45亿千瓦，约占容量20.36％；火电达到5.54亿千瓦，约占容量77.73％；2007年全国发电量达到32559亿千瓦时，同比增长14.44％。
2008年，全国发电装机容量达到7.93亿千瓦，同比增长10.34％。其中，水电达到1.72亿千瓦，约占总容量21.64％；火电达到6.01亿千瓦，约占总容量74.87％；2008年全国发电量达到34334亿千瓦时，同比增长5.2％。
根据专家预计2010～2020年电力装机容量增速在8％左右，到2020年，中国电力总装机容量将突破12亿千瓦，发电量将超过6万亿千瓦时，在现有基础上翻一番多。
我国的一次能源储量远远低于世界平均水平大约只有世界总储量的10％，必须慎重地控制煤电、核电和天然气发电的发展。煤电的发展不仅仅受煤炭资源的制约，还受运输能力和水资源条件的制约；核电的发展同样受核原料和安全性的制约，核废料处理的问题更为严重，其成本是十分高昂的。我国的环境问题日益显现，发展煤电和水电必须要考虑环境的可持续发展，必须计入外部成本。因此大力发展可再生能源发电是我国解决能源危机和保证可持续发展的重要举措，而太阳能发电在未来中国能源供应中占据重要的地位。
长远来看，能源资源及其供应能力将对我国能源系统的可持续性构成严重威胁。从能源资源、环境保护的角度，如此高的能源需求量，如果继续维持目前的能源构架是绝对不可行的。因此在大力提高高效的同时，积极开发和利用可再生能源，特别是资源量最大、分布最普遍的太阳能将是我国的必由之路。
2.4　中国的太阳能资源分布状态
我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射量约为50×1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～826kJ／cm2•a，中值为586kJ／cm2•a。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、山东、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最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如被人们称为“日光城”的拉萨市，1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68％，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ／cm2•a，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26％，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。
我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。
按接受太阳能辐射量的大小，全国大致上可分为五类地区：
类型
地区
年日照时数
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
3200－3300
160－200
2
西藏东南部、新疆南部、青海东部、青海南部、甘肃中部、内蒙古、山西北部、河北西北部
3000－3200
140－160
3
新疆北部、甘肃东南部、山西南部、陕西北部、河北东南部、山东、河南、吉林、辽宁、云南、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、四川西南部
2200－3000
120－140
4
湖南、ss、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
1400－2200
100－120
5
四川、贵州
1000－1400
80－100

— 一类地区
全年日照时数为3200～3300小时，辐射量在670～826×104kJ／cm2•a。相当于225～285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、青海北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。特别是西藏，地势高，太阳光的透明度也好，太阳辐射总量最高值达921kJ／cm2•a，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉萨是世界著名的阳光城。
— 二类地区
全年日照时数为3000～3200小时，辐射量在586～670×104kJ／cm2•a，相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、青海南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。
— 三类地区
全年日照时数为2200～3000小时，辐射量在502～586×104kJ／cm2•a，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部和四川西南部等地。
— 四类地区
全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在419～502×104kJ／cm2•a。相当于140～170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。
— 五类地区
全年日照时数约1000～1400小时，辐射量在335～419×104kJ／cm2•a。相当于115～140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。
一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于586kJ／cm2•a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。
中国地处北半球欧亚大陆的东部，主要处于温带和亚热带，具有比较丰富的太阳能资源。根据全国700多个气象台站长期观测积累的资料表明，中国各地的太阳辐射年总量大致在3.35×103～8.40×103MJ/m2之间，其平均值约为5.86×103MJ/m2。该等值线从大AA岭西麓的内蒙古东北部开始，向南经过北京西北侧，朝西偏南至兰州，然后径直朝南至昆明，最后沿横断山脉转向西藏南部。在该等值线以西和以北的广大地区，除天山北面的新疆小部分地区的年总量约为4.46×103MJ/m2外，其余绝大部分地区的年总量都超过5.86×103MJ/m2。
太阳能丰富区:在内蒙中西部、青藏高原等地，年总辐射在150千卡／平方公分以上。
太阳能较丰富区:北疆及内蒙东部等地，年总辐射约130～150千卡／平方公分。
太阳能可利用区:分布在长江下游、两广、贵州南部和云南，及松辽平原，年总辐射量为110～130千卡／平方公分。
第三章　项目建设的必要性
3.1　国际社会温室气体减排的要求
大气中二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等温室气体的含量原本处于自然生态系统所能承受的范围内，正常水平温室气体产生的温室效应，使地球有了生命的存在。随着世界工业的发展， 大气中温室气体的浓度逐年增加，CO2气体的增加尤为明显。世界工业温室气体的过量排放，破坏了自然生态平衡，过量温室气体的温室效应已逐渐成为地球生命生存的严重威胁。近年来，CO2等温室气体导致全球变暖趋势已经成为世界十大环境问题之首。
为了减少CO2等温室气体的排放，减少全球气变暖趋势，世界各国做出了许多努力，并在1997年12月在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会（COP3）上，通过了具有历史意义的《京都议定书》。作为第37个签约国，中国政府承诺到2020年中国CO2的年排放总量控制在13～20亿t，中国人均碳排放水平控制在0.9－1.3t/a。
目前，我国二氧化硫（SO2）年排放总量居世界第一，CO2年排放总量居世界第二，其增长速度远高于美国。预计，最迟至2009年，我国的CO2年排放总量将超过美国而位居世界第一。我国以煤为主的一次能源结构，经我国CO2年排放量的减排任务变得任重道远、压力巨大。
面对压力和困难，我国政府为世界温室气体的减排做出了积极的努力。2006年1月1日《可再生能源法》颁布实施以来，全国各类可再生能源增长迅速，可再生能源的年利总量已超过2亿t标准煤（不包括传统方式利用的生物质能），其中水电约为15000万吨标准煤、风电（含太阳能、现代技术生物质能利用等）约为5000万吨标准煤。计划到2010年，全国将关停单机容量为200MW及以下的总规模为50000MW的中小型常规燃煤火力发电机组，与同规模的高效清洁的大型燃煤机组相比，届时每年可节约标准煤将超过2000万吨。
我国是世界上太阳能最丰富的地区之一，全国2/3以上地区的年平均日照时数大于2000h、年平均辐射总量约为5900MJ/m2，具有良好的太阳能利用条件。
综上所述，本项目的建设遵循了国家对温室气体减排的要求，符合太阳能资源丰富的自然条件，表明了中国政府积极推进新能源应用的决心，项目的建设必将为世界温室气体减排做出应有的贡献。
3.2　符合国家太阳能发展规划
国家“十一五”规划纲要提出了优先发展能源工业和发展循环经济的指导原则,国家“十一五”规划确定的可再生能源发电包括风能、太阳能、生物质能等发电项目。
在可再生能源中，太阳能取之不尽、清洁安全，是最理想的可再生能源。我国的太阳能资源丰富且分布范围广，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。“十一五”期间，国家将实行优惠的财政税收政策和强制性的市场份额政策，以鼓励生产和消费可再生能源。《中华人民共和国可再生能源法》实施以来，可再生能源的发展步伐明显加快，2007年底我国可再生能源在一次能源生产总量中的所占比例已达到7%，2010年争取达到10%，2020年争取达到16%。
国家“十一五”规划纲要提出：到2010年，我国太阳能发电规模要达到30万千瓦，到2020年要达到180万千瓦。
建设重点如下：
发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势，在偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站，解决无电人口的供电问题。在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置，扩大城市可再生能源的利用量，并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。为促进我国太阳能发电技术的发展，做好太阳能技术的战略储备，建设若干个太阳能光伏发电示范电站和太阳能热发电示范电站。到2010年，太阳能发电总容量达到30万千瓦，到2020年达到180万千瓦。建设重点如下：
采用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站，解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，重点地区是西藏、青海、内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、云南等省（区、市）。建设太阳能光伏发电约10万千瓦，解决约100万户偏远地区农牧民生活用电问题。到2010年，偏远农村地区光伏发电总容量达到15万千瓦，到2020年达到30万千瓦。在经济较发达、现代化水平较高的大中城市，建设与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施，首先在公益性建筑物上应用，然后逐渐推广到其它建筑物，同时在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源。“十一五”时期，重点在北京、上海、江苏、广东、山东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年，全国建成1000个屋顶光伏发电项目，总容量5万千瓦。到2020年，全国建成2万个屋顶光伏发电项目，总容量100万千瓦。
建设较大规模的太阳能光伏电站和太阳能热发电电站。“十一五”时期，在甘肃敦煌和西藏拉萨（或阿里）建设大型并网型太阳能光伏电站示范项目；在内蒙古、甘肃、新疆等地选择荒漠、戈壁、荒滩等空闲土地，建设太阳能热发电示范项目。到2010年，建成大型并网光伏电站总容量2万千瓦、太阳能热发电总容量5万千瓦。到2020年，全国太阳能光伏电站总容量达到20万千瓦，太阳能热发电总容量达到20万千瓦。
光伏发电在通讯、气象、长距离管线、铁路、公路等领域有良好的应用前景，预计到2010年，这些商业领域的光伏应用将累计达到3万千瓦，到2020年将达到10万千瓦。
3.3　改善生态、实现地区电力可持续发展
我国能源消费占世界的10％以上，同时我国一次能源消费中煤占到70％左右，比世界平均水平高出40多个百分点。燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量70％～80％，二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的1/3。环境质量的总体水平还在不断恶化，世界十大污染城市我国一直占多数。环境污染给我国社会经济发展和人民健康带来了严重的影响。世界银行估计2020年中国由于空气污染造成的环境和监控损失将达到GDP总量的13％。
光伏发电不产生传统发电技术（例如燃煤发电）带来的污染物排放和安全问题，没有废气或噪音污染，没有二氧化硫、氮氧化物以及二氧化碳排放。系统报废后也很少有环境污染的遗留问题。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。AA县具有丰富的太阳能资源，地广人稀，比较适合建设大规模高压并网光伏电站。大规模光伏电站的开发建设可有助于环境能源危机，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。
AA地区的年平均日照时数为1670小时，年太阳总辐射量约为4224.96 MJ/m2。经计算，本项目2MWp光伏并网发电建成后年均发电量约218.584万kW·h。与同类容量的燃煤火电厂相比，按照火电煤耗（标准）390g/kW·h计，每年可节约标准煤约1008.48t，减排CO2约3060.17t 。
综上所述该太阳能光伏电站建成后，可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，减少CO2的排放，保护生态环境。与当地电网联网运行可提高当地电网供电能力，提高可再生能源在能源结构中的比重，对我国和南方电力可持续发展的发展具有极大的促进作用，促进地区经济可持续发展。

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第四章　工程建设规模及目标
4.1　工程建设规模
本项目建设规模为规划容量2MWp，类型为并网型太阳能光伏发电系统，包括太阳能光伏发电系统以及相应的配套并网设施。
4.2　地区电力系统状况及接入方案
4.2.1　区域内电力系统现状
桂林电网有变电站30座，其中220千伏变电站5座，变电容量780兆伏安；110千伏变电站25座，变电容量1103.5兆伏安。其中，220千伏输电线路681.29公里，110千伏输电线路806.92公里，35千伏输电线路131.67公里，10千伏配电线路1381公里。
4.2.2　光伏电站与电网系统连接方案
太阳能发电站接入系统电压等级选择：
太阳能光伏发电站最终装机规模为2MWp，初步确定其接入电力系统的电压等级选择为10kV。
方案：自电站架设1回10kV线路接入该地区10KV变电站，导线采用LGJ电缆。太阳能电池发电单元经逆变器后输出电压0.3kV，经2台1250KVA变压器升压至10KV。10kV配电室出线1回为单母线接线接入当地公共电网。
从技术而言，该系统接入方案能满足要求，具体接入系统的设计方案将在以后的接入系统专题设计中进行进一步深入细致的论证，以当地电力部门最终审定的方案为准。
4.3　建设目标
为了探索高效率低成本的太阳能光伏发电模式，桂林凯创光伏科技有限公司决定兴建此2MWp光伏电站。本电站的光伏电池组件采用固定安装形式。针对2MWp太阳能光伏并网发电系统，采用分块发电、集中并网方案，将系统分成2个并网发电单元，每个发电单元输出0.3kV电压后，经过1台1250kVA升压变压器升压至10KV，最后整个系统以10kV单母线接线接入电网。

第五章 光伏系统
5.1 项目所在地的自然环境概况
本工程厂址位于ss东北部的湘桂走廊AA县桂兴村。AA县地处北纬25°18′~ 26°55′、东经110°14′~110°56′之间，属桂林市辖县，是湘漓二水之源，也是世界上最古老的运河——灵渠的所在地，自古以来即是楚越文化交汇之区。湘桂铁路和国道322线一级公路斜贯全境，县城南距“山水甲天下”的桂林市区57公里。AA县地处低纬，境内属中亚热带季风气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。
5.2 项目所在地气象资料
AA县年平均温度为17.8℃，极端最高气温38.5℃，最低气温-5.8℃，年平均降水量1842毫米，年无霜期293天以上。年平均日照时数为1670小时，平均气压为994·9百帕。年太阳总辐射量约为4224.96 MJ/m2，根据我国太阳能资源区划标准，AA县为太阳能资源第四类地区，具有一定的利用价值，适合建设光伏电站。
5.3 光伏电场建设条件
拟建场地为荒山，走向为坐东朝西，在该方向上有一定的坡度，且土质较好，场地主要为碎石。拟建站址位于相对稳定的地带，区域稳定性满足建站要求，适宜建站。
5.4 光伏部分
5.4.1 光伏系统发电原理
光伏发电系利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。通过光伏电池进行太阳能－电能的直接转换，并与测量控制装置和直流—交流转换装置相配套，就构成了光伏发电系统。太阳能光伏发电具有许多其它发电方式无法比拟的优点：不消耗燃料、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单、寿命较长等等，所以自从实用性硅太阳能电池问世以来，世界上很快就开始了太阳能光伏发电的应用。
光伏并网发电系统主要由太阳能组件方阵和并网逆变器两部分组成。太阳能组件将光能转化为直流电能，并网逆变器将直流电能逆变成交流电能供负载使用或传输到电网。如下图所示:白天有日照时，太阳能组件方阵发出的直流电经过逆变器转换成交流电供给负载使用或传输到公共电网。当光照不足或电网异常时，系统自动停止运行。同时不断检测电网和光照条件，当光照充足且电网正常时，系统再次并网运行。

光伏并网发电原理图
l 太阳能组件
通过导线连接的太阳能电池被密封成的物理单元被称为太阳能电池组件，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。每片太阳能电池只能产生大约0.5V的直流电压，远低于实际使用所需电压，为了满足实际应用的需要，需要把太阳能电池串联成组件。太阳能电池组件包含一定数量的太阳能电池，这些太阳能电池通过导线连接。每件组件通常封装36片或72片太阳能电池片，正常输出工作电压约17V或35V左右。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，可把多个组件串、并联组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和电流。
本项目采用晶澳太阳能有限公司生产的高效单晶硅太阳能电池组件JAM5-180，组件电池按照严格的电池检验程序，依靠国内国外最先进的光伏检测机构，保证电池的效率和稳定性处于世界先进水平。防水接线盒和集成旁路二极管，以减少太阳能电池组件因表面被遮挡造成的热斑效应从而引起的组件损伤通过IEC61215性能测试和UL1703的安全测试，保障了晶澳的组件可以在各种恶劣的环境条件下正常工作提供五年的产品质量保证和10-25年的产品功率保证。

单晶硅和多晶硅电池片
光伏电池组件的主要技术参数见表5－１：
表5－１　光伏组件技术参数表
名称 分类
JAM5-180
组件类型
单晶组件
开路电压(Voc)
44.6V
短路电流(Isc)
5.4A
最佳工作电压(Vmp)
36.5V
最佳工作电流(Imp)
4.93A
峰值功率(Pmax)
180Wp
最大系统电压
1000V DC
抗风压强
2400Pa
短路电流温度系数
0.036%/℃
开路电压温度系数
－0.33%/℃
功率温度系数
－0.47%/℃
额定工作温度
47℃±2℃
使用温度范围
（－40）℃～（+85）℃
组件尺寸
1580×808×46
组件重量
15.5Kg
STC：辐照度1000W/m2，组件温度25℃，AM=1.5
l 并网逆变器
并网逆变器为跟随电网频率和电压变化的电流源，并网逆变器将直流电能逆变成交流电能。目前并网型逆变器的研究主要集中于DC－DC和DC－AC两级能量变换的结构，DC－DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大工作点；DC－AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。
本项目拟采用POWER ONE公司生产的300KW集中型逆变器, 型号为PVI-CENTRAL-300-TL，具有如下特点:
◆灵活的系统架构，6个功能独立的55kW模组，配置成“主－从” 模式（并联模式）或者“多主”模式（独立模式）。
◆音频噪音低。开关频率在可听频率之外（18kHz）。
◆模块化配置。每个55kW模块相互独立。
◆高转换效率。
◆容易维护，因为可以快速拔插逆变器模组。
◆可以增加层数，扩大容量和应用范围，使配线最少（一个机架最多可以扩容到330kW）。
◆减少单模组故障敏感度：如