PAGEPAGE9PAGE220MW太陽能光伏并網電站可行性研究報告目錄目錄 1第一章概述 51.1項目概況及編制依據 51.2項目建設規模、資金來源和建設進度 71.3項目建設的必要性 71.4研究范圍 121.5主要技術原則和指導思想 131.6工作過程 17第二章太陽能光伏發電應用 182.1我國電力供需的現狀及未來供需的預測 182.2我國國內目前的能源形式 182.3世界光伏產業發展的現狀 192.4世界光伏發展目標和發展預測 212.5中國光伏發電市場的現狀 232.6中國的太陽能資源分布狀態 27第三章電力系統 313.1接入系統方案 313.2方案分析 313.3系統保護 37第四章工程地點條件 38第五章工程設想 445.1電站總平面規劃布置 445.2太陽能光伏電池發電量估算 505.3電氣系統設計方案 54第六章環境保護 576.1環保法律法規依據 576.2環境現狀 576.3環境影響分析及保護措施 576.4環境條件對太陽能光伏發電效率的制約因素分析 596.5環境效益分析 606.6綜合評價與結論 60第七章勞動安全與工業衛生 617.1防火、防爆 627.2防噪聲、振動及電磁干擾 627.3防電傷、防機械傷害、防墜落和其它傷害 627.4其他安全措施 63第八章節約和合理利用資源 648.1概述 648.2遵照的標準和規范 658.3節能降耗措施 658.4總平面設計 66第九章電站定員 67第十章項目實施的條件和建設進度及工期 1第十一章投資估算 211.1投資估算范圍 211.2投資估算依據 211.3投資估算辦法及說明 211.4項目總投資 311.5資金籌措 3第十二章經濟評價 412.1工程進度設想 412.2財務評價依據 412.3成本中的有關問題說明 412.4產品銷售稅金及附加 412.5所得稅 412.6清償能力分析 412.7銷售收入 512.8經濟評價 512.9結論 5第十三章結論與建議 713.1結論 713.2建議 7附表：表B1、建設投資估算表表B2、項目總投資使用計劃與資金籌措表表B3、總成本費用估算表表B4、利潤與利潤分配表表B5、項目資本金現金流量表表B6、項目投資現金流量表表B7、借款還本付息計劃表表B8、財務計劃現金流量表表B9資產負債表表B10、固定資產折舊費估算表表B11、無形資產和其他資產攤銷估算表表B12、營業收入、營業稅金及附加和增值稅估算表第一章概述1.1項目概況及編制依據本項目為河南省許昌市相應國家在經濟發展方式轉型和振興新興和新型經濟方面進行的示范性項目。許昌市在全面貫徹落實國家科學發展觀和構建社會主義和諧社會的戰略思想，以低碳經濟、增加就業、支持新興產業，改善人居條件、健全社會保障體系、維護社會穩定為基本任務的大背景下提出來的。因此，在許昌市政府的支持下，北京君陽投資有限公司努力，把新能源作為許昌這樣的傳統農業大省向著接續替代產業，努力改善生態環境，促進資源型城市經濟社會全面協調的可持續發展。在基于上述的歷史背景和社會發展要求下，結合許昌優良的太陽能資源，同時中原地區自身技術、人才、政府等的幫扶，決定在許昌新區的屋頂進行太陽能電站的規劃，因地制宜，盡快形成以薄膜太陽能發電為產業示范的基地。并通過項目帶動河南省的光伏建筑一體化項目的推廣，引導具備相關條件的企業參與到太陽能電站項目的投資和管理，以此項目為契機，通過針對性的財力性轉移支付，增強河南和許昌在低碳經濟和太陽能光伏電站方面的應用。根據國家對新能源的振興規劃和許昌的實際市情，以北京君陽投資有限公司為承接單位，對北京君陽投資有限公司20MW非晶硅薄膜光伏并網電站光伏系統的可行性進行研究，并利用各參與方在太陽能領域的研究成果和應用經驗，并結合對上下游產業的調研和國家政策等方面的研究，提出有針對性的研究報告。本期研究報告擬從規劃建設容量為20MWp并網光伏屋頂太陽能電站，通過對現在市場中主流的單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜和砷化鎵等電池的技術分析，選擇性價比最高的產品進行推薦，并以此為核心，以最大化的投資回報為目標，同時根據太陽能電站的系統要求，提交可供投資者進行決策的咨詢報告。針對這個項目，北京君陽投資有限公司調動太陽能發電行業最優秀的知識資源和人力資源，為許昌屋頂光伏電站的建設做出自己的貢獻，并通過這樣的項目服務，為中國的光伏產業的健康、良性發展從實證方面得到第一手的國情報告的實證，以影響國家決策，推動中國光伏產業老政策的調整和新政策的制定。1.1.1可行性研究報告編制原則、依據及內容編制原則 （1）認真貫徹國家能源相關的方針和政策，符合國家的有關法規、規范和標準。（2）結合北京君陽投資有限公司發展規劃，制定切實可行的方針、目標。（3）對場地進行合理布局，做到安全、經濟、可靠。（4）充分體現社會效益、環境效益和經濟效益的和諧統一。編制內容受北京君陽投資有限公司委托，河南省機電設計院有限公司承擔20MW非晶硅薄膜光伏并網電站可行性研究工作。主要工作內容包括光能資源分析，光伏電池組件選型和優化布置，發電量估算，電氣工程，土建、暖通、給排水工程，施工組織，工程管理設計，環境保護和水土保持綜合評價，勞動安全與工業衛生和項目建成后效益分析，工程投資估算，財務評價等。1.1.2項目投資公司為北京君陽投資有限公司,項目執行公司為河南君陽電力有限公司。1.2項目建設規模、資金來源和建設進度項目名稱：20MW太陽能光伏并網電站項目性質：新建項目建設規模：總裝機容量20MW資金來源：本項目由北京君陽投資有限公司投資建設和運營，項目注冊資本金占工程動態投資的40%以上，資本金以外的部分由銀行貸款解決。建設進度：整個工程周期為24個月1.3項目建設的必要性1.3.1項目所在城市介紹項目所在區——河南省許昌市，許昌市位于河南省中部，北距鄭州80公里。東鄰周口市，西交平頂山市，南界漯河市。介于東經113°03′～114°190′、北緯33°16′～34°24′之間。全境總面積4996平方公里，境內75％的面積為平原，25％的面積為山崗。境內較大的河流有北汝河、穎河、雙洎河和清泥河，水資源總量年平均5.1億立方米。許昌市總面積4996平方公里（東經113°03′～114°190′、北緯33°16′～34°24′），全市總人口458.37萬人。許昌市平均海拔72.8米。屬暖溫帶季風型氣候，地理位置位于中原腹地，伏牛山脈東麓，中岳嵩山（古外方山），方山（古龍山）以東，潁河，清潩河，北汝河，藍河，雙洎河，石梁河等，白沙水庫，紙坊水庫，佛耳崗水庫，十幾條河流湖泊縱橫交錯，山川河岳秀美綿長。南水北調中線大運河，西氣東輸天然氣管道經過境內。許昌新區總面積180平方公里，是中原經濟區核心區的重要組成部分，是全省經濟發展的重要增長極，是全國重要的輸變電裝備制造基地，是許昌市市委市政府集全市之力努力打造的未來城市新區。她南接許昌市城市建成區，北與省會鄭州互補發展，規劃區域為：南至市主城區北外環及延長線，北至許昌縣與長葛市行政邊界，東至市主城區北外環北延（忠武路），西至規劃建設的安信公路（新107國道）；涉及許昌縣尚集鎮、蘇橋鎮、河街鄉、小召鄉、鄧莊鄉5個鄉鎮和魏都區高橋營鄉；主要包括中原電氣谷產業集聚區、許昌縣尚集產業集聚區、許昌魏都產業集聚區3個省級產業集聚區和正在規劃建設的對外加工貿易區。許昌市地區屬于我國三等太陽能輻照度地區，典型年設計用氣象參數：許昌市日均太陽輻照峰值量為4.06kWh/m2，年均總輻照量約為1485.55kWh/m2，根據許昌市的20年太陽輻射資源表可以得知該地區年平均日照峰值小時數為1485.55小時，屬于太陽能資源富足區域，該區適合太陽能光熱及光電產品的應用。晴天日數比長江以南省區多，有效光熱比我國青藏高原和西北地區低但比川、黔等地高得多。日照時數也高于江南各地和西北地區。每年從夏至（6月22日）到冬至（12月21日），再到翌年夏至隨著太陽高度角和可照時數的逐漸變化，太陽總輻射量也產生高—低、低—高的周期性改變，和氣溫變化規律趨于一致。通過美國國家航空航天局（NASA）氣象表面及太陽能RETScreen軟件系統查詢許昌新區所在地理位置得出資料：表1-1美國宇航局地面氣象學和太陽能能源：RETScreen數據國家中國省/州河南氣候數據地點許昌市單位所在地氣候數據緯度°N34.03經度°E113.82海拔m196供熱設計溫度℃-3.17供冷設計溫度℃31.43土地溫度振幅℃21.42所在地結霜日天65月份空氣溫度相對溫度每日的太陽輻射-水平線大氣壓力風速土地溫度每月的采暖度日數供冷度日數℃%kWh/m2/dkPam/s℃℃-d℃-d1月153.72.8851502月338823月9.352.24.298.92.611.4272404月17.42.720.3652135月22.449.15.38982.425.183726月804777月26.670.54.8197.3228.305188月2573.14.4897.71.926.304719月22.459.43.8198.41.924.1337110月9991.918.86521911月9.453.72.852524712月4520年平均數15.355.94.0220202730來源地面地面NASANASA地面NASA地面地面測量于（米）10.00.01.3.2解決能源短缺的途徑之一中國能源以煤炭為主，煤炭比例超過2/3，與世界能源的基本構成形成鮮明對比，見表1－2、表1－3給出了中國燃煤發電所排放的SO2的量，中國是世界SO2排放最嚴重的國家，因而也是酸雨污染最嚴重的國家，這些與煤炭燃燒是直接相關的。除了燃煤發電外，煤炭還有許多直接燃燒的應用，其污染物排放更加嚴重。煤炭燃燒排放的污染物是造成中國大氣污染物的主要構成，如表1－4所示。2007年除中國SO2排放持續為世界第一外，中國CO2排放也躍居世界第一，成為世界排放最嚴重的國家：2007年中國CO2排放超過美國，成為世界第一(2007年美國CO2排放59.1億噸，我國CO2排放60.2億噸),這給中國節能減排、改善能源結構以及能源可持續發展帶來了巨大壓力。表1－2中國一次能源消費結構與世界的對比（2001年）世界中國煤炭24.71％67.0%石油38.47％23.6%天然氣23.72%2.5%核能6.59％0.4%水電6.51%6.5%表1－3中國燃煤火電排放SO2對大氣環境的污染年200420052006燃煤火電年排放SO2（萬噸）120013001350全國SO2年排量（萬噸）225525492589％53.251.052.1表1－4中國煤炭燃燒過程的排放物占全國同類排放物的比例排放物比例SO287％CO271％NOx67%煙塵60%由于經濟全球化進程加快給中國帶來資源環境新挑戰，能源問題已引起黨中央、國務院高度重視，黨的十六屆五中全會提出把節約資源作為基本國策，“十一五”規劃《綱要》進一步把“十一五”時期單位GDP能耗降低20%左右作為約束性指標。但是我國是發展中國家，正處于工業化、城鎮化進程快速發展的階段，同時又處于產業轉型期，傳統的粗放型增長方式加劇了資源消耗，因此實現2010年單位GDP能耗比2005年下降20%的目標壓力巨大，需要全社會共同努力。雖然中國人均排放、歷史排放還遠低于美國等其他發達國家，但作為一個負責任的大國，采取更加有效措施緩解這一矛盾義不容辭，更是造福于國家和民族的千秋大計。因此加快太陽能光伏發電等可再生能源發展，優化能源消費結構，增加清潔能源比例，減少溫室氣體和有害氣體排放是中國能源和環境可持續發展的當務之急。因此開發利用太陽能是對節約能源、保護環境、及政府完成“十一五”節能目標的大力支持，具有重要意義。1.3.3改善生態、保護環境的需要我國能源消費占世界的10％以上，同時我國一次能源消費中煤占到70％左右，比世界平均水平高出40多個百分點。燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量70％～80％，二氧化硫排放形成的酸雨面積已占國土面積的1/3。環境質量的總體水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國一直占多數。環境污染給我國社會經濟發展和人民健康帶來了嚴重的影響。世界銀行估計2020年中國由于空氣污染造成的環境和監控損失將達到GDP總量的13％。光伏發電不產生傳統發電技術（例如燃煤發電）帶來的污染物排放和安全問題，沒有廢氣或噪音污染，沒有二氧化硫、氮氧化物以及二氧化碳排放。系統報廢后也很少有環境污染的遺留問題。太陽能是清潔的、可再生的能源，開發太陽能符合國家環保、節能政策。許昌地處東亞大陸性季風氣候區內，從氣候條件看，屬于典型的大陸性干旱和半干旱地區鄭州轄區四季分明,雨熱同季,晝夜溫差不大,獨具特色大陸氣候，具有豐富的太陽能資源。。大規模光伏電站的開發建設可有助于環境能源危機，可有效減少常規能源尤其是煤炭資源的消耗，保護生態環境。項目完工投入運行后，提高可再生能源在能源結構中的比重。太陽能光伏發電場的建設符合國家能源政策的戰略要求，不僅是當地經濟可持續發展、人民物質文化生活水平提高的需要。1.3.4河南經濟發展方式轉型與許昌太陽能屋頂電站示范作用河南省已經是全國的經濟大省，承載著中部崛起的國家戰略任務。長期以來，以農業經濟為主要特點的粗放工業經濟發展模式需要新的接替產業進行轉移。實現農業和工藝可持續問題一直是擺在河南和許昌各級政府面前的頭等大事。河南省在全國30個省市中，是糧食產量最大的省，也是全國能源消費最嚴重的省份之一。華中電網的報告顯示，以河南為中心的華中電網電力缺口嚴重，電網安全形勢嚴峻。河南省在新能源產業的制造領域已經積累了很好的經驗，并涌現了河南洛陽中硅這樣的重點企業，但是在河南這樣的低碳經濟的大省中，以薄膜電池為先導的光伏并網電站卻沒有，則凸顯了河南省在落實可持續發展政策在應用環節的脫節。1.4研究范圍本工程研究項目安裝總容量為20MWp，根據光伏發電系統裝機容量，提出如下接入系統方案：建議該工程建設與本開發區市電網連接。本次可行性研究的范圍和深度參照《火力發電廠可行性研究報告內容深度規定》（DLGJ118-1997）的要求，進行必要的調查、收資、勘測和試驗工作，落實工程建設所需的各項外部條件，對工程方案進行全面技術經濟比較，編寫投資估算和經濟效益分析。具體設計范圍如下：設及本光伏工程的有關建（構）筑物、圍護結構、工藝系統等。以下設計需另行委托相關單位完成（本單位相關專業配合）:編制環境影響評價大綱和環境影響報告（按照環保要求）；勞動安全與工業衛生評價；地震安全性評價；地質災害性評估。1.5主要技術原則和指導思想1.5.1設計指導思想本工程可研設計以質量、職業健康安全和環境整合管理體系文件為指導，貫徹執行國家與行業的政策和標準，通過認真分析和研究，選擇優良的技術方案和合理的工程造價，樹立為顧客服務的思想，認真聽取有關方面的意見和建議，使本工程的可研設計切合實際。充分體現“安全可靠、經濟適用、符合國情”的電力建設原則。以保證電站安全、可靠、經濟運行為前提，采用國內外成熟先進的設計思路、設計手段、在電站總體方案設計充分體現先進性、合理性和經濟性；貫徹節約用地、節約用水的原則以及節約能源的原則。正確處理國家與地方、近期與遠期、主體設施與輔助設施的關系，提高工程項目的社會效益和經濟效益。認真執行國家的環保政策，充分考慮綜合利用，符合可持續發展戰略。電站布置和基礎處理等緊密結合工程特點，進行方案優化。在方案設計中采用成熟、先進、經濟的控制方案，提高電站綜合自動化水平，降低工程造價，降低消耗和運行管理成本，為電廠上網創造條件。確保電站安全可靠的前提下，有利于施工、方便運行和檢修、盡可能減小建筑體積，縮短電纜長度，減少不必要的設備備用裕度。電站年有效利用小時數暫按1240小時考慮。各專業在方案優化論證的基礎上，得出是否可行的結論和存在的問題。1.5.2方案概述總體描述本工程場址位于許昌新區的園區上面，利用園區內上面屋頂大片空閑區，擬敷設20MWp太陽能電池組件。根據當前的技術發展水平，綜合考慮本項目應該具有的經濟效益，以及工程建設的管理、施工、電站的運行和維護管理等，本項目并網光伏發電系統可采用集中安裝建設，多支路上網技術方案。即：(1)在電氣線路上,20MWp并網光伏發電系統分為多個獨立的子系統；(2)系統的太陽電池容量為20MWp；(3)每個發電單元由200KWp組件及一臺200kVA逆變器組成,輸出0.4kV三相交流電。這種技術方案具有如下特點：200kWp的發電單元是一個低壓并網光伏發電系統，可直接并入社區低壓電網給用戶供電，也可升壓后并入高壓電網。系統構成并網光伏發電系統主要由下述各部分組成：（1)光伏陣列：包括太陽電池組件、支承結構(支架及基礎等)、接線箱、電纜電線等；（2)直流-交流逆變設備：包括直流屏、配電柜、并網逆變器等；（3)升壓并網設施：包括升壓變壓器、戶外真空斷路器、高壓避雷器等；（4)控制檢測系統：包括系統控制裝置、數據檢測及處理與顯示系統、遠程信息交換設備等；（5)附屬設施：防雷及接地保護裝置、光電場清潔設備、廠房及辦公室、防護圍欄、通道及道路等。主要設備及其主要技術要求太陽電池組件：總容量為20MWp。選用性能優良、質量可靠的非晶體硅薄膜組件。支承結構：有足夠的強度，能抵御8級以上的大風，并有一定的防腐蝕性能。并網逆變器：①有最大功率跟蹤(MPPT)功能；②輸出50Hz正弦波、三相0.4kV；②效率＞92％。升壓變壓器：①電壓0.4kV/35kV；②容量1000kVA（暫定）?？刂茩z測及遠程信息交換：①采集并記錄運行數據，如太陽輻射等氣象資料、電性能參數、設備工作狀態等；②執行相關的控制操作，如切合逆變器輸出、太陽電池方陣的輸出，及跟蹤控制等；③系統故障的自動保護功能，記錄并保存故障信息,發送報警信號；④遙控、遙測等遠程信息交換功能。機房與辦公室：①足夠的面積以放置各種室內設備；②良好的通風及采光；③適當的防寒保溫及防風沙；④必須的辦公設備；⑤滿足其他需要。防雷及接地保護：①符合有關國家標準規定的技術要求；②直流側與交流側都需有接地保護；③有足夠的防雷保護范圍,并且不得遮擋光電場的太陽輻射。場地道路：①便于安裝調試及運行維護與清潔工作；②滿足其他相關要求。防護圍欄：①足夠的高度和強度以滿足防護要求；②距光伏方陣有一定的距離以免遮擋光電場的太陽輻射。1.6工作過程北京君陽投資有限公司于2011年8月委托河南省機電設計院有限公司展開可研設計。我公司專業人員就電站總平面、工藝布置、電氣配線、環保、水文設計等問題2011年8月到現場進行了現場踏勘并與業主進行積極商討和交流，于2011年9月進入方案文件編制階段。根據業主要求于2011年10月30日編制完成本工程可行性研究報告初稿，提交業主審核。根據業主要求修改完善后出版本可行性研究報告，供上級主管部門審查。在本工程報告編制過程中，北京君陽投資有限公司的領導和專業人員的大力支持和幫助，在此深表謝意。

第二章太陽能光伏發電應用2.1我國電力供需的現狀及未來供需的預測2008年，全國發電裝機容量達到7.93億千瓦，同比增長10.34％。其中，水電達到1.72億千瓦，約占總容量21.64％；火電達到6.01億千瓦，約占總容量74.87％；2008年全國發電量達到34334億千瓦時，同比增長5.2％。截至2009年底，全國發電設備容量87407萬千瓦，同比增長10.23%。其中，水電19679萬千瓦，占總容量22.51%，同比增長14.01%；火電65205萬千瓦，占總容量74.60%，同比增長8.16%；水、火電占總容量的比例同比分別上升0.74個百分點和下降1.45個百分點；風電并網總容量1613萬千瓦，同比增長92.26%。根據專家預計2010～2020年電力裝機容量增速在8％左右，到2020年，中國電力總裝機容量將突破12億千瓦，發電量將超過6萬億千瓦時，在現有基礎上翻一番多。我國的一次能源儲量遠遠低于世界平均水平大約只有世界總儲量的10％，必須慎重地控制煤電、核電和天然氣發電的發展。煤電的發展不僅僅受煤炭資源的制約，還受運輸能力和水資源條件的制約；核電的發展同樣受核原料和安全性的制約，核廢料處理的問題更為嚴重，其成本是十分高昂的。我國的環境問題日益顯現，發展煤電和水電必須要考慮環境的可持續發展，必須計入外部成本。因此大力發展可再生能源發電是我國解決能源危機和保證可持續發展的重要舉措，而太陽能發電在未來中國能源供應中占據重要的地位。2.2我國國內目前的能源形式我國是世界上最大的能源消費國之一，同時也是世界能源生產的大國。隨著國民經濟的快速增長，國家統計局的2008年統計公報顯示，據初步測算，2008年中國能源消費總量28.5億噸標準煤，比上年增長4.0％。統計表明，2008年中國煤炭消費量27.4億噸，增長3.0％；原油消費量3.6億噸，增長5.1％；天然氣消費量807億立方米，增長10.1％；電力消費量30502億千瓦小時，增長5.6％。

2008年，中國一次能源生產總量26億噸標準煤，比上年增長5.2％。其中，原煤產量27.93億噸，比上年增長4.1％；原油產量1.9億噸，比上年增長2.2％；天然氣產量760.8億立方米，比上年增長9.9％；發電量34668.8億千瓦小時，比上年增長5.6％。要滿足未來社會經濟發展對于能源的需要，完全依靠煤炭、石油等常規能源是不現實的。我國能源供應戰況為煤炭比重過大，環境壓力沉重；人均能耗遠低于世界平均水平，能源技術落后，系統效率低，產品能耗高，資料浪費大。我國能源供應面臨嚴峻挑戰：一是能源決策國際環境復雜化，對國外石油資源依存度快速增大，二是化石能源可持續供應能力遭遇嚴重挑戰。長遠來看，能源資源及其供應能力將對我國能源系統的可持續性構成嚴重威脅。從能源資源、環境保護的角度，如此高的能源需求量，如果繼續維持目前的能源構架是絕對不可行的。因此在大力提高高效的同時，積極開發和利用可再生能源，特別是資源量最大，分布最普遍的太陽能將是我國的必由之路。2.3世界光伏產業發展的現狀近年來，由于全球氣候變暖、生態環境惡化、常規能源短缺等問題，發展可再生能源得到各國政府的重視和支持。在技術進步的推動和各國政府的激勵政策驅動下，太陽能光伏發電產業和市場得以迅速發展。2009年，盡管全球經濟遭遇了國際金融危機的沖擊，但全球光伏產業維持了快速、健康的發展勢頭，其生命力越來越強大，其戰略地位也更為重要。作為可再生能源的重要應用領域，太陽能光伏發電在過去的10年中得到了快速發展。最近10年，全球太陽能電池產量平均年增長率為48.5%；而最近5年，這一數據更是高達55.2%.2009年，全球太陽電池產量達到10.5GWp,比上年增長33%。可見，光伏產業雖然在2008-2009年之間也受到國際金融危機的影響，但仍然處于快速增長的過程之中。截止到2009年年底，全球太陽能電池累計安裝量已達到24.5GWp。在各種可再生能源的應用方案中，光伏并網發電的增長勢頭最為迅猛。從2000年到2009年，并網光伏的年平均增長率達到60%；并網光伏發電在所有太陽能電池發電應用中的份額也由2001年的50%左右增長到2009年的90%以上。世界主要發達國家都已制定了到2020年的光伏發展路線圖，到2020年，歐洲國家的光伏裝機容量將達到400GWp,美國的裝機容量也將達到300GWp。2009年，全球太陽能電池產量前10名公司的產量合計為5612.3MWp,占全球總產量的56%。其中，在全球前10名的企業中有4家來自中國，分別是尚德、英利、晶澳和天合，這4家企業在2009年的產量合計為2088.3MWp。中國太陽電池產量在2009年達到4GWp,占全球總產量的40%，居世界首位。CMIC分析師預計2010年全球太陽能電池產量將達到15.2GWp,2011年則將增加到19GWp以上。近年來，中國光伏產業鏈各個環節得到協調、快速的發展，設備及原輔材料國產化進程加速。不過，我國光伏市場發展仍然比較緩慢。2009年，中國太陽能電池的安裝量只有160MWp,僅占全國當年產量的4%，僅占全球當年安裝量的2.4%。截止到2009年底，我國光伏發電累計裝機容量也只有300MW。隨著我國硅材料產能的不斷釋放，CMIC分析師認為開拓國內光伏產品應用市場迫在眉睫，這已經成為我國光伏產業發展的關鍵所在。圖2－1世界太陽電池產量圖2－2全球年裝機量及累計裝機量世界光伏產業和市場發展的另一個突出特點是光伏發電在能源中的替代功能越來越大，主要表現在并網發電的應用比例增加非?？欤⒊蔀楣夥l電的主導市場。目前70%以上的太陽能電池用于并網發電系統，世界光伏發電市場的增長主要得益于德國、日本和美國的鼓勵政策。2.4世界光伏發展目標和發展預測國際新能源發電目標是光伏發電在2020年占總發電量的1.6%，2040年占8.1%，2050年以后占10.9%。2.4.1國際能源署（IEA）的預測國際能源署（IEA）對太陽能光伏發電的未來發展作出如下預測：2020年世界光伏發電的發電量占總發電量的2%，2040年占總發電量的20%～28%，如圖2-3所示。圖2-3太陽能光伏發電的預測2.4.2歐盟聯合研究中心（JRC）的預測根據歐盟聯合研究中心的預測，到2030年可再生能源在總能源結構中占到30%以上，太陽能光伏發電在世界總電力的供應中達到10%以上；2040年可再生能源在總能源結構中占50%以上，太陽能光伏發電將占總電力的20%以上，到21世紀末可再生能源在能源結構中占到80%以上，太陽能發電占到60%以上，顯示出最重要的戰略地位，如表2-2所示。表2-2歐盟聯合研究中心的預測在能源結構中的比例/%2050年2100年可再生能源5286太陽能（包括太陽能熱利用）2867太陽能發電（包括太陽能熱發電）24642.4.3歐洲光伏產業協會（EPIA）的預測歐洲光伏產業協會的預測李俊峰等.美國可再生能源考察報告[R].2006.為：2020年在中等情景下世界太陽能光伏組件年產量28GWp，高等情景下年產量44GWp；兩種情景下光伏發電總裝機容量分別為170GW和240GWp，發電量達到225TW·h和320TW·h，占全球發電量的1%和2%，太陽電池光伏組件成本1美元/Wp；2040年光伏發電量將達到6400TW·李俊峰等.美國可再生能源考察報告[R].2006.綜上所述，世界各種權威機構對可再生能源替代速度和光伏發電未來的預測具有高度一致性，使我們有理由相信這些預測結果具有很高的科學性和可信度，因而具有重要的參考價值。這些預測是有科學依據的，說明可再生能源替代化石燃料的緊迫性，也說明未來光伏發電具有極其重要的戰略地位。2.5中國光伏發電市場的現狀中國的光伏發電市場目前主要用于邊遠地區農村電氣化、通信和工業應用以及太陽能光伏產品，包括太陽能路燈、草坪燈、太陽能交通信號燈以及太陽能景觀照明等。由于成本高，并網光伏發電目前還處于示范階段。2009年全年我國多晶硅進口總量大概在2萬噸左右，2010年上半年我國多晶硅進口總量已經達到1.933萬噸，接近去年全年的水平。而這背后則是期內全球光伏市場的持續升溫，國內光伏廠商電池組件出貨量的爆發性增長，由此帶動對上游原材料多晶硅的旺盛需求。2009年，盡管全球經濟遭遇了國際金融危機的沖擊，但全球光伏產業維持了快速、健康的發展勢頭，其生命力越來越強大，其戰略地位也更為重要。作為可再生能源的重要應用領域，太陽能光伏發電在過去的10年中得到了快速發展。最近10年，全球太陽能電池產量平均年增長率為48.5%；而最近5年，這一數據更是高達55.2%。2009年，全球太陽電池產量達到10.5GWp，比上年增長33%?？梢?，光伏產業雖然在2008-2009年之間也受到國際金融危機的影響，但仍然處于快速增長的過程之中。截止到2009年年底，全球太陽能電池累計安裝量已達到24.5GWp。在各種可再生能源的應用方案中，光伏并網發電的增長勢頭最為迅猛。從2000年到2009年，并網光伏的年平均增長率達到60%；并網光伏發電在所有太陽能電池發電應用中的份額也由2001年的50%左右增長到2009年的90%以上。2.6中國光伏發電市場的發展中國光伏產業在世界光伏發展的拉動下，近年來飛速發展。2008年中國光伏電池產量達到2GW，保持全球第一的地位，占全球分額的30％。2008年全球前25家太陽電池生產商中，有8家是中國企業。圖2—4太陽能電池廠商的生產能力2004年1月1日，德國新修訂的《可再生能源法》正式實施，極大地推動了德國光伏產品的市場需求，在這個背景下，中國光伏企業憑借其低廉的成本迅速打開了國際市場，獲得了良好的發展機遇，從晶體硅制造到生產太陽能電池芯片、電池組件以及太陽能終端應用產品，技術水平不斷提升，產品結構不斷完善，市場規模不斷擴大，中國光伏產業進入全面、快速的發展階段。從2000年的2.8MW到2009年的4011MW，國內太陽能電池年產量增長2000倍，發展勢頭相當迅猛，但國內年安裝量增長緩慢，這主要是由于目前國內尚無具體的產業政策細則鼓勵居民和企業使用太陽能發電，光伏產業90%左右的產品均出口海外。從國內來看，我國政府已經意識到可再生能源的利用勢在必行，2007年6月，國務院審議通過了《可再生能源中長期發展規劃》，明確太陽能發電是可再生能源發展的重要組成部分，當前和今后一段時間要加快開發利用。按照國家規劃，到2010年中國光伏發電的累計裝機將達到350MW（MW），到2020年將達到1.8GW（百萬千瓦），到2050年將達到600GW（百萬千瓦）。按照中國電力科學院的預測，到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25％，其中光伏發電裝機將占到5％。表2－11976年以來中國光伏系統裝機容量的發展，MWp年19761980198519901995200020022004200520062007年裝機0.00050.0080.0700.51.553.320.31051020累計裝機0.00050.01650.21.786.631945657080100權威人士2010年1月25日透露，業界期待的新能源產業振興規劃出臺時間可能延后，預計至少要等到春節之后方能出臺。目前該規劃的最新修改版本尚未上報國務院，仍在國家發改委層面進行審定，原因是新能源產業發展速度超過此前預計，有關部門不得不對該規劃原草案所提出的2020年新能源裝機容量等發展目標進行調整。根據該規劃原草案內容，2020年我國風電、太陽能光伏及核電運行的總裝機容量將分別達到1.5億千瓦、2000萬千瓦和8000萬千瓦。相比2007年頒布的可再生能源中長期發展規劃與核電中長期發展規劃，新能源產業發展目標分別為原先規劃的5倍、11倍和2倍?？赡馨扬L電、太陽能光伏發電裝機的目標值上調。應該將風電裝機容量提高到2億千瓦。此外，太陽能光伏產業的需求非常大，具備大規模建設的能力，目標將設定為3000萬千瓦。2.6中國的太陽能資源分布狀態我國幅員廣大，有著十分豐富的太陽能資源。據估算，我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約為50×1018kJ，全國各地太陽年輻射總量達335～837kJ／cm2?a，中值為586kJ／cm2?a。從全國太陽年輻射總量的分布來看，西藏、青海、新疆、內蒙古南部、山西、陜西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及臺灣省的西南部等廣大地區的太陽輻射總量很大。尤其是青藏高原地區最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大氣層薄而清潔，透明度好，緯度低，日照時間長。例如被人們稱為“日光城”的拉薩市，1961年至1970年的平均值，年平均日照時間為3005.7h，相對日照為68％，年平均晴天為108.5天，陰天為98.8天，年平均云量為4.8，太陽總輻射為816kJ／cm2?a，比全國其它省區和同緯度的地區都高。全國以四川和貴州兩省的太陽年輻射總量最小，其中尤以四川盆地為最，那里雨多、霧多，晴天較少。例如素有“霧都”之稱的成都市，年平均日照時數僅為1152.2h，相對日照為26％，年平均晴天為24.7天，陰天達244.6天，年平均云量高達8.4。其它地區的太陽年輻射總量居中。我國太陽能資源分布的主要特點有：太陽能的高值中心和低值中心都處在北緯22°～35°這一帶，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太陽年輻射總量，西部地區高于東部地區，而且除西藏和新疆兩個自治區外，基本上是南部低于北部；由于南方多數地區云霧雨多，在北緯30°～40°地區，太陽能的分布情況與一般的太陽能隨緯度而變化的規律相反，太陽能不是隨著緯度的增加而減少，而是隨著緯度的增加而增長。按接受太陽能輻射量的大小，全國大致上可分為五類地區：類型地區年日照時數年輻射總量千卡/cm2·年1西藏西部、新疆東南部、青海西部、甘肅西部280－3300160－2002西藏東南部、新疆南部、青海東部、青海南部、甘肅中部、內蒙古、山西北部、河北西北部300－3200140－1603新疆北部、甘肅東南部、山西南部、陜西北部、河北東南部、山東、河南、吉林、遼寧、云南、廣東南部、福建南部、江蘇北部、安徽北部220－3000120－1404湖南、廣西、江西、浙江、湖北、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇南部、安徽南部、黑龍江140－2200100－1205四川、貴州100－140080－100一類地區全年日照時數為3200～3300小時，輻射量在670～837×104kJ／cm2?a。相當于225～285kg標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、青海北部和新疆南部等地。這是我國太陽能資源最豐富的地區，與印度和巴基斯坦北部的太陽能資源相當。特別是西藏，地勢高，太陽光的透明度也好，太陽輻射總量最高值達921kJ／cm2?a，僅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位，其中拉薩是世界著名的陽光城。二類地區全年日照時數為3000～3200小時，輻射量在586～670×104kJ／cm2?a，相當于200～225kg標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內蒙古南部、青海南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部等地。此區為我國太陽能資源較豐富區。三類地區全年日照時數為2200～3000小時，輻射量在502～586×104kJ／cm2?a，相當于170～200kg標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。四類地區全年日照時數為1400～2200小時，輻射量在419～502×104kJ／cm2?a。相當于140～170kg標準煤燃燒所發出的熱量。主要是長江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以。五類地區全年日照時數約1000～1400小時，輻射量在335～419×104kJ／cm2?a。相當于115～140kg標準煤燃燒所發出的熱量。主要包括四川、貴州兩省。此區是我國太陽能資源最少的地區。一、二、三類地區，年日照時數大于2000h，輻射總量高于586kJ／cm2?a，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區，面積較大，約占全國總面積的2／3以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價值。中國地處北半球歐亞大陸的東部，主要處于溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽能資源。根據全國700多個氣象臺站長期觀測積累的資料表明，中國各地的太陽輻射年總量大致在3.35×103～8.40×103MJ/m2之間，其平均值約為5.86×103MJ/m2。該等值線從大興安嶺西麓的內蒙古東北部開始，向南經過北京西北側，朝西偏南至蘭州，然后徑直朝南至昆明，最后沿橫斷山脈轉向西藏南部。在該等值線以西和以北的廣大地區，除天山北面的新疆小部分地區的年總量約為4.46×103MJ/m2外，其余絕大部分地區的年總量都超過5.86×103MJ/m2。

第三章電力系統3.1接入系統方案1）項目20MWp并網光伏發電系統，采用非晶體硅薄膜組件，采用固定支架安裝、傾角屋面安裝、平鋪屋面安裝三種運行方式。2）參照項目的示范性原則，本期太陽能光伏發電場發電量全部上網（工業用電形勢進行結算）。根據光伏發電系統裝機容量，提出如下接入系統方案：建議該工程建設接入本開發區電網，與市電網連接。本工程中太陽能光伏發電場的總裝機容量在系統中所占比例較小，但由于太陽能光伏發電系統的一些特點，發電裝置接入電網時對系統電網會有一定不利影響。太陽能光伏發電場并網時在電壓偏差、頻率、諧波和功率因數方面應滿足實用要求并符合標準。本工程光伏發電場總裝機容量占上級變電站主變容量比例較小，經計算光伏發電場并網時對系統側電壓波動影響較小，在標準允許范圍以內。光伏發電場并網運行（僅對三相輸出）時，電網公共連接點的三相電壓不平衡度不應超過國標規定的數值，接于公共連接點的每個用戶，電壓不平衡度允許值應該滿足國標要求。3.2方案分析1）電池組件商用的太陽能電池主要有以下幾種類型：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、碲化鎘電池、銅銦硒電池等。上述各類型電池主要性能如表3-1所示。

表3-1太陽能電池分類匯總表種類電池類型商用效率實驗室效率使用壽命優點晶硅電池單晶硅14%~17%23%25年效率高技術成熟多晶硅13%~15%20.3%25年效率較高技術成熟薄膜電池非晶硅5%~8%13%25年弱光效應好成本相對較低碲化鎘5%~8%15.8%25年弱光效應好成本相對較低銅銦硒5%~8%15.3%25年弱光效應好成本相對較低根據上表可知，單晶硅、多晶硅太陽能電池具有制造技術成熟、產品性能穩定、使用壽命長、光電轉化效率相對較高的特點；太陽能電池具有弱光效應好，成本相對于硅太陽能電池較低的優點。而碲化鎘、銅銦硒電池則由于原材料劇毒或原材料稀缺性，其規模化生產受到限制。4.2.4晶硅類電池分為單晶硅電池組件和多晶硅電池組件。兩種組件最大的差別是單晶硅組件的光電轉化效率略高于多晶硅組件，也就是相同功率的電池組件，單晶硅組件的面積小于多晶硅組件的面積。兩種電池組件的電性能、壽命等重要指標相差不大，執行的標準也相同，在工程實際應用過程中，無論單晶硅還是多晶硅電池都可以選用。但單晶硅組件的價格比多晶硅組件的價格高10％左右。本工程晶硅電池由甲方提供，型號為ZKX-195D-24。

太陽電池組件采用ZKX-195D-24太陽電池組件技術參數見表3-1。表3-3太陽電池組件性能參數表最大功率(Wp)195短路電流(Isc)（Isc）5.72最佳操作電壓36.4斷路電壓45.3最高系統電壓1000最佳操作電流5.36額定工作溫度（℃）-40oCto+85oC外形尺寸（mm）單晶體126×125毫米（5英寸)1245×635重量（kg）14.72）光伏并網逆變器對于逆變器的選型，應注意以下幾個方面的指標比較：(1)可靠性和可恢復性：逆變器應具有一定的抗干擾能力、環境適應能力、瞬時過載能力及各種保護功能，如：故障情況下，逆變器必須自動從主網解列。(2)逆變器輸出效率：大功率逆變器在滿載時，效率必須在90％或95％以上。中小功率的逆變器在滿載時，效率必須在85％或90％以上，在逆變器額定功率10％的情況下，也要保證90％(大功率逆變器)以上的轉換效率。(3)逆變器輸出波形：為使光伏陣列所產生的直流電源逆變后向公共電網并網供電，就必須對逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位等與公共電網一致，實現向電網無擾動平滑供電。輸出電流波形良好，波形畸變以及頻率波動低于門檻值。(4)逆變器輸入直流電壓的范圍：要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽能光伏電池的端電壓隨負載和日照強度的變化范圍比較大。就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內正常工作，并保證交流輸出電壓穩定。逆變器主要技術指標還有：額定容量，輸出功率因數，額定輸入電壓、電流，電壓調整率，負載調整率，諧波因數，總諧波畸變率，畸變因數，峰值子數等。本項目采及艾默生SmartShineTM系列光伏并網逆變器采用模塊化設計和先進的智能休眠技術，并選用業界高效率功率開關器件-COOLMOS，配合兩級變換、三電平控制技術，DSP控制技術，模塊冗余備份和熱插拔等，并采用了高功率密度和系統集成設計。產品具有更高效率、寬范圍電壓輸入、高質量電能輸出、高可靠性和快速便捷維護等諸多優點。寬電壓輸入范圍為300-850V,能在300－450V低壓部分繼續發電，也就是早晚及陰天時能比普通逆變器多發電。一般逆變器450V以上才開始工作，假設平均每天在300－450V之間艾默生逆變器能多發電5分鐘智能休眠技術，適應光照變化，始終保持動態高效率運行。根據實驗數據，采用智能化休眠技術的逆變器能比傳統工作方式提高效率0.47%。3．先進的兩級變換、三電平控制和DSP控制技術。系統根據功率器件的最新進展，選用COOLMOS器件，并采用先進拓樸設計，確保更寬輸入電壓和標準電壓輸出，高質量電能輸出以及系統精確控制。4.模塊化結構,可靠性高：一個甚至多個模塊出現故障，系統仍可繼續向電網提供電能。5.模塊化維護及在線熱插拔：模塊更換時間小于10分鐘，無需專業技術人員。6.輸出電壓380/400/415Vac，50Hz，無需隔離變壓器，即可直接與380VAC交流電網匹配。逆變器內部集成交流配電單元，無需額外配置交流配電柜，直接接入普通雙繞組變壓器即可（無需雙分裂變壓器），降低系統造價。7.高功率密度和一體化系統設計，提高效率，尺寸為：1200*2120*1000與同容量逆變器相比，可節省50%的占地空間。本項目用逆變器主要技術參數列于表3-4。3-4設備規范:序號名稱規格型號1逆變器設備TG135600v2逆變器設備TG42600v3逆變器設備TG26600v4匯流箱（智能）Smart-stringbox24路表3-5逆變器設備參數：序號規格型號額定直流輸入功率額定直流輸入電流額定交流輸出功率額定交流輸出電流額定交流輸出電壓效率歐洲效率重量1TG135107.1KW304.5A102.5KW148A400v96.4%95.1%953kg2TG4234.4KW97.4A32.8KW47.3A400v96.1%94.8%450kg3TG2621.1KW60.6A20KW28.9A400v95.9%94.5%3403.3系統保護由于太陽能光伏發電容量較大，接入系統電壓等級較低，且不提供短路電流，建議僅在系統側配置相應的保護（熔斷器）設備快速切除故障即可。

第四章工程地點條件本工程光伏電站站址位于河南省中部，東經113°49′，北緯34°03′。1、許繼風電產業園系統構成許繼風電產業園可利用廠房屋頂面積為33100平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件14280塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。14280塊電池組件，其功率為714kWp。整個系統共有7個方陣組成，共有77個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、7臺100kW并網逆變器以及7臺100kW交直流防雷配電柜組成。2、許昌電氣工程學院系統構成許昌電氣工程學院可利用廠房屋頂面積為25000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件10200塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。10200塊電池組件，其功率為510kWp。整個系統共有5個方陣組成，共有55個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、5臺100kW并網逆變器以及5臺100kW交直流防雷配電柜組成。3、溫州電氣園系統構成溫州電氣園可利用廠房屋頂面積為8500平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件4080塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。4080塊電池組件，其功率為204kWp。整個系統共有2個方陣組成，共有22個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、2臺100kW并網逆變器以及2臺100kW交直流防雷配電柜組成。4、中原電氣谷創業園中原電氣谷創業園可利用廠房屋頂面積為40800平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件14280塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。14280塊電池組件，其功率為714kWp。整個系統共有7個方陣組成，共有77個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、7臺100kW并網逆變器以及7臺100kW交直流防雷配電柜組成。5、許昌卷煙廠易地技改項目廠房許昌卷煙廠易地技改項目廠房可利用廠房屋頂面積為150000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件71400塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。71400塊電池組件，其功率為3570kWp。整個系統共有35個方陣組成，共有385個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、35臺100kW并網逆變器以及35臺100kW交直流防雷配電柜組成。6、許昌煙機公司易地技改項目廠房許昌卷煙廠易地技改項目廠房屋頂面積為71708平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件28560塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。28560塊電池組件，其功率為1428kWp。整個系統共有14個方陣組成，共有154個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、14臺100kW并網逆變器以及14臺100kW交直流防雷配電柜組成。7、風電結構件廠房風電結構件廠房屋頂面積為34000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件14280塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。14280塊電池組件，其功率為714kWp。整個系統共有7個方陣組成，共有77個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、7臺100kW并網逆變器以及7臺100kW交直流防雷配電柜組成。8、智能電網產業園廠房智能電網產業園廠房屋頂面積為32000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件14280塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。14280塊電池組件，其功率為714kWp。整個系統共有7個方陣組成，共有77個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、7臺100kW并網逆變器以及7臺100kW交直流防雷配電柜組成。9、廣東廣晟電子信息產業園標準廠房廣東廣晟電子信息產業園標準廠房屋頂面積為250000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件122400塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。122400塊電池組件，其功率為6120kWp。整個系統共有60個方陣組成，共有660個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、60臺100kW并網逆變器以及60臺100kW交直流防雷配電柜組成。10、許昌遠東傳動軸股份公司許昌遠東傳動軸股份公司屋頂面積為50000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件20400塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。20400塊電池組件，其功率為1020kWp。整個系統共有10個方陣組成，共有110個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、10臺100kW并網逆變器以及10臺100kW交直流防雷配電柜組成。11、許昌縣通寶投資擔保公司許昌縣通寶投資擔保公司屋頂面積為42900平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件20400塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。20400塊電池組件，其功率為1020kWp。整個系統共有10個方陣組成，共有110個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、10臺100kW并網逆變器以及10臺100kW交直流防雷配電柜組成。12、河南鈞鼎實業公司標準廠房河南鈞鼎實業公司標準廠房屋頂面積為35000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件14280塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。14280塊電池組件，其功率為714kWp。整個系統共有7個方陣組成，共有77個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、7臺100kW并網逆變器以及7臺100kW交直流防雷配電柜組成。13、河南瑞真美發制品公司標準廠房河南瑞真美發制品公司標準廠房屋頂面積為25000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件10200塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。10200塊電池組件，其功率為510kWp。整個系統共有5個方陣組成，共有55個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、5臺100kW并網逆變器以及5臺100kW交直流防雷配電柜組成。14、河南華麗紙業包裝公司標準廠房河南華麗紙業包裝公司標準廠房屋頂面積為80000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件28560塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。28560塊電池組件，其功率為1428kWp。整個系統共有14個方陣組成，共有154個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、14臺100kW并網逆變器以及14臺100kW交直流防雷配電柜組成。15、河南瑞貝卡發制品公司標準廠房河南瑞貝卡發制品公司標準廠房屋頂面積為31000平方米，設計安裝ZKX-195D-24太陽能電池組件14280塊。每12件串聯組成一支路單元，每2個支路組成一個組，85個組組成一個方陣。單個方陣由2040個電池組件、11個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、1臺100kW并網逆變器以及1臺100kW交直流防雷配電柜組成。14280塊電池組件，其功率為714kWp。整個系統共有7個方陣組成，共有77個太陽能光伏直流防雷匯流箱（每16組光伏串列連接1個匯流箱）、7臺100kW并網逆變器以及7臺100kW交直流防雷配電柜組成。

第五章工程設想5.1電站總平面規劃布置5.1.1工程地點概況本工程場址位于許昌新區上面，利用園區內上面屋頂大片空閑區。5.1.2建場地區交通運輸項目太陽能光伏發電預選址地點位于許昌市區，汽車、火車交通便利。5.1.3電站整體布置設想1）概述工程場址位于許昌市，利用豐富的日照資源和空置的屋頂建設光伏電場。工程擬敷設薄膜電池400000塊，安裝總容量為20MWp；同時擬建設包括35kV升壓系統。2）設計原則（1）太陽電池方陣排列布置需要考慮地形，地貌的因素，要與當地自然環境有機的結合。同時設計要規范，并兼顧光伏電站的景觀效果，在整個方陣場設計中盡量節約用地。（2）盡量保證南北向每一列組件在同一條軸線上，使太陽電池組件布置整齊，規范，美觀，接受太陽能幅照的效果最好，土地利用更緊湊，節約。（3）每兩列組件之間的間距設置必須保證在太陽高度角最低的冬至日時，所有組件仍有6小時以上的日照時間。3）安裝方式設計A、屋面支架方式；（1）屋頂處理：保證電池組件的安裝穩定和施工需要，參照建筑物的結構做固定支架和方案，需要重點考慮建筑物的承重（附加承載大于200（2）支架施工：按照設計圖紙做好鋼結構的固定，并考慮施工操作和后期保養維護的方便性和可行性。（3）組件安裝：按照組件安裝要求使用指定的安裝夾具，按照電氣設計方案排列。因為是屋頂工程，采用平行屋頂鋪設，距離屋頂需要大于200mm間隙用于通風散熱，故直流電氣連接需要與組件安裝同步進行，減少最后電氣連接的施工難度。(4）太陽能光伏電池陣列布置單支架方陣面組件排列：橫向4排并列，每排18塊組件，每個支架上安裝72塊組件，即包含4路串聯的光伏組件，參見圖5-1~3。圖5-1單支架方陣組件排列圖5-2平鋪屋頂方陣組件排列圖5-3單支架方陣組件排列B、傾角屋面安裝方式；（1）選用U型固定座傳過彩瓦保溫層與主結構用鉆尾釘連接（2）U型固定座下用耐候膠墊做防水（3）“C”型鋼軌道與U型固定座連接，電池組件橫向排列。（4）電池組件用專業壓件固定，螺栓采用不銹鋼材質。（5）太陽能光伏電池陣列布置方陣面組件排列：根據屋頂長寬，橫向每排并列，每排布置相應的的組件，參見圖5-4~6。圖5-4傾角屋面組件安裝圖圖5-5傾角屋面組件排列圖5-6傾角屋面組件排列A、平鋪屋面安裝方式；（參考附件方式）（1）支架支腳底部與樓板用耐候膠粘結（2）用150*120*1000mm條形水泥塊壓載（3）太陽能光伏電池陣列布置方陣面組件排列：每套支架5塊組件，詳見圖5-7~9圖5-7平鋪屋面組件排列圖5-8平鋪屋面組件安裝圖圖5-9平鋪屋面組件安裝圖5.2太陽能光伏電池發電量估算并網光伏發電系統的發電量，與當地的太陽輻射能量、太陽電池組件的總功率、系統的總效率等因素有關。根據太陽輻射量、溫度等氣象資料以及地理位置信息等資料，求出系統的年總發電量。這里根據提供的有關氣象資料，計算20MWp并網光伏發電系統的年總發電量。氣象資料由許昌氣象站提供的氣象要素表11。傾斜面光伏陣列表面的太陽輻射量：對于以某一傾角固定式安裝的光伏陣列，所接受到的太陽輻射能與傾斜的角度有關。有多種方法可以進行傾斜面太陽輻射的計算，其中較為簡便的計算日輻射量的公式如下：R=S×[sin(-)/sin]+D式中：R—傾斜方陣面上的太陽總輻射量D—散射輻射量S—水平面上的太陽直接輻射量—方陣傾角—中午時分的太陽高度角.在緯度為34°43′的鄭州，傾斜面的傾角等于35°時全年所接收到的太陽輻射能最大，比水平面的數值高約11%。并網光伏系統的效率定義并網光伏系統的效率指的是：系統實際輸送上網的交流發電量與組件標稱容量在沒有任何能量損失情況下理論上的發電量之比。標稱容量1kWp的組件，在接收到1kWh/㎡太陽輻射能時的理論發電量應為1kWh。20MKWp并網光伏發電系統理論發電量測算根據光伏電場場址和日照情況，建立的本工程太陽能光伏發電場上網電量的計算模型，并確定最終的上網電量。單位面積電池板水平布置時的年發電量g計算如下：kW?h/m2其中：Eq為多年平均年輻射總量4275MJ/m2，η為轉換效率，取薄膜電池組件轉換效率為7%。理論發電量是在理想情況下得出發電量計算，實際上網電量受較多因素影響，估算難度較大。上述方案理論年發電量見表5-1。

表5-1薄膜光伏電池理論發電量項目名稱：薄膜光伏電池理論年發電量安裝電池板面積m2316000標準直流輸出功率MWp0.35理論發電量kW?h28406000上網電量估算在光伏電場理論年發電量的基礎上，考慮電池板安裝傾角、方位角、電池板面有效系數、太陽能發電系統年利用率、電池組件轉換效率、周圍障礙物遮光、逆變損失以及光伏電場線損、變壓器鐵損等因素都會對上網電量產生影響。在理論年發電量的基礎上，考慮各種因素修正后，估算出光伏電場的年上網電量。（1)考慮電池組件安裝傾角、方位角：根據各方案電池組件安裝傾角、方位角不同，結合懷來氣象站太陽輻射度資料統計及太陽輻射強度典型日變化曲線，計算出安裝傾角、方位角的影響系數為11%。（2)太陽能發電系統年利用率：初步考慮的可利用率為98.2%。（3)電池組件轉換效率：考慮到電池組件在25年經濟壽命會發生約15%轉換效率的衰減，以及運行過程中板面溫度、輸出電壓、板面污染會使其轉換效率達不到標準值，故在整個運行經濟壽命內電池組件轉換效率平均影響系數暫按0.83進行修正。（4)周圍障礙物遮光的影響：根據各個方案場址周圍建筑物布置位置，根據對各場址日照情況分析計算，得出各方案周圍障礙物遮光的影響情況，暫定為1。（5)逆變損失的影響：逆變器總體轉換效率廠家一般保證在92%以上。（6)光伏電場線損、變壓器鐵損：由于太陽能光伏電場內直流電纜長度較長，導致線損較大，根據場址布置方案，初步估算各方案線損、變壓器鐵損造成的電能損耗。上網電量修正系數見表5-2表5-2上網電量修正系數計算方法序號名稱系數備注1電池板安裝傾角、方位角1.112太陽能發電系統年利用率98.2%3電池組件轉換效率修正系數95%4周圍障礙物遮光修正系數1.05逆變器轉換效率92.0%6線損、變壓器鐵損修正系數0.967總的綜合修正系數0.915根據以上各項的估算修正，得出本工程的理論年發電量總的綜合修正系數。據此估算出光伏電場的年上網電量及標準功率年利用小時，詳見表5-3表5-3光伏電場年上網電量及標準功率年利用小時項目數量備注理論發電小時h1312理論發電量kW?h49.71總的修正系數0.915平均年上網電量kW?h45.5標準功率年利用小時數平均值h12005.3電氣系統設計方案太陽能光伏發電系統電氣部分包括：直流監測配電箱、并網逆變器、計量裝置及上網配電系統。太陽能通過光伏組件轉化為直流電力，通過直流監測配電箱匯集至并網型逆變器，將直流電能轉化為與電網同頻率、同相位的正弦波電流。本工程中發電功率為20MW，根據相關并網技術原則，直流逆變為380V交流后，通過升壓變壓器升壓并將電力輸送到電網。5.3.1逆變器選型對于逆變器的選型，應注意以下幾個方面的指標比較：(1)可靠性和可恢復性：逆變器應具有一定的抗干擾能力、環境適應能力、瞬時過載能力及各種保護功能，如：故障情況下，逆變器必須自動從主網解列。(2)逆變器輸出效率：大功率逆變器在滿載時，效率必須在90％或95％以上。中小功率的逆變器在滿載時，效率必須在85％或90％以上，在逆變器額定功率10％的情況下，也要保證90％(大功率逆變器)以上的轉換效率。(3)逆變器輸出波形：為使光伏陣列所產生的直流電源逆變后向公共電網并網供電，就必須對逆變器的輸出電壓波形、幅值及相位等與公共電網一致，實現向電網無擾動平滑供電。輸出電流波形良好，波形畸變以及頻率波動低于門檻值。(4)逆變器輸入直流電壓的范圍：要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍，由于太陽能光伏電池的端電壓隨負載和日照強度的變化范圍比較大。就要求逆變器在較大的直流輸入電壓范圍內正常工作，并保證交流輸出電壓穩定。逆變器主要技術指標還有：額定容量，輸出功率因數，額定輸入電壓、電流，電壓調整率，負載調整率，諧波因數，總諧波畸變率，畸變因數，峰值子數等。其主要技術參數列于表5-4、5-5、5-65-4設備規范:序號名稱規格型號1逆變器設備TG135600v2逆變器設備TG42600v3逆變器設備TG26600v4匯流箱（智能）Smart-stringbox24路表5-5逆變器設備參數：序號規格型號額定直流輸入功率額定直流輸入電流額定交流輸出功率額定交流輸出電流額定交流輸出電壓效率歐洲效率重量1TG135107.1KW304.5A102.5KW148A400v96.4%95.1%953kg2TG4234.4KW97.4A32.8KW47.3A400v96.1%94.8%450kg3TG2621.1KW60.6A20KW28.9A400v95.9%94.5%340kg表5-6匯流箱參數：序號規格型號額定直流輸入電流額定直流輸出電流額定交流輸出電流額定電壓（DC）重量備注1CS-SP(A)-24-600V8A/路192A148A800v24Kg智能、防雷功能5.3.2計算機監控系統升壓站設置計算機監控系統一套，全面監控升壓站運行情況。監控系統采集高壓側的三相電流、電壓、功率、開關狀態以及升壓變的鐵芯溫度、線圈溫度等信息，控制升壓變高壓開關、電容器開關、35kV出線并網開關的投退。采集各支路的發電量。監控系統通過群控器實現多路逆變器的并列運行。群控器控制多臺逆變器的投入與退出，具備同步并網能力，具有均分逆變器負載功能，可降低逆變器低負載時的損耗，并延長逆變器的使用壽命。監控系統通過群控器采集各臺逆變器的運行情況。監控系統將所有重要信息遠傳至相關部門。5.3.3保護干式升壓變設置高溫報警和超溫跳閘保護，動作后跳高低壓側開關。升壓變高壓開關柜上裝設測控保護裝置。設過電流保護、零序過電流保護、方向保護。測控保護裝置將所有信息上傳至監控系統。出線并網開關柜上裝設測控保護裝置。設過電壓保護、低電壓保護、過頻率保護、欠頻率保護。測控保護裝置將所有信息上傳至監控系統。電容器開關柜上裝設測控保護裝置。設過電流保護、零序過電流保護、過電壓保護、低電壓保護、差壓保護。測控保護裝置將所有信息上傳至監控系統。升壓變低壓開關柜上裝設測控保護裝置。設過電流保護、零序過電流保護、方向保護。低壓進線開關具備過流脫扣功能。逆變器具備極性反接保護、短路保護、孤島效應保護、過熱保護、過載保護、接地保護等，裝置異常時自動脫離系統。

第六章環境保護環保法律法規依據1）本工程環境影響分析依據的環境保護主要法律法規有:《中華人民共和國環境保護法》（1989.12.26）；《中華人民共和國環境影響評價法》（2002.10）；《建設項目環境保護管理條例》（1998.11）。2）依據的主要環境保護標準有《污水綜合排放標準》（GB8978-96）二級標準；《環境空氣質量標準》（GB3095-1996）二級標準；《城市區域環境噪聲標準》（GB3096-93）1類標準；《建筑施工場界噪聲限值》（GB12523-90）。環境現狀河南省許昌市，許昌市位于河南省中部，北距鄭州80公里。東鄰周口市，西交平頂山市，南界漯河市。介于東經113°03′～114°190′、北緯33°16′～34°24′之間。全境總面積４９９６平方公里，境內75％的面積