整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發方案書河北建投新能源有限公司中泰新能源科技有限公司二〇二一年六月第一章綜合說明1.1概述1.1.1項目背景6月20日，國家能源局綜合司正式下發《關于報送整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》，擬在全國組織開展整縣（市、區）推進屋頂分布式光伏開發試點工作。并提出：（1）黨政機關建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于50%；（2）學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于40%；（3）工商業廠房屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于30%；農村居民屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于20%。要求試點縣（市、區）政府牽頭，會同電網企業和相關投資企業，開展試點方案編制工作。各省能源主管部門在各縣試點方案基礎上匯總編制本省試點方案。試點方案應按照“宜建盡建”的原則，合理確定建設規模、運行模式、進度安排、接網消納、運營維護、收益分配、政策支持和保障措施等相關內容。各省（自治區、直轄市）能源主管部門要高度重視、開拓思路，抓緊組織試點方案編制工作，并于7月15日前報送我局。我局將及時統計公布試點方案，并加大協調支持力度，保障試點方案順利實施。此前，已經有部分實現縣成立分布式光伏專班，暫停境內分布式光伏項目的開發，開展統一規劃、實施。1.1.2項目必要性和意義我國建筑屋頂資源豐富、分布廣泛，開發建設屋頂分布式光伏潛力巨大。開展整縣(市、區)推進屋頂分布式光伏建設，有利于整合資源實現集約開發，有利于削減電力尖峰負荷，有利于節約優化配電網投資，有利于引導居民綠色能源消費，是實現“碳達峰、碳中和”與鄉村振興兩大國家重大戰略的重要措施。為加快推進屋頂分布式光伏發展，擬在全國細織開展整縣(市、區)推進屋頂分布式光伏開發試點工作，利用地方優勢建設大型片區的分布式新能源項目可以有效利用閑置屋頂資源，充分利用自然資源，向用戶供給大量的清潔能源并提升能源利用效率，有利于促進能源結構向低碳化、清潔化轉變，降低對煤炭、石油等能源的依賴和消耗；有利于減少二氧化碳的排放，為當地提高應對氣候變化的能力，為減緩氣候變暖做出貢獻。1.2太陽能資源由全國太陽能資源分布圖可知，該場區太陽能資源較豐富區。同時，推算項目區域水平面年總輻射量為5339.95MJ/m2，位于年輻射量為5040MJ/m2~6300MJ/m2之間。根據《太陽能資源評估方法》（QX/T89-2008），該場區屬于太陽能資源很豐富帶，太陽能輻射等級為二類地區。1.2.1我國太陽能資源我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數地區年平均日輻射量在4kWh/m2天以上，與同緯度的其它國家相比，和美國類似，比歐洲、日本優越得多。I、II、III類地區約占全國總面積的2/3以上，年太陽輻射總量高于5000MJ/m2，年日照時數大于2000h，具有利用太陽能的良好條件。太陽能資源是以太陽總輻射量表示的，一個國家或一個地區的太陽總輻射量主要取決所處緯度、海拔高度和天空的云量。根據《太陽能資源評估方法》（QX/T00389-2008），太陽能資源豐富程度等級劃帶分布如下圖1.2-1及表1.2-1。圖1.2-1中國水平面太陽輻射分布圖表1.2-1中國水平面太陽輻射等級劃分表等級資源帶號年總輻射量（MJ/m2）年總輻射量（kWh/m2）平均日輻射量（kWh/m2/day）最豐富帶I≥6300≥1750≥4.8很豐富帶II5040–63001400–17503.8–4.8較豐富帶III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.9從大興安嶺南麓向西南穿過河套，向南沿青藏高原東側直至西藏南部，形成一條等值線。此線以西為太陽能日照豐富地區，年日照時≥3000小時，這是這些地區位處內陸，全年氣候干旱、云量稀少所致。按照全國太陽能日照資源分為：最豐富帶（≥3000小時/年）、很豐富帶（2400-3000小時/年）、較豐富帶（1600-2400小時/年）和一般帶（≤1600小時/年）4個區域。我國全年日照時數分布圖如圖1.2-2所示：圖1.2-2我國全年日照時數分布圖根據氣象部門的調查測算：我國太陽能年總輻射量最大值在青藏高原，高達10100MJ/m2，最小值在四川盆地，僅3300MJ/m2。1.2.2氣象數據在光伏電站設計中，一般在未收集到氣象站輻射數據時，或者氣象站離項目站址的距離較遠，都會借助公共氣象數據庫（包括衛星觀測數據）或商業氣象（輻射）軟件包進行對比分析，本文主要借助該數據進行項目場址光資源分析。氣象NASA中的輻射數據默認的輻射量算法是插值算法。其基本原理是，以全球范圍內的8000多個觀測站數據作為基礎數據庫，當輸入任意一個站點經緯度時，軟件自動在以站點為中心1000km范圍內搜索觀測站，然后通過插值算法將參考氣象站數據折算成所需站點數據。該軟件可查取到距項目場址最近的2~3個有輻射觀測數據氣象站，采用國際能源署1992年公布的謝氏權值插值公式，擬合計算出一組項目場地的太陽輻照數據，該軟件廣泛應用于無輻射氣象站地區的太陽能資源評價。以巨鹿縣為例，坐標為北緯37°07'18"-37°25'32"，東經114°50'14"-115°12'50"，位于河北省中南部，邢臺市東部，位于古黃河、漳河沖積平原上。根據NASA數據可知當地基本輻照數據情況如下表。表1.2-2項目地區輻照數據情況表巨鹿縣全年總輻射量1551.25kWh/m2，從年內變化量來看，以夏季最大，冬季最小，總輻射比較大的月份分布在4、5、6、7月，其中6月最大，總輻射比較小的月份分布在11月、12月、1月，其中12月份最小。項目年平均輻射量按5587.5MJ/m2取值，根據《太陽能資源評估方法》（QX/T89-2008）中太陽能資源豐富程度的分級評估方法，該區域的太陽能資源豐富程度屬二類區，即“資源豐富區”（5040MJ/m2~6300MJ/m2），保證項目有較高的發電量和較好的開發前景。綜上所述，本項目場址太陽能資源豐富，日照時間長，年際變化基本趨勢穩定，最佳利用時間集中，具備開發建設太陽能光伏發電項目的資源條件。1.3項目地址概況位置境域巨鹿縣地處北緯37°07'18"-37°25'32"，東經114°50'14"-115°12'50"，位于河北省中南部，\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"邢臺市東部，位于\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"古黃河、\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"漳河沖積平原上。東與\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"南宮市、\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"廣宗縣相連，西與\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"隆堯、任澤區交界，南與\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"平鄉縣接壤，北與\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"寧晉、\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"新河縣毗鄰。縣域面積631平方公里。縣人民政府駐\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"巨鹿鎮，距省會石家莊105公里。氣候巨鹿縣地處中緯度歐亞大陸東緣，屬于暖溫帶大陸性季風氣候。太陽輻射的季節性變化顯著，地面的高低氣壓活動頻繁，四季分明，寒暑懸殊，雨量集中于夏秋季節。干濕期明顯，夏冬季長，春秋季短。春季長約55天，夏季長約105天，秋季長約60天，冬季長約145天。春季氣候相對干燥，降水量偏少，常有4、5偏北風或偏南風，4月份氣溫回升快;夏季，受海洋溫濕氣流影響，6、7、8三個月降水占全年降水量的63%-70%，天氣很潮濕；秋季，受蒙古高壓影響，晴朗少雨，溫度適中，氣候宜人，相對潮濕，深秋多東北風，有寒潮天氣發生;冬季，受西伯利亞冷高壓的影響，盛行西北風，氣候寒冷，天氣晴朗少云，降水相對較少。地勢地貌巨鹿縣地處河北省南部\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"太行山東麓，\t"/item/%E5%B7%A8%E9%B9%BF%E5%8E%BF/_blank"華北平原的邊緣。地勢平坦，海拔一般在65米。1.4項目地點項目建設地點：黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂、農村居民屋頂。1.5工程規模光伏電站的規模主要考慮所在地區的太陽能資源、土地開發利用規劃、電力系統需求情況、項目開發建設條件等因素。從地區太陽能資源分析，邢臺市太陽能資源豐富，日照時間長、輻射強度高、大氣透明度好。規劃全縣預計安裝220MW光伏系統，黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂，預計安裝20MW光伏系統，具體以每個屋頂面積及消納情況設計，以自發自用余電上網模式并網。農村居民屋頂，預計安裝200MW光伏系統，具體以每個屋頂面積及消納情況設計，以全額上網模式并網。綜合周邊電網情況，本工程分布式發電項目按照380V接入，最終接入系統方案以接入系統審查意見為準。1.6結論綜上所述，建成投運后，通過開發當地太陽能資源，不僅可以滿足電力負荷需求，為當地電網提供清潔電能，還可以推動當地各產業的蓬勃發展，增加當地稅收，增加當地人民就業和收入，吸納當地閑散勞動力，穩定社會治安，具有明顯的經濟和社會意義。建設本項目，符合國家能源產業政策，對優化區域能源結構、保護區域環境、拉動地方經濟、推進能源工業可持續發展具有重要作用。

合作模式創新合作模式。積極圍繞鄉村振興、園區建設等應用場景，結合“友朋”行動、“借光”計劃，拓寬思路、創新模式，廣泛與當地政府、屬地資源型企業加強交流互動，建立多方合作的良好模式，實現共享發展。聚焦公司發展新方向，推動實現既定戰略目標。創新發展思路，加緊“三新”產業布局，以經濟效益為中心，以合作開發為契機，以提升國家電投能源行業“三商”品牌為目的，全面促進新能源再上臺階，全力推進綜合智慧能源項目建設及投產，大膽介入機場、高鐵站、冷鏈物流、醫院等具有穩定用能需求的應用場景，穩步推進智能充（換）電網、鄉村振興、儲能、氫能等項目。根據整縣推進政策，現將模式分為兩類，一類為黨政機關、地方政府、學校等公共資源組成的工商業屋頂投資模式，另一類為農村戶用屋頂資源投資模式。2.1黨政機關、地方政府、學校等公共資源組成的工商業屋頂投資模式2.1.1工作分配（一）、由政府牽頭組織各個事業單位、政府單位統計各自可用屋頂面積，并配合企業出具并網所需要的證明材料。（二）、電力局配合電網接入及變壓器容量統計工作。（三）、由河北建投新能源有限公司進行投資，以黨政機關、地方政府、學校等公共資源的屋頂資源為媒介，以光伏發電收益作為投資回報，并結合為黨政機關、地方政府、學校等公共資源等電費打折的方式進行合作，為政府節省電費開支。（四）、以保定中泰新能源科技有限公司作為推廣主體，全面配合政府進行屋頂資源整合工作、提供光伏所必須的產品、安裝施工、后期運維等工作、負責與電力部門進行對接、并網、電費結算等工作。2.1.2合作主體政府+投資方+建設運維方的合作模式政府：由黨政機關、地方政府、學校等公共資源等組成的屋頂資源提供方投資方：河北建投新能源有限公司建設運維方：保定中泰新能源科技有限公司2.1.3合作模式（一）、黨政機關、地方政府、學校等公共資源等機構提供屋頂資源，以屋頂資源為媒介，根據安裝容量及消納能力，以電費打折的方式合作，以每月節省的電費支出作為為政府帶來的財政收入。（二）、以河北建投新能源有限公司為投資主體，與政府簽署合作模式，并按協議每月支付電費打折帶來的收益。（三）、保定中泰新能源科技有限公司進行設備的采購、安裝、并網、運維的合作模式，保證電站穩定運行，保障發電收益。2.2農村戶用屋頂資源投資模式2.2.1屋頂租賃模式（一）、由村支部統一調，調動人員配合企業完成農村戶用可用屋頂的統計工作（二）、由河北建投新能源有限公司進行投資（三）、由保定中泰新能源科技有限進行屋頂資源開發、建設、運維等工作2.2.2屋頂租賃收益分配（一）、每戶可根據安裝太陽能電池板的數量，按20/塊/年的收益標準計算收益，可連續收益20年。（二）、除去每年給農戶的租金，剩余資金歸河北建投新能源有限公司的投資收益。（三）、保定中泰負責20年的運維工作，并獲得所需的運維費用。2.2.3屋頂融資貸款模式（一）、以農戶名義貸款，以發電收益為基礎，每月按時償還所需的光伏貸款，貸款期限為十年，十年內可得5元/塊/年，十年后電站歸農戶所有。（二）、由河北建投新能源有限公司負責提供貸款渠道，并為農戶擔保（三）、保定中泰新能源科技有限公司保證戶用項目順利并網，并負責后期的運維工作，保證發電量，保障發電收益。

第三章總體方案設計3.1分布式光伏發電總體設計方案本方案以黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂可安裝光伏系統100kW為例，具體以每個屋頂面積及消納情況設計。以自發自用余電上網模式并網。以農村居民屋頂可安裝光伏系統30kW為例，具體以每個屋頂面積及消納情況設計。分布式光伏發電設計符合下述原則：1、根據實際地理情況科學合理選擇光伏組件、逆變器；2、系統的可靠性、安全性高，自動化程度高；3、具備組件故障自動識別能力，提高系統維護效率。2.2.1黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂方案設計案例：100kW光伏系統每個發電單元的接線系統分為直流系統和交流系統。其中直流系統是指光伏組件與逆變器輸入直流側所構成的系統。交流系統是指逆變器輸出交流側與匯流箱、低壓開關柜構成的系統。屋頂共排布188塊535Wp單晶硅組件合計容量100.58kW以18塊/16塊組件為一個組串接入1臺100kW逆變器，接入1臺100kW配電柜，接入一臺變壓器的低壓側。2.2.2普通農村居民屋頂方案設計案例：30kW光伏系統每個發電單元的接線系統分為直流系統和交流系統。其中直流系統是指光伏組件與逆變器輸入直流側所構成的系統；交流系統是指逆變器輸出交流側與箱變構成的系統。30kW系統中組件每塊容量535Wp，共56塊組件。以18塊/19塊組件為一個組串，接入30kW逆變器；接入1臺30kW配電箱，接入變壓器的低壓側。2.2.3移民新村集中安置點屋頂方案設計案例：4.5MW光伏系統每個發電單元的接線系統分為直流系統和交流系統。其中直流系統是指光伏組件與逆變器輸入直流側所構成的系統；交流系統是指逆變器輸出交流側與箱變構成的系統。4.5MW系統中組件每塊容量535Wp，共8424塊組件。單間房頂可安裝8塊組件，串聯為1個組串回路，接入4kW逆變器；兩間房頂可安裝16塊組件，串聯為1個組串回路，接入8kW逆變器；三間房頂可安裝24塊組件，串聯為2個組串回路，接入12kW逆變器以此類推。逆變器進入交流匯流箱，匯流接入10kV變壓器低壓側。3.2光伏組件選型太陽能電池組件在2016年出貨量前十的品牌產品中選用，要求光伏組件轉換效率不低于17.1%、首年系統效率不低于81%、功率衰減保證值不低于25年、通過CE、TUVRheinland、UL、鑒衡CGC等相關國內外認證，并符合IEC61215、IEC61730等國家強制性標準要求。根據光伏組件特性和國家標準，單晶硅光伏組件首年功率衰減不高于3%，后續逐年衰減不高于0.7%，25年光伏組件功率衰減不高于20%。本項目選用535Wp單晶硅組件。表2.3.1組件性能參數表3.3逆變器選型逆變單元采用組串式逆變器。逆變器的選型主要遵照以下幾個原則：1）性能可靠，效率高光伏發電系統目前的發電成本較高，如果在發電過程中逆變器自身消耗能量過多或逆變失效，必然導致總發電量的損失和系統經濟性下降，因此要求逆變器可靠、效率高。2）直流輸入電壓有較寬的適應范圍光伏電池的端電壓隨負載和日照強度而變化，這就要求逆變電源必須在較大的直流輸入電壓范圍內保證正常工作，并保證交流輸出電壓穩定。3）具有完善的保護功能并網逆變器應具有交流過壓、欠壓保護，超頻、欠頻保護，高溫保護，交流及直流的過流保護、過壓保護，防孤島效應保護等功能。逆變器需具有孤島效應檢測功能，在檢測到電網失電后，立即停止向電網送電，當電網恢復供電時，持續檢測電網信號在一段時間直至完全正常后，才重新投入運行。防孤島效應需要同時從電站管理上配合來杜絕檢修人員傷亡事故的發生，當停電對設備和線路進行檢修時，必須先斷開并網逆變器。4）波形畸變小，功率因數高當大型光伏發電系統并網運行時，為避免對公共電網的電力污染，要求逆變電源輸出正弦波，電流波形必須與外電網一致，波形畸變小于5%，逆變器的交流輸出電流總諧波分量（THD）<3%，功率因數接近于1.0。5）具有完善的監控和數據采集接口逆變器應具有多種通訊接口進行數據采集并發送到監控系統，其控制器還應有模擬輸入端口與外部傳感器相連，測量日照和溫度等數據，在運行過程中，需要實時采集交流電網的電壓信號，通過閉環控制，使得逆變器的交流輸出電流與電網電壓的相位保持一致。根據發電規模，逆變器采用4kW-110kW型智能逆變器，組串式逆變器詳細參數以每個光伏發電系統設計容量選型為準。3.4組件運行方式光伏發電系統設計中，光伏組件陣列的運行方式對發電系統接收到的太陽總輻射量有很大的影響，從而影響到光伏發電系統的發電能力。光伏組件的運行方式有固定式、單軸跟蹤、雙軸跟蹤等方式。經初步計算，水平單軸跟蹤方式，系統理論發電量可提高15%-25%（與固定式比較）；若采用斜單軸跟蹤方式，系統理論發電量可提高25%-30%（與固定式比較）；若采用雙軸跟蹤方式，系統理論發電量可提高30%-50%（與固定式比較）。然而實際工程中效率往往比理論值小，其原因有很多，例如：太陽能電池組件間的相互投射陰影，跟蹤支架運行難于同步等。根據已建工程調研數據，若采用斜單軸跟蹤方式，系統實際發電量可提高約18%，若采用雙軸跟蹤方式，系統實際發電量可提高約25%。在此條件下，以固定安裝式為基準，對100kWp光伏陣列采用三種運行方式比較如表2.5-1。圖2.5-1各種組件運行方式圖表2.5-4光伏系統運行方式對比表項目固定式斜單軸跟蹤式雙軸跟蹤式發電量（%）100118125占地面積（m2）125026002780直接投資增加百分比（%）100115124效益增加百分比（%）100103101運行維護工作量小有旋轉機構，工作量大有旋轉結構，工作量大支撐點多點支撐多點支撐單點支撐板面清洗布置集中，清洗方便布置分散，需逐個清洗，清晰量較大布置分散，需逐個清晰，清洗量大固定式初始投資較低，且支架系統基本免維護；自動跟蹤式雖然能增加一定的發電量，但目前初始投資相對較高，而且后期運行過程中需要一定的維護，運行費用相對較高。另外電池陣列的同步性對機電控制和機械傳動構件要求較高，自動跟蹤式缺乏在場址地區或相似特殊氣候環境下的實際應用的可靠性驗證，大規模應用的工程也相對較少。所以推薦使用固定支架安裝。綜合載荷校核分析結果，支架采用固定雙排支架順著屋面安裝，橫梁可采用C鋼41×41×2.0；斜梁可采用C鋼62×41×2.0。3.5光伏支架設計屋面分為彩鋼屋頂、瓦房、混凝土屋頂，停車場為車棚。（1）彩鋼瓦用于固定電池組件的支架均采用輕型鋁合金制作，將鋁合金支架按照屋面原有傾角固定在屋頂彩鋼瓦上，再將太陽能光伏組件固定在支架上(支架安裝方法有夾具固定和嵌入式固定等，能做到不破壞屋面原有結構、防水層和保溫層、不影響屋面排水、隔熱、通風等正常使用)。（2）瓦房采用鍍鋅鋼支架+掛鉤固定，在屋面上施工時，不破壞原屋面防水層及保溫層，以確保原結構的使用功能。（3）混泥土屋面采用混泥土支墩+鍍鋅鋼支架固定，通過支架調節光伏組件的朝向和傾角安裝。支墩作為支架的基礎。在屋面上施工時，不破壞原屋面防水層及保溫層，以確保原結構的使用功能。（4）停車場車棚采用基礎+鍍鋅鋼支架固定，通過支架調節光伏組件的朝向和傾角安裝。3.6建成效果圖3.6.1黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂光伏電站3.6.2農村居民屋頂光伏電站3.6.3車棚

第四章系統能效分析4.1系統效率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發電量之比。并網光伏發電系統的總效率由光伏方陣效率、直流輸電效率、交流并網效率等三部分組成。1）光伏方陣效率太陽能光伏電池陣列在1000W/m2的標準太陽輻射強度條件下，實際的輸出功率與標稱功率之比。光伏陣列在光電能量轉換與傳輸過程中的損失包括光伏組件因溫度影響產生的損失、組件表面灰塵遮擋損失、光伏組件匹配損失以及直流線路損失等。①光伏組件匹配損失各個光伏組件個體由于在生產過程中環境和工藝的原因，其輸出特性會有微小的差異，本階段該項損失按2.5%考慮。②光伏組件溫度影響由于半導體的特性，隨著晶體硅光伏組件溫度的升高，組件輸出功率會有所下降，下降值與環境溫度和電池組件的溫度特性有關。根據溫度氣象條件，粗估該項損失為4%。③光伏組件表面塵埃遮擋光伏組件周圍環境所產生的灰塵及雜物隨著空氣流動，會附著在電池組件的表面，影響其光電的轉換效率，降低其使用性能，甚至引起太陽能電池局部發熱而燒壞光伏組件。據研究，該項因素會對光伏組件的輸出功率產生約7%的影響。因此，需定期對光伏組件表面進行清洗。在每年雨季的時候，降雨沖刷能對電池組件表面起到自然清洗的作用；在旱季，為保證光伏組件的正常工作，需安排專人負責光伏組件的清洗，以減少灰、雜物對光伏組件發電的影響。另外，在建設場地做好綠化工作，加強組件表面的清潔管理，可將該項損失控制在5%以內。因此，本階段塵埃遮擋的相應效率取95%。④不可利用的太陽輻射損失：大型地面光伏項目中不可利用的太陽輻射損失主要是冬季半年（9月23日~3月21日）期間，其中以冬至日的損失最為嚴重，主要原因是光伏陣列的前后排之間發生的陰影遮擋。本項目通過合理計算組件安裝傾角和前后排間距，優化后不可利用的太陽輻射的造成的效率損失按照97%計算；⑤直流電纜損耗損失組串式方案僅有“組串到逆變器”一段直流環節，直流環節較短，因此直流線損相對較小，為0.5%，傳輸效率為99.5%；綜上所述，光伏陣列效率η1為：η1=97.5%×96%×95%×97%×99.5%=85.82%2）逆變器效率光伏電站中逆變器作為電站的控制器，將光伏板輸出的直流電逆變成可并網的交流電。逆變器的轉換效率高低直接影響電站的發電量。組串式方案的逆變器中國效率為98.40%。3）交流并網效率交流線損：交流線損部分，組串式具有“逆變器到箱變”交流環節，交流線纜相對多，交流線損相對較大，達到1%，傳輸效率為99%；系統故障及維護損耗損失：按照本次光伏電站設計選擇的設備以及運維技術，此部分效率按照97%計算。系統自耗電損失：組串式方案配電系統簡單，降低了配電開關損耗。同時，組串式方案采用自然散熱方式，幾乎不存在自耗電影響。BOOST電路也并非處于始終工作狀態。因此估算組串式方案該部分全年的效率為99.8%。綜合交流電纜和變壓器影響因素，交流并網能量損失η3=98.5%×97%×99.5%=95.07%4）系統的總效率等于上述各部分效率的乘積，即：η=η1×η2×η3=85.82%×98.40%×95.07%=81.28%5）系統發電量的衰減光伏組件的輸出功率在光照及常規大氣環境中使用會有衰減，根據本項目擬采用的多晶硅太陽電池組件性能，最大極限按系統25年輸出功率衰減20.0%計算。6）并網光伏系統發電量的測算結合系統總效率及太陽輻射數據，根據式1可以計算出每年的發電量和年均發電量，即：4.2發電量計算4.2.1全縣光伏電站全縣總裝機容量預計約為220MWp。根據計算結果，25年年均發電量約24931.10萬度，25年總發電量為623277.47萬度。首年利用小時數為1223.59小時，25年年平均利用小時數1133.23小時。年份光伏系統效率衰減年發電量（萬度/年）等效日照小時數（h）12.50%26918.961223.5923.10%26753.311216.0633.70%26587.651208.5344.30%26422.001201.0054.90%26256.341193.4765.50%26090.681185.9476.10%25925.031178.4186.70%25759.371170.8897.30%25593.721163.35107.90%25428.061155.82118.50%25262.411148.29129.10%25096.751140.76139.70%24931.101133.231410.30%24765.441125.701510.90%24599.791118.171611.50%24434.131110.641712.10%24268.481103.111812.70%24102.821095.581913.30%23937.171088.052013.90%23771.511080.522114.50%23605.861072.992215.10%23440.201065.462315.70%23274.551057.932416.30%23108.891050.402516.90%22943.241042.8725年總和623277.4728330.7925年平均24931.101133.234.2.2黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂光伏電站以100kW光伏系統為例。根據計算結果，25年年均發電量約11.33萬度，25年總發電量為283.31萬度。首年利用小時數為1223.59小時，25年年平均利用小時數1133.23小時。年份光伏系統效率衰減年發電量（度/年）等效日照小時數（h）12.50%122358.911223.5923.10%121605.931216.0633.70%120852.961208.5344.30%120099.981201.0054.90%119347.001193.4765.50%118594.021185.9476.10%117841.041178.4186.70%117088.071170.8897.30%116335.091163.35107.90%115582.111155.82118.50%114829.131148.29129.10%114076.151140.76139.70%113323.181133.231410.30%112570.201125.701510.90%111817.221118.171611.50%111064.241110.641712.10%110311.271103.111812.70%109558.291095.581913.30%108805.311088.052013.90%108052.331080.522114.50%107299.351072.992215.10%106546.381065.462315.70%105793.401057.932416.30%105040.421050.402516.90%104287.441042.8725年總和2833079.4228330.7925年平均113323.181133.234.2.農村居民屋頂光伏電站以30kW為例。根據計算結果，25年年均發電量約33996.95度，25年總發電量為849923.83度。首年利用小時數為1223.59小時，25年年平均利用小時數1133.23小時。年份光伏系統效率衰減年發電量（度/年）等效日照小時數（h）12.50%36707.671223.5923.10%36481.781216.0633.70%36255.891208.5344.30%36029.991201.0054.90%35804.101193.4765.50%35578.211185.9476.10%35352.311178.4186.70%35126.421170.8897.30%34900.531163.35107.90%34674.631155.82118.50%34448.741148.29129.10%34222.851140.76139.70%33996.951133.231410.30%33771.061125.701510.90%33545.171118.171611.50%33319.271110.641712.10%33093.381103.111812.70%32867.491095.581913.30%32641.591088.052013.90%32415.701080.522114.50%32189.811072.992215.10%31963.911065.462315.70%31738.021057.932416.30%31512.131050.402516.90%31286.231042.8725年總和849923.8328330.7925年平均33996.951133.234.3收益分析邢臺市脫硫煤標桿上網電價為：0.3644元/度戶用國家補貼為0.03元/度（20年）4.3.1黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂光伏電站收益按綜合電費0.52元/度計算，打85折，折后電價為0.442元/度以100kW為例：25年總收益=283.31萬度×（0.52-0.442）元/度=22.10萬元25年平均收益=22.10萬元/25年=8839.27元4.3.2農村居民屋頂光伏電站收益租賃模式：30kW系統共安裝56塊組件，每塊組件租金為20元/年，每年收益為1120元，25年總收益為28000元。貸款模式：30kW系統共安裝56塊組件，前十年每塊組件收益為5元/年，前十年每年收益為280元，后十五年收益為189683.35元，總收益為192483.35元。前十年總收益=5元/塊/年×56塊×10=2800元后十年總收益=334322.2度×（0.3644+0.03）元/度=131856.68元后五年總收益=158690.1度×0.3644元/度=57826.67元25年總收益=2800元+131856.68元+57826.67元=192483.35元4.4稅收和就業分析4.4.1黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂光伏電站稅收按綜合電費0.52元/度計算，打85折，折后電價為0.442元/度黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂，預計安裝20MW光伏系統：25年總稅收=56661.59萬度×0.442元/度×13%=3255.77萬元25年平均稅收=3255.77萬元/25年=130.23萬元4.4.2農村居民屋頂光伏電站稅收邢臺市脫硫煤標桿上網電價為：0.3644元/度戶用國家補貼為0.03元/度（20年）農村居民屋頂，預計安裝200MW光伏系統：25年總稅收=460822.49萬度×0.3944元/度×3%+105793.4萬度×0.3644元/度×3%=6608.985萬元25年平均稅收=6608.985萬元/25年=264.36萬元4.4.3增加就業分析年份直接就業人員間接就業人員配套產業人員（當地五金店、配件廠）二次運輸人員后期運維人員1150050050200/2150050050200/3////1004////1005////1006////1007////1008////1009////10010////1004.5節能減排計算4.5.1全縣光伏電站整個系統25年總發電623277.47萬度，每發一萬度電就可以替代3.1噸標準煤，這樣25年就節省了193.22萬噸標準煤，同時25年可以減排的有害氣體如下：總發電量（度）：6232774732.80煤的價格（元/噸）700.00節約標準煤(t):1932160.17節約效益（元）：1352512117.02減排二氧化碳（t）：4746737.88減排效益（元）：989694848.54減排二氧化硫（t）：31880.64減排效益（元）：40169609.88減排氮化物（t）：30141.70減排效益（元）：60283397.22減排粉塵（t）：18548.74減排效益（元）：10201805.68參數二氧化碳二氧化硫氮化物粉塵總體減排效益（元）：2452861778.33排放系數（/kg）2.60.0220.010.017單位減排效益（元）208.5126020005504.6結論分析4.6.1節能降耗分析本工程采用綠色能源-太陽能，并在設計中采用先進可行的節電、節水及節約原材料的措施，能源和資源利用合理，設計中嚴格貫徹節能、環保的指導思想，在技術方案、設備和材料選擇、建筑結構等方面，充分考慮了節能的要求。通過貫徹落實各項節能措施，本工程節能指標滿足國家有關規定的要求。項目建成后，整個系統25年總發電623277.47萬度，每發一萬度電就可以替代3.1噸標準煤，這樣25年就節省了193.22萬噸標準煤。相應每年可減少多種大氣污染物的排放，其中減少氮氧化物排放量30141.70噸，二氧化硫約31880.64噸，二氧化碳474.67萬噸。可見光伏電站建設對于當地的環境保護、減少大氣污染具有積極的作用，并有明顯的節能、環境和社會效益。可達到充分利用可再生能源、節約不可再生化石資源的目的，將大大減少對環境的污染，同時還可節約大量淡水資源，對改善大氣環境有積極的作用。本工程將是一個環保、低耗能、節約型的太陽能光伏發電項目，為實現“3060計劃”做貢獻。4.6.2社會穩定風險分析按照《國家發展改革委重大固定資產項目社會穩定風險評估暫行辦法》的要求，對照擬建項目社會穩定風險等級評判參考標準，本項目的初始風險等級為低風險等級。項目前期已經采取的和下一階段將采取的一系列風險防范措施，還會進一步降低以致消除可能存在的不利于社會穩定的風險可能性。根據各主要風險因素可能變化的預測結果，結合預期可能引發的風險事件、造成負面影響的程度等，綜合判斷項目落實風險防范、化解措施后本項目預期風險為社會穩定低風險等級。4.6.3建筑利用率項目建設利用閑置屋頂，開發建設光伏電站項目，在不改變土地用途的前提下，充分利用建筑的空余部分，使建筑與光伏發電科學、合理、高效的結合，提高了土地的綜合利用價值。項目的總體建設方案是合理、可行的，項目節能效益、經濟效益、環境效益和示范意義都非常突出，符合國家政策。4.6.4經濟分析按邢臺市脫硫標桿電價為0.3644元/kW·h，黨政機關、學校、醫院、村委會等按綜合電費0.52元/度計算，打85折，折后電價為0.442元/度。測算項目的各項財務指標，黨政機關、學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂以100kW為例，25年總收益為22.10萬元，25年平均收益為8839.27元；農村居民屋頂光伏電站兩種模式，一租賃模式：30kW系統，每年收益為1120元，25年總收益為28000元，二貸款模式：30kW系統，前十年每年收益為280元，后十五年收益為189683.35元，總收益為192483.35元。每年有源源不斷的穩定收益，經濟效益明顯。4.6.5社會效益通過開發當地太陽能資源，不僅可以滿足電力負荷需求，為當地電網提供清潔電能，還可以推動當地各產業的蓬勃發展，增加當地稅收，25年共增加9864.76萬元，平均每年增加394.59萬元。增加當地人民就業和收入，吸納當地閑散勞動力，前兩年可增加2250人次就業，后期運維每年增加100人次就業，穩定社會治安，具有明顯的經濟和社會意義。

資源捐獻金企業承諾通過整縣（市、區）推進屋頂分布式光伏開發試點項目每建成1瓦光伏系統，企業給政府0.1元，合計為0.1元/瓦資源捐獻金。容量1W20MW200MW220MW資源捐獻金0.1元200萬元2000萬元2200萬元

第六章運行維護方案為滿足光伏陣列的維護和光伏組件的更換，在適當的位置預留檢修及維護通道。經過十幾年的實際運行情況分析表明，光伏系統的運行對維護的要求很低，基本不需要特別維護與維修。光伏系統中最可靠的是包含組件、直流接線盒（箱）以及直流線纜的光伏陣列，即使出現問題也多是旁路二極管或防逆流二極管。在光伏系統極少發生的故障中，光伏陣列的故障只占5%，更多的是逆變器的故障，占到53%，其他故障（保險絲、電表柜等）占10%。由于光伏系統對維護的要求不高，通過簡單的日常檢查及相應處理即能夠很好地保證光伏系統的良好運行。但是，由于光伏系統的運行與維護具有一定危險性，專業技術人員或經專業培訓的人員方可上崗。且在系統試運行階段之前應建立完整的運行與維護規程，建立嚴格的管理制度，備齊安全措施、各種檢修與巡查工具。6.1光伏陣列的運行維護光伏陣列是光伏系統中最穩定，最不容易出現故障的組成部分，但考慮到灰塵、鳥糞、塑料袋等雜物的遮擋可造成系統效率降低，進而影響系統的功率輸出，合理及時地維護非常有必要。由于秋冬季節一般風塵較大，所以在每年的秋冬季節，對組件進行定期的清洗，對保證系統的功率輸出非常有必要；對靠近地面、公路的光伏陣列，發現有灰塵需要及時清理。清理（洗）時用海綿蘸水擦拭或水龍頭沖洗即可，不能用硬物、刷子，不能用有可能腐蝕組件或電纜的溶液。每月至少安排人員作一次巡查，發現有明顯的異物（塑料袋、樹葉、紙屑、鳥糞等）在太陽能電池組件上，應及時將其清理掉。如果沒有自動數據采集設備，還需要每個月記錄發電的數據；對于帶有自動記錄設備的，需要每個月或定期了解數據情況，需要下載或轉存時及時操作。每半年對直流匯線盒（箱）進行一次巡檢，確定沒有蟲子、沒有潮氣等，檢查相關的保險絲；每半年需要檢查避雷裝置（防浪涌裝置等）是否動作，每次雷電之后也需要檢查；每半年檢查一次線纜，看是否有燒焦、絕緣破壞以及其他破壞（被老鼠咬等），電纜連接頭以及電纜固定點是否松動。每三到四年請專業技術人員重復一次試運行時的各項檢測。每次天氣異常時，都必須進行一次巡查，了解光伏系統受到的影響，及時處理。6.2逆變器的運行維護由于逆變器需要不停地動作，故障率最高，所以必須每天檢查逆變器是否有異常現象（噪音、溫度、轉換效率），如果有數據采集系統，可以掌握設備的轉換效率與溫度是否在合理的范圍，也至少每個星期現場檢查并記錄一次逆變器的噪音、溫度。檢查相關的空氣開關的閉合以及保險盒的保險絲是否熔斷。檢查逆變器的通風口是否有被堵住，附近是否有熱源，是否有漏水或其他液體到逆變器上，固定是否松動等。在溫度特別高的夏季，需要特別注意逆變器的散熱是否良好。6.3防雷系統與防雷器的使用與維護太陽能電池陣列的金屬支架及其它金屬構件均與避雷帶或防雷引下線做可靠連接，在交、直流配電箱內均安裝防雷保護裝置。設有專用保護接地線，所有電氣設備金屬外殼均做可靠接地，太陽能光伏并網發電接地系統與建筑物的接地系統采用聯合接地體。防雷系統在運行期間要進行必要的維護，每年在雷雨季節到來之前，進行一次全面檢測，在每次雷擊之后進行日常性維護。檢測外部防雷裝置的電氣連續性，若發現有脫焊、松動和銹蝕等，應進行相應的處理，特別是在斷接處或接地測試點處，應進行電氣連續性測量。檢查避雷針、避雷帶、桿塔和引下線的腐蝕情況及機械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。若有損傷，應及時修復；當銹蝕部位超過截面的三分之一時，應更換。測試接地裝置的接地電阻值，若測試值大于規定值，應檢查接地裝置和土壤條件，找出變化原因，采取有效的整改措施。檢測內部防雷裝置和設備（金屬外殼、機架）等電位連接的電氣連續性，若發現連接處松動或斷路，應及時修復。檢查各類浪涌保護器的運行情況：有無接觸不良、漏電流是否過大、發熱、絕緣是否良好、積塵是否過多等，出現故障，應及時排除。6.4結構安全定期檢查評估每年檢查一次太陽能電池方陣的鋼框架或金屬支架有無腐蝕，根據具體條件定期進行油漆。

第七章公司介紹河北建投新能源有限公司與中泰新能源科技有限公司聯合，共同推進整縣（市、區）推進屋頂分布式光伏開發試點項目。7.1