富临集团2MW屋顶并网项目(参考)

富临集团2MW屋顶并网项目
项目建议书
****光伏工程技术有限公司
二0一二年4月
目录
1概述 (4)
2建设的必要性 (6)
2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向 (6)
2.2 项目建设是我国改善生态、保护环境的需要 (7)
2.3 项目建设是履行《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》，扩大国际影
响的需要 (7)
2.4 项目建设是响应我国光伏产业发展规划，扩大内需，化危为机，使光伏产业得
到科学发展的必要举措 (8)
2.5 项目建设是进一步开展光伏太阳能发电研究，促进我国光伏事业科学、稳步发
展的具体措施和必由途径 (8)
2.6发挥减排效率,申请CDM（清洁能源机制） (9)
2.7 综述 (9)
3太阳能光伏电站预选方案总体设计 (10)
3.1太阳能光伏发电系统的分类及构成 (10)
3.2太阳能电池组件的选择 (11)
3.2.1 太阳能电池类型的选择 (11)
3.2.2 太阳能电池组件的选择 (12)
3.3太阳能电池阵列的安装设计 (15)
3.3.1 太阳能电池阵列的安装形式选择 (15)
3.3.2 电池阵列倾角的计算 (16)
3.4逆变器的选择 (17)
3.4.1 逆变器的技术指标 (17)
3.4.2 逆变器的选型 (18)
3.5系统设计方案 (19)
3.6年上网电量预测 (20)
3.6.1 太阳能光伏发电系统效率分析 (20)
3.6.2 年理论发电量计算 (20)
3.6.3 年上网发电量预测 (21)
4投资估算 (21)
5财务评价和社会效益分析 (24)
5.1概述 (24)
5.2项目总投资及资金筹措 (24)
5.2.1项目总投资 (24)
5.2.2资金筹措及使用 (25)
5.3总成本费用估算 (25)
5.4损益计算 (25)
5.4.1 发电收入 (25)
5.4.2 CDM碳减排收益 (26)
5.4.3 税金 (26)
5.4.4 利润 (26)
5.5财务效益评价 (27)
5.5.1 盈利能力分析 (27)
5.6社会效果分析 (31)
5.7综合评价 (31)
1概述
绵阳市位于四川盆地西北部，涪江中上游地带。

地理坐标为：东经103°45′～105°43′，北纬30°42′～33°03。

全市按地貌主要类型：山区占61%，丘陵区占20.4%，平坝区占18.6%，平均海拔700米。

绵阳工业基础坚实，产业体系完备。

是国家重要的电子信息科研生产基地，西部重要的汽车及零部件产业集聚区，现有长虹、九洲、攀长钢、新华等大中型骨干企业50 余家，东材科技、长虹、双马、湖山、利尔化学、富临运业等上市公司7 家，形成了以电子信息产业、汽车及零部件产业为主导，以冶金机械、材料、化工、食品等产业为支撑的完备现代工业体系。

国家级高新技术产业开发区、绵阳市经济技术开发区、绵阳科技城科教创业园区配套功能完善，具有较强的产业承载能力，承接产业转移空间广阔。

是国家西部大开发战略支持的重点城市，绵阳科技城享有19 项省级经济管理权限，国家、省给予绵阳灾后重建和发展振兴许多特殊政策，支持绵阳在“三网融合”相关产业发展上先行先试，世界500 强。

艾默生、飞利浦等先后落户绵阳。

打造电子信息外的第二个“千亿”工程，中国重汽，华晨汽车，四川汽车工业集团等整车生产和相关汽车零部件配套纷纷落户绵阳。

绵阳正加快建设绵阳科技城，军民融合发展道路越走越宽。

坚持科技城建设根基在军工、出路在发展，加快建成军民融合示
范地、科技创新策源地、创新人才汇聚地、科技成果集散地和高新产业集中地。

优化科技城“一城三区”总体布局，打造以科教创业园区、西南科技大学、教育园区及“三新城”为载体的科教创新区和以高新区、经开区为载体的两大产业功能区。

加快“三新城”建设，积极争取中物院重大专项，建设科学新城，加快建成世界一流的新能源研发生产基地
绵阳市地处中国东部季风区的四川盆地亚热带湿润季风气候区。

冬半年受偏北气流控制，气候干冷少雨；夏半年受偏南气流控制，气候炎热、多雨、潮湿。

由于市境内地势北高南低，高差悬殊大，地貌由山地向丘陵过渡，形成了较为独特的气候特点。

绵阳市气候四季分明，以冬季最长，为95～115天；春、夏季次，为81～91天和82～118天；秋季最短，为71～76天。

夏、秋雨水充沛，虽冬、春季时有干旱发生，但年平均空气相对湿度均在70%以上，因而终年湿润。

绵阳市一年中最热的七月平均气温为24.2～27.2℃，历年极端最高气温，除盐亭为39.5℃和梓潼为38.9℃外，其余各地在36.1～37.7℃之间。

虽有伏旱高温天气，却少酷暑。

一年中最冷的1月平均气温为3.9～6.2℃，绵阳城区历年极端最低气温为-4.5～-7.3℃。

绵阳市西部的王朗地区年均温2.5-2.9℃，七月平均温12.7℃，一月均温-6.1℃，极端低温-17.8℃，极端高温26.2℃，≥10℃的积温1056.5℃。

年降雨量859.9mm，降雨日数195天，集中在5、6、7月。

是全市最寒冷的地区。

极端最高气温：39.5℃（盐亭县），极端最低气温：-17.8℃（平武县王朗）。

绵阳市降水量比较充沛，全市年均降水量825．8～1417毫米。

其分布特点是：南北少，中部多；东边少而西边多。

全市24小时极端降雨量为334.7mm（北川县，2008）。

绵阳城区24小时极端降雨量为234.7mm（2001.9.18）。

全市区域性暴雨天气累计过程雨量最高值为614.3mm（北川县，2008）。

降水时空分布：年降水量显著偏少，尤其是主汛期，区域性暴雨少。

暴雨多发区的北川、安县全年降雨量800～900 mm，其余地区仅500～600 mm，较常年偏少2～3成。

就降水时间分布而言，冬季降水大部地区正常，春、夏、秋季降水持续偏少，旱情严重。

日照时数：年日照时数为868～1403小时，偏多2成左右。

季日照时数：冬季寡照，偏少2～4成；春、夏、秋日照时数大部地方偏多，其中3、7、10月偏多3～4成。

2 建设的必要性
2.1 开发利用太阳能资源，符合能源产业发展方向
根据我国《可再生能源中长期发展规划》，提出了未来15年可再生能源发展的目标：到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16％。

我国火电用煤占煤炭总消费量的53%，受资源、价格、环境等因素的影响，电力缺口难以继续采用建设燃煤电厂的办法填补。

同时我国能源需求大，增长速度快，能源净进口比例已经达到能源总消费量的10%，继续增加对进口能源的依赖将使我国的能源
安全面临巨大压力。

严峻的能源形势迫使我国电力能源结构亟待改变。

我国的《可再生能源十一五发展规划》正是为实现能源的战略转变而制定的。

目前中国政府已开始启动第十二个五年规划的研究编制工作。

中国决心对自身经济结构进行重大调整，为促进人与自然资源之间的和谐，树立经济、社会、生态三者空间均衡原则，把经济效益、社会效益，生态效益放在同等重要位置，加快形成节约能源资源和保护生态的增长方式和消费模式，切实扭转生态环境恶化的趋势。

火力发电站的排放物是污染物的重要来源，造成了巨大的环境压力。

本项目作为大型光伏发电站在燃料零消耗，温室气体零排放的情况下获得大量的能源，符合我国的《可再生能源十一五发展规划》和电力结构调整的方向，其必要性是明确而充分的。

2.2 项目建设是我国改善生态、保护环境的需要
在全球污染形势日趋严重、气候变暖和由此而引起的越来越频繁的灾害性天气已严重威胁到经济发展以至人类的生存。

环境状况已经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限，再不加大清洁能源和可再生能源的份额，我国的经济和社会发展就将被迫减速。

提高可再生能源利用率，尤其发展太阳能发电是改善生态、保护环境的有效途径。

太阳能光伏发电以其清洁、取之不竭、安全等显著优势，成为关注重点，使太阳能光伏发电在电力产业的发展中占有重要地位。

2.3 项目建设是履行《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》，扩大国际影响的需要
我国是《联合国气候变化框架公约》（1992）和《京都议定书》（1997）的签字国，为努力减缓温室气体排放的增长率，承担“共
同但有区别的责任”。

在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上，中国政府已核准《京都议定书》。

中国指出当前造成目前全球污染的排放物最大的大部分应该是由发达国家所造成，尽管如此，由于我国目前已是名列世界CO2排放量第一的国家，因而在环境保护方面受到来自发达国家较大的压力。

作为世界上最大的发展中国家和负责任的大国，中国将坚定不移地走节能减排，保护环境的可持续发展的道路。

2.4 项目建设是响应我国光伏产业发展规划，扩大内需，化危为机，使光伏产业得到科学发展的必要举措
在国际金融危机形势下，中央提出拉动内需、调整产业结构、大力发展可再生能源的政策给我国的光伏市场和光伏产业链的健康、可持续发展带来良好的机遇。

我国目前是光伏产品生产的世界第一大国，但产品主要依赖国际市场，而国内光伏产品应用尚在起步阶段。

在国际金融危机的阴影下，贸易保护主义抬头，我国在国外的光伏市场极度萎缩，使我国的光伏产业遇到了空前的市场困境。

为摆脱金融危机的阴影，中央及时提出拉动内需和给予政策和财政的大力扶持，主管部门制定了“光伏跃进计划”和“光伏发展计划”以及“金太阳示范工程”等政策性文件，使得光伏产业能够开拓国内市场，化危为机。

本项目的建设正是在这一系列扶持政策和我国光伏产业所获得的巨大发展的基础上应运而生，是执行光伏发展产业政策的有机组成部分，是我国光伏产业扩内需，促发展的具体体现。

2.5 项目建设是进一步开展光伏太阳能发电研究，促进我国光伏事业科学、稳步发展的具体措施和必由途径
目前我国虽已拥有成熟、可靠的光伏发电技术，但产品长期外销，在国内建设大型光伏发电站总体讲还是在起步阶段。

本项目的投资、筹建、设计、原材料生产、设备制造、施工安装、运
营单位的有效结合，能够通过工程积累经验、资料和数据，还要争取起到一定的示范作用，以推动大型光伏发电站建设的进一步发展，使我国的光伏事业得到科学、健康和可持续发展。

通过探讨目前的技术方案和可供参考的投融资方案，测算该项目发电成本，提出实施该项目所需要的政策支持，本项目的研究成果还将为我国的大规模太阳能光电开发利用提供基础数据，为国家出台相关政策提供参考数据，因此本项目的建设是非常有必要的。

2.6发挥减排效率,申请CDM（清洁能源机制）
我国是《联合国气候变化框架公约》（1992）和《京都议定书》（1997）的签字国，为努力减缓温室气体排放的增长率，承担“共同但有区别的责任”。

在2002年约翰内斯堡全球可持续发展峰会上，中国政府已核准《京都议定书》，中国将坚定不移地走可持续发展的道路。

CDM作为国际社会对全球气候变化的一项重要措施，一方面可以帮助发达国家以较低成本实现减排目标，另一方面也可以促进资金和技术向发展中国家进行实质性转让。

山西太原项目不但属于清洁能源，也属于议定书中规定的清洁机制的范围，能够获得减排义务的资助，随着项目建设和电力的发展，太阳能光伏发电装机容量可以不断扩大，如再争取到先进的技术或额外资金的支持，将大大降低太阳能光伏发电的投资压力，不但可以扩大山西环境保护的宣传力度，而且在资金上促进项目建设的实施，从而促进太阳能光伏产业更快的的发展。

2.7 综述
综上所述，该项目属我国鼓励类项目，对于优化能源战略、改善电源结构、提高企业知名度、节能减排、提高环境质量是非常有利的，因此本项目的建设是非常有必要的。

3 太阳能光伏电站预选方案总体设计
富临集团工业园并网光伏发电工程，装机容量计划2MW，推荐每采用分块发电、集中并网方案，将500KW设为1个发电子单元，2MW工程分为4个发电子单元。

3.1 太阳能光伏发电系统的分类及构成
按与电力系统关系分类，太阳能光伏发电系统主要分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。

并网太阳能光伏发电系统是与电网相连的光伏发电系统，一般分为集中式和分布式两种。

集中式并网电站一般容量较大，通常在几百千瓦到兆瓦级以上，而分散式并网系统一般容量较小，在几千瓦到几十千瓦。

本工程属于集中式大型并网光伏电站。

并网太阳能光伏发电系统不需要蓄电池，减少了蓄电池的投资与损耗，也间接减少了处理废IH蓄电池产生的污染，降低了系统运行成本，提高了系统运行和供电的稳定性，是太阳能发电发展的最合理和最经济的方向。

在集中式并网光伏电站中，太阳能通过太阳能电池组成的光伏阵列转换成直流电，经过三相逆变器(DC—AC)转换成三相交流电，再通过升压变压器转换成符合公共电网要求的交流电，并直接接入公共电网，供公共电网用电设备使用和远程调配。

本工程光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、逆变器及升压系统三大部分组成。

3.2 太阳能电池组件的选择
太阳能电池组件的选择应在技术成熟度高、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导太阳能电池组件类型。

根据电站所在地的太阳能状况和所选用的太阳能电池组件类型，计算光伏电站的年发电量，选择综合指标最佳的太阳能电池组件。

3.2.1 太阳能电池类型的选择
商用的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、碲化镉电池、铜铟硒电池等。

上述各类型电池主要性能如表3-2所示。

表3-2 光伏电池对比表
根据上表可知，晶硅类太阳能电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。

非晶硅薄膜太阳能电池尽管转化效率相对较低、占地面积较大，但其成本亦相较晶硅类太阳能电池低，且在弱光条件下性能好于晶硅类太阳能电池。

因此，其在兆瓦级太阳能光伏电站的应用中具备一定的竞争力。

而碲化镉、铜铟硒电池则由于原材料剧毒或原材料稀缺性，其规模化生产受到限制。

晶硅类电池又分为单晶硅电池组件和多晶硅电池组件。

两种组件最大的差别是单晶硅组件的光电转化效率略高于多晶硅组件，也就是相同功率的电池组件，单晶硅组件的面积小于多晶硅组件的面积。

两种电池组件的电性能、寿命等重要指标相差不大，执行的标准也相同，在工程实际应用过程中，无论单晶硅还是多晶硅电池都可以选用。

但单晶硅组件的价格比多晶硅组件的价格高10％左右。

结合本工程的特点：(1)由于电站建设的场址土地费用相对较低，而太阳能电池组件的造价在工程造价中的比重相对较高(约60％)，所以有必要降低太阳能电池组件价格以节省工程投资；(2)对于2MW光伏电站如果采用多晶硅太阳能电池组件，每峰瓦价格比采用单晶硅太阳能电池组件能节省造价10％左右。

非晶硅衰减比较严重，所以本工程拟采用多晶硅太阳能电池。

3.2.2 太阳能电池组件的选择
太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。

表征太阳能电池组件性能的各项参数为：标准测试条件下组件峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、组件效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。

太阳能电池组件的功率规格较多，从5Wp到280wp国内均有生产厂商生产，且产品应用也较为广泛。

由于本工程系统容量
为2MWp，组件用量大，占地面积广，组件安装量大，所以应优先选用单位面积容量大的电池组件，以减少占地面积，降低组件安装量，缩短工期。

通过市场调查，在目前技术成熟的大容量电池组件规格中，初选的电池组件容量为210Wp，230Wp、280wp，其各种技术参数比较见．表3.3。

表3-3 各种组件的技术参数及性能比较
(1)230Wp组件的最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压的综合指标较高。

(2)虽然采用280Wp组件组成1MWp子方阵使用的组件数量最少, 但280Wp组件工艺还不是十分成熟，工程应用不是很多。

所以最终选择230Wp组件。

综上所述本工程选用****-230Wp多晶硅电池组件，在工程实施时，应就电池板的抗风沙能力对厂家提出具体要求。

其各项性能指标如表3-5所示，****-230型组件的特性曲线，见图3-1。

表3-5 ****-230多晶硅电池组件性能指标
图3-1 230Wp多晶硅电池组件特性曲线
3.3 太阳能电池阵列的安装设计
3.3.1 太阳能电池阵列的安装形式选择
在光伏发电系统的设计中，光伏组件方阵的安装形式对系统接收到的太阳总辐射量有很大的影响，从而影响到光伏供电系统的发电能力。

光伏组件的安装方式有固定安装式和自动跟踪式两种型式。

自动跟踪系统包括单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。

单轴跟踪(东西方位角跟踪和极轴跟踪)系统以固定的倾角从东往西跟踪太阳的轨迹，双轴跟踪系统(全跟踪)可以随着太阳轨迹的季节性位置的变换而改变方位角和倾角。

对于自动跟踪式系统，其倾斜面上能最大程度的接收的太阳总辐射量，从而增加了发电量，但考虑：
(1)自动跟踪式系统自动化程度高，但其自动跟踪式系统缺乏在场址区特殊的气候环境下的实际应用的可靠性验证。

在沙尘天气时，其传动部件会发生沙尘颗粒侵入，增加了故障率，加大维护成本；
(2)自动跟踪式系统其逆变器多采用并联分散式布置，虽提高
一个发电单元的运行可靠性，但不便于集中控制，且相对固定式逆变器投资加大；
(3)自动跟踪式系统装置复杂，国内成熟的且有应用过高海拔、多风沙地区验证的产品很少，并且其初始成本较固定式安装高很多。

采用固定支架时，固定支架造价约为 1.5～2元／Wp，采用自动跟踪式支架时，跟踪系统造价为3元／Wp以上。

经比较可知，采用跟踪运行方式的单位电度投资要比固定安装方式低15％左右，但其占地相对较大，后期运行费用及维护费用较固定方式高。

采用跟踪系统产生的额外的发电量的效益，无法抵消安装跟踪装置所需要的综合成本，因此本工程光伏组件方阵推荐采用固定式安装。

3.3.2 电池阵列倾角的计算
电池阵列的安装倾角对光伏发电系统的效率影响较大，对于固定式电池列阵最佳倾角即光伏系统全年发电量最大时的倾角。

计算倾斜面上的太阳辐射量，通常采用Klein计算方法。

利用RETScreen软件，采用所选多年平均值的太阳辐射资料，计算不同角度倾斜面上各月日平均太阳辐射量，结果见表3-6所示。

表3-6 不同角度倾斜面上各月日平均太阳辐射量
从表3-6中可以得出各月太阳辐射变化趋势。

可以看出，当倾角设置在25°时，倾斜面接收到的全年太阳辐射总量差别微小，综合考虑太阳能电池组件抗风能力，选择倾角越小，电池组件抗风能力越强，阵列占用面积越小。

因此，综合该项目的特殊情况，在屋顶安装，屋顶有坡度，屋面非南北走向且0°与25°角的安装功率损失仅为5.8%等因素考虑，该项目采用屋顶平铺的安装方法。

3.4 逆变器的选择
3.4.1 逆变器的技术指标
对于逆变器的选型，主要以以下几个指标进行比较：
（1）逆变器输入直流电压的范围：要求直流输入电压有较宽的适庆范围，由于太阳能光伏电池的端电压随负载和日照强度的变化范围比较大。

就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内正常工作，并保证交流输出电压稳定。

（2）逆变器输出效率:大功率逆变器在满载时,效率必须在90%或95%以上.中小功率的逆变器在满载时,效率必须在85%或90%以上.即使在逆变器额定功率10%的情况下,也要保证90%(大功率逆变器)以上的转换效率。

(3)逆变器输出波形:为使光伏阵列所产生的直流电源逆变后向公共电网并网供电,就必须对逆变器的输出电压波形、幅值及相位等与公共电网一致，实现向电网无扰动平滑供电。

输出电流波形良好，波形畸变以及频率波动低于门槛值。

（4）可靠性和可恢复性：逆变器应具有一定的抗干扰能力、环境适应能力、瞬时过载能力及各种保护功能，如：故障情况下，
逆变器必须自动从主网解列。

逆变器主要技术指标还有：额定容量，输出功率因数，额定输入电压、电流，电压调整率，负载调整率，谐波因数，总谐波畸变率，畸变因数，峰值子数等。

3.4.2 逆变器的选型
通过对逆变器产品的考察,现对正泰250KW、500KW逆变器产品及SMA350KW、SMA500KW逆变器做技术参数比较：
表5-7 逆变器技术参数对比
由表5-7比较可以得出，随着额定交流输出功率的增大，逆变器效率及输出电流也增大。

另外，从工程运行及维护考虑，若选用单台容量小的逆变设备，则设备数量较多，会增加投资后期的维护工作量；在投资相同的条件下，应尽量选用容量大的逆变设备，可在一事实上程度上降低投资，并提高系统可靠性；但若是逆变器容量过大，则在一台逆变器发生故障时，发电系统损失发电量过大。

因此，选用容量为500KW的逆变器。

此本工程选用正泰的500KW逆变器，各项性能指标，见表5-8。

表5-8 SMA350 逆变器性能指标
3.5系统设计方案
工程总装机容量为2MWP，电池组件采用230WP多晶硅电池组件，电池组件均固定（采用0°平铺）在支架上。

2MWP太阳能电池阵列由4个500KWP子方阵组成，500KW子方阵由若干路太阳能电池组串并联而成。

每个500KW太阳能电池子方阵由太阳能电池组串、汇流设备、逆变设备及升压设备构成。

太阳能电池组件经日光照射后，形成低压直流电，电池组串并
联后的直流电采用电缆送至汇流箱，经汇流箱汇流后采用电缆引至逆变器室，。

500KW子方阵的逆变器室均布置在其中间部位。

箱式升压变电站与逆变器室相邻布置，升压变器（箱式升压变电站）升压后采用380V电缆并联后，分别接入380V母线，经380V线路送至电网点。

3.6 年上网电量预测
3.6.1 太阳能光伏发电系统效率分析
太阳能光伏发电系统效率包括：太阳能电池老化效率、交、直流低压系统损耗及其他设备老化效率、逆变器效率、变压器及电网损耗效率。

（1）太阳能电池老化效率η1：太阳能电池由于老化等因素的影响，使光伏系统运行期发电效率逐年衰减。

本工程中电池老化系统逐年按衰减0.70%计。

（2）系统老化综合效率η2：太阳能电池方阵组合的员失、尘埃遮挡、线路损耗及逆变器、变压器等电气设备老化，使系统效率降低，本工程损耗及老化综合效率取85%。

3.6.2 年理论发电量计算
标称容量为1KWp的组件，在接收到1KWH/m2太阳辐射量时的理论发电量为1KWh。

根据RETScreen软件所选最佳倾斜面(0°)上各月平均太阳总辐射量可得出本工程月及年日照峰值数，见表3-9。

表3-9 绵阳市月均年日照峰值数。