垃圾填埋厂10MW光伏电站可行性报告(共21页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上安庆市垃圾填埋厂10MW光伏并网电站应用示范项目可研报告 项目名称:安庆市垃圾填埋厂10MW光伏并网电站应用示范项目 编制单位: 专心-专注-专业目录一XXX公司简介XXX是一家专业从事太阳能光伏发电产品研发、生产与销售以及光伏发电系统集成和新能源投资的高新技术企业。公司承揽建筑光伏一体化(BIPV)施用工程、光伏并网发电工程和园区太阳能光伏照明,工程合同能源管理投资等;同时公司的产品主要包括光伏电源控制器、便携式光伏发电装置、太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能组件追日装置和太阳能手机充电器等。公司总部坐落在安徽省合肥市经济开发区,下设xxx、xxx两大子公司。目前固定
2、资产3.6亿元。2011年、2012年连续两年总产值突破2亿大关,年业务增长幅度超过30%,2013年总产值有望达到4亿元。公司现有员工120余名,其中本科及以上学历的占60%左右,包括1名博士后,3名博士和12名硕士。XXX立足于太阳能光伏发电关键技术,特别是BIPV技术的研究,坚持走自主创新、产学研联合发展的道路,与合肥工业大学和浙江大学建立了长期战略合作伙伴关系,从高校院所获得了强大的技术和人才支撑。公司已授牌建有“BIPV技术研发中心”和“合肥工业大学机电一体化研发基地”,并建成了安徽省首批BIPV示范工程。xx人始终“以质量求生存,以创新促发展”,将“诚信、勤勉、恒远”作为企业及员工
3、必须遵循的戒律,坚持“超越自我,追求卓越”的企业精神,以“光伏改变世界”作为企业愿景,立志发展成为我国光伏发电领域内具有较大规模和实力的行业领先企业,为提升我国新能源的开发和利用水平做出积极的努力。二 综合说明2.1项目概况本项目利用安庆市垃圾填埋场空地建设光伏发电站,综合利用废置的土地资源进行绿色能源开发,在德国美国等发达国家利用垃圾填埋场建设光伏电站较多,我国尚不多见,北京有个5MW垃圾填埋场光伏项目,在安徽尚属首例,对推动我省乃至我国利用废地建设绿色能源发展有积极重大的影响。(1)项目名称:10MW并网光伏发电示范项目(2)建设单位:XXX(3)建设规模:建设总容量10MW,一期准备2M
4、W,二期8MW(4)组件类型:多晶体硅光伏组件(5)关键电气设备:光伏发电并网逆变器。(6)光伏组件支撑系统:固定倾角式金属支架(7)选址:安徽省安庆市大观区小汪家冲南山冲,建设光伏电站,建设工程总面积约240亩,约合16万平方米。站区地理坐标:东经1165548,北纬303151。2.2 场址概况安庆市位于安徽省西南部,长江下游上段北岸,地理坐标为东经11546-11744、北纬2947-3l17。东、南隔江与东至、贵池、铜陵和江西省九江、湖口、彭泽等地相望;北、西绵亘大别山南脉,与霍山以及湖北省英山、蕲春、黄梅等地峰壑相通;东北与安徽省无为、庐江、舒城等坦途相接。经过多年发展水运交通变得四
5、通八达,安庆地处中纬度地带,位于江淮之间,全年气温冬寒夏热,春秋温和,四季分明,气候温和、雨量适中、春温多变、秋高气爽、梅雨显著、夏雨集中,属于暖温带向亚热带的过渡带气候类型,为亚热带湿润季风气候。2.3电站设备概况本可行性研究报告的编制满足初步设计深度要求,拟建的10兆瓦光伏并网发电示范项目的电站概况见下列特性表及系统简图:序号项目名称规格型号备注1总装机容量10MW2太阳能光伏组件多晶250W/块7固定支架镀锌角钢9低压干式变压器SCB10-1000/1011无功补偿装置4000kVar,10kV1210kV开关柜i-AY1-40.5系列13低压抽屉式开关柜MNS系列14逆变器500kW1
6、5直流汇流箱16路和4路16直流配电柜17直流屏FED18UPS10kVA19电度表屏20综合自动化系统21火灾报警系统表2-1 10MW太阳能光伏电站概况特性表图2-1 太阳能光伏电站系统简图三 太阳能资源和当地气象地理条件3.1我国太阳能资源分析地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。就全球而言,美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大,为世界太阳能资源最丰富地区。我国属太阳能资源丰富的国家之一,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。 项目所在地图3-1 我国太
7、阳能资源分布我国将图3-1中日照辐射强度超过9250MJ/m2的西藏西部地区以外的地区分为五类。一类地区 全年日照时数为32003300小时,年辐射量在75009250MJ/m2。相当于225285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。二类地区 全年日照时数为30003200小时,辐射量在58507500MJ/m2,相当于200225kg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、宁夏南部、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22003000小时,辐射量在50005
8、850 MJ/m2,相当于170200kg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、江苏中北部和安徽北部等地。 四类地区 全年日照时数为14002200小时,辐射量在41505000 MJ/m2。相当于140170kg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10001400小时,辐射量在33504190MJ/m2。相当于115140kg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
9、的地区。 一、二、三类地区,年日照时数不小于2200h,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23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。 注:由于我国幅员辽阔,各地的日照资源不尽相当,分区域定电价是有必要的。将今年3月份的意见稿中的区域四类电价归纳缩小为三类区域电价,方便实际操作。3.2 项目所在地太阳能资源分析及结论本报告中所采用数据来自加拿大自然资源部和美国宇航局(NASA)联合开发的软件RetScreen全球气象数据库。该数据库的日照辐射数据来源有两种情况:1、当地基础气象台;2、若附近无基础气象台,则根据当地经
10、纬度,通过卫星定位测量数据。此卫星测量数据所组成数据库已被全球认同,并广泛应用于工程设计。图3-2 项目实施当地日照辐射总量分布根据辐射量与峰值日照时数之间转换关系:年峰值日照时数=辐射量(MJ/m2)/3.6(换算系数),所以辐射量=3.66x365x3.6=4730.4MJ/m2,属于上述四类地区(现三类地区),春夏多阴雨,秋冬季太阳能资源还可以,另四类地区(现三类地区)国家补助最高,每度电上网电价1元。四 项目技术分析4.1组件选型序号比较项目多晶硅单晶硅非晶硅薄膜数倍聚光比较结果1技术成熟性目前常用的是铸锭多晶硅 技术,70年代末研制成功。商业化单晶硅电池经50多 年的发展,技术已达成
11、熟阶段。70年代末研制成功,经过30多年的发展,技术日趋 成熟。发展起步较晚,技术成熟 性相对不高。多晶硅、单晶硅技术都比 较成熟,产品性能稳定。2光电转换效率商业用电池片一般 12%16%商业 用电 池片 一般 13%18%。商业用电池一般5%9%。能实现2倍以上聚光。单晶硅最高、多晶硅其次、非晶硅薄膜最低,数倍 聚光型较难相互比较。3价格材料制造 简便 ,节 约电 耗,总的生产成本比单晶硅低材料价格及繁琐的电池制 造工艺,使单晶硅成本价格居高不下。生产工艺相对简单,使用 原材料少,总的生产成本较低。需要配套复杂的机械跟踪 设备、光学仪器、冷却设施 等,未实现 批量 化生 产,总的生产成本较
12、高。非晶硅薄膜价格低于比多 晶, 多晶硅价格低于单晶硅便宜,数倍聚光没有可 比性。4对光照、温 度等 外部环境适应性输出功率与光照强度成正 比,在高温条件下效率发挥不充分同左弱光响应好,充电效率高。高温性能好,受温度的 影响比晶体硅太阳能电池 要小。为保证聚光倍数,对光照 追踪精度要求高,聚光后组件温升大,影响输出效 率和使用寿命。晶体硅电池输出功率与光 照强度成正比,比较适合光照强度高的沙漠地区。5组件运行维护组件故障率极低,自身免 维护同左柔性组件表面较易积灰, 且难于清理。机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施需要定期维护。晶体硅电池组件运行维护 最为简单。6组件使用寿命经实践证明寿命期长,可
13、 保证25年使用期同左衰减较快,使用寿命只有10-15年。机械跟踪设备、光学仪器、冷却等设施使用期限较 难保证晶体硅电池组件使用寿命 最长。7外观不规则深蓝色,可作表面 弱光着色处理。黑色、蓝黑色深蓝色。/多晶硅外观效果好,利于 建筑立面色彩丰富。8安装方式倾斜或平铺于建筑屋顶或 开阔场地,安装简单,布置紧凑,节约场地。同左柔性组件重量轻,对屋顶 强度要求低,可附着于屋顶表面。刚性组件安装方 式同左。带机械跟踪设备,对基础 抗风强度要求高,阴影面大,占用场地大。在建筑物上使用非晶硅薄 膜组件优势明显,在开阔场地上使用晶体硅光伏组 件安装方便,布置紧凑, 可节约场地。9国内自主化 生产 情况产业
14、链完整,生产规模大、技术先进同左2007年底2008年初国内开 始生产线建设,起步晚, 产能没有完全释放。尚处于研究论证阶段。晶体硅电池组件国内自主 化率有保证。表4-1 太阳能电池技术性能比较表几种常用的太阳能电池技术性能比较见表 4-1。从比较结果可以看出:(1)晶体硅光伏组件技术成熟,且产品性能稳定,使用寿命长。(2)商业用化使用的光伏组件中,单晶硅组件转换效率最高,多晶硅其次,但两 者相差不大。(3)晶体硅电池组件故障率极低,运行维护最为简单。(4)在开阔场地上使用晶体硅光伏组件安装简单方便,布置紧凑,可节约场地。(5)尽管非晶硅薄膜电池在弱光响应、高温性能等方面具有一定的优势,但是使
15、 用寿命期较短。因此综合考虑上述因素,本工程拟选用晶体硅太阳能电池。在单晶硅电池和多晶电池选择上:由于多晶硅电池组件的价格要比单晶硅低,从控制工程造价的方面考虑,选用性价比较高的多晶硅电池组件有一定优势,这也与国外的太阳能光伏电池使用情况的发展趋势相符合。暂拟选择250W多晶硅组件。4.2安装方式对普通的多晶硅光伏组件常用的布置方式是按当地的最佳倾角,采用固定式安装,这种布置方式的优点是支架系统简单,安装方便,布置紧凑,节约场地;缺点是不能对太阳能资源充分利用,当光伏发电系统整体造价较高时,不能充分发挥其经济效益。针对组件固定式布置方式存在的缺点,开发研制出逐日跟踪式太阳能光伏发电系统,根据组
16、件阵列面旋转轴的数量又分为单轴和双轴跟踪。逐日跟踪式光伏发电系统虽然能提高组件对太阳能资源利用效率,但是需要增加机械跟踪设备、感光仪器等,会增加单位工程造价,随着晶体硅电池板价格的不断下降,相对于机械跟踪等设备所增加的成本,总体的经济效益并不理想,因此限制了逐日跟踪式光伏发电系统的推广利用。本项目中应用固定式布置从技术经济上要优于逐日跟踪式系统;另外逐日跟踪式系统的发电量增加值还与太阳辐射中的直接辐射、散射辐射的比例密 切相关,太阳辐射中散射辐射比例越大,逐日跟踪效果越差,从太阳能资源分析来看, 项目所在地太阳辐射中散射量的占比要达到 30%以上,占比较高,这将直接影响到的逐日跟踪效果。因此,
17、本工程组件布置推荐全部采用固定式安装。由PVsyst软件仿真设计,保证全年发电量最大,在不同倾斜角及方位角下修正系数表见下图:图4-1 修正系数图根据上表得出的站址所在地最佳倾角:30,倾斜面辐射量 1504kWh/m2,与当地水平面上太阳辐射量比值为 1.12。此即固定式最佳倾角阵列面上年平均太阳辐射量增强系数,该系数可作为测算光伏发电系统综合上网电量的倾角修正系数。由于安装地点为垃圾填埋场,在地表下面有垃圾层,不允许破坏保护层,以免有害气体及污水排出,根据现场实际地质情况,该项目安装采用混凝土配重法,保证了地表植被及保护层的破坏又使光伏组件被安全、稳定、经济地固定在垃圾填埋场的地表,可承受
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