江苏盐城市经济开发区步凤镇40MW分布式光伏发电项目-项目建议书

江苏盐城市经济开发区步凤镇40MW分布式光伏发电项目建议书

盐城市泰锐德新能源有限公司

目录

目录 (2)

第一章光伏建筑简介 (4)

1.1 光伏建筑简介 (4)

1.1.1 光伏建筑一体化（BIPV） (4)

1.1.2 光伏与建筑有机结合（BAPV） (4)

1.2 光伏建筑优势 (5)

1.2.1节约建筑能耗 (5)

1.2.2补充市电，增强地方供电可靠性 (5)

1.2.3节能减排 (6)

1.2.4打造城市形象 (6)

1.2.5符合国家政策要求 (6)

第二章项目概述 (7)

2.1项目概况 (7)

2.1.1项目建设规模、地点及建设工期 (7)

2.1.2项目建设地区概况 (7)

2.1.3屋顶情况分析 (8)

第三章项目所在地太阳能资源分析 (10)

3.1当地气象及太阳能资源条件 (10)

3.1.1中国太阳能资源概况 (10)

3.1.2盐城市气候概况 (11)

3.1.3区域气象条件对本项目及主要设备的影响 (11)

3.1.4太阳能资源评价 (12)

第四章光伏发电系统技术设计 (14)

4.1设计依据、规范 (14)

4.2 主要设备选型 (14)

4.2.1 太阳能组件 (14)

4.2.2 逆变器 (15)

4.3 光伏发电系统总体电气技术方案 (16)

4.4 光伏监控系统 (17)

4.5 系统防雷接地 (18)

第五章发电量计算及节能减排分析 (19)

5.1发电量计算： (19)

5.2节能减排分析 (20)

第六章盐城市企业合作模式（以40MW为例） (20)

第七章光伏建筑应用实例 (21)

7.1 屋顶电站 (21)

第八章结论 (22)

第九章建议和支持 (22)

9.1建议 (22)

9.2政府支持 (23)

第一章光伏建筑简介

1.1 光伏建筑简介

1.1.1 光伏建筑一体化（BIPV）

光伏建筑一体化（BIPV）是将太阳能发电产品集成到建筑材料和构件中，其不但具有外围护结构的功能，同时又能产生电能供建筑使用。BIPV是将光伏组件作为一种建筑材料应用在建筑物上，BIPV光伏组件是一种集发电、隔音、隔热、安全和装饰功能为一身的新型功能性建筑材料。它不但突破了传统建筑以消极的办法减少能量损失，而且积极利用光伏发电技术，把太阳光转化为电能，作为一种洁净能源而被人们利用。随着人们对绿色建筑认识的加深，光伏建筑一体化（BIPV）的应用前景将得到进一步拓宽与延伸，成为光伏建筑结合应用的重要组成部分。

1.1.2 光伏与建筑有机结合（BAPV）

所谓BAPV就是把光伏组件附着在建筑物表面上，以支架等形式固定安装在原有建筑的表面上。此类建筑一般采用晶体硅标准组件，通过预埋前置件、后置件在不破坏原有建筑的整体风格和建筑结构的情况下，安装在建筑的屋面上，实现发电功能。

图1-1 BIPV示意图图1-2 BAPV示意图

1.2 光伏建筑优势

光伏建筑一体化是光伏系统依附于建筑的一种新能源利用形式，其主体是建筑，客体是光伏系统。因此，项目设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则。光伏建筑一体化项目主要有以下优点：

1.2.1节约建筑能耗

在闲置的屋顶围护结构上安装光伏阵列，实现太阳能与建筑一体化，无需额外用地或增建其他设施，适用于人口密集、土地昂贵的城市建筑。由于光伏阵列安装在屋顶外围护结构上，吸收太阳能，转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，既节省了能源，又利于保证室内的空气品质。

1.2.2补充市电，增强地方供电可靠性

夏季，处于日照时，由于大量制冷设备的使用，形成电网用电高峰。而这时也是光伏阵列发电最多的时候。系统除保证自身建筑用电外，还可

以向电网供电，从而缓解高峰电力需求。由于有光伏阵列和公共电网共同给负载供应电力，增加了供电的可靠性。

1.2.3节能减排

在化石能源逐步枯竭、环境污染日异严重、生态意识不断增强的今天，实现光电建筑一体化，避免了由于使用一般化石燃料发电所导致的空气污染和废渣污染，不产生固体废弃物，又能够优化能源结构，创造生态环境，改善居住条件，还将对建设生态文明与和谐社会发挥十分重要的战略作用。

1.2.4打造城市形象

太阳能光伏并网发电是一个前途光明且又极具社会效益的项目。太阳能光电建筑一体化项目的兴建不仅能为当地电网填补部分电量缺口，起到节约传统能源的作用，更有助于提升整个大冶市的城市形象，提高盐城市的城市品质。

1.2.5符合国家政策要求

该项目符合国家和省市的产业政策，有利于保护盐城市优良的生态环境，调整能源消费结构，对新能源产业发展和完成国家“十三五”节能减排目标任务具有积极的意义。

第二章项目概述

2.1项目概况

2.1.1项目建设规模、地点及建设工期

1.项目拟建地点：江苏省盐城市经济开发区步凤镇双创园，中小企业

园，位于经度：120.15，纬度：33.35。

2.项目规模与投资：盐城市经济开发区步凤镇双创园，中小企业园厂

房屋顶面积约50万平方米，项目规划容量40MWp，实际建设装

机规模约40MWp，采用BAPV形式，建设在厂房屋顶上；采用

全额上网的模式，项目总投资32000万元，能为当地政府每年带

来税收约480万元。

2.1.2项目建设地区概况

盐城市位于江苏沿海中部，濒临黄海，与南通市、泰州市、扬州市、淮安市、连云港市接壤，境内分为3个平原区：黄淮平原区、里下河平原区和滨海平原区。黄淮平原区位于苏北灌溉总渠以北，其地势大致以废黄河为中轴，向东北、东南逐步低落。里下河平原区位于苏北灌溉总渠以南，串场河以西，本平原区四周高、中间低。滨海平原区位于灌溉总渠以南，串场河以东，大致从东南向西北缓缓倾斜。盐城河流众多，水网密布，大致以废黄河为界，分为淮河水系和沂沐泗水系。前者流域面积13700多平方公里，约占全市总面积的91.4%。主要河流有苏北灌溉总渠、射阳河、黄沙港、新洋港、通榆运河、串场河、灌河等。盐城历史久远。秦代属东海郡；汉武帝时期建盐渎县，这是盐城置县的开端；东晋改名为

盐城，康熙年间划归江苏省。盐城历史上盐、渔、农业较为发达，尤以产淮盐著名。先秦到清代中叶，淮盐一直是封建王朝的主要财源之一。盐城的手工业也颇为发达，明清时期的建湖周氏冶铁、李氏花炮，东台曹氏木雕、唐氏羽扇以及滨海的泥彩塑，大丰的西团发绣和东台安丰的木芙蓉织品等，在江淮之间是负有盛名的。盐城属于亚热带向暖温带过渡地带，且海洋性暖湿季风气候明显。气候温和、四季分明、日照充足、冷暖有常、雨量适中。年平均气温15.6℃。年降雨量980-1100毫米，平均日照时数为2241－2390小时，无霜期209－218天。

2.1.3屋顶情况分析

屋面现场考察情况：

经初步考察，盐城市经济开发区步凤镇工业园区屋顶多为彩钢瓦屋顶,屋顶较为平整。屋面实体图片如下：

图2.1 现场照片一

图2.2 现场照片二

第三章项目所在地太阳能资源分析

3.1当地气象及太阳能资源条件

3.1.1中国太阳能资源概况

中国是太阳能资源丰富的国家，全年辐射总量在91.7~2333kWh/m2?年之间，国土总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，全国绝大部分地区都可以利用太阳能解决生活和生产上的日常需要，光伏发电发展潜力巨大。

图3-1 中国光资源分布图

表3-1 中国太阳能资源分布表

3.1.2盐城市气候概况

盐城市东濒黄海，气候温和，资源丰富，属于北亚热带气候向南暖温带气候过渡的地带。主要特点是：季风盛行，四季分明，雨水丰沛，雨热同季，日照充足，无霜期长。年平均降水量1000mm左右，年降水日100－115天，年平均气温15.6℃，年均日照时数2200小时，年平均无霜期210天。

3.1.3区域气象条件对本项目及主要设备的影响

1）气温的影响：

本工程选用逆变器的工作温度范围为-10~70℃，选用电池组件的工

作温度范围为-40～85℃。正常情况下，太阳电池组件的工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。

本工程场区的多年平均气温3.9～28.8℃，多年平均最高温度39℃，多年平均最低温度-4.94℃。

因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件及逆变器的工作温度可控制在允许范围内，地区气象温度条件对太阳电池组件及逆变器的安全性没有影响。

2）冰雹的影响：

根据GB/T 18911-2002《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》（与ICE 61646标准等效）进行核算，达到国家标准的太阳电池组件可经受直径25mm、速度23m/s的冰雹打击。光伏电池组件生产厂家还可生产满足直径35mm、速度39.5m/s的冰雹打击条件的产品。

本项目区无冰雹日、冰雹大小的监测数据，不能对冰雹影响的程度做出直接评价。一般而言，太阳电池组件的鉴定和定型标准保证了太阳电池组件在世界范围内的工程运用，可以认为对本项目也是适用的。

3）风荷载的影响：

本工程对于风荷载的设计取值主要依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中的附图（D.5.3<全国基本风压分布图>），本工程确定的风荷载设计值为0.35kN/m2（50年一遇计算），并按此设计光伏电池组件的安装支架及基础等。

3.1.4太阳能资源评价

按以上分析，太阳能资源评价结果如下：

盐城市位于江苏省，全年日照辐射量1562.2kWh/m2，属于太阳能

资源较丰富带的Ⅲ类地区，适合开发太阳能的利用，日照小时数满足光伏系统设计要求。

根据行业标准《太阳能资源评估方法》（QX/T89-2008）划定的等级，可知盐城市属于太阳能资源较丰富地区，适合开发太阳能的利用，日照小时数满足光伏系统设计要求，发展与推广区域性光伏电站具有光照资源很丰富的较大优势，适合本项目光伏电站的建设。

太阳能发电是最理想的新能源和绿色电源，发电安全洁净，对满足能源需求，改善能源结构，减少环境污染，促进经济发展具有十分重要的作用。

第四章光伏发电系统技术设计

4.1设计依据、规范

?《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》；

?《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

?《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》（IEC 61646-2008）；

?《光伏（PV）组件安全鉴定第1部分：结构要求》（GB/T 20047.1-2006）；

?《光伏（PV）组件安全鉴定第2部分：试验要求（idt IEC 61730-2）》（GB/T 20047.2）；

?《光伏（PV）系统电网接口特性》（GB/T20046-2006）；

?《光伏系统并网技术要求》（GB/T19939-2005）；

?《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-92）；

?《钢结构设计规范》（GBJ50017-2003）；

?《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；

?《建筑防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）；

?当地的气候、地理等资料；

?其他有关国家及地方的现行规程、规范及标准。

4.2 主要设备选型

4.2.1 太阳能组件

太阳电池组件亦就是光伏组件，是指工厂生产的可以直接出厂的最小单元。太阳电池组件应具有非常好的耐侯性，能在室外严酷的条件下长期

稳定可靠运行，同时具有高的转换效率和廉价。光伏方阵是由若干个太阳电池组件串、并联而成。各个厂家太阳电池组件的参数各有不同，设计光伏方阵时，不同特性的组件所需数量也不同。太阳电池组件的选型直接关系到光伏方阵的设计，太阳电池组件的价格在整个并网光伏电站中的比例占到60%以上，因此选择优质高效的太阳电池组件是并网光伏电站可靠运行且提高发电量的关键之一。

因此将选用国内一线品牌、高效率的多晶硅265W太阳能组件。

4.2.2 逆变器

1）逆变器选型原则

光伏并网逆变器是光伏发电系统中的关键设备，对于提高光伏系统的效率和可靠性具有举足轻重的作用。

光伏并网逆变器的选型主要应考虑以下几个问题：

（1）性能可靠，效率高：

光伏发电系统目前的发电成本较高，如果在发电过程中逆变器自身消耗能量过多或逆变失效，必然导致总发电量的损失和系统经济性下降，因此要求逆变器可靠、效率高，并能根据光伏组件当前的运行状况输出最大功率（MPPT）。

（2）要求直流输入电压有较宽的适应范围：

由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，这就要求逆变电源必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压稳定。

（3）具有保护功能：

并网逆变器还应具有交流过压、欠压保护，超频、欠频保护，高温保护，交流及直流的过流保护，直流过压保护，防孤岛保护等保护功能。

（4）波形畸变小，功率因数高：

当大型光伏发电系统并网运行时，为避免对公共电网的电力污染，要求逆变电源输出正弦波，电流波形必须与外电网一致，波形畸变小于5%，高次谐波含量小于3%，功率因数接近于1。

（5）监控和数据采集：

逆变器应有多种通讯接口进行数据采集并发送到远控室，其控制器还应有模拟输入端口与外部传感器相连，以测量日照和温度等数据，便于整个电站数据处理分析。

2）逆变器选型结论

并网逆变器是光伏发电系统中的一个关键部件，高效的逆变器是系统稳定运行的保证，并网逆变器的选型应着重考虑逆变器的可靠性和逆变效率。同时，并网逆变器应具有相关保护功能，且输出谐波应满足电网要求。另外，应注意逆变器的效率曲线，即在低输入功率时逆变器也应保证可靠高效。

因此，本项目推荐采用可靠高效的国内优质光伏并网逆变器。

光伏并网逆变器原理图如图4-2：

图4-2 光伏并网逆变器原理图

4.3 光伏发电系统总体电气技术方案

光伏发电系统主要由：太阳电池组件、汇流箱、逆变器、并网柜等主要元器件组成，光伏组件发出直流电集中至汇流箱，经逆变器转换为交流

电，直接并入电网，供负载使用，图4-3为光伏发电系统原理结构图。

图4-3 系统原理结构图

4.4 光伏监控系统

监控系统可采集直流侧电压、电流，电网各相电压、电流，光伏并网系统的每日发电量、总发电量等，气象数据由专门的采集系统采集辐照度、风向、风速、环境温度、组件温度等相关数据。

本监控系统可以外接液晶显示屏，安放于园区广场或者大楼等显眼处，使光伏系统每天发电量、节能减排等数据一目了然，起到更好的宣传教育作用。

图4-4 光伏监控系统

4.5 系统防雷接地

1）太阳能光伏组件与金属屋面及建筑物主体避雷系统做可靠连接，能够有效的将入侵雷电导入大地。

2）所有布置的线槽金属外壳与建筑物主体接地系作可靠接地连接，起到有效防雷和削减雷电影响。

3）太阳能电池直流侧均采用防雷电涌保护器，起到防雷击保护作用。针对沿直流输入线侵入的感应雷在太阳电池方阵的汇线盒内进行一级防雷保护，安装防雷过电压浪涌保护器，起到保护光伏系统作用。

4）逆变器交流输出侧逆变器有防雷、过压、欠压、漏电等各种保护功能，起到防雷击保护作用；同时逆变器交流输出与外部公共电网并接，外部公共电网的防雷系统起到有效地保护。

第五章发电量计算及节能减排分析

5.1发电量计算：

本系统在大冶市开发区企业屋顶安装非晶硅电池组件，若以50MW 装机容量计算，总功率为40000kwp。年发电量计算如下（*具体根据项目装机量修改）：

发电量Q=P×R×ηs÷R0

式中：

P-系统直流总功率40000kwp；

R-不同区域所接受的年太阳总辐射量1562.2kwh/m2；

ηs-光伏系统发电效率0.80；

R0-标准日照辐射强度即1kw/ m2。

其中，

ηs=K1×K2×K3×K4×K5

K1-光电电池运行性能修正系数；

K2-灰尘引起光电板透明度的性能修正系数；

K3-光电电池升温导致功率下降修正系数；

K4-导电损耗修正系数；

K5-逆变器效率；

经计算，本光伏发电系统年发电量Q=40000×1562.2×0.80÷1

=49990400kWh。

≈4999.04万度

即年发电量为4999.04万度。

5.2节能减排分析

第六章盐城市企业合作模式（以40MW为例）

盐城市泰锐德新能源有限公司与盐城市具备安装条件的企业拟采用租赁企业屋顶的合作模式，盐城市泰锐德新能源有限公司全额投资光伏电站，盐城市泰锐德新能源有限公司通过太阳能发电全额上网的模式、获得