项目：千瓦光伏项目可行性研究报告

编制单位：远翔神思经济信息咨询有限公司目录

目录

第一章  总  论 6

1.1项目概况 6

1.1.1项目名称及工作阶段 6

1.1.2项目投资单位 6

1.1.3项目性质 6

1.1.4项目地址 6

1.1.5建设周期 6

1.1.6建设内容及规模 6

1.1.7总投资及资金来源 7

1.1.8主要建设项目及技术经济指标 7

1.2可行性研究报告编制说明 8

1.2.1可行性研究报告编制依据 8

1.2.2可行性研究报告编制内容 8

1.3结论和建议 9

1.3.1结论 9

1.3.2建议 9

第二章  太阳能资源分析 10

2.1我国的太阳能资源状况 10

2.2山东省太阳能资源及光伏产业 11

2.2.1太阳能资源分析 11

2.2.2光伏产业发展现状 12

2.3济宁太阳能资源 13

2.4电站区太阳能资源评价 14

2.5气象条件影响分析 15

第三章  项目区位及建设条件 16

3.1概述 16

3.1.1工程概况 16

3.1.2勘察目的和任务 16

3.2建设条件分析 16

3.2.1地形地貌 16

3.2.2场地水文地质条件 16

3.2.3冻土深度 17

3.2.4不良地质现象 17

3.2.5地震条件 17

3.3结论及建议 17

第四章  工程任务和规模 18

4.1工程任务 18

4.2工程规模 18

4.3工程建设必要性 18

4.3.1国家新能源发展的需要 18

4.3.2提高了土地的利用率 19

4.3.3节能环保，减少碳排放 19

4.3.4优化山东省能源结构，促进新旧动能转换 19

4.3.5符合当地国民经济发展的需要 19

第五章  系统总体方案设计和发电量估算 20

5.1阵列单元光伏电池组件选择 20

5.2逆变器的选择 23

5.2.1逆变器的技术指标 23

5.2.2逆变器的选型 26

5.3光伏组件及安装方式选型 27

5.4系统效率及发电量估算 27

5.4.1系统效率 27

5.4.2发电量估算 27

第六章  电力系统 28

6.1接入系统 28

6.2电气一次部分 29

6.2.1电气主接线 29

6.2.2主要设备选择 29

6.3系统通信 30

6.3.1光缆建设方案 30

6.3.2通信电源 30

第七章  工程建设 31

7.1 设计安全标准 31

7.2基本资料和设计依据 31

7.2.1基本资料 31

7.2.2设计采用规范规程 31

7.3光伏列阵支架基础及支架设计 32

7.4 开关站 32

7.5 通风 32

7.6防火措施 33

第八章  消 防 34

8.1消防系统 34

8.2火灾报警 34

第九章  施工组织规范 35

9.1主要建筑材料来源 35

9.2施工总布置 35

9.3主体工程施工 35

9.4进度安排原则 36

9.5安全文明施工措施 36

第十章  工程管理设计 39

10.1管理模式 39

10.2管理机构 39

10.3主要生产管理设施 40

第十一章  环境保护及节能效益 41

11.1设计依据的法律、法规及标准 41

11.2环境影响及保护措施 41

11.3环境效益 43

第十二章  劳动安全与工业卫生 44

12.1劳动安全与工业卫生设计遵循的规程规范 44

12.2工程安全与卫生潜在的危害因素 44

12.3对策与措施 44

第十三章  节约及合理利用能源分析 47

13.1设计原则和依据 47

13.1.1设计原则 47

13.1.2设计依据 47

13.2施工期能耗分析 48

13.3运行期能耗分析 49

13.4节能降耗措施 49

13.5建设管理的节能措施建议 50

13.5节能降耗效益分析 51

第十四章  项目招标组织 52

14.1招标目的 52

14.2招投标方案 52

14.2.1本工程招标的主要法律依据 52

14.2.2本工程招标的主要原则 52

14.2.3招标范围 53

14.3招标内容 53

14.4招标组织形式 53

14.5招标方式 54

第十五章  工程设计概算 55

15.1编制说明 55

15.1.1编制原则及依据 55

15.1.2基础价格 55

15.2总投资估算 56

15.3资金使用计划 56

15.4资金筹措 56

15.5资金使用和管理 56

第十六章 项目综合效益分析 58

16.1财务效益分析 58

16.2社会环保效益分析 58

16.2.1增加集体收入 58

16.2.2提高了土地的利用率 58

16.2.3节能环保，减少碳排放 58

第十七章  结论及建议 59

17.1综合结论 59

17.2建议 59

附表1-1：总投资估算表 60

附表1-2：项目采购设备的品名、型号规格、数量 61

我省太阳能资源理论总储量在全国排第17位，属于太阳能利用条件较好地区。全省多年平均年日照时数为2479小时，年每平方米太阳辐射总量相当于170千克标准煤，太阳能年总辐射值相当于731亿吨标准煤，其中，便于开发利用的约7310万吨标准煤。

全省大部分地区属于太阳能资源较丰富区域，三分之二以上的面积年日照时数在2200小时以上，各地年日照时数在2099—2813小时之间，基本呈从东北向西南减少的分布趋势，其中半岛大部、鲁西北大部、鲁中部分地区在2500小时以上，鲁西南、鲁东南大部、鲁西北局部在2400小时以下，其他地区在2400—2500小时之间。我省太阳能开发利用较早，太阳能热水器已形成较大产业规模，年产能已突破1000万平方米，居全国第一位，太阳能热水器产业化和应用化水平位居于世界领先水平。据不完全统计，2008年，全省共有与太阳能产业相关的企业387家，销售收入315亿元，利税28.6亿元，吸纳就业人数10万余人，其中，太阳能热水器生产企业271家，销售收入165亿元，利税15.3亿元，吸纳就业8万余人。太阳能开发利用总量达175万吨标准煤，相应减少二氧化硫年排放量4.6万吨，减少二氧化碳年排放量437万吨。

山东省较为丰富的太阳能资源为光伏发电开发利用提供了较为广阔的前景。

我省太阳能光伏电站有三种形式，分别是地面电站、屋顶电站和光伏建筑一体化电站。截止目前，全省已投运光伏发电项目11个，容量3.165兆瓦；在建光伏发电项目8个，容量23兆瓦，均为国家“金太阳示范工程”项目，其中，济宁太阳能光伏发电站示范工程和东营光伏并网电站工程为大型并网光伏发电项目，其余6个项目为用户侧并网光伏发电示范项目。

虽然我省光伏发电取得较大进展，但发展中也存在着一些矛盾和问题。主要表现为：一是光伏发电规模较小。目前，我省光伏发电装机规模与一些先进省份相比尚有较大差距，与我省经济大省、能源大省的地位也不相符。二是扶持光伏发电产业发展的配套政策尚未建立和完善，在一定程度上影响了光伏发电的市场需求和推广应用，制约了光伏产业的规模化发展。

《山东省太阳能“十三五”发展规划》提出的发展目标：到2020年底，山东省太阳能热利用集热面积保有量达到1.4亿平方米，累计新增加0.4亿平方米，平均每年新增800万平方米。建成3个太阳能应用示范市，建成6个太阳能应用示范园区。到2020年太阳能利用量达到2010万吨标准煤。全省城镇和乡村居民太阳能热水器普及应用率达到80%以上，机关、学校、医院和养老院太阳能集热面积保有量达到700万平方米；工农业太阳能热利用集热面积保有量达到1500万平方米；大型区域供热站示范项目20个，集热面积保有量达到1500万平方米；大型区域供热站示范项目20个，集热面积保有量达到40万平方米。

《山东省太阳能“十三五”发展规划》是引导山东太阳能发展的关键性文件，为未来几年山东太阳能热利用发展做出了指示，为山东省太阳能热利用企业和行业实现该目标而奋斗打下了基础，成为山东太阳能光热市场更加有力的优惠政策出台颁布的热土。

我国是能源消费大国, 发展新能源产业对保障能源安全供应、改善能源结构, 具有重大战略意义。尤其是太阳能资源丰富、分布广泛，是最具发展潜力的可再生能源。

随着经济社会稳步快速发展, 能源资源瓶颈制约日益突出。优化能源结构、保障能源供给已成为事关全局的重大战略性任务。加快新能源产业化进程,可以从根本上优化能源结构、减少煤炭消耗、缓解能源约束, 保障我国能源和经济社会的可持续发展。加快新能源产业发展，对培育我国新的经济增长点，促进产业结构升级，转变经济发展方式，推动经济又好又快发展有着十分重要的意义。

加快新能源产业发展，是应对全球能源发展新形势的必然选择，是转变经济发展方式的迫切需要我国人口多，人均资源相对不足，资源问题始终是现代化建设中一个带有全局性、战略性的重大问题，是提升国际竞争力的根本举措。

随着经济的持续高速发展和人们社会生活水平的不断提高，山东省能源对外依存度不断增加。目前山东省99%左右的发电量均来自燃煤电站，40%左右的电煤供应依靠其他省份。

一方面资源条件直接影响到山东省经济和社会的可持续健康发展；另一方面以煤炭为主的能源结构又使山东省社会经济发展承受着巨大的环境压力。积极调整优化能源结构、开发利用清洁的和可再生的能源，是保持山东经济可持续发展的能源战略。

大力发展太阳能发电，替代一部分矿物能源，对于降低山东省的煤炭消耗、缓解环境污染和交通运输压力、改善电源结构等具有非常积极的意义，是发展循环经济、建设节约型社会的具体体现，是山东省能源发展战略的重要组成部分。

光伏发电系统通过将大量的同规格、同特性的太阳能电池组件，经过若干电池组件串联成一串以达到逆变器额定输入电压，再将这样的若干电池板并联达到系统预定的额定功率。这些设备数量众多，为了避免它们之间的相互遮挡，须按一定的间距进行布置，构成一个方阵，这个方阵称之为光伏发电方阵。其中由同规格、同特性的若干太阳能电池组件串联构成的一个回路是一个基本阵列单元。每个光伏发电方阵包括预定功率的电池组件、逆变器和低压配电室等组成。若干个光伏发电方阵通过电气系统的连接共同组成一座光伏电站。

太阳电池种类繁多，形式各样，按基体材料分类主要有以下几种：

硅太阳电池：主要包括单晶硅（Single Crystaline-Si）电池、多晶硅电池、非晶硅电池、微晶硅电池以及HIT电池等。

化合物半导体太阳电池：主要包括单晶化合物电池如砷化镓电池、多晶化合物电池如铜铟镓硒电池、碲化镉电池等、氧化物半导体电池如Cr2O3和Fe2O3等。

有机半导体太阳电池：其中有机半导体主要有分子晶体、电荷转移络合物、高聚物三类。

薄膜太阳电池：主要有非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池、化合物半导体薄膜电池、纳米晶薄膜电池等。

目前市场生产和使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制造的，随着晶体硅太阳能电池生产能力和建设投资力度的不断增长，一些大型新建、扩建项目也陆续启动，同时薄膜太阳能电池项目的建设也不断扩大，产能也在不断上升，薄膜电池中非晶硅薄膜电池所占市场份额最大。

通过市场调查，国内主流厂商生产的单晶硅太阳能组件应用于并网光伏发电系统的，综合考虑组件效率、技术成熟性、市场占有率，以及采购订货时的可选择余地，本工程选用单晶硅太阳能电池组件规格为：英利单晶445Wp双面发电（双玻组件），规格2094*1038*30。

施工单位以精湛的产品设计和严谨的生产工艺确保每一块组件都有领先的功率输出和长期的稳定性，确保项目的组件在发电系统了产出了更多的电力。

作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有重要作用。结合《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》的及其它相关规范的要求，在本工程中逆变器的选型主要考虑以下技术指标：

1）转换效率高

逆变器转换效率越高，则光伏发电系统的转换效率越高，系统总发电量损失越小，系统经济型也越高。因此在单台额定容量相同时，应选择效率高的逆变器。

本工程要求大容量逆变器在额定负载时效率不低于95%，在逆变器额定负载10%的情况下，也要保证90%（大功率逆变器）以上的转换效率。逆变转换效率包括最大效率和欧洲效率，欧洲效率是对不同功率点效率的加权，这一效率更能反映逆变器的综合效率特性。而光伏发电系统的输出功率是随日照强度不断变化的，因此选型过程中应选择欧洲效率高逆变器。

2）直流输入电压范围宽

太阳电池组件的端电压随日照强度和环境温度变化，逆变器的直流输入电压范围宽，可以将日出前和日落后太阳辐照度较小的时间段的发电量加以利用，从而延长发电时间，增加发电量。如在落日余晖下，辐照度小电池组件温度较高时电池组件工作电压较低，如果直流输入电压范围下限低，便可以增加这段时间的发电量。

3）最大功率点跟踪

太阳电池组件的输出功率随时变化，因此逆变器的输入终端电阻应能自适应于光伏发电系统的实际运行特性，随时准确跟踪最大功率点，保证光伏发电系统的高效运行。

4）输出电流谐波含量低，功率因数高

光伏电站接入电网后，并网点的谐波电压及总谐波电流分量应满足GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》的规定，光伏电站谐波主要来源是逆变器，因此逆变器必须采取滤波措施使输出电流能满足并网要求。要求谐波含量低于3%，逆变器功率因数接近于1。

5）具有低电压耐受能力

《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受电压异常的能力，避免在电网电压异常时脱离，引起电网电源的损失。这就要求所选并网逆变器具有低电压耐受能力，具体要求如下;

a)光伏电站必须具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行1s；

b)光伏电站并网点电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的90%时，光伏电站必须保持并网运行；

c)光伏电站并网点电压不低于额定电压的90%时，光伏电站必须不间断并网运行。

6）系统频率异常响应

《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中要求大型和中型光伏电站应具备一定的耐受系统频率异常的能力，逆变器频率异常时的响应特性至少能保证光伏电站在表5-6所示电网频率偏离下运行。

6.1接入系统

1、接入系统方案

结合土地和电网接入的具体情况，本项目的建设形式为屋顶光伏电站，根据装机容量及附近电网的情况，并网方式是经过100kw交流配电柜低压380v并入国家电网，光伏电站接入系统方案以最终接入系统报告及有关审批文件为准。

2、方案分析

太阳能光伏发电系统光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成，由于太阳能光伏发电系统的一些特点，发电装置接入电网时对系统电网有一定的不利影响。本工程中发电装置的总装机容量在系统中所占比例较大，并网过程中对系统电网的影响主要考虑以下几个方面：①由于太阳能光伏发电装置的实际输出功率随光照强度的变化而变化，输出功率不稳定，并网时对系统电压有影响，造成一定的电压波动。②太阳能光伏发电装置输出的直流电能需经逆变转换成交流电能，将产生大量的谐波，并网时应满足系统对谐波方面的要求。③太阳能光伏发电装置基本上为纯有功输出，并网时需考虑无功率平衡问题。

（1）电压波动

太阳能光伏发电场的实际输出功率随光照强度的变化而变化，白天光照强度最强时，发电装置输出功率最大，夜晚几乎无光照以后，输出功率基本为零。因此，除设备故障因素以外，发电装置输出功率随日照、天气、季节、温度等自然因素而变化，输出功率极不稳定。计算考虑最严重情况下，发电场最大输出功率时突然切机对系统接入点电压造成的影响。

根据相关规定，光伏系统和电网接口处的电压允许偏差应符合GB12325的规定，光伏发电场接入系统时，应采取必要措施，使投切时系统电压波动满足国家有关标准，并以+5%～-5%进行校核。本报告按此规定来校核太阳能光伏发电系统突然切机对系统电压的影响，计算中发电装置功率因数按补偿后0.95计算。

（2）高次谐波

太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过并网型逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，并入电网，在将直流电能经逆变转换为交流电能的过程中，会产生高次谐波。

本工程中光伏发电系统采用集中并网型逆变器将直流逆变为交流，经过100kw交流配电柜低压380v并入国家电网。

本局《光伏电站接入电网技术规定》，光伏发电场的每台并网型逆变器逆变后谐波总畸变率应小于3.0%。同时应满足国家标准《电能质量-公用电网谐波（GB/T14549-93）》的规定。

在本期太阳能发电项目的公共连接点需加装电能质量监测装置，检测其是否满足国家标准的相关规定，如不满足，需采取加装滤波装置等相应措施，避免对公用电网的电能质量造成污染，滤波装置可与无功补偿装置配合安装。

3、电气主接线

考虑到无功补偿、站用变等需求，建议本太阳能发电项目10kv侧采用单母线接线。