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液流钒电池储能系统产业化开发项目可行性研究报告69页
液流钒电池储能系统产业化开发项目可行性研究报告69页.doc
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综合其它
上传人:职z****i 编号:1178860 2024-09-13 67页 4.01MB
1、液流钒电池储能系统产业化开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月58可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录第一章 液流钒电池储能系统产业化开发项目总论11.1 项目的基本情况11.2 已完成的研发工作及中试情况21.3 技术或工艺特点41.4 该重大关键技术的2、突破对行业技术进步的重要意义和作用71.5 项目承办单位71.6 可行性研究报告的编制依据71.7项目建设方案81.8 项目总投资及资金来源91.9经济及社会效益9第二章 液流钒电池储能系统产业化开发项目建设的前景及必要性102.1 项目背景102.2 国内外现状和技术发展趋势112.3对产业发展的作用与影响,产业关联度分析,市场分析122.4 与国家高新技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况14第三章 液流钒电池储能系统产业化开发项目承办单位概况163.1 基本情况163.2 主要股东情况163.3 项目主要负责人16第四章 液流钒电池储能系统产业化开发项目产品市场分析184.1 总体3、目标市场184.2 公司目前掌握的市场状况184.3 市场容量194.4 市场竞争格局204.5 价格现状及预测204.6 市场主要原材料供应204.7 销售策略20第五章 液流钒电池储能系统产业化开发项目技术基础及技术工艺方案225.1 成果来源225.2 技术工艺特点225.3 该项目的重要意义和作用225.4 项目的产能规模245.5 建设的主要内容(第一期)245.6 采用的工艺技术路线与技术特点255.7 生产线建设平面图(第一期)265.8 项目设备选型265.9 项目无形资产投入27第六章 液流钒电池储能系统产业化开发项目原材料供应286.1主要原料材料供应286.2 主要原材料4、价格286.3 项目物料平衡及年消耗定额29第七章 液流钒电池储能系统产业化开发项目地址选择337.1 第一期项目地质现状及建设条件337.2 项目总平面布置图347.3 项目给排水图347.4 项目供电图347.5 第二、三期项目选址34第八章 液流钒电池储能系统产业化开发项目节能措施358.1 节能措施358.2 能耗分析37第九章 液流钒电池储能系统产业化开发项目节水措施389.1节水措施389.2水耗分析38第十章 液流钒电池储能系统产业化开发项目环境保护3910.1场址环境条件3910.2主要污染物及产量3910.3环境保护措施3910.4环境保护投资4110.5环境影响评估41第十5、一章 液流钒电池储能系统产业化开发项目劳动安全卫生与消防4211.1劳动安全卫生4211.2消防措施45第十二章 液流钒电池储能系统产业化开发项目组织机构与人力资源配置4712.1项目组织机构4712.2劳动定员4812.3人员培训48第十三章 液流钒电池储能系统产业化开发项目实施进度安排4913.1 液流钒电池储能系统产业化项目分三期实施4913.2第一期项目实施进度4913.3第二期计划4913.4第三期计划4913.5项目建设期管理50第十四章 液流钒电池储能系统产业化开发项目投资估算及资金来源5114.1项目总投资估算5114.2投资使用估算5114.3资金来源52第十五章 液流钒电池6、储能系统产业化开发项目财务概算5315.1第一期投资财务概算5315.2第二期投资财务概算5415.3第三期投资财务概算5515.4投资盈利节点合计概算5615.5建立中国钒产业基金56第十六章 液流钒电池储能系统产业化开发项目经济及社会效益分析5716.1经济效益分析5716.2社会效益分析57第十七章 液流钒电池储能系统产业化开发项目风险分析5917.1市场风险5917.2工艺、设备技术风险5917.3资金风险5917.4政策风险5917.5人员风险6017.6不可抗拒因素60第十八章 液流钒电池储能系统产业化开发项目综合结论61附件:631.四川xx新能源科技有限公司注册资质632.四川7、xx实业有限公司注册资质633.成都xx新能源科技公司注册资质634.国家国防科技工业局,科工经【2008】423号635.xx研究院,军转民【2013】15号636. 四川xx新能源科技有限公司七项专利637.xx县发改局项目立项批复638.xx县安监局第一期安评通知639.xx县环保局第一期项目环评通知6310.成都市环保局第一期项目环评的审查批复6311.相关图纸6312. 固定资产投资项目节能登记表6313.项目资产评估报告书. .6414.四川xx新能源科技有限公司研发中心揭牌授印仪式现场图654xx研究院军转民高新技术产业链规划液流钒电池储能系统产业化开发项目可行性研究报告第一章 8、液流钒电池储能系统产业化开发项目总论 钒电池全称为全钒氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery,缩写为VRB),是一种活性物质呈液态循环流动的氧化还原电池。具有大功率、大容量、长寿命的特点,能广泛应用于各种中大型储能、调峰领域。1.1 项目的基本情况本项目的主要技术来源于xx研究院(以下简称xx)电子工程研究所在19952014年开展的液流钒电池储能系统各项技术研究,包括2007年xx电子工程研究所军民两用技术开发项目液流钒电池储能系统示范工程,2008年国防科工局军转民技术开发项目液流钒电池储能系统产业化开发、2011年总装预研项目固定台站用全钒液流储能电池关键技术研究9、2013年院应用技术开发重大项目离网储能用钒电池储能系统工程化开发等项目中取得的成果。xx电子工程研究所已获得多项专利权,如表1所示。其中一种低电阻导电塑料及其制备方法获2010年第十九届国家发明展览会银奖。四川xx新能源科技(集团)有限公司与xx电子工程研究所合作(知识产权入股),所有专利已转入四川xx新能源科技(集团)有限公司,以后取得的研究成果归四川xx新能源科技(集团)有限公司所有。(注:成都xx新能源科技有限公司是四川xx新能源科技(集团)有限公司的全资公司)。表1-1 专利一览表序号专利名称授权号专利类型备注1一种液流电池复合导电塑料集流体的制备方法发明专利已授权2一种全钒液流电10、池用电解液的制备方法发明专利已授权3一种低电阻导电塑料及其制备方法发明专利已授权4液流电池用一体化双极板实用新型专利已授权5液流电池用一体化端极板实用新型专利已授权6一种低电阻率复合导电板及其制备方法发明专利公告期7止回液流电池实用新型专利已受理8管道电解液检测装置实用新型专利已受理9漏液监测装置实用新型专利已受理10液流电池蓄电量监测装置实用新型专利已受理11水压测试机实用新型专利已受理12检漏机实用新型专利已受理13检漏装置实用新型专利已受理1.2 已完成的研发工作及中试情况xx电子工程研究所从1995年率先在国内开始钒电池的研制。先后研制成功了20瓦、50瓦、250瓦、500瓦、1千瓦、11、5千瓦、10千瓦的钒电池模块电堆样机,立足自主创新,坚持跟踪国内外先进技术,在钒电池的关键技术上不断突破,保持关键技术国内领先优势。电堆充放电电流密度可以达到120mA/cm2以上,综合技术指标达到了国内领先、国际先进水平。成功开发了钒电解液制备技术、复合导电板技术、一体化极板技术、模块电堆技术、系统集成及系统自动化管理技术等,其中复合导电板技术、一体化极板技术属国内外首创,达到国际领先水平。项目研发过程中承担的主要项目包括:1.2.1 1995年国家财政部项目钒电池研究与开发。1.2.2 2003年xx研究院科学技术基金军转民项目钒电池复合导电板的研制,编号20030325。1.2.3 2012、04年xx研究院科学技术基金军转民项目电解液研究,编号20040543。1.2.4 2006年四川省发展和改革委员会四川省2006年预算内基本建设投资(第二批)计划项目钒电池储能系统,川发改投资【2006】562号文件。1.2.5 2006年院军转民项目液流钒电池储能系统示范工程,编号JM20060320。1.2.6 2008年所军转民项目钒电池储能系统工程化开发,编号JM2008506-2。1.2.7 2008年四川省第二批应用技术研究与开发项目高效环保液流钒电池储能系统,项目编号2008GZ0085。1.2.8 2008年国防科工局军转民技术开发专项“液流钒电池储能系统产业化开发”项目,科13、工经【2008】423号。1.2.9 2009年上海电力公司提供10千瓦钒液流电池储能系统示范工程。1.2.10 2011年固定台站用全钒液流储能电池关键技术研究,总装预研项目。1.2.11 2013年院军转民【2013】15号,离网储能用钒电池系统工程化开发。先后发表文章数十篇,申请专利十多项,2011年“5Kw钒电池单元电堆制造技术”通过四川省科技成果鉴定,并先后建立了多套示范系统。2006年,建立了国内第一套4千瓦太阳能光伏发电用钒电池储能系统示范工程,该套系统参加深圳市第九届中国国际高新技术成果交易会,获得优质产品奖;2008年,与上海电力合作,在上海市崇明岛建立了国内第一套应用于光伏14、发电并网调峰的10千瓦钒电池调峰示范系统,并参与上海世博会期间的展出,获参观的相关国家领导人好评;2010年,在攀枝花建立了无人值守5Kw太阳能发电钒电池储能的离网示范系统,连续运行至今,使用效果良好;2012年,在攀枝花建立了无人值守20Kw太阳能发电钒电池调峰抽水灌林示范工程,灌林实用效果显著,运行至今,受到地方政府与人民的高度评价。图1深圳高交会4千瓦钒电池示范工程 图2上海崇明10千瓦钒电池示范工程图3 5千瓦钒电池储能示范工程 图4 20千瓦钒电池调峰示范工程目前,基于xx电子工程研究所研发的液流钒电池技术,注册成立四川xx新能源科技(集团)有限公司,进行液流钒电池技术产业化开发,并15、在绵阳成立了研发中心。项目第一期全部建成后,将具备年生产50兆瓦液流钒电池储能系统的生产能力。1.3 技术或工艺特点该项目由xx电子工程研究所独立开发研究。通过十多年的研究,已经突破了以下关键技术。1.3.1 复合导电板技术目前国内外钒电池导电板主要使用导电塑料板。导电塑料板基本都是采用高分子基体材料,一般为PE、PP等绝缘热塑性树脂,通过添加导电粉体填料,如金属粉末、碳粉、碳纤维(短纤)等,采用高温注塑工艺生产导电塑料板。复合导电塑料板化学稳定性好,但是导电性较差。导电塑料板内部的导电结构可分为三种情况:l 导电颗粒完全连续的相互接触形成电流通路,这是最理想情况,导电性能最好。l 导电颗粒不16、完全连续接触,其中不相互接触的导电颗粒之间由于隧道效应而形成电通流路,相当于一个电阻与一个电容并联后再与电阻串联的情况,导电性能次之。l 导电粒子完全不连续,导电颗粒间的聚合物隔离层较厚,是电的绝缘层,相当于电容器的效应,导电性最差。由于导电填料分散不均以及含量存在上限的原因,第一、第二两种情况在导电塑料板制备中难以避免的大量普遍存在,导电塑料板在导电性能方面很难取得根本上的突破。石墨板虽然导电性能很好,但是通过多次实践证明,石墨板在钒电池正极易发生电化学腐蚀现象,导致石墨板表层松软、变形、穿孔等现象。本项目的复合导电板结合了导电塑料板和石墨板的优点,同时具备电性能优良和化学、电化学性能稳定、17、机械强度高等特点。通过对各种种类的导电填料进行比较和优选,选定优质碳黑和碳纤维(网状)作为导电填料,树脂料作为基体。通过调整炭黑含量,并利用碳纤维形成贯穿型导电网络骨架结构,实现了导电塑料板最理想的连续导电结构,显著提高了复合导电板的导电性能和机械强度。设计了超声分散工艺、真空浸渍工艺、模压工艺、气检、水检工艺等,采用一次性混料模压成型的工艺,提高了复合导电板抗渗漏性能和捡漏合格率。制备的复合导电板电阻率低于0.05cm,厚度不超过3mm,生产工艺简单,原材料成本低,易于产业化生产。1.3.2 一体化极板技术将复合导电板作为嵌入件直接嵌入到导流边框模具中央预留腔体内,采用常温注塑工艺一次成型,18、制备一体化双极板。该项技术目前在国内外还没有报道,属于完全自主技术,已申请专利。由于注塑边框用的树脂材料与复合导电板基体为同种树脂材料,所以制备的一体化极板边框与复合导电板可以完成无缝结合。该项技术彻底解决了双极板组件内部的导电板两面的电解液密封问题,减少了50%的密封环节,提高双极板可靠性,简化了生产工序,降低了生产成本。1.3.3 模块电堆技术模块电堆技术主要包括电极材料技术、电堆密封技术、内部流道技术、电堆进出液方式设计等。电极是钒电池发生反应的唯一场所,是钒电池关键组件之一。通过对多种电极材料的筛选比较,发现石墨毡材料是目前最适合用于钒电池电极的材料,而不同的石墨毡材料性能差异较大,通19、过长期优化,选择特定品质的石墨毡材料,严格控制原材料性质、生产升温曲线、成品密度、厚度一致性等,可以提高钒电池的电压性能和能量效率。模块电堆密封技术是钒电池长期运行最基本的可靠性保障,也是钒电池最常见的技术问题。通过对密封圈材料硬度、压缩比、密封圈形状等的优化,结合密封方式的调整,彻底解决了钒电池漏液问题,大大提高了电堆运行的安全可靠性。模块电堆内部流道结构直接关系到电解液在电极上的交换速度与分布均匀性,通过流道尺寸以及流道结构的优化,控制适宜的流量,尽可能避免了电极反应死角,提高电化学反应交换速度,提高了电堆的比功率。通过优化模块电堆进出液方式,降低了自放电损耗,提高了能量效率。同时,采用单20、边进出液、两端进出液、中间进出液等多种进出液方式,方便根据场地进行多堆连接,完成系统集成。1.3.4 电解液技术电解液是钒电池的储能介质,电解液的处理和匹配是钒电池稳定运行的关键因素。此前钒电解液只能用化学方法进行处理。经过试验研究,改进了电解液的处理方法,改用化学方法和电化学方法相结合的方式,以五氧化二钒为原材料,在高压蒸汽反应釜中进行还原处理,利用化学还原方法制备正极钒溶液,再用电化学方法还原处理得到负极钒溶液。改进后的方法降低了钒溶液处理成本,同时保证了钒溶液的质量,使正、负极电解液能很好的匹配,大大提高了电堆性能。同时,通过电解液正、负极稳定性的研究,分析了高荷电态正极出现沉淀、负极出21、现结晶和沉淀的机理,研究得到了正极稳定性添加剂配方,并通过优化制备工艺,改进配方等办法,大大提高了钒电解液的稳定性,扩大了钒电解液的稳定使用温度范围,从以前的0至40拓展至常规-5至45,特殊情况-10至50,保障了钒电池的可靠运行,实现工程化应用。 1.3.5 系统集成及电池管理技术作为大容量、大功率储能系统,必须要有多个电池之间的联接。系统集成及电池管理是保证系统可靠运行的关键,液流钒电池不同于传统电池,系统构造更复杂。针对液流钒电池的技术特点,设计并开发了包括流量、温度、液位、电压、电流等各种参数的监测及自动化控制管理系统,开发了多个电堆之间的联接及管理技术。1.4 该重大关键技术的突破22、对行业技术进步的重要意义和作用液流钒电池储能系统的关键技术突破,对钒电池储能系统的产业化开发起到了极大的促进作用。电堆密封问题的解决,大大提高了钒电池的稳定性和使用寿命;复合导电板以及一体化极板技术均属国内外首创,这两项技术的突破,对提高液流钒电池电堆性能以及稳定性具有重要意义;电解液生产工艺的解决,降低了电解液的生产成本,减少了对原材料以及能源的消耗,提高了生产效率。1.5 项目承办单位四川xx新能源科技(集团)有限公司。1.6 可行性研究报告的编制依据1.6.1国家“十一五”科学技术发展规划,第三章重点任务第2条第(1)部分,优先发展能源、资源与环境保护技术。1.6.2国家中长期科学和技术23、发展规划纲要(2006年2020年),第五章前沿技术第5条先进能源技术,分布式供能技术。1.6.3 2011年12月国家能源局文件国家能源科技“十二五”规划(2011年2015年)第70页【Z16】大容量快速储能装置(6)Mw级液流储能电池系统目标:研制20Kw级液流储能电池模块,集成。制造输出功率为MW级的液流储能电池系统。1.6.4国家发改委,当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)中包括钒电池储能内容摘要如下:【五、先进能源 63、动力电池及储能电池高性能锂离子电池正极材料、隔膜材料、电解质材料制备技术,大容量锂动力电池成组技术与设备、电池管理系统设计与生产,大容量钠硫电池24、模块制备、储能系统、电网接入系统与控制技术,全钒液流储能电池制备、电池系统设计、集成与运行控制技术,质子交换膜燃料电池及关键材料制备技术,直接醇类燃料电池,中低温固体氧化物燃料电池及微型燃料电池。】1.6.5中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要第十一章“推动能源生产和利用方式变革”第三节“加强能源输送通道建设”中明确指出:适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求,加快现代电网体系建设,进一步扩大西电东送规模,完善区域主干电网,发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供25、电可靠性。1.7项目建设方案1234567项目建设分三期,第一期建成具备50兆瓦液流钒电池储能系统生产能力的生产线;第二期建成具备500兆瓦液流钒电池储能系统及相配套的电解液、电堆、隔膜生产能力的生产线;第三期建成“中国钒电池产业园”,入驻企业100家,将液流钒电池储能系统的生产能力扩大到1000兆瓦以上。1.7.1建设地点成都市xx经济技术开发区。1.7.2建设工期2014年8月到2015年12月。1.7.3建设期管理公司成立了成都xx新能源科技有限公司,对钒电池储能系统进行产业化开发。项目实行目标责任制,建立完善技术管理机制及严格的开发考核机制,对项目负责人实行授权管理:即制订详细的项目进26、度,经费安排。主要研究人员的配置、奖惩办法和考核办法等。1.8 项目总投资及资金来源1.8.1 项目总投资28亿人民币,分三期投入。第一期已租厂房17000平方米,投资7900万元,建成具备50兆瓦生产能力的生产线;第二期征地500亩,投资3.21亿元人民币,建成具备500兆瓦生产能力的生产线,同时建成电解液生产线、隔膜生产线;第三期再征地10001500亩,投资24亿元人民币,建成“中国钒电池产业园”,入驻相关企业100家。建成具备1000兆瓦以上生产能力的生产线及配套生产线(企业)。1.8.2 资金来源本项目的第一、二期4亿元人民币资金,由四川xx新能源科技(集团)有限公司的控股公司四川x27、x实业有限公司全额投资;第三期24亿元人民币的资金,50%由第一、二期的利润再投资,50%向银行贷款融资。1.9经济及社会效益本项目依托xx研究院,解决了钒电池产业化生产中的核心技术,经济效益显著。本项目的建成,填补了我国储能领域中的空白,具有良好的社会效益。第二章 液流钒电池储能系统产业化开发项目建设的前景及必要性2.1 项目背景新能源已经成为国家能源发展战略中的重要组成部分,截至2013年,我国新能源发展已经走在世界的前列,光伏产品产量世界第一,风电装机容量世界第一,可再生能源发电在我国的发展已经到了瓶颈阶段。目前我国对可再生能源发电的利用率还非常低,官方统计三分之一的风机在空转,光伏目前28、也进入寒冬,制约可再生能源开发利用的关键问题就在于储能技术的落后。由于可再生能源的不连续性和不稳定性,要合理开发可再生能源必须要有配套的储能调峰技术以及智能电网技术。目前国家已经加大了对储能技术发展的投入,在十二五期间第一次将大规模化学储能技术列入规划内容。现阶段大规模化学储能技术主要有锂离子电池、钠硫电池以及液流电池,2011年国网公司在张北投资200多亿建立了国内第一套大规模化学储能示范工程,计划储能产品包括锂离子电池、钠硫电池以及液流钒电池,目前锂离子电池、液流钒电池已经开始运行,钠硫电池因此前国外出现过两次事故而被放弃。总体来说,作为大规模化学储能技术,三种技术各有优缺点,各项比较如下29、表。表2-1 几种化学储能技术比较储能技术效率容量可靠性储能评价锂离子电池大于90%受功率限制对电池一致性要求高、一个电池出问题整个模块都要更换,可靠性较低。一般钠硫电池大于85%受功率限制运行温度达到300多度,存在安全隐患,可靠性较低。一般液流钒电池大于75%不受限制对电池一致性要求低,常温运行,可靠性高。最佳选择在国家十二五规划中,明确规划了大规模全钒液流储能电池技术研究:l 2010年,国家863项目重点支持了全钒液流储能电池技术。l 2011年,国家973项目重点支持了全钒液流储能电池技术。l 2011年,国网张北风光发电场配套2兆瓦全钒液流储能电池调峰示范项目。l 2011年,全钒30、液流储能电池国家标准委员会成立,制定相关产品标准,我单位孟凡明、刘效疆是标委会委员。l 2012年,国家智能电网重点示范项目,辽宁省龙源沈阳法库卧牛石风电场调增配套5兆瓦全钒液流储能试验示范项目。l 2012年,国家能源局制定国家能源材料发展纲要,我院是组稿单位之一,我院组稿储能技术材料编写,其中全钒液流储能电池多种关键材料被列入。我国目前的储能市场巨大,其总需求在8000兆瓦以上。如钒电池储能系统达到市场占有率的30%,也将有2400兆瓦以上的市场,销售额高达数千亿。随着可再生能源开发利用的进一步发展,对储能系统产品的需求还将迅速发展。因此,本项目开发的储能钒电池产品市场需求旺盛、前景广阔。31、2.2 国内外现状和技术发展趋势早在60年代,就有铁-铬体系的氧化还原电池问世,但是钒系的氧化还原电池是在1985年由澳大利亚新南威尔士大学的Marria Kazacos 提出,经过十多年的研发,钒电池技术已经趋近成熟。在日本,用于电站调峰和风力储能的固定型(相对于电动车而言)钒电池发展迅速,大功率的钒电池储能系统已投入实用,并全力推进其商业化进程。在国外,1984年澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)开展“全钒离子氧化还原液流电池”研究。自1985年以来,UNSW在钒电池隔膜、溶液制备、电极材料制备及表面处理等方面开展了研究工作并取得一系列专利。经过20年的发展,钒电池技术目前已经逐步商品化。32、1989年,住友电工的电站调峰用60千瓦级钒电池建成。运行五年,循环达1819次。1993年,钒电池在太阳能储能上应用,300套4千瓦钒电池在泰国安装。2001年,美国PacifiCorp建成250千瓦/2000千瓦时钒电池系统,用于电站调峰,并给犹他州东南部的边远地区供电。在国内从事全钒电池研究始于20世纪90年代末期,至21世纪初达到研究高潮,众多科研院所、大专院校纷纷投入人力物力进行研究与开发。目前,钒液流电池的研究主要集中在东北大学、中南大学、中科院的大连化学物理研究所等单位,基本都停留在实验室样机阶段。2002年钒矿的龙头企业攀枝花钢铁集团,准备开发固定型储能钒电池。攀枝花钢铁研究院33、对四阶硫酸钒酰及钒电池溶液的制备进行了较深入的研究。其四阶钒粉末生产技术成熟,可批量生产,直接用于钒电池四阶钒离子溶液的配制;大连化学物理研究所目前已经开发出5千瓦的钒电池储能系统,但对系统稳定性以及运行情况没有相关报道。在国内也没有钒电池储能系统在工程上应用的报道。xx研究院通过近20年的研究,较好的解决了液流钒电池储能系统的关键技术,从中试到20Kw储能的应用,收到了较好的效果。已具备了产业化开发的条件。2.3对产业发展的作用与影响,产业关联度分析,市场分析化石能源的日益枯竭,以及由于使用化石能源而引起的严重的环境污染,促使人们越来越广泛地开发和利用可再生能源,如风能、生物质能、太阳能以及34、潮汐等。可再生能源是一次能源,通常被转化为二次能源-电能使用。为了可持续发展战略目标,我国在制定的21世纪发展规划中再次强调了新能源和可再生能源对我国经济持续发展与环境保护方面的重要作用,国家科委、经贸委、计委共同制定了我国1996年至2010年新能源和可再生能源的发展纲要。目前我国已经建立了大量的小型风力发电站、太阳能发电站、地热发电站等新能源电站。可再生能源的不稳定性和非连续性均要求有相应的储能配套设施,研究开发高效、大功率的储能系统是合理优化使用可再生能源的基本条件。随着全球能源危机的爆发,合理高效利用能源是解决能源危机的重要手段,液流钒电池储能系统能将产生而不能及时利用的电能储存起来,35、在需要使用时再将其释放出来,对于节约能源、提高电能利用效率具有重要意义。液流钒电池储能系统具有的大型、长寿命、高效、环保等特点,使液流钒电池更适合用做电站调峰等大型储能系统的储电池。液流钒电池储能系统的开发应用能填补目前我国大型化学电源储能领域的空白。在我国,钒资源储量居世界第三位,许多大型钒矿企业,如攀钢集团、承德钒矿等单位都在积极寻求资源的转化,钒电池已经成为他们新的发展方向。钒电池的技术实用化将给我国过剩的钒资源找到新的出路,同时也将给我们带来巨大的经济效益。液流钒电池作为一种高效、环保、大容量的储能系统,能广泛应用于各种大型以及中型储能领域,其主要应用领域包括:122.3.1电站调峰电36、源系统电场或电站及其用电单位,在用电低俗期将富余电能以化学能的形式储存起来,在用电高峰期弥补其不足是惯用的做法。国家自然科学基金委员会在1997年度已正式把新型储能技术的开发列为重大科技开发项目,我国在此领域年需求上百兆储能系统,市场潜力巨大。2.3.2大规模光伏发电、风能发电系统太阳能光伏系统或风能发电机系统均要求配备良好的储能手段。太阳能或者风能本身无法储存,若有了高效、低成本的储能电池,太阳能、风能的利用将更加充分。截止到2012年,我国风电装机容量全世界第一,光伏产能世界第一,而由于配套调峰储能技术的相对滞后,可再生能源发电的非连续性和不稳定性问题得不到解决,严重制约了我国可再生能源的37、开发利用效率,新能源产业正面临着巨大挑战,目前据初步统计至少三分之一风机在空转,光伏产业也面临大面积破产。大规模储能技术在该领域有着广阔的市场。2.3.3边缘地区及别墅储能系统该项用途主要有以下几个方面:l 小型无人监控系统(如导航、通讯等);l 家用以及别墅供电系统储能设施;l 边缘乡镇、边防哨所以及孤岛储能设施。2.3.4 不间断电源或应急电源系统该应用的主要场合是办公大楼应急灯、计算机备用电源以及邮电通讯系统电源等。钒电池作为这种电源,其主要优势在于:应急电源应急时间可根据实际情况任意设计,使用寿命长,自放电低。2.3.5 分布式储能系统分布式储能一方面能缓解高峰用电需求,另一方面在出现38、紧急情况时能保证关键部位,如通讯等的用电需求。目前我国分布式储能技术才刚刚起步,主要原因是现阶段还没有能达到分布式储能容量的储能系统可以利用。钒电池储能系统的大容量可以填补这一空白,在电网的各个区域建立分布式储能,能提高电源的利用,还能应付各种紧急情况(如今年雪灾造成的大面积停电,如果有分布式储能将能在一定条件下缓解这一困难)。2.4 与国家高新技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况项目属于国家“十一五”科学技术发展规划重点发展的“能源、资源与环境保护技术”领域。项目产品可应用太阳能、风能发电等可再生能源的储能系统以及电站的调峰系统,提高电能的利用效率,减少电能的浪费,满足国家增储增效的39、能源发展战略需求。项目属于国家发改委产业结构调整指导目录(2005年本)中明确鼓励发展的产业项目“分散供电技术开发及应用”。项目产品开发属于高技术产业发展“十一五”规划中明确鼓励的新能源战略,该项目作为新能源产业的配套技术,能极大的提高新能源的利用效率。项目产品开发属于四川省“十一五”科学发展规划的重点发展领域“能源新技术”。项目产品开发属于四川省核技术各大新能源产业发展实施方案中重点产品“高效环保液流钒蓄电池产业化”。项目产品开发属于绵阳市2007年科技计划中重点项目“能源与高效节能”,项目产品符合高性能电池、动力电池等新型高效能量转换与储存技术和产品研究开发。项目产品开发属于2007年度科40、技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南中“可再生清洁能源技术及相关产品”、“新型高效能量转换与储存技术和相关产品”,项目能提供可再生能源储能配套产品,也可作为分散能源体系的能源基础产品。项目也是xx“十一五”军转民发展规划优先发展的高新技术产业化重点实现项目之一。项目开发产品将填补国内目前大型储能领域的空白,在电能富余时将电能储存起来,在电能不足时再释放至电网中,从而大大提高电能的利用效率;同时为分散式供能技术提供可靠的储能技术基础,解决目前国内没有分散式供能而面临的,在电网故障时出现的无紧急应急能源的状况。项目符合国家、省、市关于大力发展新能源开发技术、提高能源利用效率技术的可持续性发展战41、略,对于全国的能源产业经济发展具有极大的促进作用。同时对促进民用核技术“产、学、研”之间的紧密合作,充分发挥xx的国防科技资源优势,实现军工技术成果向民用领域的转移,具有重要战略意义。第三章 液流钒电池储能系统产业化开发项目承办单位概况3.1 基本情况四川xx新能源科技(集团)有限公司是于2014年06月03日经四川省工商行政管理局登记注册成立的全民所有制企业(注册号510000000387850),注册资金4亿元人民币,法定代表人蒋峰,在授权范围内经营xx国有及法人资产。3.2 主要股东情况四川xx新能源科技(集团)有限公司,股东有:四川xx实业有限公司、绵阳中物能源科技有限公司(xx研究院42、电子工程研究所)。四川xx实业有限公司是新注册的投资公司,股东由从事高速公路建设工程、隧道工程、土石方工程人员组成,转型进行液流钒电池储能系统产业化开发。xx研究院是一个以发展国防尖端科技为主的理论、实践、设计、生产的综合体。全院拥有30余个科研生产实体,涉及200多个学科、专业和技术工种,已建有四个国家级国防科技重点实验室,形成了专业门类齐全、设备先进、技术保障能力配套的科研生产基地。电子工程研究所是以电控、电源为研究主体。在进行国防科研的同时,xx研究院也在大力推进军转民事业发展,不断从所属研究所中孵化和转移新的技术、项目,努力为国民经济建设做出新的贡献。经过十多年的拼搏,已取得巨大的成就43、,造就了一批高科技军转民企业,目前拥有各类企业80多家。现在xx军转民工作已进入技术创新和资本运营为重点的产业化发展阶段。3.3 项目主要负责人孟凡明:男,53岁,博导,研究员。长期从事钒电池研究,中国钒电池首席科学家,被称为“中国钒电池第一人”。刘效疆:男,48岁,电化学专业,硕士,研究员。长期从事电化学以及化学电源的研究开发工作,现任xx研究院电子工程研究所化学电源研究室主任。负责过多项国防型号任务的电池研制,担任过多项国防预研重大课题的负责人。在所从事的化学电源领域取得了很好的成绩,曾获得国家军队科技进步二等奖两项,三等奖四项,合著专著一部。先后负责组织完成了钒电池电堆设计、4千瓦储能系44、统中试工程、钒电池生产工艺设计等工作,发表钒电池相关文章数篇,在钒电池储能系统工程化开发方面具有丰富的经验。李晓兵:男,39岁,2000年硕士毕业于四川大学化工学院应用化学专业。长期从事化学电源研究开发工作,具有系统设计开发方面的丰富经验。参加完成xx基金钒电池复合导电双极板研制,负责完成电子工程研究所基金液流钒电池储能系统研制开发,先后负责完成液流钒电池电堆设计、电解液生产处理、4千瓦钒电池储能系统示范工程等工作,发表钒电池相关文章多篇,负责研制的钒电池储能系统产品参加深圳市第九届中国国际高新技术成果交易会获优质产品奖,在钒电池储能系统的研究开发方面具有丰富的经验。先后获得国家军队科技进步二45、等奖、三等奖各一次,获得xx预研基金二等奖一次。蒋峰:男,47岁,大专,高级工程师,长期从事工程管理,有丰富的项目运作能力。蒋声凡:男,62岁,大学本科,国家注册高级质量评审师,原中国质量认证中心四川中心主任兼书记,长期从事生产、质量管理,熟悉国内外企业情况,熟悉国家的法律法规政策,有很强的组织管理能力。第四章 液流钒电池储能系统产业化开发项目产品市场分析4.1 总体目标市场项目产品主要定位于中、大型储能市场,主要定位在以下几类细分市场。4.1.1 风能、太阳能等可再生能源调峰储能风能、太阳能等可再生能源具有非连续性和不稳定性,调峰储能技术是关键,液流钒电池储能系统的大功率、大容量、长寿命特点46、使其在该领域具有广阔的市场前景。4.1.2 分布式电站储能市场分布式电站由于其供电的间歇性和随机性,在并网和供电过程中容易产生问题,因此分布式电源系统需要引入储能环节,以提高分布式电源运行稳定性,维持系统频率和电压稳定,补偿负荷随机波动。4.1.3 智能电网大规模储能市场智能电网的发展需要将更多可再生能源、小型发电站的电力纳入统一管理,就必须解决间歇性供电对电网稳定性的影响问题,因此必须利用储能技术,以保证电网的稳定性和可靠性。4.1.4 电网储能调峰市场我国电网峰谷差越来越大,对电能质量负面影响也越来越大,通过蓄电储能来降低峰谷差是解决电能质量和浪费峰谷电矛盾的重要途径。4.2 公司目前掌握47、的市场状况4.2.1 新疆阳光电通公司已与我公司签定战略性合作协议,阳光电通公司所需钒电池储能系统均由我公司提供,并在款项支付进度等方面给予大力支持。我公司同时承担新疆阳光电通公司西部储能事业部的部分业务功能。4.2.2 新疆建设兵团光伏发电储能提灌工程根据新疆兵团发改局有关文件,十二五期间,新疆建设兵团拟投资约119亿元,建设光伏发电提灌工程17531个,总装机容量692.37Mw,其中离网装机容量约200Mw,5年实施完毕。根据新疆建设兵团农场的实际情况,离网装机容量比例将会扩大,储能拟全部采用钒电池。2014年2015年度实施工程约3500个。该工程中储能电池的供货总体框架合作协议已签署48、。4.2.3 新疆建设兵团团场离网工程根据国家能源局有关文件,新疆建设兵团将建设新能源微网,其中光伏146Mw,风电3.9Mw,储能5.9Mw,但实际操作中,储能将远大于该规模,根据公司掌握的渠道,储能将全部由公司供应钒电池。4.2.4 新疆建设兵团通用机场分布式电站储能新疆建设兵团将规划建设7个小型通用机场,预计将会建设分布式离网电站供电,储能将是较大的投资。边防电站建设。中国沿西藏、新疆、内蒙、东北的边防站几千个,而大部分是缺电地区,而这些地区大都阳光资源充足,因此建立光伏发电存储是首选,公司已和成都军区的有关部门进行了多次接触,已有合作意向。4.2.5 甘肃省武威市、金昌市风力发电10049、0兆瓦调峰。已与公司形成合作意向。4.2.6 海外市场公司已与印尼、缅甸、老挝、越南等国家相关部门联系,待产品下线后,印尼这些国家相关部门拟与公司签订产品使用协议。4.3 市场容量钒电池作为一种高效、环保、大容量的储能系统,能广泛应用于各种大型储能领域,其主要应用领域包括:4.3.1调峰电源系统。4.3.2大规模太阳能、风能等再生能源发电系统。4.3.3偏远地区、边防哨所、海岛储能系统。4.3.4不间断电源、应急电源系统、风力涡轮机的稳压系统等。4.3.5通讯用备用电源系统。4.3.6潜艇用储能电源系统。4.3.7移动通信基站。4.3.8公路、铁路信号系统。市场容量据国家权威机构预测,国内约有50、1.6万亿的市场容量。4.4 市场竞争格局目前,美国、日本、澳大利亚、中国等国家都在进行钒电池的研究和试验。由于技术的瓶颈,都处于实验室阶段,美国、日本、澳大利亚这些国家由于电力充足,研究试验的积极性不高,成果不显著。而我国,以xx研究院为代表的一些科研院所,大专院校都在不间断的从事钒电池及其材料的研究和试验。并取得了一定的成果,较好的解决了钒电池的核心关键技术-电堆,并取得了五项专利。因此,谁掌握了电堆技术,谁就成为钒电池行业的主角。四川xx实业有限公司与绵阳中物能源科技有限公司(xx研究院电子工程研究所)共同组建了四川xx新能源科技(集团)有限公司,进行产业化生产。从兆瓦级开始,逐步推至551、0兆瓦、200兆瓦、500兆瓦。迅速占领中国市场和东南亚一些严重缺电国家。4.5 价格现状及预测 液流钒电池储能系统属新能源环保高科技项目,是国家政策大力扶持的项目。项目的建设成本与火力发电、水力发电相比,只是它们的20%左右,而生产成本远远低于市场价格。据不完全资料和市场预测,高质量的液流钒电池储能系统一旦问世,将是井喷式的,其成本费用与市场价格的比例是1:2.5。4.6 市场主要原材料供应液流钒电池生产的主要集成单元包括:电堆、隔膜、电解液及其附件。其主要原材料是五氧化二钒和隔膜。五氧化二钒的主产区主要分布在澳大利亚、中国。而中国资源占有量为38%左右。我国又集中分布在攀西地区和秦岭东延线52、。且矿源集中,纯度高。隔膜是生产钒电池的主要材料,用于钒电池生产高质量的隔膜主要是由杜邦公司提供。四川xx新能源科技(集团)有限公司正在进行隔膜研发试验,一旦成功,将大大减少钒电池的生产成本。4.7 销售策略 液流钒电池储能系统将进行产业化生产,产品面向市场,销售是重要一环。销售除按传统模式进行外,主要采取网络销售,其基本策略是在现已形成的客户群的基础上,先军队再民用,先国内后国外的销售策略。第五章 液流钒电池储能系统产业化开发项目技术基础及技术工艺方案5.1 成果来源本项目的主要技术,来源于xx研究院电子工程研究所在2008年2014年开展的液流钒电池储能系统技术研究,和2007年xx电子工53、程研究所军民两用技术开发项目液流钒电池储能系统示范工程、2008年国防科工局军转民技术开发项目液流钒电池储能系统产业化开发、2011年总装预研项目固定台站用全钒液流储能电池关键技术研究、2013年院应用技术开发重大项目离网储能用钒电池系统工程化开发等项目中取得的成果。5.2 技术工艺特点5.2.1 一体化极板以碳黑和碳纤维(短纤)作为导电填料,采用一次注塑成型的工艺加工复合导电板。采用常温注塑固化嵌入复合导电板模式设计制造一体化极板。在复合导电板以及一体化极板生产过程中,采用以树脂为基材常温固化,生产过程中会用到大量以苯乙烯为溶剂的树脂,会产生一定的苯乙烯。5.2.2 电堆基于复合导电双极板,54、电堆由2060个单体组成。每个单体由一件双极板、一张隔膜、两张碳毡组成,将所有组件按顺序叠加,通过螺栓拉紧装配在一起。5.2.3 单元电堆的集成将612个模块电堆组装在一个集成架上,将各个电堆之间的管路以及电极进行连接,形成集成的单元电堆,在大功率储能装备时,是将单元电堆作为最小储能单元再进行集成。5.3 该项目的重要意义和作用液流钒电池储能系统产品项目非常符合国家发展新能源政策和可持续发展战略,符合现实以及未来能源领域的发展需求。本项目合作单位绵阳中物能源科技有限公司(xx电子工程研究所)此前已经进行了大量的相关工作并掌握了该项目产品的关键开发技术,开发出了具有一定规模的示范工程,已经达到了55、小规模工程化开发的水平。相信通过本项目的实施能极大的提高我国在大型储能产品领域的水平,填补我国目前在大型储能领域的空白。该项目产品的主要应用领域包括:5.3.1 电站调峰电源系统电场或电站及其用电单位,在用电低谷期将富余电能以化学能的形式储存起来,在用电高峰期弥补其不足是惯用的做法。国家自然科学基金委员会在1997年度已正式把新型储能技术的开发列为重大科技开发项目,我国在此领域年需求上百兆储能系统,市场潜力巨大。5.3.2 大规模光伏发电、风能发电系统太阳能光伏系统或风能发电机系统均要求配备良好的储能手段。太阳能或者风能本身无法储存,若有了高效、低成本的储能电池,太阳能、风能的利用将更加充分。56、5.3.3 边缘地区及别墅储能系统该项用途主要有以下及个方面:l 小型无人监控系统(如导航、通讯等);l 家用以及别墅供电系统储能设施;l 边缘乡镇、边防哨所以及孤岛储能设施。5.3.4 不间断电源或应急电源系统该应用的主要场合是办公大楼应急灯、计算机备用电源以及邮电通讯系统电源等。钒电池作为这种电源其主要优势在于:应急电源应急时间可根据实际情况任意设计;使用寿命长;自放电低。5.3.5 分布式储能系统分布式储能一方面能缓解高峰用电需求,另一方面在出现紧急情况时能保证关键部位如通讯等的用电需求。目前我国还没有分布式储能系统,主要原因是现阶段还没有能达到分布式储能容量的储能系统可以利用,钒电池储57、能系统的大容量可以填补这一空白,在电网的各个区域建立分布式储能,能提高电源的利用,还能应付各种紧急情况(如今年雪灾造成的大面积停电,如果有分布式储能将能在一定条件下缓解这一困难)。5.3.6 城市用大型电动公交系统由于钒电池储能系统具有反应电堆同储能电解液分离的特点,因此可以广泛应用于各种大型电动公交。在城市设置一些换液站,将电动公交上用完电的电解液取下来进行充电,将充满电的电解液换上公交工具,即放电又快捷。钒电池储能系统还可以部分替代使用在各种固定场合、不限体积的铅酸电池等储能系统。5.4 项目的产能规模 第一期建成具备50兆瓦电堆生产能力的生产线;第二期建成具备500兆瓦电堆生产能力的生产58、线;第三期建成“中国钒电池产业园”,入驻企业100家,产能1000兆瓦以上及其配套生产线(企业)。5.5 建设的主要内容(第一期)125.5.1 电解液生产线的建设以五氧化二钒为原材料,使用蒸汽加热耐酸反应釜生产正极钒电解液,该项生产工艺目前已经很成熟,具备所有的生产原理以及工艺过程控制。拟建成年生产与50兆瓦液流钒电池储能系统相配套的正极电解液的化学制备装置。以正极电解液为原材料,通过电化学方法对正极液进行还原,生产三价钒负极液,建成电化学生产装置。现在已经具备生产50立方负极液的生产能力,将对放大生产规模的工艺进行一些研究,最终建成生产能力不少于500立方负极电解液的电化学生产线装置。5.59、5.2 复合导电板生产线建设采用以树脂原材料为基体,添加石墨纤维、炭黑等导电填料模压生产复合导电板。建成年产8万平方复合导电板的生产线。5.5.3 一体化极板生产线建设采用嵌入复合导电板注塑生产一体化极板方式生产一体化极板,建成年产20万件一体化极板的生产线。5.5.4电堆生产线的建设生产520千瓦模块电堆,建成年产50兆瓦电堆生产能力的电堆生产线。5.5.5 建立520千瓦级电池性能测试站采购充放电仪器设备(400A/110V),对大功率钒电池模块电堆的充放电测试,建立单元电堆的性能测试标准;采购电池性能测试设备(400A/380V),建成100千瓦级单元电堆电池性能测试站。5.6 采用的工60、艺技术路线与技术特点主要的工艺特点是利用模压生产复合导电板,采用注塑方式生产一体化极板,通过机加生产端板、进液板、集流板等组件。电堆的组装以及系统的组装采用机加组装工艺。电解液采用化学方法和电化学方法相结合的制备工艺。图5-1 钒电池电堆生产工艺流程图-(第一期)表5-1 化工原材料用量(单位:吨)-(第一期)项目每年每天(300计)复合导电板炭黑670.225树脂6752.25碳毡32.40.108一体化极板树脂2640.88电堆碳毡640.217密封件20万套680套隔膜20万件680件合计树脂9393.13碳毡96.40.32废料导电板(树脂+碳)5101.7极板(树脂)270.09苯乙61、烯90.035.7 生产线建设平面图(第一期) 见附件12.15.8 项目设备选型表5-2 项目主要设备购置表序号设备名称技术指标数量价格(万元)备注1真空机5立方42气体检漏机定制23电锯24单臂压机定制45压机定制26水压测试机(用不锈钢)定制57卧式压机定制28大台面大行程压机定制29大台面压机定制210钻床111加工中心112螺杆式空压机113叉车3t,电瓶214储气罐1m3,0.8mPa115反应釜10 m3516充放电测试仪400A/110V417充放电测试仪400A/380V15.9 项目无形资产投入 液流钒电池储能系统是xx研究院电子工程研究所的专利技术,该院电子工程研究所经过62、近20年的研究,突破了钒电池的技术瓶颈,掌握了核心技术,钒电池不但在实验室获得了实验成功,而且产品已分别在上海、四川省攀枝花市等地使用5年,且效果良好。从而获得了国家五项专利。液流钒电池储能系统属新能源高科技环保项目,是国家政策大力扶持的产业,它从根本上解决风力发电、光伏发电的调峰与储能问题,国家国防科技工业局以科工经【2008】423号文批准产品立项,xx研究以军转民【2013】15号文将项目军转民;做为产业化液流钒电池储能系统的主研人员,孟凡明、刘效疆、李晓兵等同志是我国最早派往美国、澳大利亚学习考察人员,研究获得的成果显著,在钒电池领域中有较大的影响,特别是孟凡明同志被誉为“中国钒电池第63、一人”科学家。第六章 液流钒电池储能系统产业化开发项目原材料供应6.1主要原料材料供应液流钒电池储能系统产业化项目主要原材料供应如下表。表6-1 液流钒电池电堆生产用主要原材料供应表序号原材料名称型号规格主要厂家1碳纤维定制绵阳江油瑞生碳素有限公司2树脂定制上海富辰3隔膜(磺化树脂)定制深圳金钒能源科技有限公司4盖板(聚氯乙烯)定制绵阳海天模具有限公司5端板(聚氯乙烯)定制新都昊晨合成塑料有限公司6碳黑FSN-1上海杉杉7粘胶剂88号胶北京橡胶塑料制品一厂8管件(聚氯乙烯)DN20上海佑利积水管业有限公司9集流板(紫铜箔)2mm市购10密封圈(氟橡胶)定制重庆梵安机电设备有限公司11螺栓(钢材64、)12mm市购12螺帽(钢材)12mm市购13垫片(钢材)12mm市购14弹簧(钢材)定制重庆尘玛科技股份有限公司15五氧化二钒化学纯湖北崇阳大地有限公司16浓硫酸分析纯市购17草酸分析纯市购6.2 主要原材料价格液流钒电池储能系统产业化用项目主要原材料价格如下表。表6-2 液流钒电池电堆生产用主要原材料价格表序号原材料名称单位价格(元)1碳纤维公斤8002树脂公斤503隔膜(磺化树脂)平米45004盖板(聚氯乙烯)件105端板(聚氯乙烯)件18006碳黑公斤1507粘胶剂(88号胶)公斤1808管件(聚氯乙烯)直管DN20米13三通DN20件3法兰DN20件159集流板(紫铜箔)公斤981065、密封圈(氟橡胶)30.3*3.55件4.5593*593*2.65件4111螺栓(钢材)件13.512螺帽(钢材)件0.713平垫(钢材)件0.514弹簧(钢材)件1015五氧化二钒公斤13016浓硫酸升1017草酸公斤296.3 项目物料平衡及年消耗定额液流钒电池储能系统产业化项目建成后,将实现年产50兆瓦电堆、1万立方电解液的生产能力。项目每年原材料用量主要包括,树脂939吨,碳粉65吨,碳纤维96.4吨,88号胶粘剂2吨,氟橡胶密封圈15.8吨,聚氯乙烯塑料组件345.26吨,磺化树脂隔膜材料11.25吨,机油500升,钢材组件145.5吨,五氧化二钒1800吨,浓硫酸6624吨,草酸166、400吨,自来水6600吨。树脂、碳粉、碳纤维、88号胶粘剂在生产流程过程中会产生废气以及固体废弃物。其中树脂固化会产生苯乙烯挥发气体,挥发量9吨/年,采用专用设备等离子净化后再活性炭吸收处理,达到排放标准;树脂、碳粉、碳纤维在使用过程中会产生固体废弃物,固体废弃物665.1吨/年,采用焚烧发电处理;88号胶粘剂在使用过程中会有乙酸乙酯挥发气体,挥发量1.54吨/年,通过加强通风扩散,不会造成环境污染;磺化树脂隔膜在使用过程中会产生微量废边角料,总量40公斤/年,将全部自行回收循环使用。聚氯乙烯盖板以及端板、氟橡胶密封圈、钢材紧固件都是以组件进入工艺并随电堆产品进入市场,不会产生废弃物。生产电67、解液用五氧化二钒、浓硫酸、草酸都随电解液产品进入市场,不会产生废弃物污染。设备用机油定期会进行更换,废机油由有资质单位进行回收处理;自来水一部分用于清洗组件,主要清洗灰尘和固体粉末,用量600立方/年,经沉淀后自然排放,无污染;其余部分自来水用于电解液生产,绝大部分自来水都随电解液产品进入市场,生产过程中冷却水以及蒸馏残留水直接排放,反应釜加热产生的蒸汽水直接回收,无污染。液流钒电池储能系统项目产业化生产物料平衡图如图6-1及6-2所示。图6-1 液流钒电池电堆生产物料平衡图(单位:吨)图6-2 液流钒电池电解液生产物料平衡图(单位:吨)项目年消耗原材料量如下表(按年产50兆瓦电堆、2万立方电68、解液生产能力计算)。表6-3 项目年消耗原材料量序号原材料名称单位用量1碳纤维吨96.42树脂吨9393隔膜(磺化树脂)万平米7.54盖板(聚氯乙烯)万件805端板(聚氯乙烯)万件1.56碳黑吨65788号胶粘剂吨28管件(聚氯乙烯)直管DN20米5000三通DN20万件1.5法兰DN20万件1.59紫铜箔吨5510密封圈(氟橡胶)30.3*3.55万件80593*593*2.65万件4011螺栓(钢材)万件812螺帽(钢材)万件1613平垫(钢材)万件3214弹簧(钢材)万件815机油升50016自来水立方660017五氧化二钒吨180018浓硫酸立方360019草酸吨1400第七章 液流钒69、电池储能系统产业化开发项目地址选择7.1 第一期项目地质现状及建设条件7.1.1 地形、地貌情况本项目位于四川省成都市xx县西南航空港经济开发区工业集中发展区,该开发区地处成都市中心城的西南边缘、xx县北部片区,紧邻全国四大航空港之一的成都xx国际机场,它东至成都高新区,南至成都五环线,西临xx国际机场,北靠成都武侯区。距成都市中心约15km,距xx县城(东升镇)约4km。本项目位于成都兴发创新投资有限责任公司建设的厂区内,项目生产厂房(总平图中标识为加工车间六)东侧10m处为加工车间七(丙类);南侧14m处为加工车间一(丙类);西南侧约30m处为办公楼;西侧围墙外园区道路,生产厂房距道路路边70、约15m,之间有绿化带相隔;北侧与一化工生产企业共用围墙,生产厂房与该企业最近的建筑物间距15m,之间有厂区道路相隔。项目周围地势平坦,建设地点位于原建成的厂区内,无需土建施工,节约了建设成本。7.1.2 地震情况根据建筑抗震设计规范GB50011-2001的规定:成都地区为7度地震烈度区。目前我公司租赁的整体生产厂房的抗震设防烈度为7度,结构抗震等级为三级。建成后经过多次地震的考验,完好无损。7.1.3 当地气象条件成都地区属于中亚热带湿润季风气候区。其特点为季风气候明显,冬无严寒、夏无酷暑、四季分明、秋长夏短;全年霜雪少、风速低、阴天多、日照少、气压低、温度大、云雾多。春季气温回升快,但不71、稳定。夏季降水集中,常有局部洪涝;秋季气温下降快,连绵阴雨天气较多;冬季霜冻较少,干冬现象较普遍。根据成都市气象站多年资料统计,主要数据如下:多年平均气温():16.7极端最高气温():37.3极端最低气温():-5.9年平均降雨量(mm):854.3年平均日照时数(h):1242.1无霜期(d):292多年平均气压(hpa):956.3平均相对温度:82%常年主导风向:NNE多年平均风速:1.3m/s多年平均静风频率:48%7.1.4 其他工程通讯、防雷、仓储等齐备。7.2 项目总平面布置图 见附件12.27.3 项目给排水图 见附件12.37.4 项目供电图 见附件12.47.5 第二、三72、期项目选址拟选址在成都市xx县xx经济开发区,或金堂县成阿工业园区,或天府新区文林工业园区。征地500亩1000亩,将钒电池产品从50兆瓦推至500兆瓦,建成“中国钒电池产业园”,入驻企业100家,生产相关配套产品。第八章 液流钒电池储能系统产业化开发项目节能措施8.1 节能措施8.1.1 设计依据8.1.1.1中华人民共和国节约能源法8.1.1.2机械行业节能设计规范(JBJ14-2004) 8.1.1.3民用建筑热工设计规范(GB50176-93)8.1.1.4公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)8.1.1.5 国家及地方其它有关节能设计的规范、规定及标准8.1.1.6 建设单73、位提供的产品及生产资料。8.1.2 节能措施主要能源、耗能工质的品种及年需要量如下表。表8-1 年需要量能源种类计量单位年需要实耗量参考折标系数年需要折标煤量(t)电力万度130.5321.229160.424煤吨700017000合计7160.424注:单位面积综合能耗 0.358t/ m2。8.1.2.1 工艺节能8.1.2.1.1本次设计中均优先选用先进的、可靠的工艺设备和测试设备提高生产效率,保证产品的可靠性,从而节约能源。8.1.2.1.2合理布置工艺流程,充分注意到工艺流程和物料流程的一致性,减少往返运输和传送,降低能耗。8.1.2.2 建筑节能 8.1.2.2.1全厂主要建、构筑74、物一览表表8-2 全厂主要建、构筑物一览表序号名称占地面(m)建筑面(m)层数结构选型耐火等级一、办公楼1072.7542911F钢结构丙类二、生产厂房13062130621F砖混甲类1.车间11421421F砖混甲类2.车间21421421F砖混甲类3.车间31291291F砖混甲类4.车间41291291F砖混甲类5.仓库47471F围栏丙类6.成品堆放区321732171F围栏丙类7.充放电区287428741F围栏丙类8.辅助生产区607260721F钢结构丙类9.展示区3103101F钢结构丙类8.1.2.2.2 办公楼节能措施办公楼节能按照公共建筑节能设计标准设计。本工程满足保温隔75、热要求。l 屋面:采用45mm挤塑聚苯板保温层、4厚SBS改性沥青防水卷材等保温材料,屋面总传热阻=0.04+屋面构造总传热阻+0.11=1.58(m2k/W),屋面传热系数k=1/屋面总传热阻=0.63(W / m2k)0.7(W / m2k)。满足规范要求。l 外墙:外墙构造和冷桥外墙构造均采用200厚页岩空心砖、45厚中空玻化微珠无机保温砂浆等保温材料,整个外墙的平均传热系数Km=0.8890.65+1.1310.35=0.974(W / m2k)1(W / m2k)。满足规范要求。l 地面:采用20厚13水泥砂浆找平层、100厚10混泥土垫层、夯实粘土等材料,地面构造总传热阻=0.1176、+1.122=1.2321.2。符合规范要求。8.1.2.2.3生产厂房节能措施整体厂房采用钢结构厂房,厂房设计节能措施如下:l 外墙:0.000以上1.200以下采用300厚水泥实心砖砌筑,1.200以上为双层压型钢板复合保温墙体。立面处理简洁,色彩自然。l 门窗:开口尺寸按国家要求进行设计,以保证自然采光,降低照明能耗;门窗均可打开,可以实现厂房自然通风,以降低通风能耗。l 屋面:采用 75mm厚超细玻璃棉保温层加夹筋贴面的760型单层彩色压型钢板防水,有组织排水,收集的雨水经管网收集后排入市政污水管。l 车间:内部隔墙,除有特殊要求外,均采用 240 多孔砖砌筑。8.1.2.3 采通专业77、的节能措施本次新建筑物从节能角度出发,注重外围护结构节能、自然通风采光、节能的空调系统、节能环保设备的选用,同时采用隔声减噪等一系列的技术措施,充分体现经济合理、高效节能的概念。8.1.2.4 电气专业的节能措施电气节能的原则是:在充分满足、完善生产功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率。设计人员根据生产工艺的使用功能和设计标准等综合要求,合理进行供配电、电气照明、生产设备及系统的控制设计,确保安全可靠、经济合理、灵活适用、高效节能。照明应充分利用自然采光。其具体内容包括:1、供配电系统的节能;2、电气照明的节能;3、用电设备的电气节能;4计量与管理。8.2 能耗分析8.2.1能源指标78、能耗技术经济指标是工程项目确立的重要指标之一。 单位综合能耗指标具体反映企业单位产品的用能水平,单位综合能耗指标的提高或降低意味着产品结构、能源品种的变化,是一项综合指标。本项目年生产电堆50兆瓦、1万立方电解液,能实现产值12亿元,初步估算消耗能源折合标煤 7160.424t,能耗指标为0.06t/万元。 8.2.2 结论 本设计符合国有能源政策,符合节约能源及合理利用能源的原则。第九章 液流钒电池储能系统产业化开发项目节水措施9.1节水措施9.1.1 设计依据9.1.1.1中华人民共和国节约能源法9.1.1.2建筑给水排水设计规范(GB50015-2003(2009版))9.1.1.3室外79、给水设计规范(GB50013-2006)9.1.1.4室外排水设计规范(GB50014-2006)9.1.1.5建筑设计防火规范(GB50016-2006)9.1.1.6节水型生活用水器具(CJ164-2014)9.1.1.7 国家及地方其它有关节能设计的规范、规定及标准9.1.1.8建设单位提供的产品及生产资料。9.1.2节水措施9.1.2.1建筑物最不利用水点所需水压约 0.25MPa,故生活给水可充分利用市政管网压力。因此,不再增设加压设备。9.1.2.2所有卫生洁具采用节水型产品。9.1.2.3公共卫生间大便器采用脚踏式(或感应式),洗脸盆、小便器采用感应式。9.1.2.4用水计量:市80、政引入水管进入厂区后分别供给厂房和办公楼,均安装单独的水表,分开计量。9.2水耗分析9.2.1水耗指标本项目年生产电堆50兆瓦、电解液1万立方,年生产总值12亿元。年生产水耗量6600m3,每万元产值耗水0.055m3。9.2.2结论 本设计低于同类企业(电池生产行业)水耗指标,符合国有能源政策,符合节约能源及合理利用能源的原则。第十章 液流钒电池储能系统产业化开发项目环境保护10.1场址环境条件本项目座落于xx西南航空港经济开发区工业集中发展区,位于成都兴发创新投资有限责任公司建设的厂区内,项目生产厂房(总平图中标识为加工车间六)东侧10m处为加工车间七(戊类);南侧14m处为加工车间一(戊81、类);西南侧约30m处为本项目办公楼;西侧围墙外园区道路,生产厂房距道路路边约15m,之间有绿化带相隔;北侧与一化工生产企业共用围墙,生产厂房与该企业最近的建筑物间距15m,之间有厂区道路相隔。附近无地面河流经过,主要水体功能为一般工农业用水,接纳了一些工业废水和生活污水。10.2主要污染物及产量表10-1 主要污染物及产量表序号名称产生部位数量(或声级)一、废气1.苯乙烯导电板、极板生产9吨/年2.乙酸乙酯粘接密封圈、盖板等组件1.54吨/年二、废液1.生产废水清洗导电板600立方/年2.生活污水厕所、洗手间、澡堂、食堂等1200立方/年3.废机油生产设备维护500升/年三、废渣1.碳黑、碳82、纤维、树脂混合固化物导电板生产562.2吨/年2.树脂固化物极板生产102.9吨/年3.磺化树脂隔膜隔膜准备40公斤/年四、噪声1.空压机生产过程75100db2.排风设备生产过程75100db10.3环境保护措施10.3.1 设计依据10.3.1.1中华人民共和国环境保护法。10.3.1.2建设项目环境保护管理条例(1998年 11月 29日中华人民共和国国务院令第 253号发布施行)。10.3.1.3地下水质量标准(GB/T14848-93)中的类标准。10.3.1.4地表水环境质量标准(GB3838-2002)中的类水体标准。10.3.1.5环境空气质量标准(GB3095-2012)中的83、二级标准。10.3.1.6大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)。10.3.1.7工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)。10.3.1.8建筑施工场界环境噪声排放标准(GB12523-2011)。10.3.1.9工业企业噪声控制设计规范GB/T50087-2013。10.3.1.10中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法中的相关规定。10.3.1.11机械工业环境保护设计规范GB50894-2013。10.3.2环保措施及排放标准本设计遵照建设项目与环境保护同时设计、同时施工、同时生产的“三同时”原则和“以新代老”原则。设计中优先选用污染少的先进工艺设备。对生产中84、可能产生的有害气体、废液、粉尘、噪声等污染采取有效的防治措施,使之达到国家规定的标准。10.3.2.1废气本项目停车位均位于地面,地面停车场因地势开阔,不需特殊措施即可满足排放要求;食堂油烟废气经油烟净化器处理后经内置的烟道送至办公楼楼顶排放;生产过程中产生的碳粉尘经设备自带的集气罩装置收集后外排;生产过程中产生的有机废气经等离子净化器处理后经由活性炭吸附装置进行吸附,可达标排放。10.3.2.2废液10.3.2.2.1生产废水项目所在地区域已建成完善的雨、污水管网,项目产生的生产废水经沉淀后,上清液排入污水管网。10.3.2.2.2生活废水项目产生的办公生活污水(食堂废水先经隔油池处理后)经85、园区管网送至园区现有的污水处理设施处理后,进入市政污水管网,进入污水处理厂处理达标后外排。10.3.2.2.3废机油不定期排出的废机油,送相关公司回收利用。10.3.2.3废渣本工程办公生活过程产生的生活垃圾由当地的环卫部门集中清运;餐厨垃圾统一收集,由当地环卫部门集中清运,日产日清;原辅料及包装过程中产生的废包装材料经统一收集后外卖;生产过程中产生的树脂固废经统一收集后交由垃圾发电厂进行焚烧发电;废机油由专业的有资质的处理单位处理。10.3.2.4噪声本项目产生噪声的设备不多,在生产厂区平面布置上,仓库靠厂房边界布置,高噪声源远离厂界,靠厂中心布置;高噪声作业按一班制考虑,且夜间不安排高噪声86、作业。本项目噪声治理采用隔声、消声、减震等多种措施:生产车间厂房采取隔声处理;空压站空压机采取减振、隔吸声处理,并在风口加消声器;电机试验采取减振、隔吸声处理。10.4环境保护投资环保投资估算为120万元。其中:废气处理设备60万元,运行费用30万元/年;固废处理60万元/年。10.5环境影响评估采取以上治理措施后,预计:10.5.1废气排放可以达到大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)二级标准。10.5.2废水排放可以达到污水综合排放标准(GB8978-1996)三级标准。10.5.3噪声排放可以达到工业企业厂界噪声排放标准(GB12348-2008)中的3类标准。第十一章 液流87、钒电池储能系统产业化开发项目劳动安全卫生与消防11.1劳动安全卫生1 1.1.1设计依据11.1.1.1中华人民共和国安全生产法。11.1.1.2中华人民共和国职业病防治法主席令2011年第52号。11.1.1.3固定的空气压缩机安全规则和操作规程GB 10892-2005。11.1.1.4建筑设计防火规范GB 50016-2006。11.1.1.5工业企业设计卫生标准GBZ 1-2010。11.1.1.6机械工业职业安全卫生设计规定JBJ 18-2000。11.1.1.7带电作业用遮蔽罩GB/T 12168-2006。11.1.1.8机械安全避免人体各部位挤压的最小间距GB 12265.3-88、1997。11.1.1.9劳动护肤剂通用技术条件GB 13641-2006。11.1.1.10工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素GBZ 2.1-2007。11.1.1.11爆炸性环境第1部分:设备通用要求GB 3836.1-2010。11.1.2防护措施11.1.2.1 生产过程职业危险、危害因素分析。11.1.2.1.1环氧树脂与炭黑混料,搅拌机安装安全防护罩,否则有发生机械伤人的危险;混料搅拌机使用防爆电机,否则有爆炸伤人的危险;混料搅拌釜加盖密闭,避免扬尘和废气逸出,否则长期操作人员易患职业病。11.1.2.1.2电堆充放电试验必须按安全规程操作,否则有发生触电的危险。189、1.1.2.1.3使用加工中心和钻床进行加工,必须按安全规程操作,否则有发生机械伤人的危险。11.1.2.2生产过程中的主要有害物料及其危害本项目生产及储存过程中的主要有害物料是环氧树脂和炭黑。环氧树脂为液态时淡黄色,黏性液体,有刺鼻苯乙烯气味。易燃(闪点23-29),遇明火、高热能燃烧,受高热分解放出有毒的气体。制备和使用环氧树脂的工人,可能会有轻微头痛、恶心。本品的主要危害为引起过敏性皮肤病等。环氧树脂蒸汽比空气重,容易在空间下部聚集,其在空气中的爆炸极限为0.9%-6.8%(V)。炭黑吸入刺激鼻腔、嘴、喉;接触刺激皮肤和眼睛;长期暴露,会损伤皮肤和指甲;大量吸入会引起炭黑尘肺病。11.190、.2.3生产过程的易燃易爆、机械伤害、触电等有害作业的操作岗位。本项目生产过程中无高温、高压岗位。易发生机械伤害的区域有混料区、灌浇区、压平区等;易发生火灾、爆炸的区域有混料区、灌浇区;易发生触电的区域有充放电试验区。11.1.3安全措施方案11.1.3.1安全生产措施为确保安全生产,本工程将采取以下有效措施,以保障安全生产:11.1.3.1.1工程设计本项目依托厂房现有防火、防爆、防雷、抗震设施,对工程防火、防爆等方面做出了以下考虑。l 防火:据国家有关规范、在安全间距、耐火等级等消防措施上进行符合规范的相关设计,配备专用的灭火器具。l 防爆:对环氧树脂仓库和环氧树脂使用部位(混料区、灌浇区91、)按甲类危险场所和火灾危险环境进行防爆设计,电气设备和仪表均防爆选型,灯具为防爆灯具。l 防静电:对系统进行防静电设计。l 维护与抢险:对系统进行安全生产维护设计和抢险设计,配备较好的设备和相应的设施。l 机械设备定制时,要求设备生产商按国家相应规范要求设计和制造配套的安全防护装置(凡动力设备,设置操作保护网(板)以隔离机械运动部件)以及有效地联锁保护系统,以实现机械设备的本质安全化。l 厂房总平面设计,必须保证人流、车流与货流的畅通,尽量减少交叉阻碍,重点对人员进行保护。11.1.3.1.2工程建设要求工程施工和安装单位及人员有相应的资格,制定并执行安全施工方案。对建设过程中进行包括安全在内92、的监督管理。严格按国家有关规范进行质量检查和验收,保证安全生产设计得以全面落实。11.1.3.1.3操作运行生产系统的正确操作和正常运行是安全生产的首要条件。本工程除在设计上对安全生产提供了有力保障,在操作运行方面要求工作人员必须进行岗前专业培训,严格执行安全生产操作规程,进行安全性专业维护和保养,对安全设备(安全阀、检漏仪等)进行定期校验,以确保安全生产。特种设备操作人员必须按国家要求做到持证上岗。11.1.3.1.4个体劳动防护环氧树脂、炭黑等原料储存和操作场所按国家要求配备相应的个体劳动防护用品或用具。其他操作人员也将按国家规定配备相应的劳保用具。11.1.3.1.5划分危险区域,明确各93、危险区域和等级,非相关人员不得随意进入。11.1.3.1.6对危险性作业人员(如抢险队员)进行重点培训和工作保护,配备必要的救护设施,设置必要的休息室,对劳动人员进行定期体检,积极预防职业病。11.1.3.1.7管理制度制定严格的防火、防爆制度、安全操作规程等,定期对生产人员进行安全教育,组织安全队伍,建立安全监督机制,进行安全考核等。11.1.3.1.8应急救援针对本项目建立应急救援体系,编制应急救援预案,对各种险情进行事故前预测,组织全体员工进行教育培训,并进行针对性演练,做到遇险不乱。11.1.4工业卫生本工程采取以下措施,以达到国家有关工业卫生标准:11.1.4.1环氧树脂仓库采取机械94、通风的办法,以便于有害气体的排出和空气流通。11.1.4.2炭黑库房中,炭黑带包装储存,尽量避免扬尘。11.1.4.3环氧树脂和炭黑操作区设置通风系统对有害气体以及粉尘进行收集处理,气体经废气处理装置处理后排放。11.1.4.4产生较大噪声的设备,须从设计选型到消音设计上得到噪声满足标准的保证,操作值班室与噪声源尽量隔离。11.1.4.5厂房设置相应的卫生设施,如更衣室、卫生间等。11.2消防措施11.2.1设计依据11.2.1.1建筑设计防火规范 GB50016-200611.2.1.2建筑内部装修设计防火规范 GB50222-9511.2.1.3工业企业总平面设计规范 GB50178-9395、11.2.1.4民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-9211.2.1.5火灾自动报警设计规范 GBJ116-8811.2.1.6建筑灭火器配置设计规范 GBJ140-90(1997年版)11.2.2消防措施11.2.2.1总图消防11.2.2.1.1总平面布置中建筑物满足“建筑设计防火规范”的规定,总平面布置充分考虑了防火防爆要求。11.2.2.1.2新建的生产厂房的消防间距满足消防要求,与厂外道路的距离符合消防规范和要求。11.2.2.1.3厂区内的道路网络联成体系,主要建筑物周围都设置了环行道路。厂区主要干道路宽 10m、7m,环绕主要生产车间。11.2.2.1.4厂区道路转弯半径6m,96、车间引道转弯半径3m,设置的道路网络满足厂区内大型设备运输和消防要求。11.2.2.2工艺布置厂房内生产工艺布置时,考虑留有一定宽度的工艺通道,并按规范考虑足够的出入口和安全疏散距离,有利于防火疏散。11.2.2.3建筑消防本次设计整体生产厂房均为单层建筑,耐火等级为丙类。环氧树脂使用厂房(混料和浇灌)和仓库类别为甲类,炭黑仓库和成品堆场类别为丙类,其余建筑物生产类别为丁、戊类,各防火分区按照建筑设计防火规范的要求进行划分并按要求设置安全疏散通道和安全出口,保证安全疏散距复合要求。全部钢结构厂房的受力钢构件均按钢结构防火涂料的要求涂刷防火涂料,满足钢柱 2.5h,钢梁 2h的耐火极限要求。1197、.2.2.4消防给水本项目一次性总消防用水量(室内、外消防用水量)为:(40L/s+10L/s)3600s/h3h=540m3。本项目原有从市政管网接入的两根DN150给水管在室外形成环网以供室内外消防用水,并在屋顶设置9m3消防水箱以保证初期消火栓用水量。室内消火栓管道竖向成环布置,用 DN65消火栓,口径19mm的直流水枪,水龙带为 25米麻制衬胶水带,消火栓管道采用焊接钢管,焊接或法兰连接。11.2.2.5建筑灭火器的配置按照建筑灭火器配置设计规范,为扑灭初期火灾,按危险等级在各设置点均设置MF/ABC4灭火器,每具充装量为4kg。11.2.2.6电气防火根据各建筑物的特点,利用金属层面98、或在屋顶设避雷网作防雷保护,并有引下线(不少于两点)与接地装置可靠相连,接地系统采用 TN-S方式,接地电阻不大于1。车间或建筑物总动力进线处,配置防浪涌保护器插座回路及移动设备的供电回路,装设漏电保护器,厂房内该接地的设备及插座均有可靠接地。生产车间混料、浇灌区和环氧树脂仓库的电气设备均为防爆电器。第十二章 液流钒电池储能系统产业化开发项目组织机构与人力资源配置12.1项目组织机构投资方(四川xx实业有限公司)与绵阳中物能源科技有限公司(xx研究院电子工程研究所)共同组建注册了“四川xx新能源科技有限公司”。下设:“四川xx研发中心(绵阳)”,“成都xx新能源科技(集团)有限公司(xx经济开99、发区第一生产基地)、(xx或金堂第二生产基地)、(攀枝花原材料基地)”,“四川xx销售工程公司”。四川xx新能源科技(集团)有限公司组织机构图12.2劳动定员根据公司发展需要,设置以下机构并配齐人员:12.2.1四川xx新能源科技有限公司机关设:10部1处1委员会,编制40人。12.2.2四川xx研发中心(绵阳)设:3部1室,编制30人。12.2.3成都xx新能源科技有限公司xx经济开发区第一生产基地设:6部1室,编制80人;xx或金堂第二生产基地设:6部1室,编制400人;攀枝花原材料基地设:3部1室,编制26人。12.2.4四川xx销售工程公司设:3部1室,编制18人(不含安装工程人员)。100、12.3人员培训 人力资源部制定人员培训计划,从公司管理手册、专业技术、劳动保护、环境保护、销售工程安装等对全员进行培训。第十三章 液流钒电池储能系统产业化开发项目实施进度安排13.1 液流钒电池储能系统产业化项目分三期实施第一期,产品中试,从兆瓦级开始产品下线,到50兆瓦;第二期,在50兆瓦的生产基础上,逐步再建生产线,扩大到500兆瓦;第三期,在500兆瓦生产线基础上,建立“中国钒电池产业园”,入驻企业100家,与其配套,并建立钒电池产业基金。13.2第一期项目实施进度表12-1第一期项目实施进度表序号任务完成时间1拟定产品生产工艺流程2014年8月17日2专用设备方案确定2014年8月2101、5日3现有模具图纸完善和优化2014年8月25日4设计制作金属模具2014年9月30日5金属模具验证2014年10月15日6环保设备调研及定制2014年10月30日7工位器具优化设计制作2014年10月30日8单堆和集成电堆商品化设计制作2014年11月15日9专用设备外的其他设备选型订购2014年11月15日10生产线布置及6S管理划分2014年11月15日11设备安装调试2014年11月20日12产品试生产、产品下线2014年12月25日13.3第二期计划2015年12月2018年12月拟在成都市xx县或金堂县成阿工业园或天府新区文林工业园区征地500亩1000亩,在第一期50兆瓦生产线的102、基础上再建一条,将产品扩大到500兆瓦。13.4第三期计划2018年12月2022年12月,在500兆瓦生产线基础上,建立“中国钒电池产业园”,入驻企业100家,与其配套。根据市场需求,将产品进一步扩大生产,并建立钒电池产业基金。13.5项目建设期管理公司成立了成都xx新能源科技有限公司,对钒电池储能系统进行产业化开发。对项目实行目标责任制,建立完善的技术管理机制及严格的开发考核机制,对项目负责人实行授权管理:即制订详细的项目进度,经费安排,项目要实现的目标,主要研究人员的配置和各自责任,奖惩办法和考核办法等。为保证项目的顺利实施,公司建立了完善的资金保障机制,对经费保证和项目协调等负责,并有103、专人对项目进行定期考核、监督和检查。第十四章 液流钒电池储能系统产业化开发项目投资估算及资金来源14.1项目总投资估算项目总投资28亿元(其中第一期投资7900万元,第二期投资3.21万元,第三期投资240000万元)。预计研发费1亿元,固定资产投资总额2亿元,生产用流动资金1亿元,“中国钒电池产业园”建设投资24亿元。14.2投资使用估算14.2.1项目投资估算表14-1 项目投资估算序号项目名称金额(万元)一、固定资产200001.设备及材料费110002.新建厂房80003.设备安装调试3004.设计费3005.其它不可预见费400二、研究开发费100001.固定资产及研发投资合计100104、00三、流动资金10000四、钒电池主业园建设2400001.设备及材料800002.购土地200003.新建厂房800004.设备安装调试50005.设计费50006.流动资金420007.其他不可预见费8000总投资28000014.2.2预计新增投资估算(备用部分)项目在执行期内预计新增部分固定资产和研发费用如下表:表14-2 预计新增部分固定资产和研发费用序号项目金额(万元)备注1预计增加厂房建设25002预计增加生产设备购置、制造及材料费34003预计增加设计费2004预计增加设备安装调试2005预计增加试验材料费1000试验件原材料包括隔膜、导电板、电解液等6预计增加试验设备购置费105、10007预计增加能源材料费1008预计增加试验外协费10009预计增加资料印刷费5010预计增加差旅费10011预计增加鉴定验收费10012预计增加其它不可预计费350合计1000014.3资金来源液流钒电池储能系统项目产业化的资金来源如下:l 第一、二期4亿元人民币由投资控股方全额投资。l 第三期24亿元人民币,50%由第一期、第二期获得的利润中60%作为滚动发展,50%向银行贷款。第十五章 液流钒电池储能系统产业化开发项目财务概算15.1第一期投资财务概算第一期投资7900万元,资金主要用于: 投资6000万元用于租赁厂房建设50mw5h钒电池生产线、检测实验室及办公设施设备。 流动资金106、1900万。15.1.1财务概算15.1.1.1财务会计15.1.1.1.1预测期间为2015年至2017年。2015年和2017年销售收入分别按20mw5h、50mw5h(均按放电5h计算,下同)计算。15.1.1.1.2销售费用(渠道能自身把控,整体按销售收入的4%计算)、管理费用(整体按销售收入的4%计算,含研发支出)、财务费用按综合成本的15%计算。15.1.1.1.3需要缴纳的增值税及附加按销售收入的约10%进行综合计算,企业所得税按25%的税率缴纳,在航空港注册的企业在注册后5年内享受税费地方所得部分返还“11555”优惠政策。即:第一年100%,第二年100%,第三年50%,第四107、年50%,第五年50%。15.1.1.1.4根据目前市场钒电池(单元)每5KW5h约1215万元不等的价格水平,考虑因市场竞争价格可能逐步下调等多种因素,钒电池及系统每5KW5h均按12万元进行保守概算。根据公司掌握的技术及原材料,钒电池及系统按每5KW5h现有平均直接成本约5万元保守测算,随着技术进步及产能的扩大,实际成本还有所下降。15.1.1.2财务测算根据上述财务设计,投产后未来四年的财务测算如下(单位:万元):表15-1 投产后未来四年的财务测算项次2015年2016年2017年一、产能20mw5h50mw5h50mw5h二、营业收入40000100000100000减:生产成本20108、0005000050000减:税金及附加40001000010000减:销售费用160040004000减:管理费用160040004000减:财务费用120030003000减:折旧及摊销60015001500三、营业利润110002750027500减:企业所得税275068756875四、净利润82502062520625注:按最保守的净利润测算。15.2第二期投资财务概算15.2.1第二期投资3.21亿元人民币,资金主要用于:15.2.1.1 500mw5h生产线1.51亿元;15.2.1.2扩大厂房建设5000万元;15.2.1.3科研费2000万元;15.2.1.4流动资金1000109、0万元。15.2.2财务概算15.2.2.1财务设计15.2.2.1.1第二期按建设周期4年设计。产能规模从建设期内的第二年开始生产,即2016年产能达到100Mw5h,2017年产能达到200Mw5h,2018年产能达到500Mw5h。15.2.2.1.2销售费,整体按销售收入的4%计算。15.2.2.1.3需要缴纳的增值税及附加按销售收入的约10%进行综合计算,企业所得税按25%的税率缴纳,在天府新区注册的企业在注册后5年内享受税费地方所得部分返还“11555”的政策优惠。即第一年返还100%,第二年返还100%,第三年返还50%,第四年返还50%,第五年返还50%。15.2.2.1.4根110、据目前市场钒电池(单元)每5Kw5h约1215万元不等的价格水平,再考虑到4年后多种因素,钒电池及系统每5Kw5h按12万元均价进行保守概算。再根据公司掌握的专利、技术及原材料,钒电池及系统按每5Kw5h(单元)现有平均直接成本约5万元保守测算,随着技术进步及产能的扩大,实际成本还有所下降。15.2.2.2根据以上财务设计,财务测算如下:(单位:万元)表15-2 财务测算项次2016年2017年2018年一、产能100mw5h200mw5h500mw5h二、营业收入2000004000001000000减:生产成本100000200000500000减:税金及附加200004000010000111、0减:销售费用80001600040000减:管理费用80001600040000减:财务费用60001200030000减:折旧及摊销3000600015000三、营业利润55000110000275000减:企业所得税137502750068750四、净利润4125082500206250注:按最保守的净利润概算。15.3第三期投资财务概算15.3.1第三期投(融)资24亿元人民币,资金主要用于:15.3.1.1征地1000亩2亿元。15.3.1.2“中国钒电池产业园”建设13亿元。15.3.1.3 500兆瓦1000兆瓦生产线建设3亿元。15.3.1.4厂房、办公用房、实验室用房建设2亿112、元。15.3.1.5科研费1亿元。15.3.1.6流动资金3亿元。15.3.2财务概算15.3.2.1财务设计15.3.2.1.1第三期按建设周期4年设计。即2018年2022年,根据市场需求,每年产能按500兆瓦概算。15.3.2.1.2销售费,整体按销售收入的4%计算。15.3.2.1.3财务测算如下:(单位:万元)表15-3 财务测算项次2019年2020年2021年2022年一、产能500mw5h500mw5h500mw5h500mw5h二、营业收入1000000100000010000001000000减:生产成本500000500000500000500000减:税金及附加1000113、00100000100000100000减:销售费用40000400004000040000减:管理费用40000400004000040000减:财务费用30000300003000030000减:折旧及摊销15000150001500015000三、营业利润275000275000275000275000减:企业所得税68750687506875068750四、净利润206250206250206250206250注:按最保守的净利润概算。15.4投资盈利节点合计概算在建“中国钒电池产业园”的同时,逐步建设隔膜生产线、电解液生产线。其他配套件由招商入园的企业完成。其投资总收益节点如下:15114、.4.1 500mw5h钒电池储能系统,年产值约100亿,净利润23亿元。15.4.2隔膜:100万平方米,年产值约50亿元,净利润约15亿元。15.4.3电解液:年产值约30亿元,净利润约6亿元。15.4.4国家电价补贴0.42元/度,约1亿元。15.4.5税收地方所得部分返还约2亿元。15.4.6钒电池储能系统国家政策性补贴约0.5亿元/年。年节点收益合计:47亿元。钒电池相关材料及设备由入园企业生产,其产品除供应500mw5h生产配套外,在国内外销售。按100家企业预测,年产值约500亿元,净利润约100亿元。投资成本收回期。按照第一期、第二期的投资计划,财务概算,已具备的技术力量和现已115、形成的销售合同,2014年12月产品下线,仅终端产品钒电池一项,5年内累计盈利约60亿元。再加上投资盈节点合计概算24亿元。5年内总累计盈利约为84亿元人民币。15.5建立中国钒产业基金规模100亿元,其中自投基金10亿元,投资全球钒电池产业、创造1000亿产业价值。第十六章 液流钒电池储能系统产业化开发项目经济及社会效益分析16.1经济效益分析液流钒电池储能系统项目是新能源高科技环保项目,是国家重点政策扶持的项目,是军转民产业化的项目。市场容量大,生产成本与市场价格比值大,经济效益好。其生产成本、税金、利润等已在第十五章详细分析阐述。16.2社会效益分析16.2.1 应用于可再生能能源发电调116、峰,对推进可再生能开发利用具有重要意义可再生能源发电的非连续性和不稳定性会对电网造成巨大冲击,须要储能调峰手段进行解决才能更好地得到利用,目前储能已经成为可再生能源开发利用发展的关键瓶颈技术。本项目技术是目前有希望解决该技术问题最有竞争力的手段之一,本项目产品将对推进可再生能源等新能源的开发应用具有重要的意义。16.2.2应用于分布式电站储能调峰,对提高能源利用效率具有重要意义目前我国一方面是能源紧缺,一方面又是大量电能在用电低谷时被浪费。如果有大型储能设备能在用电低谷时将电能储存起来,在能源紧张时释放出来,对提高能源利用率、减低能源浪费将具有重大意义。在我国大型调峰储能领域除了少量抽水储能,117、基本是空白。但抽水储能成本高、建设规模大、受地理条件等限制,而钒电池储能系统的反应电堆同储能电解液分离的特点能很好的填补大型储能领域的空白,将液流钒电池储能系统应用于调峰储能系统,对提高能源的利用效率、缓解能源危机、实施可持续发展战略具有重大社会意义。16.2.3液流钒电池储能系统在边远地区、孤岛地区储能应用的社会意义中国幅员辽阔,目前有很多的边远地区、孤岛地区不能并入电网供电,这些地区的电能使用非常困难,严重阻碍了这些地区的经济发展和人民生活水平的提高。如果在这些地区建立大量的可再生能源发电,将对这些地区的发展起到极大的促进作用。可再生能源发电的非持续性和不稳定性一定需要相匹配的储能系统,液118、流钒电池容量大、使用寿命长的特点能很好的应用于这些边远地区、孤岛地区储能供电,这对推动我国平衡发展具有重要的社会意义。16.2.4对提高钒资源利用率具有重要意义我国钒资源丰富,探明的钒资源储量居世界第三位,仅在攀西地区已探明的钒铁磁矿储量约100亿吨,占世界的11%,攀钢是世界三大钒产品生产商之一。如果能成功开发钒电池储能系统的应用,对提高钒资源利用率、增加出口创汇等方面都具有重要意义。第十七章 液流钒电池储能系统产业化开发项目风险分析17.1市场风险该项目建成后可能出现的市场风险在于产品的市场化推广,由于目前产品价格高于现阶段市场上广泛使用的铅酸电池,因此替代铅酸电池将面临市场价格的挑战。随119、着产品成熟度的提升以及产业链的形成,该产品的成本将会大幅下降,最终将低于铅酸电池的价格。17.2工艺、设备技术风险本项目选用的工艺技术先进,钒电池储能系统已通过中试试验,整套系统运行稳定、产品质量优良,目前已经连续稳定运行一年零六个月。本项目中涉及的双极板、电堆等核心工艺技术在采用新的注塑工艺后可能存在一定风险,尤其是要组装100千瓦级储能系统也会存在一定风险。但随着进一步的完善工艺,这些可能的问题都能得到圆满的解决。本产品所采用的设备都是被市场长期认可的设备,不会存在设备风险。17.3资金风险在项目实施过程中,由于意想不到的原因(例如工程质量方面出现了原来没有估计到的情况,或因意外灾害)工程120、费用可能会超过工程预算。要避免发生这种情况,一方面要作好工程风险的预防,另一方面要在初步设计阶段作好工程地质勘察和有关情况调差,充分掌握对工程费用有影响的各种资料和情况。而且要选好工程设计单位、施工承包商和设备材料供应商,并在承包合同中尽可能把风险降至最低。如果资金没有按预期计划到位,也会影响整个项目建设,要避免这种情况,本项目业主事先作好资金的安排,确保资金的落实和及时到位。17.4政策风险国家为实施西部大开发制定了一系列的优惠政策,其财务方面的优惠政策实施至2010年,鉴于东部长三角地区的“经济特区”和“沿海四个开放城市”的优惠政策自公布实施至今已近二十年未变的实际情况。因此,相信国家给以121、西部大开发的优惠政策是长期有效的。同时钒电池储能系统在大型储能领域的推广需要政策以及市场的牵引,现阶段采用储能调峰的应用很少,一方面是会短期内增加成本,另一方面是社会对节能意识的认识不足,因此这些领域的推广会面临一定的政策风险。17.5人员风险人才是高技术项目的关键因素之一,随着市场竞争的加剧,高素质人才的争夺也将十分激烈,项目单位坚持以人为本的治厂方针,采用以丰厚的待遇和良好的职业发展机会以及技术入股并加强人员技术培训等措施,客服潜在的人才风险。17.6不可抗拒因素由于不可抗拒因素或意想不到的原因,导致工厂建设开工后项目进度被推迟或延期。要防范这种风险就需加强项目管理,包括建立一套完整的质量122、跟踪、质量保证、质量控制体系,并选择有资质的监理单位,实行全面的自始至终的全过程质量管理;加强项目财务管理,包括资金的落实、资金的使用和执行等。第十八章 液流钒电池储能系统产业化开发项目综合结论液流钒电池储能系统产业化项目是四川xx实业有限公司与绵阳中物能源科技有限公司(xx研究院电子工程研究所)合作,共同组建注册了四川xx新能源科技有限公司,下设:四川xx研发中心(绵阳),四川xx销售工程公司,成都xx新能源科技有限公司(第一生产基地:xx经济开发区,第二生产基地:xx县xx经济开发区或金堂成阿工业园区,攀枝花原材料基地,承建项目产业化开发生产)。项目的主要技术来源于绵阳中物能源科技有限公司123、(xx研究院电子工程研究所),研发的液流钒电池储能系统的专利和专有技术。该项目已经国家国防科技工业局,科工经【2008】423号文批准立项;该项目已经xx研究院,军转民【2013】15号文批准军转民。项目主要进行液流钒电池储能系统产业化生产,针对目前国内大型储能领域技术的匮乏,尤其是大型化学储能产品的空白,而开发的大型化学储能产品,在自主知识产权的基础上,建设液流钒电池兆瓦级生产设备、工业化生产工艺、检测方法、制定产品企业标准,同时形成具有更新产品持续开发能力的开发平台。项目总投资28亿元人民币,分三期进行:第一期投资7900万人民币,在成都市xx县xx经济开发租厂房17000平方米,进行产品124、中试,兆瓦级产品下线后,即推至50兆瓦;第二期拟在xx县xx经济开发区,或金堂县成阿工业园区,或天府新区文林工业园征地500亩,在50兆瓦生产的基础上,再建生产线,将产品逐步扩大到500兆瓦;第三期在第二期建设的基础上,再征地500亩1000亩,建成“中国钒电池产业园”,入驻企业100家,与其主产品配套。并创建“中国钒电池基金”,规模100亿元,其中的自投基金10亿元,投资全球钒电池产业,创造1000亿元产业价值。项目完全建成后,将获得很好经济效益,每年将为国家创造10亿元人民币以上的税收和近100亿元的效益。项目建成后,将获得巨大的社会效益,在推动可再生能源开发利用、提高能源利用效率、缓解能125、源危机、提高钒资源的综合利用等方面具有重大意义。项目建设中还存在市场、工艺、设备技术、资金、政策、人员等方面的风险,但都是可控的。这些都需要我们精心组织与实施。附件:1.四川xx新能源科技有限公司注册资质2.四川xx实业有限公司注册资质3.成都xx新能源科技公司注册资质4.国家国防科技工业局,科工经【2008】423号5.xx研究院,军转民【2013】15号6. 四川xx新能源科技有限公司申请的七项专利7.xx县发改局项目立项批复8.xx县安监局第一期安评通知9.xx县环保局第一期项目环评通知10.成都市环保局第一期项目环评的审查批复11.相关图纸12. 固定资产投资项目节能登记表13.项目资产评估报告书14.四川xx新能源科技有限公司研发中心揭牌授印仪式现场图xx研究院电子工程研究所四川xx新能源科技有限公司四川xx实业有限公司成都xx新能源科技有限公司二0一五年八月61
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