电气公司750KW屋顶分布式并网型太阳能光伏发电项目设计方案48页.docx
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2026-03-02
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1、电气公司750KW屋顶分布式并网型太阳能光伏发电项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月电气公司750KW屋顶分布式并网型太阳能光伏发电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1 综合说明31.1 项目概述31.2 项目编制原则与依据41.3 太阳能资源41.42、 项目主要内容71.5 系统总体方案设计及发电量计算.71.6 辅助系统设计.81.7 施工组织设计.81.8 工程管理设计.81.9 劳动安全与工业卫生.92 财务评价与社会效果分析102.1 工程投资概算102.2 节能分析123 工程特性表133.1太阳能光伏组件的选择133.2 太阳电池方阵设计203.3 光伏组串设计203.5 辅助方案计.213.6并网逆变器的设计选型.234 工程建设规模264.1 工程规模264.2 工程建设的必要性274.3 改善能源结构,保护环境,适应持续发展的需要274.4 改进、促进我国光伏产业发展,为大型光伏并网发电提供示范作用281 5 施工组织设计3、295.1 编制依据295.2 编制原则295.3 施工条件305.4 施工总布置305.5 主体工程施工305.6 工期保障措施315.7 安全文明施工措施336劳动安全与工业卫生346.1 设计依据346.2 总则356.3 建设项目概况366.4 施工作业有害因素分析366.5 工程安全卫生设计366.6 工程运行期安全管理及相关设备、设施设计376.7 预期效果评价386.8 结论及建议387 风险分析397.1 市场风险分析397.2 技术风险分析397.3 工程风险分析417.4 资金风险分析417.5 政策风险分析428 结论和建议428.1 本工程的建设是可行的428.2 经济4、影响分析438.3 社会影响分析4301 综合说明1.1 项目概况1.1.1项目名称xxxx电气股份有限公司屋顶分布式光伏发电项目1.1.2项目执行单位深圳市xx新能源科技有限公司1.1.3项目拟建地址本项目拟建于广东省xx市。1.1.4项目可行性报告范围根据项目执行公司委托要求,本项目为建设总规模750KW的并网型太阳能光伏发电系统,计划于2017年实施。本公司负责此项目可行性研究设计工作与施工安装。参考水电水利规划设计总院发布的光伏发电工程可行性研究报告编制办法(试行)(GD0032011),该项目本阶段的主要研究范围包括:(1)确定项目任务和规模,并论证项目开发的必要性及可行性;(2)对5、光伏发电工程太阳能资源进行分析评价,提出太阳能资源评价结论;(3)分析光伏发电工程屋面荷载条件,提出相应的评价意见和结论;(4)确定光伏组件、逆变器的形式及主要技术参数,确定光伏组件支架形式和光伏阵列跟踪方式、光伏阵列设计及布置方案,并计算光伏发电工程年上网电量;(5)分析提出光伏发电工程接入系统技术要求的实施方案。根据审定的光伏发电工程接入系统方案,比较确定光伏发电工程升压变电站站址位置、电气主接线及光伏发电工程集电线路方案,并进行光伏发电工程及升压变电站电气设计;(6)论述电厂建成后对周围环境的影响及环境治理措施、落实劳动安全与工业卫生防治措施;(9)对本期的生产与辅助生产等系统进行全面而6、初步的工程设想;为工程建设的合理性奠定初步的工作基础; (10)论述节约与合理利用能源措施、编制电厂定员、提出项目实施的条件和轮廓进度;41(11)对本工程进行投资估算和经济效益分析,提出影响造价的主要因素,论述造价水平的合理性,对本工程做出论据充分、科学合理、实事求是的经济评价;(12)进行财务评价与社会效果评价。1.2报告编制原则与依据1.2.1 编制原则:(1)认真贯彻国家能源相关的方针和政策,符合国家的有关法规、规范和标准;(2)结合公司的发展规划,制订切实可行的方针、目标;(3)对场址进行合理布局,做到安全、经济、可靠;(4)充分体现社会效益、环境效益和经济效益的和谐统一。(5)严格7、执行国家和地方的劳动安全、职业卫生、消防和抗震等有关法规、标准和规范,做到清洁生产、安全生产、文明生产。(6)厂址规划、厂区布置,紧密结合本工程特点,进行方案优化和比选。1.2.2 编制依据:(1)国家发展和改革委员会办公厅计办投资200215号文发布的投资项目可行性研究指南(试用版);(2)国家发展改革委、建设部发改投资20061325号文发布的建设项目经济评价方法和建设项目经济评价参数。(3)国家及地方有关设计规范、标准。(4)项目相关基础资料。 (5)国家发展和改革委员会办公厅计办投资201324号文件国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见1.3 太阳能资源本项目拟在xxxx电气股份有8、限公司屋顶建设太阳能并网发电站,总功率为750KW。太阳辐射能实际上是地球上最主要的能量来源。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量,尽管太阳辐射到地球大气层外界的能量仅为其总辐射能量(约为3.751014tw)的22亿分之一,但其辐射通量已高达1.73105tw,即太阳每秒钟投射到地球上的能量相当5.9106吨煤。地球上绝大部分能源皆源自于太阳能。风能、水能、生物质能、海洋温差能、波浪能和潮汐能等均来源于太阳。我国幅员广大,有着十分丰富的太阳能资源。据估算,我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ,全国各地太阳年辐射总量达335837kJ/cm2a,中值为586kJ9、/cm2a。从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。例如被人们称为日光城的拉萨市,1961年至1970年的平均值,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,年平均晴天为108.5天,阴天为98.8天,年平均云量为4.8,太阳总辐射为816kJ/cm2a,比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年10、辐射总量最小,其中尤以四川盆地为最,那里雨多、雾多,晴天较少。例如素有雾都之称的成都市,年平均日照时数仅为1152.2h,相对日照为26%,年平均晴天为24.7天,阴天达244.6天,年平均云量高达8.4。其它地区的太阳年辐射总量居中。地区类别 地 区年平均光辐射量F年平均光照时间H(小时)年平均每天辐射量f(MJ/m2)年平均每天光照时间h(时)年平均每天1kw/m2光照时间h1(小时)MJ/m2 .Kwh/m2 一宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部、西藏西部、(印度、巴基斯坦北部)6680-84001855-23333200-330018.3-23.08.7-9.05.0-6.3二 河11、北西北部、山西北部、内蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆西部5852-66801625-18553000-320016.0-18.38.2-8.74.5-5.1三山东、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、江苏北部、安徽北部、台湾西南部5016-58521393-16252200-300013.7-16.06.0-8.23.8-4.5四湖南、湖北、广西、江西、淅江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、台湾东北部4190-50161163-13931400-220011.5-13.73.8-6.03.2-3.8五四12、川、贵州3344-4190928-11631000-14009.16-11.52.7-3.82.5-3.2注:1)1 kwh=3.6MJ;2)f=F(MJ/m2 )/365天;3)h=H/365天; 4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时) ; 5)表中所列为各地水平面上的辐射量,在倾斜光伏组件上的辐射量比水平面上辐射量多。 xx地处亚热带沿海,北回归线从中南部穿过,属海洋性亚热带季风气候,以温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短为特征。全年平均气温20-22,是中国年平均温差最小的大城市之一。一年中最热的月份是7月,月平均气温达28.7。最冷月为1月份,月平均气13、温为916。平均相对湿度77%,市区年降雨量约为1720毫米。全年中,4至6月为雨季,7至9月天气炎热,多台风,10月、11月、和3月气温适中,12至2月为阴凉的冬季。全年水热同期,雨量充沛,利于植物生长,为四季常绿、花团锦簇的“花城”。 xx市太阳能资源丰富,平均年日照时数为1288小时,太阳年均辐射量4636MJ/,日均辐射量12702KJ/m2,日均日照时数3.52h。参照国家标准光伏并网电站太阳能资源评估规范(征求意见稿)中太阳能资源评估的参考判据,从全国范围来看属于并网发电适宜程度较好的地区。xx市属于太阳能资源2级可利用区,太阳能资源丰富,适合利用太阳能资源。1.4项目主要内容本项14、目为建设总规模750KW的并网型太阳能光伏发电工程,计划于2017年实施。工程地址位于广东省xx市,本项目是响应国家和xx地区节能减排的号召,通过太阳能光伏发电技术和太阳能光伏系统应用技术的运用,打造出绿色能源示范区。建成后对促进xx市的光伏运用和发展,以及xx市的形象都具有良好的宣传示范效应。深圳市xx新能源科技有限公司负责电站的建设、经营和管理。1.5 系统总体方案设计及发电量计算 本项目装机容量为750KW,为了减少光伏电池组件到逆变器之间的连接线,以及方便维护操作,直流侧采用分段连接,逐级汇流的方式连接,即通过光伏阵列防雷汇流箱(简称“汇流箱”)将光伏阵列进行汇流。并网逆变器采用三相四15、线制的输出方式,由交流防雷配电箱并入电网。 采用分块发电、集中并网方案,将系统分成15个约50KW的并网发电单元,每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列。太阳能电池阵列输入光伏方阵初级防雷汇流箱、直流配电柜后,接入13台50kW的光伏并网逆变器,其额定输出电压为3277V/480V+PE(3288V/500V+PE)交流电。 本工程主要有太阳能阵列单元支架、箱式逆变器基础、箱变基础、配电室等土建工程。光伏阵列均采用分布式安装,采用支架于混泥土屋面或彩钢板屋面固定安装,箱式逆变器、箱变基础、配电室为独立基础。 项目所在地水平面上年均总辐射量为4636MJ/m2,相当16、于1287.78KWh/。屋面电池板倾角为5度,斜面上年均总辐射量为1287.78KWh/。经计算可得,本工程25年总发电量约为2037.43万kWh,25年平均发电约81.5万kWh。1.6 辅助系统设计 1.6.1 逆变器 屋顶太阳能电池组经日光照射后,形成低压直流电流。电池组件串联后的直流电采用电缆送至并网逆变器。逆变后的三相交流电经电缆线路接至公用电网。 本工程为光伏发电、逆变设备设置一套太阳能监控系统和开关站监控系统,太阳能监控系统主机设备布置于控制室内。1.6.2 通信 本光伏发电工程设场内通信系统。光伏太阳能监控系统及开关站监控系统按照可再生能源信息管理要求进行信息管理并上报给相17、应管理部门。1.7施工组织设计依据光伏电站建设、资源、技术和经济条件,编制一个基本轮廓的施工组织设计,对光伏电站主要工程的施工建设等主要问题,做出原则性的安排,为工程的施工招标提供依据,为单位工程施工方案指定基本方向。具体内容见下文施工组织设计中论述。1.8工程管理设计本着精干、统一、高效的原则,根据光伏试验电站生产经营的需要,且体现现代化电厂运行特点,设置光伏电站的管理机构,实行企业管理。本期工程按少人值班、多人维护的原则进行设计,约设置3人,主要负责光伏电站的经营、管理和运行维护。1.9 劳动安全与工业卫生为了保护劳动者在我国电力建设中的安全和健康,改善劳动条件,电站设计必须贯彻执行中华人18、民共和国劳动法、建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定、安全生产监督规定等国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定,以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在电站劳动安全和工业卫生的设计中,应贯彻“安全第一,预防为主”的原则,重视安全运行,加强劳动保护,改善劳动条件。劳动安全与工业卫生防范措施和防护设施与本期工程同时设计、同时施工、同时投产,并应安全可靠,保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。工业卫生设计应充分考虑电站在生产过程中对人体健康不利因素,并根据设计规范和劳保有关规定,采取相应的防范措施。1) 本工程所有防暑降温和防潮防寒设计都应遵循工业企业设计卫生标准(GBZ12002)、19、采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)等电力标准、规范。2) 生产操作人员一般在控制室内工作,根据当地气象条件,采用空调降温、取暖,以保护运行人员身体,提高工作效率。3) 在配电房设置通风设施。2 财务评价与社会效果分析2.1工程投资概算2.1.1 项目装机容量750KW,总投资为900万元,12元/瓦。 系统建成后750KW光伏并网系统预计首年发电量为89.53万度电,25年寿命期内平均每年可发电81.50万度,25年运行期总发电量为2037.43万度电。按照目前商业用电峰平综合单价1.00元/度计算,25年可节约电费2037.43万元,平均每年节约电费81.50万元。国家每度20、电补贴0.42元,25年内可获电费补贴876.09万元,平均每年电费补贴35.04万元。建设资金来源为资本金和银行贷款,资本金占总投资30%,剩余70%银行贷款。其中资本金270万元,银行贷款630万元。贷款15年,按商业贷款基准利率4.90%计算,等额本息还款月供4.95万元,合计59.41万元/年。25年年均产电81.50万KWh,合115.73万元/年,9.64万元/月。除去还银行贷款之外收益:4.69万元/月,56.33万元/年。750KW光伏发电项目发电量计算表多晶硅首年末最低功率97.50%25年末最低功率80.00%功率衰减以首年为参照年份功率衰减年末功率年发电量(万kwh)累计21、发电量(万kwh)12.50%97.50%89.5389.5320.73%96.77%88.86178.3930.73%96.04%88.19266.5940.73%95.31%87.52354.1150.73%94.58%86.85440.9660.73%93.85%86.18527.1470.73%93.13%85.52612.6680.73%92.40%84.85697.5190.73%91.67%84.18781.68100.73%90.94%83.51865.19110.73%90.21%82.84948.03120.73%89.48%82.171030.20130.73%88.7522、%81.501111.70140.73%88.02%80.831192.52150.73%87.29%80.161272.68160.73%86.56%79.491352.17170.73%85.83%78.821430.98180.73%85.10%78.151509.13190.73%84.37%77.481586.60200.73%83.65%76.811663.42210.73%82.92%76.141739.56220.73%82.19%75.471815.03230.73%81.46%74.801889.84240.73%80.73%74.131963.97250.73%80.0023、%73.462037.43年平均发电量81.50万KWH整个光伏系统总投资900万元,每度电的收益按照1.42元/度(按国家补贴0.42元/度+自发自用电价1.00元/度)计算得到下表数据:750KW光伏发电项目收益计算表年份当年发电量(万度)当年收益(万元)累计发电量(万度)累计收益(万元)189.53127.1489.53127.14288.86126.18178.39253.32388.19125.23266.59378.55487.52124.28354.11502.83586.85123.33440.96626.16686.18122.38527.14748.54785.52121.24、44612.66869.97884.85120.49697.51990.46984.18119.53781.681109.991083.51118.58865.191228.571580.16113.821272.681807.212076.81109.081663.422362.052573.46104.322037.432893.15由上表可知,项目投产后第一年收益127.14万元,平均每月10.6万元;7年可收回全部投资款,投资回报率为16.5%,项目投资回报率原高于其他行业投资回报。750KW光伏电站简明投资分析表序 号项 目750KW光伏电站1电站规模(kw)7502投资额(万元)925、003月均发电量(万kwh)6.794年均发电量(万kwh)81.505第一年收益(万元)127.146二十五年平均收益(万元)115.737投资回报率(%)16.58投资回收期(年)79投资总收益(万元)2193.15一次性 收益发改局补贴0200万其他小计200万 注:表中一次性收益发改局补贴标准,一般为项目总投资额的30%,最高补贴200万元。2.2节能分析 本太阳能光伏发电站工程建成后装机容量750KWp,经计算可得,本工程25年总发电量约为2037.43万kWh,25年平均发电约81.5万KWh。同燃煤火电站相比,按标煤煤耗为0.404kg/kWh计,每年可为国家节约标准煤329.226、6t,节约淡水3260t,相应每年可减少多种有害气体和废气排放,其中减少SO2排放量约为24.45t,NOx排放量约为12.23t。另外,根本工程的建设可减少温室气体CO2的排放量约为812.56t,减少烟尘排放11.08t,减少碳粉尘排放221.68t。光伏电站是将太阳能转化成电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气、液体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。从节约煤炭资源和环境保护角度来分析,本电场的建设具有较为明显的经济效益、社会效益及环境效益。具体减排明晰如下表所示:年 数项目节煤(吨)减排CO2(吨)减排SO2(吨)减排NOX(吨)减排烟尘(吨)减排碳粉尘(吨) 节约淡27、水 (吨)年均合计总量329.26 812.56 24.45 12.23 11.08 221.68 3260.00 25年合计总量8231.50 20313.88 611.25 305.63 277.10 5542.00 81500.00 光伏电站的建成,一方面资源条件直接影响到广东省经济和社会的可持续健康发展;另一方面以火电、水电为主的能源结构又使广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,对于降低项目地点的煤炭消耗、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28、意义,是发展循环经济、建设节约型社会的具体体现,是广东省能源发展战略的重要组成部分。同时也符合当地光伏产业的规划要求。3工程特性表3.1太阳能光伏组件的选择3.1.1太阳电池组件的发展历程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,再将这样的若干串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、逆变器和升压配电室等组成29、。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。选择合适的太阳能电池组件对于整个电站的投资、运营、效益都有较大的关系。当今太阳能开发应用最广泛的是太阳电池。1941年出现有关硅太阳电池报道,1954年研制成效率达6的单晶硅太阳电池,1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前,由于太阳电池效率低,售价昂贵,主要应用在空间。70年代以后,对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究,在提高效率和降低成本方面取得较大进展,地面应用规模逐渐扩大,但从大规模利用太阳能而言,与常规发电相比,成本仍然很高。 世界光伏组件在过去15年平均年增长率约15%。90年代后期,发展更加迅速,最近3年平均30、年增长率超过30%。在产业方面,各国一直通过扩大规模、提高自动化程度、改进技术水平、开拓市场等措施降低成本,并取得了巨大进展。商品化电池组件效率从10%13%提高到12%16%。国内整个光伏产业的规模逐年扩大,2007年中国光伏电池产量达到1180MW,首次超越欧洲和日本,成为世界上最大的太阳能电池制造基地,截止2010年底时光伏电池产量超过8GW,雄居世界首位。 目前,世界上太阳电池的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24(4cm2),多晶硅电池18.6%(4cm2), InGaPGaAs双结电池3028%(AM1),非晶硅电池145%(初始)、12.8%(稳定),碲化镉电池15.8%, 硅带31、电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。我国于1958年开始太阳电池的研究,40多年来取得不少成果。目前,我国太阳电池的实验室效率最高水平为:单晶硅电池20.4%(2cm2cm),多晶硅电池14.5%(2cm2cm)、12%(10cm10cm),GaAs电池20.1%(lcmcm),GaAsGe电池19.5%(AM0),CulnSe电池9%(lcm1cm),多晶硅薄膜电池13.6% (lcm1cm,非活性硅衬底),非晶硅电池8.6%(10cm10cm)、7.9%(20cm20cm)、6.2(30cm30cm),二氧化钛纳米有机电池10%(1cm1cm)。 (1)晶体硅光伏电池 晶体硅32、仍是当前太阳能光伏电池的主流。 单晶硅电池是最早出现,工艺最为成熟的太阳能光伏电池,也是大规模生产的硅基太阳能电池中,效率最高。单晶硅电池是将硅单晶进行切割、打磨制成单晶硅片,在单晶硅片上经过印刷电极、封装等流程制成的,现代半导体产业中成熟的拉制单晶、切割打磨,以及印刷刻版、封装等技术都可以在单晶硅电池生产中直接应用。大规模生产的单晶硅电池效率可以达到1320%。由于采用了切割、打磨等工艺,会造成大量硅原料的损失;受硅单晶棒形状的限制,单晶硅电池必须做成圆形,对光伏组件的布置也有一定的影响。多晶硅电池的生产主要有两种方法,一种是通过浇铸、定向凝固的方法,制成多晶硅的晶锭,再经过切割、打磨等工艺33、制成多晶硅片,进一步印刷电极、封装,制成电池。浇铸方法制造多晶硅片不需要经过单晶拉制工艺,消耗能源较单晶硅电池少,并且形状不受限制,可以做成方便光伏组件布置的方形;除不需要单晶拉制工艺外,制造单晶硅电池的成熟工艺都可以在多晶硅电池的制造中得到应用。另一种方法是在单晶硅衬底上采用化学气相沉积(CVD)等工艺形成无序分布的非晶态硅膜,然后通过退火形成较大晶粒,以提高发电效率。多晶硅电池的效率能够达到1018%,略低于单晶硅电池的水平。和单晶硅电池相比,多晶硅电池虽然效率有所降低,但是节约能源,节省硅原料,达到工艺成本和效率的平衡。晶体硅电池片如图31,32 图31 单晶硅硅片 图32 多晶硅硅片 34、两种电池组件的外形结构如图32所示。 图33 电池组件的外形结构(左为单晶硅组件,右为多晶硅组件)(2)非晶硅电池和薄膜光伏电池非晶硅电池是在不同衬底上附着非晶态硅晶粒制成的,工艺简单,硅原料消耗少,衬底廉价,并且可以方便的制成薄膜,并且具有弱光性好,受高温影响小的特性。自上个世纪70年代发明以来,非晶硅太阳能电池,特别是非晶硅薄膜电池经历了一个发展的高潮。80年代,非晶硅薄膜电池的市场占有率一度高达20%,但受限于较低的效率,非晶硅薄膜电池的市场份额逐步被晶体硅电池取代,目前约为12%。图34非晶薄膜太阳能电池组件外形非硅薄膜太阳电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上非常薄的感光材料制成35、,比用料较多的晶体硅技术造价更低,其价格优势可抵消低效率的问题。(3)数倍聚光太阳能电池数倍聚光太阳能电池片本身与其它常规平板光伏电池并无本质区别,它是利用反射或折射聚光原理将太阳光会聚后,以高倍光强照射在光伏电池板上达到提高光伏电池的发电功率。国外已经有过一些工业化尝试。比如利用菲涅尔透镜实现37倍的聚光,但由于透射聚光的光强均匀性较差、且特制透镜成本降低的速度赶不上高反射率的平面镜,国外开始尝试通过反射实现聚光,比如德国ZSW公司发明了V型聚光器实现了2倍聚光,美国的Falbel发明了四面体的聚光器实现了2.36倍聚光。尽管实现2倍聚光也可以节省50%的光伏电池,但是相对于聚光器所增加的成36、本,总体的经济效益并不明显。 图35聚光太阳能电池组件外形目前国内聚光太阳能电池研究尚处于示范运行阶段,聚光装置采用有多种形式,有:高聚光镜面菲涅尔透镜、槽面聚光器、八面体聚光器等。由于聚光装置需要配套复杂的机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施,且产品尚处于开发研究期,其实际的使用性能及使用效果尚难确定。根据国外的应用经验,尽管实现多倍聚光可以节省光伏电池,但是随着电池价格的不断下降,相对于聚光器所增加的成本,总体的经济效益并不明显。 在单晶硅、多晶硅、非晶薄膜电池这三种电池中,单晶硅的生产工艺最为成熟,在早期一直占据最大的市场份额。但由于其生产过程耗能较为严重,产能被逐渐削减。到2006年时,多37、晶硅已经超过单晶硅占据最大的市场份额。3.1.2几种太阳电池组件的性能比较 对单晶硅、多晶硅、非晶硅和多倍聚光这四种电池类型就转换效率、制造能耗、安装、成本等方面进行了比较如下表:序号比较项目多晶硅单晶硅非晶硅薄膜数倍聚光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38、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,总的生产成本较高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多晶硅电池弱光响应好。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。5组建运行维护组件故障率极低,自身免维护同多晶硅电池柔性组件表面较易积灰,清理困难。机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施需要定期维护故障率大6组件使用寿命经实践证明寿命期长,可保证25年使用期同多晶硅电池衰减较39、快,使用寿命只有1015年机械跟踪设备、光学仪器、冷却等设施使用期限较难保证7外观不规则深蓝色,可作表面弱光着色处理黑色、蓝黑色深蓝色表面为菲涅尔透镜8安装方式利用支架将组件倾斜或平铺于地面建筑屋顶或开阔场地,安装简单,布置紧凑,节约场地同多晶硅电池柔性组件重量轻,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晶硅组件带机械跟踪设备,对基础抗风强度要求高,阴影面大,占用场地大9国内自动化生产情况产业链完整,生产规模大、技术先进同多晶硅电池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,使用较少几种常用的太阳能电池技术性能比较见上表。从比较结果可以40、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价格、弱光响应,高温性能等方面具有一定的优势,但是使用寿命期较短。 选型一:争取政策扶持。参考国内太阳能光伏发电扶持政策,光伏组件宜选择效率较高产品,单晶硅组件效率超过16,多晶硅组件效率超过15,非晶硅薄膜组件效率超过8%。 选型二:目前市场125单晶硅片货源不足,不易购买,而156多晶硅片41、货源充足。 因此,本项目选用型号为XTP270-30, 主要特点是:(1)采用高效率晶体硅太阳电池片,转换效率高:17%;(2)使用寿命长:25年,衰减小,25年衰减率20%;(3)采用紧固铝合金边框,便于安装,抗机械强度高;(4)采用高透光率钢化玻璃封装,透光率和机械强度高;(5)采用密封防水的多功能接线盒。太阳电池组件技术参数太阳电池种类多晶硅生产厂家多晶硅太阳电池组件型号XTP270-30技术指标270峰值功率开路电压(Voc)37.10短路电流(Isc)9.14工作电压(Vmppt)30.3工作电流(Imppt)8.54尺寸1640x990x40mm重量(单个组件)19kg峰值功率温度42、系数-0.38% / oC开路电压温度系数-0.31% / oC短路电流温度系数0.03% / oC光电转换效率15%25年功率衰降20%额定工作温度-40oC +90oC3.2 太阳电池方阵设计分布式方阵,每50kw为一个发电单元,共15个发电单元。每1个发电单元配置一个50KW光伏逆变器,每23块电池组件组成一串,最大输出电压853.3V;输出功率6210W,这样的8串太阳能组件组成一个输出功率为49680KW的发电单元。项目总共所需XTP270-30太阳能电池组件2760块。3.3 光伏组串设计考虑到50kW逆变器最大直流电压(最大阵列开路电压)为1100V,最大功率电压跟踪范围为20043、V-1000V。对于多晶硅太阳电池构件,每个太阳电池构件额定工作电压为30.3V,开路电压为37.1V,串联支路太阳电池数量初步确定为23块。在环境温度为252、太阳辐射照度为1000W/m2的额定工况下,23块太阳电池组件串联的串联支路额定工作电压为696.9V,开路电压853.3V,均在逆变器允许输入范围内,可确保正常工作。光伏电场太阳电池各串连支路的电路输出端,经并联组成并联回路。并联接线用于把各输出电压相等的串连支路功率汇集起来,以集中送至一个逆变器输入端。根据太阳电池自身的特性,太阳电池在不同温度条件下,工作电压相差较大,工作电流基本不变。因此并联回路接线时,考虑相同工作温度条件的太44、阳电池并联至一个回路。3.4 光伏组件支架光伏支架采用冷弯薄壁型钢,工厂加工,现场采用栓组装。3.5 辅助方案设计3.5.1 太阳辐射、风速、风向和环境温度的测量装置安装方案序号气象要素所用仪表备注1太阳总辐射热电式天空辐射表2风俗、风向仪EL型电接风向风速仪屋顶3环境温度温度仪4板面温度计自动补偿热电偶温度计 为了光伏电站运行状态分析研究的需要,本工程在光伏电站厂址内拟安装一套地面气象测量装置,以实时监测项目所在地的太阳辐射、风速、风向、环境温度、组件板面温度等参数。测量装置采用全自动运行,通过传感器和采集器等设备,将上述气象要素按国际气象组织WMO 的气象观测标准的要求处理成数据,再通过有45、线通讯传输的方式传到光伏电站中央控制平台,由运行人员对数据进行统计、整理。3.5.2太阳能电池方阵维护管理 (1)系统维护工作所涉及的部件主要有:太阳能电池、逆变器、汇流箱、交流并网柜及输配电线路等。 (2)应保持太阳能电池方阵采光面的清洁,厂址属大陆停滞水堆积地貌单元,整体地形平坦,周边为湿地,无建筑施工等相关工程,且无明显风沙,建成后组件的表面无明显灰尘,如积有灰尘,应先用清水冲洗,然后用干净的纱布将水迹擦干,切勿用有腐蚀性的溶剂冲洗或用硬物擦拭。系统维护人员应注意太阳能电池方阵周围无遮挡太阳光的物体,一经发现,应及时处理。 (3)方阵支架应良好接地。 (4)在使用中应定期检查太阳能方阵参46、数,以保证方阵不间断地正常供电。 (5)遇有大雨、冰雹等情况,太阳能电池方阵一般不会受到损坏,但应对电池组件表面及时进行清理。(6)应每月检查一次各光伏组件的封装及接线接头,如发现有封装开胶进水、电池变色及接头松动、脱线、腐蚀等,应及时进行处理。3.5.3逆变器维护管理 (1)应严格按照逆变器使用维护说明书的要求进行设备的连接和安装。在安装时,应认真检查:线径是否符合要求;各部件及端子在运输中是否有松动;应绝缘处是否绝缘良好;系统的接地是否符合要求。 (2)应严格按照逆变器使用说明书的规定操作使用。尤其是:在开机前注意输入电压是否正常;在操作时要注意开关机的顺序是否正确,各表头和指示灯的指示是47、否正常。 (3)逆变器进行维护检修时,要断开输入电源。 (4)操作人员必须经过专业培训,并能达到能够判断一般故障的产生原因并能进行排除。未经培训的人员,不得上岗操作使用设备。 (5)逆变器工作环境应在干燥、通风、防潮、内部保持清洁。 (6)应定期检查逆变器各部分的接线是否牢固,有无松动现象,尤其应认真检查风扇、功率模块、输入端子、输出端子以及接地等。一旦告警停机,不准马上开机,应查明故障原因修复后再行开机,检查应严格按操作说明书的规定步骤进行。应定期检查逆变器的工作声音是否正常,是否有异味产生。应定期清理风扇页的灰尘;以免对内部散热影响。3.5.4 并网柜维护管理 (1)检修时,请做好标示,以48、免误动作。 (2)设备使用工作环境应在干燥、通风、防潮、柜内保持清洁,如果发现灰尘较多时。应断电后及时清理,以免因灰尘过多而降低绝缘强度。 (3)应定期检查并网柜各部分的接线是否牢固,有无松动现象, (4)定期检查线路连接处接触是还良好,以及支架是否坚固。 (5)定期检查各个部件的触点的灵活性,开闭是否准确。 (6)并网柜周围不能存放易燃、易爆、腐蚀性的异彩常物品。 (7)并网柜各个器件在运行过程中有无异常气味的声响:断路器、仪表、信号灯、指示灯及继电保护设备等,触头有无过热氧化或烧黑痕迹。 (8)认真进行并网设备的巡视检查,能及时发现设备运行中的缺陷和不正常现象。得到及时处理,能减少事故的发49、生,提高供电的可靠性; (9)定期检查并网柜内防雷模块,发现异常应及时更换; (10)定期对测量表计的准确性进行检定。3.5.5 线路的维护管理 (1)检修时,停止电源供电。 (2)检查线路绝缘层是否有破裂,及时处理更换。 (3)线路连接处是还松脱,接地是否良好; (4)在低架空配线路的电源端应安装漏电保护器; (5)架空配电线路必须安装避雷装置; (6)接线盒应置于明显位置,外壳须接地。为了方便对太阳能发电系统进行检测,在本方案设计时,还专门设计了检测通道和检测预留口。尤其是对于太阳电池阵列的检测,本方案在电池阵列的支架中留有检测口,主要是为了方便安装太阳能模拟器和其它测试设备。3.6并网逆50、变器的设计选型本项目并网系统使用华为组串式逆变器SUN2000-50KTL(-C1).该并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把太阳能电池板转换的电能送入电网。逆变器自带的显示单元可显示太阳能电池方阵电压、电流,逆变器输出电压、电流、功率,累计发电量、运行状态、异常报警等各项电气参数。同时具有标准电气通讯接口,可实现远程监控。具有可靠性高、具有多种并网保护功能(比如孤岛效应等)、多种运行模式、对电网无谐波污染等特点。该逆变器的特征如下:(1)无变压器,实现了小型轻量化。(2)功能模块化,可根据需要制定出合理的安装模块。(3)自立运行或者并网运行时有相同容量的功率。(4)由显示单元,可显示输51、出功率、累计电量、运行状态及异常等内容。(5)带有通信功能,使用GS标准计量软件,可由PC机计量其电流、电压等值。(6)可全自动运行。(7)主要技术参数为:智能8路高精度智能组串检测,减少故障定位时间80%华为专用无线通信技术,无需专用通讯线缆高效最高效率99%,中国效率98.49%无N线,可节省20%交流线缆投资安全安全的规避PID效应,主动防止触电并隔离无熔丝设计,避免直流侧故障引起的火灾隐患零电压穿越,满足电网接入要求可靠自然散热,IP65防护等级内置交直流防雷模块,全方位雷击保护技术参数SUN2000-50KTL(-C1)效率最大效率99%中国效率98.49%输入最大输入直流功率51552、00W(53500W)最大输入电压1100V每路MPPT最大输入电流22A每路MPPT最大短路电流30A最低工作电压200VMPPT电压范围200V1000V额定输入电压720V(750V)最大输入路数8MPPT数量4输出额定输出功率46000W(47500W)最大视在功率50500VA(52500W)最大有功功率(cos=1)50500W(52500W)额定输出电压3277V/480V+PE(3288V/500V+PE)额定输出电流55.3A(54.9A)输出电压频率50Hz最大输出电流60.8A功率因数0.8超前.0.8滞后最大总谐波失真3%保护输入直流开关支持防孤岛保护支持输出过流保护支53、持输入反接保护支持组串故障检测支持直流浪涌保护TYPE交流浪涌保护TYPE绝缘阻抗检测支持RCD检测支持显示与通信显示LED指示灯;蓝牙+APPRS485支持USB支持PLC支持常规参数尺寸(宽高厚)930550260mm重量55kg工作温度-25C60C冷却方式自然对流最高工作海拔5000m(4000m以上降额)相对湿度0100%输入端子Amphenol H4输出端子防水PG头+OT端子防护等级IP65夜间自耗电1W拓扑无变压器满足的标准标准EN/IEC62109-1,EN/IEC62109-2,NB/T32004-2013,GB/T19964-2012,IEC61727,IEC62116454、 工程建设规模4.1 工程规模 本项目光伏电站为深圳市xx新能源科技有限公司太阳能光伏发电示范项目,装机容量750KW,分为15个独立的发电单元。每个发电单元由23块太阳能电池组件串联到一起,输出电压为696.9V,这样的8串并联到华为智能50KW的光伏逆变器上组成。太阳电池组件方阵采用屋面固定方式安装。本次光伏电站项目配套建设配电房(内含高低压配电室、无功补偿室、集控室等)占地约110m2。配电房为一层框架结构,建筑面积11x10m。拟采用现浇钢筋混凝土结构,基础形式待定。4.2工程建设的必要性 合理开发利用光能资源,符合能源产业发展方向。我国政府一直非常重视新能源和可再生能源的开发利用。在55、党的十四届五中全会上通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议要求“积极发展新能源,改善能源结构”。1998年1月1日实施的中华人民共和国节约能源法明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”。国家计委、国家科委、国家经贸委制定的19962010年新能源和可再生能源发展纲要则进一步明确,要按照社会主义市场经济的要求,加快新能源和可再生能源的发展和产业建设步伐。2005年2月28日中国人大通过的自2006年1月1日开始实施的可再生能源法,要求中国的发电企业必须用可再生能源(主要是太阳能和风能)生产一定比例的电力。在国家发改委2011年4月所作的可再生能源发展56、“十二五”规划中再次强调了发展可再生能源技术,规模化开发新能源,对优化我国能源结构,促进能源可持续发展具有重要意义。太阳能作为最有发展潜力的新能源,是一种取之不尽、用之不竭的天然能源,而湖北省拥有较丰富的太阳能资源亟待开发。该地气候多晴天,日照时数长,是太阳能较丰富的地区。太阳能资源对环境无任何污染,是满足可持续发展需求的理想能源之一。目前太阳能的广泛利用,可以说是一种永续利用、对环境影响极小的能源,不论是现在或是未来,开发利用太阳能资源,可以减少对化石能源的依赖以致达到替代部分化石燃料的目标,这对当地经济发展、改善环境和满足人民生活用电要求,将会起到重要的作用。4.3 改善能源结构,保护环境57、,适应持续发展的需要 人类正面临着巨大的能源与环境压力,当今的能源工业主要是矿物燃料工业,包括煤炭、石油和天然气。一方面,矿物能源的应用推动了社会的发展,其资源却在日趋耗尽;另一方面,矿物能源的无节制使用,引起了日益严重的环境问题,如导致全球气温变暖、损害臭氧层、破坏生态圈碳平衡、释放有害物质、引起酸雨等自然灾害。我国在近二十几年,随着人口和经济的持续增长,能源消费量也在不断增长。同时,矿物能源的消费会产生大量的污染物:CO,SO2,CO2和NOx是大气污染的主要污染源之一。我国在新世纪将面临能源与环境问题的严峻挑战,开发和利用拥有巨大资源保障、环境友好的替代能源是事关我国国民经济可持续发展、58、国家能源安全和社会进步的重大课题。太阳能光伏发电不产生燃煤发电带来的污染物排放问题。同时,电池板可循环使用,系统材料可再利用,光伏的能源投入可进一步降低,是一项新型的绿色环保项目。大力发展太阳能发电事业,可以减轻矿物能源燃烧给环境造成的污染,保护环境,有利于建设环境和谐的社会。中国是世界上最大的发展中国家,经济高速发展,中国能源消耗增长速度居世界首位,加剧了中国能源替代形势的严重性和紧迫性。中国电力科学院的研究表明,在考虑到充分开发煤电、水电和核电的情况下,2010年和2020年电力供需的缺口分别为6.4%和10.7%(胡学浩-我国能源中长发展战略研究专题报告R2004),这个缺口正是需要用可59、再生能源发电进行补充的。而太阳能光伏发电可能在未来中国的能源供应中占据主要位置。4.4改进、促进我国光伏产业发展,为大型光伏并网发电提供示范作用 我国的太阳能光伏发电以前主要用于解决缺能少电的偏远地区农牧民的供电需求及无电区的通讯供电需求等。从2010年后太阳能电池板组件价格大幅下降,光伏发电成本降低,我国大面积推广MW级光伏并网发电系统。从长远看,太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。根据欧洲JRC的预测,到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上,太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上;2040年可再60、生能源占总能耗50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上,太阳能发电占到60%以上。本项目的建设有利于电网主管部门总结并网型光伏电站特别是使用多晶硅太阳电池组件对电网系统影响的运行经验,为将来大范围推广建设多晶硅太阳电池组件并网光伏电站奠定基础,具有很好的示范作用。太阳能光伏发电以前主要建设于新疆、青海、内蒙、甘肃等西部地区,充分利用当地大量沙漠、沙漠化土地和潜在沙漠化土地和丰富的太阳能资源,建设MW级大型并网电站。中国能源在西边,用电在东边,西电东送实行起来难上加难,是昂贵的一厢情愿。自发自用,就地消化成为了解决用电紧张、能源安全的现实61、选择。在太阳能资源较为丰富、经济条件较好的中东部地区,优先建设光伏发电系统。5施工组织设计5.1 编制依据(1) 现行国家标准、规范、规程;(2) 工程文件:包括招标文件、补充通知、答疑纪要;(3) 类似工程的设计和施工经验。5.2 编制原则(1)严格遵守国家和当地政府的有关法令、法规及有关规定;(2)严格执行中华人民共和国国家标准和现行设计、施工规范,安全操作规程及招标文件中的有关规定;(3)根据工程实际情况,围绕工程重点周密部署,合理安排施工顺序;(4)采用平行流水及均衡生产组织方法,对工程施工全过程进行严格监控,运用网络技术控制施工进度保证工期目标实现;(5)合理配置生产要素,优化施工平62、面布置,减少工程消耗,降低生产成本;(6)严格执行ISO9001质量标准,对施工过程进行有效控制,建立健全工程质量保证体系,完善质量管理制度,建立质量控制流程,抓住关键施工工序,把本阶段工程建成精品工程;(7)根据当地的水文地质、气象条件及施工工期要求,优化施工组织方案,严格控制施工工艺水平及管理水平,合理配置人、材、机等要素,确保工程的顺利实施;5.3 施工条件项目场址位于xx市xx有限公司,交道方便,便于施工机械及车辆的进入,交通便利。主要建筑物材料来源充足,可以满足施工要求。建设工人劳动力丰富,本公司有专业的施工团队。5.4 施工总布置 本工程屋面开阔,可作为光伏电站良好的布置场所。本次63、项目总装机容量650KW,基本布置为13个光伏发电单元,整个光伏沿屋面均匀布置。为减少太阳能光伏组件直流线路的损失,13个发电单元的逆变及升压站分散布置于太阳能电池方阵中。为了便于施工和运行期间的检修,箱式逆变器和箱式变压器及配电房均设置于路边绿化带内。5.5 主体工程施工光伏阵列安装:(1)施工准备:进场道路通畅,安装支架运至相应的阵列基础位置,太阳能光伏组件运至相应的基础位置。(2)光伏组件支架安装:光伏阵列安装之前要对屋面板材进行复检,对照设计图纸进行复核,特别注意关键尺寸的误差和整体的平整度。超出设计误差的部分要进行处理,使之尽可能满足安装构件的需要;检查待安装的构件是否有破损,电镀层64、是否完好,有问题的构件要选出来进行相关的处理。光伏阵列支架表面应平整,固定光伏组件的钢件面必须调整在同一平面;各组件应对整齐并成一直线;倾角必须符合设计要求;构件连接螺栓必须加防松垫片并拧紧。基座有焊接部分的要清理焊渣并进行防锈蚀处理,防锈蚀处理要先清理待处理的表面,用砂纸或者手砂轮机打磨清理的表面,然后刷两次防锈漆,防锈漆干燥之后刷两次银粉。(3)光伏组件安装:安装光伏组件前,应根据组件参数对每个太阳光伏组件进行检查测试,其参数值应符合产品出厂指标。一般测试项目有:开路电压、短路电流。应挑选工作参数接近的组件在同一发电单元内。应挑选额定工作电流相等或相接近的组件进行串连。安装太阳光伏组件时,65、应轻拿轻放,防止硬物刮伤和撞击表面玻璃。组件在基架上的安装位置及接线盒排列方式应符合施工设计规定。组件固定面与基架表面不吻合时,应用铁垫片垫平后方可紧固连接丝,严禁用紧拧连接螺丝的方法使其吻合,固定栓应加防松垫片并拧紧。(4)光伏组件串接线:光伏组件连接时,确保独立开关处于关闭状态。连接导线不应使接线盒端子受机械应力,连接牢固,极性正确。电缆及馈线应采用整段线料,不得有中间接头,导线应留有适当余量,布线方式和导线规格应符合设计图纸的规定。所有接线螺丝均应拧紧,并应按施工图检查核对布线是否正确。电源馈线连接后,应将接头处电缆牢靠固定。组件接线盒出口处的连接线应向下弯曲,防止雨水流入接线盒。方阵的66、输出端应有明显的极性标志和发电单元的编号标志。(5)箱式逆变器设备安装方法逆变器固定在特定位置上,同时确保直流和交流导线分开。由于器内置有高敏感性电气设备,搬运逆变器应非常小心。5.6工期保障措施5.6.1 保证工期特别管理体系经过对工程本身特点的认真研究后,结合公司生产与安装的能力,认为有必要特别成立一个工期保证管理体系,从组织上统一对工程工期进行管理,以保证工程能够按期甚至提前完成。(1) 建立保证工期特别措施组织体系在现场项目部内,由项目经理挂帅,建立保障工期特别措施组织体系,作为我司在该项目建设施工中保证施工进度按照目标工期顺利进行的组织保证。保障工期特别措施组织体系依托我司总部的支持67、,以项目经理为保障工期的第一责任人,以各阶段的工期保障为基础,以项目副经理为施工段工期保障的具体责任人,以各项资源保障体系为必须的前提条件,以资源的完全保障来保证各阶段工期目标来实现,从而形成一个完整的保障工期的特别组织体系,确保工程总体工期目标的顺利实现。(2) 保证工期特别措施组织体系各要素的主要责任项次部门职 责1公司总部授权项目经理对工程的工期负责,指导项目部制定工期保障计划和措施,在我司范围内对资源进行调配,我司各职能部门为项目部提供技术、管理上的支持、服务和保障。2项目经理工程工期保障计划与措施的制定者、决策者和领导实施者,对整个工程工期保障计划、措施和计划节点、总工期目标的组织、68、实施负全责,是实现总工期目标的第一责任人。对项目投入的全部资源进行有效调配、平衡,提高资源的有效利用,加快资源的流转,发挥资源的最大效率,保障合同工期的实现;监督和调控各施工段对项目资源的使用,领导各资源保障体系和工程项目管理保障体系的有效运行。3项目副经理在项目经理领导下,对所负责工作范围内的工程工期负责,并制定分项工期保障计划和措施,提出保障工期的资源需求、技术方案、管理方法和手段,服从项目部对资源的统一调配,保证所负责的工程目标按计划顺利实现。4物资供应经理物资供应经理由项目部负责该资源的项目部领导担任,主要责任包括但不局限于:在项目经理的指导下负责资源保障体系的正常运行。根据进度要求,69、制定本资源的工程总体与分项资源需求计划、采购和供应计划,保证资源的品质;对各单项工程的资源使用进行平衡,制定资源供应的应急预案,保障紧急情况下的资源供应与调配。5工程管理保障体系负责人工程管理保障体系负责人由项目部的部门领导担任,其主要责任包括:在项目经理的领导下,负责本项目管理保障体系的正常运行,根据工程进度计划和工期要求,制定所负责项目管理的工程总体与分项管理实施计划,保障计划的实施,提高工作质量和调控能力;对分项工程的管理计划进行调控,制定工期紧急情况下的管理应急预案,保障紧急情况下的工程管理工作正常开展。5.6.2 加强计划管理、跟踪制度凡事“预则立,不预则废”,工程建设更是如此。将工70、程所有相关工作根据工程总进度计划制定详细的计划,将每项工作细分到最小单元确定完成日期,确定责任人,并定期跟踪,形成问责制,确定明确的奖罚措施。加强计划进度管理,抓住关键线路,运用工程动态管理模式,实现单项保总体,一级保一级,最终实现总目标机制。特别强调加强施工准备,合理、科学地安排施工顺序,科学组织,使现场施工进度、施工程序合理、科学和实现最优化的控制和强化现场管理,及时协调组织施工工序中的中间交接,使现场施工组织,工序搭接最佳化,保障工期,关键节点的按期实现。强化工程进度考核制度,根据合同和工程总体计划来制定各专业各工序的关键节点,实现节点的100%考核。计划管理中,必须保确定的总工期工程进71、度计划,分解成阶段进度计划、月计划、周计划、日计划。严格按计划进度管理、跟踪,一旦发现进度拖延趋向,以及时查明原因,并采取相应的积极措施予以调整,确保总工期的实现。要定期和不定期召开计划执行情况分析会,工程例会和专题协调会,及时分析、协调、平衡和调整工程进度,确保工程按期完成。5.7 安全文明施工措施5.7.1 文明施工的规划措施各分包单位在工程开工前要按照总包单位的安全文明施工要求建立安全文明施工制度。并在实施中贯穿在班组的每次施工活动过程中。与分包单位鉴定“安全文明施工协议”,明确职责和责任区,用分区管理的方式明确文明施工的责任。具体文明施工的标准和制度在“安全文明施工协议”中明确。项目部72、全面实行材料、设备的定置化管理,材料、设备摆放要按要求标识清楚、准确,杜绝乱堆乱放现象的发生。现场设备、材料的堆放严格按定置化规划进行,现场存放设备、材料不得超过规定的期限,码放应整齐、有序。5.7.2 文明施工的实施现场主要道路进行环行布置,临时道路的设置充分考虑工程进度与电厂正式道路的布置,减少受工程影响的可能性,现场道路根据实际情况进行硬化处理,路边设排水沟道,保证道路畅通及雨水的及时排除。禁止在道路或通道上存放材料物品,保证现场道路的畅通。定专人对于现场道路进行每日清扫,保证道路清洁。在现场布置垃圾通道。现场设定专人负责现场垃圾箱、垃圾通道的废料、垃圾清理工作,实施分类处理,严格做到“73、一日一清”。人员严格遵守文明施工规定,将每日收工前的清理工作当作日常任务完成,做到“工完、料净、场地清”。坚决执行和实施电力工程施工安全设施规定,高处作业范围,使用按规范、标准、统一制作的活动支架、安全围栏、孔洞盖板、手扶水平安全绳、安全自锁器和速差自控器。施工机械、机具电源使用配电盘集装箱、低压配电盘、安全隔离电源。高空吊装作业,全面使用空中布道。电焊机、把线布置时使用走线卡子。通过推行安全防护设施“标准化”和充分使用“标准化”安全防护设施,同时进行严格的管理和维护等措施,确保施工现场安全文明。严格控制进入现场的保温材料及油漆的数量,拆除的包装及时回收。对于保温作业,施工中采取铺设彩条布的方74、法,使碎屑落入彩条布内,并及时清理。油漆施工完毕后,油漆桶及时回收,集中处理,严禁乱扔、乱放。在吸收塔和烟道防腐施工区域划定防火警戒区,并执行严格的动火作业票制度,出入警戒区域执行严格的登记制度。建立治安综合管理机构,做到目标管理,制度落实,责任到人。施工现场治安防范有力,重点部门防范设施到位。同时对职工加强法制教育。6劳动安全与工业卫生6.1 设计依据6.1.1 国家有关主要法规:中华人民共和国劳动法(1994)中华人民共和国主席令第28号;中华人民共和国安全生产法(2002)中华人民共和国主席令第70号;中华人民共和国消防法(1998)中华人民共和国主席令第4号;中华人民共和国职业病防治法75、(2001)中华人民共和国主席令第60号;中华人民共和国电力法(1995)中华人民共和国主席令第60号;建设工程安全生产管理条例(2003)中华人民共和国主席令第393号;建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定1996年10月原劳动部第3号令。6.1.2 设计采用的主要规范、规程和标准:3-110kv高压配电装置设计规范(GB500602008)电力工程电缆设计规范(GB502172007)交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T6201997)建筑灭火器配置设计规范(GBJ14090)建筑设计防火规范(GB50016-2014)工业企业设计卫生标准(GBZ12010)工作场所有害因素职业接76、触限值(GBZ22007)建筑防雷设计规范GB500572010工业建筑防腐蚀设计规范(GB500462008)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB500582014)建筑材料放射卫生防护标准(GB65662010)6.2 总则 为了保护劳动者在我国电力建设中的安全和健康,改善劳动条件,电站设计必须贯彻执行中华人民共和国劳动法、建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定、安全生产监督规定等国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令、标准及规定,以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在电站劳动安全和工业卫生的设计中,应贯彻“安全第一,预防为主”的原则,重视安全运行,加强劳动保护,改善劳动条件。劳动77、安全与工业卫生防范措施和防护设施与本期工程同时设计、同时施工、同时投产,并应安全可靠,保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。6.3 建设项目概况拟建光伏电站位于xx市,地处祖国大陆南部平原地带。没有危及电站安全的设施和装置。适宜本工程建设。6.4 施工作业有害因素分析6.4.1施工期危害因素分析 施工期主要危害安全的因素是由于光伏电池组件引起的触电事故和施工用电安全。太阳能电池组件串联到一定数量,输出电压能达到700V以上,因此在施工中需要特别重视。施工用电箱可能存在漏电问题,导致现场人员触电,故应设置明显的警示标识。 根据电力行业有关规定进行,并结合建构筑物状况设置的安全保护措施,避免高空作业78、事故的发生。安装时严禁利用屋(棚)顶作为临时堆场,必须落实合理的施工组织措施,起吊与安装应同步衔接,防止荷载集中,屋(棚)顶垮塌。光伏电站升压站内电气一次、二次设备安装时,应根据电力行业有关规定制定施工方案,施工方案应包括安全预防和应急措施,并配备有相应的现场安全监察机构和专职安全监督员。6.4.2 施工期作业安全措施(1)施工现场临时用电应采用可靠的安全措施。(2)施工时应准备常用的医药用品。(3)施工现场应配备必要的通讯设备,如对讲机等。6.5 工程安全卫生设计工业卫生设计应充分考虑电站在生产过程中对人体健康不利因素,并根据设计规范和劳保有关规定,采取相应的防范措施。1) 本工程所有防暑降79、温和防潮防寒设计都应遵循工业企业设计卫生标准(GBZ12010)、采暖通风与空气调节设计规范(GB500192011)等电力标准、规范。2) 生产操作人员一般在单元控制室或值班室内工作,根据当地气象条件,控制室须设置空气调节系统。3) 厂内各工作间均设置冬季采暖设备防寒,以保护运行人员身体,提高工作效率。4) 在配电间设置通风设施。6.6 工程运行期安全管理及相关设备、设施设计6.6.1防雷电由于太阳能电池阵列的面积大,而且安装在没有遮盖物的屋面,因此容易受到雷电引起的过高电压的影响,所以必须考虑相应的防雷措施。避雷元件要分散安装在阵列的回路内,也可安装在接线箱内;对于从低压配电线侵入的雷电浪80、涌,必须在配电盘中安装相应的避雷元件予以应对;必要时在交流电源侧安装耐雷电变压器。6.6.2防电伤(1) 所有电气设备均按照现行的电气设备安全设计导则(GB252952010)要求进行设计;(2) 所有电气设备的接地均按照现行电气装置安装工程接地装置施工及验收规范(GB501692006)要求进行设计,电气设备均接地或接零;(3) 按规定配置过载保护器、漏电保护器;(4) 为防止静电危害,保证人身及设备安全,电力设备均宜采用接地或接零防护措施;(5) 电气设备带电裸露部分与人行通道、栏杆、管道等的最小间距符合配电装置设计技术规程规定的要求;(6) 为确保工作人员自身安全以及预防二次事故,在作业81、时必须穿适当的防护服装,如戴安全帽、带好低压绝缘手套、穿安全防护鞋或轻便运动鞋等;(7) 检修太阳能电池组件时,应在表面铺遮光板,遮住太阳光后再进行维修;同时尽量避免雨天作业;6.6.3 防噪声、振荡(1) 噪声的防治措施:设备订货时提出设备噪声限制要求,对于变压器、逆变器等设置隔声措施,使其噪声满足工业企业噪声控制设计规范(GBJ872013)的要求。(2) 站区布置建筑设计应考虑防噪措施。(3) 防振动危害,应首先从振动源上进行控制并采取隔振措施。主设备和辅助设备及平台的防振设计应符合有关标准、规范的规定。6.7 预期效果评价通过施工期和运行期的安全控制,保障劳动者在劳动过程中的安全与健康82、。保证项目的顺利建设并良好运营。 加强对施工的管理,明确职责和责任区,用分区管理的方式明确文明施工的责任。坚决执行和实施电力工程施工安全设施规定,施工机械、机具电源使用配电盘集装箱、低压配电盘、安全隔离电源。 高空吊装作业,全面使用空中布道。电焊机、把线布置时使用走线卡子。 通过推行安全防护设施“标准化”和充分使用“标准化”安全防护设施,同时进行严格的管理和维护等措施,确保施工现场安全文明。 建立治安综合管理机构,做到目标管理,制度落实,责任到人。施工现场治安防范有力,重点部门防范设施到位。6.8 结论及建议6.8.1 结论本工程光伏电站是将太阳能转化成电能的过程,在整个工艺流程中,不产生大气83、液体、固体废弃物等方面的污染物,也不会产生大的噪声污染。从节约煤炭资源和环境保护角度来分析,本电场的建设具有较为明显的经济效益、社会效益及环境效益。6.8.2 建议(1)为贯彻节能降耗原则,通过经济技术比较,采用新工艺、新结构、新材料。拟定合理的工艺系统,优化设备选型和配置,满足合理备用要求。优先采用先进的国内外成熟的新工艺、新方案、新材料、新结构的技术方案。建议下阶段进行相关方面的工艺技术性课题研究。(2)加强施工管理,施工期间砂石及其它所需建材、部分保温材料、酸、碱、水泥、木材等均可就地解决或采购,减少大距离运输及二次倒运造成的浪费。 (3) 施工现场应建立相应的质量管理体系, 施工质量84、控制和检验制度,具有相应的施工技术标准,严格控制施工过程中对能源的浪费。 (4)建筑节能工程使用的材料、设备等,必须符合设计要求及国家有关标准的规定。严禁使用国家明令禁止使用与淘汰的材料和设备。(5)提高电站综合自动化水平,实现全场监控和信息系统网络化,提高电站运行的安全性和经济性,为实现现代化企业管理创造条件。满足国家环保政策,确保将该光伏电站建成环保绿色发电企业。7 风险分析7.1 市场风险分析从财务角度看,本项目的市场风险体现在产品的成本和收入上,成本包括项目的建设成本和运行成本,而该项目的运行成本很低,没有风险,不需特别分析;收入体现在电价和电量上,电量受光照时间制约,是自然条件决定的85、,从财务角度看也不需分析。所以市场风险分析主要从建设成本即总投资和电价两方面进行分析。本工程总投资主要有光伏电池组件决定,即多晶硅单价决定,随着多晶硅产量的增加和光伏电池组件加工技术的提高,光伏电池组件价格应逐渐走低,总投资呈下降趋势,风险应不大。电价是国家行为,由于节能减排的需要,光伏发电是国家扶持的项目,在电价上会有相应的优惠措施。从目前国家政策上看,投资和电价两者会选择其中一项给予优惠,即或给一次性投资补贴,或给予电价优惠。所以从大的趋势看这两方面的风险会随时间的推移而逐渐减少。7.2 技术风险分析7.2.1孤岛效应孤岛效应是包括光伏发电在内的分布式能源必须重视的一个重要问题。所谓孤岛效86、应(ISlanding)是指在分布式能源系统逆变器并网工作过程中,当电网输入被人为断开或出现故障而停止供电时,逆变器仍持续向局部电网供电从而使本地负载的供电电源继续处于工作状态。光伏发电系统并网运行时如果发生孤岛可能会造成设备的损坏和人身伤亡。因此发生孤岛时,光伏发电系统必须快速、准确地判断到电网出现故障,并迅速切断逆变器与电网的连接。如何准确、及时检测出孤岛效应解决该问题的关键。实际工作中孤岛效应检测方法主要有两大类:被动式检测和主动式检测。被动检测法简单,但非检测区域较大,在功率平衡的情况下存在严重的漏判情况。而主动检测方法在分布式能源系统孤岛效应检测中的准确性相对较高,对其相关的研究也更87、多,应用也更为普遍。它检测的基本思路是在逆变器工作中对其控制信号施加周期性的扰动进而控制逆变器输出电压、电流发生频率、相位或幅值变化。具体实施中可选择对逆变器输出电流频率、相位或逆变器输出功率施加周期性的扰动。在电网正常工作情况下,由于电网强大的平衡作用,这些扰动对负载影响较小,但一旦电网出现故障停止工作时,该扰动量对输出影响变大。当这种变化达到系统允许设定值,系统认定发生“孤岛”,即切断光伏发电系统与电网的连接,起到“孤岛”保护作用。目前主动式扰动检测法主要有:输出功率扰动法、输出频率扰动法及滑动频率移动方法。现在已有许多防止孤岛效应的的办法,在世界上已有16个专利,有些已获得,而有些仍在申88、请过程当中。其中的有些方法,如监测电网流过的电流脉冲被证明是不方便的,特别是当多台的逆变器并行工作时,会降低电网质量,并且因为多台逆变器的相互影响会对孤岛的探测产生负面影响。目前为止,规避孤岛效应仍是光伏研究的一个重要课题。7.2.2谐波影响谐波影响也是光伏电站系统设计中不容忽视的重要因素。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转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流,并入电网。逆变器主要元器件是晶闸管或者整流二极管等, 而这些元器件具有非线性阻抗特性, 在其运行过程中会使原本正弦波的电压偏离, 即电压正弦波畸变, 也就是通常说的谐波。谐波对人、对设备都89、有不同程度的危害,随着大量非线性阻抗特性的电子电力设备投入运行, 谐波对电网的污染日趋严重,已经成了电力系统的公害。各国都投入大量力量对此进行研究,采取对策加以控制, 并纷纷制定了相关标准,我国国家标准GB /T14549 93电能质量公用电网谐波中规定10kV 电网总规定的THDu(电压总谐波畸变率)为4%。谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系90、统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。可以采取抑制谐波的办法一般有使用滤波设备消除谐波,达到净化电源的目的;还有就是将谐波源设备有效隔离,阻断谐波侵入电网,包括屏蔽,接地及隔离等手段。如何抑制逆变器谐波和消除谐波对电网的影响也是光伏系统的一项重要研究内容。7.3 工程风险分析7.3.1 荷载条件工程风险分析经初步复核,原屋面能承受光伏组件方阵的安装。7.3.2 大风本工程为屋面光伏,四周无遮挡,场址区多年平均风速为1.4m/s,最大风速20m/s,且太阳能电池组件迎风面积较大,易受风压上拔作用,组件支架设计必须考虑风荷载的影响。7.4 资金风险分析在资金落实的前提下,资金风险主要是考91、虑利率。利率,不是一个独立变化的因素,它受国家GDP水平、通货膨胀等宏观经济因素的影响。对本项目而言,利率增减会引起动态投资和财务费用的增减,基准收益率和投资各方内部收益率也有可能会跟随调整。利率的增减会对资金筹措带来一定影响,利率的提高会给资金筹措带来一定的压力,利率降低会减少资金筹措的压力。当贷款利率提高时会引起动态投资和财务费用的增加,上网电价也相应增加,但在一定范围内,不会对上网电价构成大的风险。本工程的建设期较短,因此到本项目实际贷款时,预计贷款利率不会有大的变化。由于本项目未采用外汇贷款,且均以人民币作为单一结算币种,因此本项目不考虑汇率风险。7.5 政策风险分析我国政府已将光伏产92、业发展作为能源领域的一个重要方面,并纳入了国家能源发展的基本政策之中。已于2006年1月1日正式实施的可再生能源法明确规范了政府和社会在光伏发电开发利用方面的责任和义务,确立了一系列制度和措施,鼓励光伏产业发展,支持光伏发电并网,优惠上网电价和全社会分摊费用,并在贷款、税收等诸多方面给光伏产业种种优惠。在中国能源与环境形势相当严峻的情况下,该法将引导和激励国内外各类经济主体参与我国光伏技术的开发利用。国家发改委编制的可再生能源中长期发展规划,到2010年太阳能光伏发电总容量400MW,其中,建筑物和公用设施应用100MW,2020年太阳能光伏发电总容量1800MW,其中,建筑物和公用设施应用193、000MW,到2020年我国光伏发电总容量2200MW。由于国家政策鼓励光伏产业发展,支持光伏发电并网,政府扶持力度大,投资一次性补贴0-200万元,因此本项目总体政策风险较小。8 结论和建议8.1 本工程的建设是可行的(1)xx市年平均日照1288小时,多年平均太阳辐射量4363MJ/m2a,属我国第二类太阳能资源区域,适合建设大型太阳能光伏并网电站。(2)本期750KW光伏电站建设地址位于xx市,xx市主城区。(3)屋面结构可进行加固。(4)本工程选用性价比较高的多晶硅电池组件,这也与国内外的太阳能光伏电池使用情况的发展趋势相符合。(5)本工程从光伏系统、电气、土建、水工、消防等方面均具备94、可行方案,各项风险较小,无不良经济和社会影响。8.2 经济影响分析本项目投产后,年均销售收入115.73万元,年平均缴纳所得税8.73万元,年实现净利润约107万元。工程的建设和运行给当地财政带来一定的税收收入。光伏发电是新能源项目,投运后实际缴纳税费按照国家相关政策执行。由于本项目是绿色工程,给当地的经济带来的全是积极的影响,对环境没有任何不利的影响。8.3 社会影响分析本光伏电站项目的建设,符合我国21世纪可持续发展能源战略规划,也是发展循环经济模式,建设和谐社会的具体体现。对于促进节能减排、打造低碳城市将产生积极的推动作用,同时对推进太阳能利用及光伏发电产业的发展进程具有非常大的意义,预期有着显著的社会效益。综上所述,本项目的建设是可行的。