定稿光伏组件及系统效率研究与应用可研报告.doc
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编号:1249791
2024-10-19
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1、 可行性研究报告*有限公司2015年11月目 录一、项目建议书编制企业介绍41.项目主体企业的介绍4二、项目必要性71.项目背景71.1光伏发电系统简介71.2 光伏发展现状81.3 相关政策101.4*光伏建设资源152.市场分析162.1 光伏发电162.2*光伏市场分析182.3 微网储能及电池材料市场分析19三、项目方案201.智能追踪补光型太阳能光伏车棚的研究与应用202.*光伏电站设计、建设、运营维护内部标准的编制233.微网储能及电池材料研发及应用324.屋顶光伏发电系统轻量化技术的研究与应用345.新能源车信息化蓄能充电网络技术的研究与应用396.分布式光伏电站清洗设备的研发与2、应用47四、资源与建设初步分析491.资源情况492.建设条件49五、投资估算与资金筹措521.投资估算522.资金筹措56六、环境、卫生、劳动、安全影响的初步评价571.环境评价572.工程安全与卫生危害因素分析58七、本项目的进度安排641.智能追踪补光型太阳能光伏车棚的研究与应用642.光伏电站运营维护标准的编制643.微网储能及电池材料研发及应用654.屋顶光伏发电系统轻量化技术的研究与应用655.新能源车信息化蓄能充电网络技术的研究与应用666.分布式光伏电站清洗设备的研发与应用66八、经济效果和社会效益评估681.经济效益682.社会效益74九、项目风险分析及风险应对措施771.项3、目主要风险772.风险应对措施77十、结论79一、项目建议书编制企业介绍1.项目主体企业的介绍*是*有限公司的全资子公司,注册资金5000万元,成立于2010年11月18日,是一家提供综合节能减排服务的专业公司。2012年公司荣获“十一五”全国节能减排先进集体、上海市高新技术企业等多项资质荣誉。截止2014年底,公司已经拥有76项节能专利技术,其中“高效节能型水蓄能系统”及“空压机热回收二次换热装置”获上海市高转项目认定。公司还获得了包括国家机电设备安装资质、安全生产许可证、ISO9001质量管理体系认证以及国家节能服务机构备案证书在内的各类资质。表1-1 *公司经三年经营业绩年份 销售收入 4、利润总额 净利润 2012年 16104万元 889万元 657万元 2013年 22706万元 1159万元 1075万元 2014年 25362万元 1523万元 1292万元 成立至今,*共实现销售总额过七亿元,各类节能减排项目总计节约逾25000吨标准煤/年,减少CO2排放80000吨/年,为业主节约运行费用约3000万元/年,成功完成了像上柴股份重柴车间、中国商飞上飞公司车间、昆山太阳能光伏项目等多个千万元级以上的重大节能技改项目,并逐步完成了“由业内向业外”拓展、“由节能技改向节能新建”拓展、“由低耗能向高耗能行业”拓展以及“由节能行业向新能源行业”的拓展。在50MW金太阳示范项目5、的实施过程中,*已培养和锻炼出一支过硬的队伍,专业从事新能源项目的申报、开发、建设及运营。同时,通过50MW项目的顺利完成,*已在光伏行业取得一席之地,与包括上海电力设计院、上海市电力设计院以及电子信息科技第十一设计院等光伏设计龙头企业建立了良好的关系;此外,包括天合光能,海润光伏,阳光电力,艾默生电气,科诺伟业,古瑞瓦特在内的多家光伏行业内一线品牌设备供应商实现战略合作,在未来*的光伏项目实施过程中,*和*将可以采用更具性价比的产品。二、项目必要性1.项目背景1.1光伏发电系统简介光伏发电系统(PV System)是将太阳能转换成电能的发电系统,利用的是光生伏特效应。光伏发电系统分为独立太阳6、能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统和分布式太阳能光伏发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行,受到各国企业组织的青睐,具有广阔的发展前景。据智研咨询统计:2012年全球光伏发电累计装机达到97GW,2012年全球新增装机30GW,中国新增装机占全球总量的16%以上 ,随着国家对清洁能源产业的大力扶持,我国光伏发电系统产业将迎来发展高峰期。光伏发电系统主要有三种:1) 独立光伏发电系统(离网系统)2) 并网光伏发电系统3) 分布式光伏发电系统本项目主要研究方向为分布式光伏发电系统,这里简单介绍一下分布式光伏发7、电系统。分布式太阳能光伏发电又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场。配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接公共电网来调节。分布式光伏发电系统由光伏阵列直流汇流箱直流配电柜并网逆变器交流配电柜负载公共电网监控系统,八个部分组成。其中太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能8、电池板的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。蓄电池一般分为铅酸电池和胶体电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。1.2 光伏发展现状中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量9、达到10万千瓦(100MW),从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦(2900MW),太阳能电池年产量达到1188MW,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶硅材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。2007年是我国太阳能光伏产业快速发展的一年。受益于太阳能产业的长期利好,整个光伏产业出现了前所未有的投资热潮。“十二五”时期我国新增太阳能光伏电站装机容量约1000万千瓦,太阳能光热发电装机容量100万千瓦,分布式光伏发电系统约10、1000万千瓦,光伏电站投资按平均每千瓦1万元测算,分布式光伏系统按每千瓦1.5万元测算,总投资需求约2500亿元。 尽管我国是太阳能产品制造大国,不过我国太阳能产品只用于出口。在2010年时,全球太阳能光伏电池年产量1600万千瓦,其中我国年产量1000万千瓦。而到2010年,全球光伏发电总装机容量超过4000万千瓦,主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利,其中德国2010年新增装机容量700万千瓦。不过,我国太阳能资源十分丰富,适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大,其中,青藏高原、黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到陆地国土面积的三分之二,具有大规模开发利用太11、阳能的资源潜力。太阳能资源丰富、分布广泛,是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出,太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。在此背景下,全球光伏发电产业增长迅猛,产业规模不断扩大,产品成本持续下降。我国光伏发电产业也得到迅速发展,已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的行业。崛起了以尚德电力、英利绿色能源、江西赛维LDK、保利协鑫为代表的一批著名企业和以江苏、河北、四川、江西四大光伏强省为代表的一批产业基地。 因此,企业以往以“年度”为单位进行战略以及策略调整的传统做法,在行业快12、速变化的今天显得有些力不从心甚至被动。所以,企业以“月度”为单位,根据行业最新发展动向适时进行策略乃至战略调整的经营手段,正日益受到许多大型企业管理者尤其是外资企业管理层的高度重视。1.3 相关政策国家能源局关于下达2015年光伏发电建设实施方案的通知国能新能(2015)73号国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见国发(2013) 24号国家发展改革委关于印发分布式发电管理暂行办法的通知发改能源(2013) 1381号国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知发改价格(2013) 1638号国家发展改革委关于进一步疏导环保电价矛盾的通知发改价格(2014)1908号(国家发13、展改革委关于进一步疏导环保电价矛盾的通知发改价格(2014)1908号关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知财建(2013) 390号关于对分布式光伏发电自发自用电量免征政府性基金有关问题的通知财综(2013) 103号关于光伏发电增值税政策的通知财税(2013) 66号关于光伏发电增值税政策的通知财税(2013) 66号国家税务总局关于国家电网公司购买分布式光伏发电项目电力产品发票开具等有关问题的公告国家税务总局公告2014年第32号国家能源局关于印发光伏电站项目管理暂行办法的通知国能新能(2013) 329号国家能源局关于进一步加强光伏电站建设与运行管理工作的通知国能新能(14、2014) 445号国家能源局关于规范光伏电站投资开发秩序的通知国能新能(2014) 477号国家能源局关于印发分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知国能新能(2013) 433号国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知国能新能(2014) 406号国家能源局关于印发光伏发电运营监管暂行办法的通知国能监管(2013) 459号国家能源局关于印发新建电源接入电网监管暂行办法的通知国能监管(2014) 107号国家能源局关于开展新建电源项目投资开发秩序专项监管工作的通知国能监管(2014) 450号国家能源局关于印发加强光伏产业信息监测工作方案的通知国能新能(2014) 113号国家能源15、局综合司关于加强光伏发电项目信息统计及报送工作的通知国能综新能(2014) 389号国家能源局关于下达2014年光伏发电年度新增建设规模的通知国能新能(2014) 33号国家能源局关于增加新疆自治区和新疆生产建设兵团2014年光伏发电年度建设规模的通知国能新能(2014) 457号国家能源局国务院扶贫办关于印发实施光伏扶贫工程工作方案的通知国能新能(2014)447号中国银监会办公厅关于促进银行业支持光伏产业健康发展的通知银监办发(2013) 244号国家能源局、国家开发银行关于支持分布式光状发电金融服务的意见国能新能(2013) 312号国家能源局、国家开发银行关于开展分布式光伏发电金触支持16、试点工作的通知光伏制造行业规范条件工信部公告2013年第47号工业和信息化部关于印发光伏制造行业规范公告管理暂行办法的通知工信部电子(2013) 405号工业和信息化部公告符合光伏制造行业规范条件企业名单(第一批) 工信部公告2013年第70号工业和信息化部公告符合光伏制造行业规范条件企业名单(第二批) 工信部公告2014年第42号工业和信息化部公告符合光伏制造行业规范条件企业名单(第三批) 国家认监委国家能源局关于加强光伏产品检测认证工作的实施意见国认证联(2014)10号工业和信息化部办公厅国家开发银行办公厅关于组织推荐2014年光伏产业重点项日的通知工信厅联电子函(2014) 116号光17、电建筑应用行业企业资格登记管理办法(试行)国家能源局关于公布创建新能源示范城市(产业园区)名单(第一批)的通知国能新能(2014)14号国家能源局关于开展分布式光伏发电应用示范区建设的通知国能新能(2013)296号国家能源局综合司关于印发分布式光伏发电应用示范区工作方案的通知国能综新能(2013) 274号关干加快培育分布式光伏发电应用示范区有关要求的通知国能新能(2014) 410号国家能源局国家工商行政管理总局关于印发风力发电场、光伏电站并网调度协议示范文本的通知国能监管(2014) 330号国家能源局国家工商行政管理总局关于印发风力发电场、光伏电站购售电合同示范文本的通知国能监管(2018、14) 331号国家能源局长吴新雄在推进分布式光伏发电应用座谈会上的讲话国家能源局长吴新雄8月4日浙江嘉兴分布式会议演讲稿关于印发南方电网公司关于进一步支持光伏等新能源发展的指导意见的通知南方电网计(2013)84号关于印发南方电网公司分布式光伏发电服务指南(暂行)的通知南方电网计(2013) 119号国家电网公司关于可再生能源电价附加补助资金管理有关意见的通知国家电网财(2013)2044号国家电网公司关于印发分布式电源并网服务管理规则的通知国家电网营销(2014) 174号国家电网公司关于简化业扩手续提高办电效率深化为民服务的工作意见国家电网营销(2014) 1049号上海市可再生能源和新19、能源发展专项资金扶持办法沪发改能源201487号国家能源局 国家工商行政管理总局关于印发风力发电场、光伏电站并网调度协议示范文本的通知国能监管2014330号国家能源局 国家工商行政管理总局关于印发风力发电场、光伏电站购售电合同示范文本的通知国能监管2014331号上海市发展和改革委员会关于下达2014年度分布式光伏发电年度新增建设规模的通知沪发改能源2014161号1.4*光伏建设资源光伏发电是一种大有前途的新型绿色电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。国家能源局规划2014年国内光伏电站新增装机14GW,较2013年的11.3GW增长24%。2014年分布式光伏为8GW左右(较201320、年增长135%)。14年9月能源局对分布式光伏政策进行调整,通过补充标杆电价上网补贴方式来保障分布式光伏项目收益率,企业投资热情将大为提高。2004年以来我国累计竣工建筑面积按照保守20%适宜光伏系统安装测算,可支持光伏容量高达50GW以上。我们预计2014-2016年年分布式光伏市场呈现50%-100%以上爆发式增长,参与企业将面临千亿规模市场。光从我们集团来看,*在全国的生产基地、物流基地,潜在可用安装光伏发电的面积超过1000万平方米,可以安装光伏1GW。*现阶段已有超过50MWp的光伏电站建成并投入运行,根据集团的光伏电站建设规划,预计到2020年集团光伏电站规模将达到500MWp以上21、,其中覆盖*乘用车、大众、通用等企业各地分厂共计三十余个。目前*已启动新一轮500兆瓦分布式光伏电站项目建设。此前*投资建设的南京大众汽车工厂光伏车棚,总装机容量为10.213兆瓦、一次可停放4466辆车,刚刚获得了“全球最大光伏建筑一体化电站”的吉尼斯世界纪录认证。从现在开始到2020年,在外省市的制造基地都将建设光伏一体化车棚,今年将启动100兆瓦的项目建设。2.市场分析2.1 光伏发电光伏发电是一种大有前途的新型绿色电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。国家能源局规划2014年国内光伏电站新增装机14GW,较2013年的11.3GW增长24%。2014年分布式光伏为8GW左右(较2022、13年增长135%)。14年9月能源局对分布式光伏政策进行调整,通过补充标杆电价上网补贴方式来保障分布式光伏项目收益率,企业投资热情将大为提高。2004年以来我国累计竣工建筑面积按照保守20%适宜光伏系统安装测算,可支持光伏容量高达50GW以上。我们预计2014-2016年年分布式光伏市场呈现50%-100%以上爆发式增长,参与企业将面临千亿规模市场。根据EPIA数据,截至到2013年全球光伏累计装机量达到136.7GW,其中欧洲拥有光伏装机量约80GW,占全球总装机规模的58.5%。其中2013年全球新增装机量约为37GW,中国一跃成为新增装机量最大的国家。 2013年,全球光伏市场增速放缓23、,特别是占据全球光伏市场份额70%的欧洲市场,增幅明显下降。另一方面,全球经济不景气导致光伏市场供需失衡,国际贸易摩擦也不断升级。然而,未来光伏发电应用前景依然广阔,依据全球各国光伏装机规划,到2050年,全球光伏装机容量将达到3000GW。而目前全球光伏发电累计装机容量只有不到100GW,未来发展空间十分巨大,其分布式光伏发电应用份额逐年提高,将成为未来市场主流。随着节能减排力度加大,优惠补贴政策不断出台,近两年中国的光伏市场出现了爆发式的增长。当前,从中央到地方政府,针对光伏发电应用的利好政策持续不断出台,将会有力促进国内光伏市场的大规模启动。2.2*光伏市场分析(1) 集团光伏电站建设场24、地优势1)既有厂房面积逾10平方公里2)厂房单体面积大,四周无遮挡3)整车产能不断扩大,新厂房持续建设4)物流基地面积15平方公里以上(2)集团企业发电消纳优势1)产能稳定提升,新场地资源不断供给 2)产线全天候满负荷运转,电力消纳无碍 3)日间高峰时段电力需求极大,急待削峰 4)光伏系统可保持很高自发自用比例 在资源优势和集团规划的推动下,*光伏电站正朝着大规模建设的方向推进。光伏电站运营维护标准编制完成后复制推广性较强,可适用于所有的光伏电站。2.3 微网储能及电池材料市场分析国内锂电池材料研发以及产业化布局目前已经形成相当规模,除了隔膜、六氟磷酸锂等极少数关键原材料目前尚不实现规模化国产25、以外,多数材料以及具备产业化条件。正负极材料生产商主要有北大先行、斯特兰、杉杉股份、中国宝安、中信国安盟固利、横店东磁、天津巴莫、当升科技、湖南瑞翔、安徽国轩等;电解液生产厂商主要有天津金牛、江苏国泰、新宙邦、多氟多等;隔膜生产厂商主要有佛塑股份(金辉高科)、星源材质、新乡格瑞恩等。面对电动汽车可能对锂电池带来的巨大需求量,国内拟投资锂电池材料的厂商非常多,上市公司中包括佛山照明、成飞集成、江特电机、六国化工、澄星股份、南都电源等。 但是在如此多的电池生产厂商中,生产锂电池以及新型电池的厂商寥寥无几。而设计石墨烯研究的厂商更是甚少。可以说新型储能设备材料的研究在未来会有着巨大的商机和市场。三、26、项目方案1.屋顶光伏发电系统轻量化技术的研究与应用1.1晶体硅组件高性能无框封装技术晶体硅组件的技术性能主要是按照IEC61215标准的相关要求,该标准要求虽然很多,但结合生产实际中遇到的常见问题,归纳起来,主要是与组件强度、密封性能及材料相关的一些项目。概括为以下两点:1)组件需经严酷条件高温高湿老化1000h(即“双八五”湿热老化试验:85、相对湿度85%)、高低温循环200次(-4085、最长循环时间6h/次)、湿冻循环10次即240h(-4085,85%)、紫外老化实验(按照IE61345规定)后,光伏组件的干、湿绝缘电阻、湿漏电流不超过规定值、功率衰减不超过初始值的5%,组件及材料外27、观无严重缺陷。2)组件本身的整体强度按照组件厂推荐的安装支撑方式,要能承受5400pa的静载荷试验,试验中无间歇断路或漏电现象、无严重外观缺陷,功率衰减不超过5%,绝缘电阻满足初始试验的同样条件。晶体硅组件要实现轻量化,首先必须满足上述技术要求,在此基础上,不但重量要更轻、成本要更低、可靠性必须要更高。为了实现该目的,采用的无框密封技术方案为:无铝边框结构,重量可以更轻,成本更低,可省掉铝边框的成本;双玻钢化玻璃+密封性优异的丁基胶带(PIB)层压密封。由于钢化玻璃轻薄化技术的突破(以前厚3.2mm,引进技术及设备可做到2mm),前后可采用更薄的厚2mm的钢化玻璃双玻密封,双玻总厚4mm,比传28、统单玻3.2mm的玻璃厚度虽然增加了0.8mm,但与去掉的铝边框重量综合计算、钢化玻璃背板与替代的TPT背膜的成本比较,以及节省的铝边框成本,其总体重量与成本分别降低了约10%,但组件的整体强度更高,密封性能更优(玻璃背板与TPT有机背板材料相比,密封性更好,强度更高,寿命更长,成本更低),边缘密封采用性能优异的PIB胶条或热熔涂胶,层压在双玻内部,其湿气透过率数量级仅是原采用硅胶的百分点个位数,是EVA、PVB胶膜的10%20%,材料本身的耐候性优异,抗紫外老化性好,即使严酷条件湿热老化1000h翻倍情况下仍具备优异的密封性能。由于国产PIB密封胶价格低于国外的一版,性价比优势凸显。图1a为29、现有常规组件结构示意图,采用铝合金框+硅胶+TPT有机材料背板+3.2mm钢化玻璃;图1b图1d为采用PIB密封的双玻(2mm+2mm)无铝边框组件之结构示意图和实物照片。图3常规组件结构示意图及无铝边框组件之结构示意图和实物照片采用了上述技术方案后的轻量化无框密封组件的整体可靠性大大增加,组件的绝缘电阻、功率衰减等性能得到有效提高,总体成本降低10%以上,重量降低约10%。1.2薄膜电池轻量化组件无框密封技术薄膜电池组件的技术性能按照IE61646的要求,其老化试验与强度试验的项目、测试数据要求等与晶体硅组件IEC61215基本相同,同样为严酷条件的老化试验后,组件无严重外观缺陷,绝缘电阻满30、足规定值,功率衰减不超过5%,5400pa静载荷试验中无间歇断路、无外观缺陷、绝缘电阻、功率衰减满足规定值等。国内第一代的薄膜电池为非晶硅薄膜技术,对于层压密封技术的要求参差不齐,TuV认证时警察因层压密封不过关(有的在外院采用硅胶,有的靠更换尽快EVA或PVB层压后送样测试),导致绝缘电阻湿漏电超标,功率衰减超标,不得不重复花冤枉钱再次送去测试。引进技术的薄膜电池,尤其是铜铟镓硒(CIGS)以及锑化镉(CdTe)光伏组件,由于要求更高,近期的技术中开始采用PIB材料,目前国内大多数晶体硅组件以及部分非晶硅薄膜组件普遍采用的有机硅胶材料是达不到其密封要求的(欧美日等国外光伏先进国家其实几乎很少31、采用有机硅材料)。而从最近国内几家引进的代表世界先进水平的欧瑞康非晶硅生产线的配置情况来看,欧瑞康已经把PIB密封材料及其涂胶设备作为其非晶硅薄膜电池产线的标准配置,这在前几年引进的欧瑞康非晶硅薄膜技术设备中是没有的。由此可看出,国外已经非常重视PIB材料在薄膜电池组件中的应用。由于CIGS和CdTe更高的转换效率、更高的密封要求,以及该类组件对PIB密封材料的排他性选用,国内组件厂家应该充分认识到目前采用的有机硅材料和EVA、PVB胶膜,其数十倍的湿气透过率对于25年的寿命要求可能存在着巨大的隐患,国内已有的、前期引进的非晶硅薄膜电池也应参照欧瑞康最新技术,采用PIB以增加其可靠性。薄膜电池32、组件由于其转化效率的劣势,在与晶体硅组件成本的竞争中已经认识到了薄膜电池其实不应该效仿、照搬晶体硅组件采用铝边框,所以,最早将TPT背膜换成钢化玻璃来构成双玻密封组件、并摒弃铝边框的就是薄膜电池。可惜的是,弃掉铝边框的同时,虽然成本低了,双玻的静载荷试验也没问题,但忽略了PIB在层压密封中的作用,导致经常性的在TuV认证中的反复;再就是绝缘电阻、湿漏电流虽然过关,但却距离规定临界值较近,很容易在使用中超标,影响日后的安全运行。薄膜电池虽然已经无框化了,从重量上看,目前采用的是前后两次3.2mm的双玻结构,若前面TCO镀膜玻璃厚仍然为3.2mm,背板可采用2mm的钢化玻璃,以进一步减少37.5%33、的重量,只要选取合理的支撑安装位置,5400pa的静载荷试验是没问题的,辅之以PIB高性能层压密封,可有效提高可靠性能,降低系统风险,控制并降低系统成本。1.3几种新型的屋顶电站轻量化组件的安装方式混凝土屋顶轻量化光伏组件的轻型安装方式彩钢瓦屋顶轻量化光伏组件轻型安装方式1.4目标通过将上述技术、产品与*屋顶条件有机地结合起来,实现光伏发电系统轻量化,能够有效拓宽光伏发电项目在*的应用范围,进一步推广光伏发电系统在集团内的建设,综合解决集团大部分屋顶无法承受普通晶体硅组件铺设与柔性屋顶的问题,为实现*1GW装机容量的光伏电站建设奠定坚实的基础。同时,形成专利不少于3项,发表学术论文不少于3篇。34、四、资源与建设初步分析1.资源情况(1) 技术资源与国内各大高校合作(上海高校为主,包括同济、交大、上理、海事等),借助于产学研合作之力,利用高校理论研究及课题资源,对本项目各子课题进行研发,开拓思路。与国内各设计院合作,通过专业的设计人员,进行光伏系统设计、集成等工作,并确保各施工质量的安全性。与国内外咨询机构合作,调研国内外新型技术的开发应用等,并对相关文献进行整理、学习、归纳,确定研发方向。并对市场进行分析预测,使研发更具针对性。与*新能源汽车部门进行产品技术洽谈与沟通,立足于自主研发、技术先进、可市场推广与产业化,成立*相关研发中心,确定研究方向与构建相应研发部门。(2) 场地资源本项35、目所有子课题均拟利用*厂区及各园区资源作为研发项目载体,在研发成功后,再向社会逐步推广。2.建设条件屋顶光伏发电系统轻量化技术的研究与应用 本课题以研发为基础,首先与合作单位合作研发发电系统轻量化技术,在技术方案研发完成后,进行小范围试验,在软件模拟与实际试验结合的情况下,再在*内部厂区各类屋顶进行展开。因此,本课题建设条件成熟,便于开展。 39 / 39五、投资估算与资金筹措 1.投资估算屋顶光伏发电系统轻量化技术的研究与应用本课题总投资800万元2.资金筹措本项目总投资800万元,资金由公司自有资金解决。六、环境、卫生、劳动、安全影响的初步评价1.环境评价(1) 依据中华人民共和国环境保护36、法中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国水污染防治实施细则中华人民共和国固体废物污染环境防治法中华人民共和国噪声污染防治法建设项目环境保护管理条例( 中华人民共和国国务院令第 253 号)(2) 施工期环境影响本项目在研发阶段可能涉及到的研发、施工等过程中,对环境的影响大部分是由于施工过程中带来的影响,本项目利用*厂区内屋顶或车棚等资源进行,土建施工量极少,故对环境影响极小。施工造成的环境影响将随着工程的结束而消失。并且太阳能发电是一种清洁的能源,建成投产后既不消耗燃料资源和水资源,同时又不释放污染物、废料,也不产生温室气体破坏大气环境,也不会有废渣的堆放、废水排37、放等问题,有利于保护周围环境,是一种绿色可再生能源。(3) 综合评价结论光伏发电是一种清洁的能源,既不直接消耗资源,同时又不释放污染物、废料,也不产生温室气体破坏大气环境,也不会有废渣的堆放、废水排放等问题,有利于保护周围环境,是一种绿色可再生能源通过本项目的研发完成,将对光伏发电系统产生正面的推动,增加了每瓦光伏组件的发电量,并且减少了各类组件、钢结构、电缆的使用,具有良好的环境效益。并且对电站运营的标准制定也可以从管理方面加强对光伏发电系统在使用过程中的节能减排。从环境保护角度而言,本项目的研发是可行的。2.工程安全与卫生危害因素分析(1) 防火防爆贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针38、,加强火灾监测报警的基础上,对重要设备采用相应的消防措施,做到防患于未然。严格按照规程规范的要求设计,采取“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施,立足自防自救。 所有子课题的设计中,严格执行国家有关防火防爆规范和标准,消防设计和平面布置统筹考虑,保证消防车道、防火间距、安全出口等各项要求。做到保障安全,使用方便,经济合理。(2) 防电气伤害所有子课题的设计中,如涉及到电气系统的设计,均需遵循如下设计原则:1) 根据各类相关电气设计规程规范,电气设备布置全部满足电气及防火安全距离要求;2) 尽可能采用阻燃、难燃性材料为绝缘介质的电气设备;电缆电线的导线截面选择不宜过小,避免过负荷发热引起火39、灾;消防设备采用阻燃电缆;3) 对穿越墙壁、楼板和电缆沟道进入到其他设施的电缆孔洞,进行严密封堵;4) 消防供电电源可靠,满足相应的消防负荷要求;5) 设置完善的防雷设施及其相应的接地系统;6) 主要疏散通道、楼梯间及安全出口等处按规定设置火灾事故照明及疏散方向标志灯。(3) 防机械伤害、防坠落伤害所有子课题中凡涉及到施工过程的,均需采取以下4条必要措施,以保证工程建设的正常开展。1) 各种机械设备和车辆严禁无证人员操作,并对各种机械设备进行定期检修或更换。2) 高空作业和起吊作业严禁在大风和雷雨天气进行。起吊作业时,注意绳索等捆绑物是否符合起吊要求,严禁电车超载作业。3) 基坑开挖工程要严格40、按照设计要求进行放坡,并采取必要的支挡措施。基坑内要有上下人爬梯,基坑开挖出的土石方应尽量远离基坑堆放。基坑周边在夜间应设置醒目标志,以防止跌落。(4) 劳动安全与工业卫生对策措施对可能存在的火灾、爆炸、电击、机械损伤、雷击、噪声、震动、电磁辐射等危害因素,要加强安全管理,制定安全生产监督制度。1)建立并完善安全生产管理制度,避免人为原因造成事故发生。2)严格执行消防防火制度,做好火灾预防工作。3)根据现行的建筑防雷设计规范中的要求进行防止保护装置的设计。根据现行的交流电气装置的接地规范要求进行全厂安全接地设计。根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规范要求进行带电设备安全净距的设计,以保证人41、身及设备安全。4)进行光伏电站电气设备检修时,应严格执行电气设备技术要求,以避免发生触电事故。5)为减轻电磁辐射损害,按照操作规程的有关要求禁止长时间在高压设备区工作,在微机前工作人员工作时间不宜超过 8 小时。6)光伏电站的职工食堂、宿舍的卫生应达到国家相关安全、卫生标准的要求。(5) 光伏电场安全与卫生机构设置、人员配备及管理制度本期光伏电站位于城市内,因此光伏电站内不再专门设置卫生机构。电站工作人员就医看病可就近到附近的医院。根据光伏电站工程的运行特点,由于屋顶光伏较多的直流汇流设备,电流较大,控制中心存在较多的高低压电气设备,操作不当将造成严重的人员伤亡事故。因此,本着光伏电站“安全第42、一,预防为主”的基本原则,光伏电站集中管理中心将建立专门的安全生产监督机构,总负责人为光伏场公司总经理;现场设安全生产监督员,由值长担任。定期或不定期地对屋面光伏阵列的生产设施进行安全检查,并请安全生产主管部门人员对电站运行、检修等相关人员进行必要的安全生产教育和培训。消防是电气设备间安全工作的重点,为保证严格执行消防法规,正确使用电气设备间的消防设备,加强员工防火意识,防止火灾事故的发生,电气设备间应制定详细的消防工作制度。消防工作制度规定消防管理的内容、消防管理的职责和权利、消防设备检查、定期消防知识和技能培训等内容,具体消防管理制度如下:1)消防管理人员全面负责电气设备间内和光伏电场防火43、消防工作。2)消防工作人员应对电气设备间内和光伏电场存在火灾危害因素的场所进行定期检查,对检查过程中发现的问题及时上报和处理。3)按照消防设备使用及保养要求,对电气设备间内消防设备进行定期检查,损坏的设备要及时维修,过期设备从新购置,以保证设备的正常使用。4)定期对电气设备间内工作人员进行消防培训,培训内容包括消防设备的使用、开关站防火常识、紧急情况逃生自救等内容。电气误操作可造成重大的生产事故和人体伤害事故,为保证光伏电站工作人员和设备的安全,开关站应制定防止电气误操作的管理制度,规定电气操作、检修作业的程序及要求、防止误操作管理、防止误操作培训等内容,具体防止电气误操作制度如下:1)依据44、国家有关规定和行业规范的规定,制定电气操作票制度、严格管理电气操作、加强电气操作人员培训。2)结合光伏电站具体情况对电气设备检修制定检修票制度,以防止检修期间发生触电事故。3)制定员工培训制度,定期对员工进行安全教育,组织员工学习电气误操作相关规定。(6) 事故应急救援预案根据国家有关安全生产主管部门的相关规定,光伏电站必须设置事故应急救援预案管理机构,由光伏电站负责安全生产的总经理主管,负责应对光伏电站突发事故时有一个系统的应急救援预案。事故应急救援预案方案应根据电站项目自身特点,建立相应的规章制度。并在光伏电站控制中心内放置必要的应急救援设备器材,如灭火器、应急照明灯、逃生绳等。同时,根据45、国家的有关规定,在生产运行中配置一定的经费,确保事故应急救援预案的可实施性。光伏电站主要的事故应急救援预案制度如下:1)检查制度:每月由企业事故应急救援指挥部结合生产安全工作,检查应急救援工作情况,发现问题及时整改。2)例会制度:每季度由事故应急救援指挥部组织召开一次指挥小组成员和各专业负责人会议,检查上季度工作,并针对存在的问题积极采取有效措施,加以改进。3)总结评比制度:每次训练和演习结束后应进行总结评比奖励和表彰先进。建立总结评比办法和对于事故处理中有功和有过人员的奖罚措施。七、本项目的进度安排屋顶光伏发电系统轻量化技术的研究与应用 项目的信息搜集、前期调研 与合作方的初步联络,确定合作46、模式; 选择项目研发载体,制定研发方案(多项)与计划; 完成市场、应用需求与前景的深入调研; 光伏组件系统轻量化方法研究,并完成新型光伏系统的基本构思,形成初步的产品; 选择新型研发产品的试验载体,小面积实施项目建设,验证其实施效果; 总结经验并进一步完善产品技术;八、经济效果和社会效益评估1.经济效益屋顶光伏发电系统轻量化技术的经济效益据调研统计,*内部大约有80%的屋顶由于其结构问题,承重能力差,导致无法实施分布式屋顶光伏电站。这大大制约了集团内部推广屋顶光伏电站的可行性。通过本课题的研发,如能实现光伏轻量化,可充分利用这部分屋顶。据初步统计资料,*厂区内可利用总屋顶面积约为150万平方米47、,则通过轻量化技术的研发后,可多建设120万平方米屋顶光伏电站。按每一万平方米屋面可建造1MW光伏电站计算,可多建造120MW光伏电站,在收回初投资后,预计可实现经济效益1.2亿元/年。2.社会效益太阳能发电是一种清洁的能源,建成投产后既不消耗燃料资源和水资源,同时又不释放污染物、废料,也不产生温室气体破坏大气环境,也不会有废渣的堆放、废水排放等问题,有利于保护周围环境,是一种绿色可再生能源。通过本项目的实施,预计可实现如下所述社会效益:根据前文所述,实施本课题之后,可充分利用集团内部80%不可利用部分屋顶面积。因此可多实施120MW光伏电站建设。由此,可实现每年减轻排放温室气体CO2约9.448、6万吨;每年减少排放大气污染气体SO2约720吨、减排NOX约240吨;每年节省标煤约3.6万吨,整个25年经济运行寿命期间将节煤90万吨,社会效益显著。九、项目风险分析及风险应对措施1.项目主要风险(1) 技术风险由于该项目为研发项目,其6项子课题均在理论上存在研发失败或未能达到预期目标的可能性。(2) 施工风险该项目中的部分子课题可能涉及到现场施工,可能会遇到光伏电站施工过程中的常见风险。2.风险应对措施(1) 技术风险控制在该项目实施过程中,在确定研发合作方时,严格根据课题内容挑选,选择技术实力确实能达到该项课题要求的水平,并且要求对方确实具有该项目中具体某课题的实际研发经验及部分成品,49、确保技术风险最低化。(2) 施工风险控制在该项目中涉及到施工时,严格按照标准规范并结合以往施工经验进行施工,在需要外来施工队施工时,严格把控选择的供应商的资质及实际施工能力。设立项目经理,严格按照施工组织设计进行规范施工,对施工风险进行严格控制。 该项目中,有子课题专门对光伏电站的设计、施工及运营维护制定了相应标准,因此,也可借此对施工风险进行有效把控。十、结论随着光伏发电系统技术的日益成熟,配之以国家相应政策的支持,分布式光伏电站被越来越多的人所接受。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。并且光伏电站有如下诸多50、优点:无枯竭危险;安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;能源质量高;建设周期短,获取能源花费的时间短。因此,光伏电站的发展前景十分广阔。根据已经实施的诸多案例显示,目前实施光伏电站的内部收益率可观,其投资回报期较短,在整个寿命周期中,可实现显著的经济及社会效益。而该项目恰好针对光伏电站的各个方面进行了充分调研及仔细研究而确定。其各个子课题都充分考虑到了光伏电站从设计、建设、运营整个过程的方方面面。前文也对该项目进行了方案、建设条件、经济效益、社会效益等方面的可行性进行了描述。可见,该项目是一个利国利民利己的项目。在顺利实施并取得研发成果后,将可大大提升*在社会上的形象,使*成为全国工业系统节能减排的标杆,也可间接促进集团汽车,特别是新能源车的销量。