太阳能光伏发电项目设计方案34页Word文档格式.docx
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(3)建设单位:
(4)承建单位:
(5)建设地址:
(6)项目用途:
(7)资金来源:
公司自筹
(8)项目来源:
公司自建设
(9)设计阶段
初步设计
(10)项目投资
元
(11)设计依据:
公司内部的用电负载数据及要求
项目所在地地理位置和现场环境状况
项目所在地太阳能资源和气候特征
(12)设计标准:
中华人民共和国行业标准-《JGJ203-2010民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》
现行国家和行业有关光伏发电标准
现行国家和行业有关市政建设和电器安装标准
(13)项目效果图
2、项目所在地地理位置和太阳能资源
(1)项目所在地地理位置
江夏区位于江汉平原向鄂南丘陵过渡地段,中部高,西靠长江,东向湖区缓斜江夏区,以第四系红色粘土组成的网状平原为主,其两侧为平坦的冲积平原,东侧为梁子湖底地。
三种地貌形体基本平。
丘陵地形主要分布在区境北部,呈东西向带状,横刻在网状平原和冲积平原之中。
东部和西部为滨湖平原,地面高程约20~40米,中部和北部有成片海拔150米左右的岗丘。
境内有大小山体118座,其中海拔在100米以上的有52座,八分山海拔272.3米,是区境内最高点。
境内大小湖泊136处,主要湖泊有大沟湖、梁子湖、牛山湖、豹澥、鲁湖、后石湖、斧头湖、上涉湖、团墩湖、汤逊湖、青菱湖等。
主要河流有长江、金水河流经西部。
江夏区地域广阔,城乡兼备,具有得天独厚的承东启西、连南接北、居中的地缘优势。
水面约占总面积39%。
公司地址具体地理参数为北纬N30°
25′25.43″,东经E114°
26′49.35″,海拔:
31.96米。
这里四季分明,日照充足,雨量充沛,年均气温16.7℃,年均降雨量1200-1400毫升,无霜期268天。
境内136个湖泊,97万亩水体面积,其中,梁子湖、汤逊湖等湖泊盛产鱼虾蟹鳖,驰名中外的
江夏经济开发区藏龙岛开发区位于武汉市主城南端,北与华中科技园、武大科技园、武汉理工大学科技园毗邻,东接中环连络线,南抵沪蓉高速公路,西临汤逊湖,是武汉东湖新技术开发区的园中园,武汉中国光谷的主要拓展空间。
园区规划总面积15.2平方公里,以人文、科技、生态、旅游为发展定位,引进高新技术产业、劳动密集型传统工业,建设高档次、高产出、无污染滨水特色生态旅游科技园区。
园区于2001年4月开始筹建,同年10月25日经武汉市人民政府正式批准成立(武政办[2001]259号)。
在五年时间内,投入资金8亿元,完成了道路、桥涵、给排水、电力、电信、园林绿化、路灯、天然气等一批市政基础设施和公共设施建设工程。
园区内已形成“三纵三横”的主干道网络布局,总长约65公里,园区内道路纵横交错;
绿化总面积1000多亩;
巨龙塑型、凤凰台、玉叶滩、藏龙大桥、“藏龙十二景”和“杨桥湖二十四桥”等景观。
武汉高科机电产业园、武汉凡谷电子通信产业园、中船重工集团第七二二所科技产业园、华中农业大学楚天学院、湖北经济学院、银河湾、澳式高尚住宅区等56个大型项目签约落户园区,总投资额达80多亿元。
有江夏一中,实验高中等重点高中。
湖北美术学院,湖北经济学院,中国地质大学江城学院,华中师范大学武汉传媒学院,武汉软件工程职业学院等高校云集。
(2)太阳能资源
1)项目建设地点
江夏经济开发区藏龙岛开发区位于武汉市主城南端,如图所示。
项目区域位置图
本方案从太阳能辐射量、日照时间两个方面分析了武汉太阳能资源的时间分布、区域分布及其开发潜力,给出了武汉太阳能资源利用建议,对于武汉规模化推广利用太阳能资源具有指导意义。
2)武汉基本气候特征
武汉属北亚热带季风性湿润气候,有雨量充沛、日照充足、夏季酷热、冬季寒冷的特点。
一般年均气温15.8℃-17.5℃,一年中,1月平均气温最低,0.4℃;
7、8月平均气温最高,28.7℃。
夏季极长达135天,因武汉地处北纬30度,夏季正午太阳高度可达38°
,又地处内陆、距海洋远,地形如盆地故集热容易散热难,河湖多故夜晚水汽多,加上城市热岛效应和伏旱时副高控制,十分闷热,是中国三大火炉之一,夏天普遍高于37℃,极端最高气温44.5℃。
初夏梅雨季节雨量集中,年降水量为1100毫米。
武汉活动积温为"
5150℃,年无霜期240天,年日照总时数2000小时。
3)武汉太阳辐射量分析
武汉纬度29.58°
~31.22°
,地处长江中游江汉平原,全年太阳总辐射为4368000~4746000KJ/㎡,日照充足。
武汉市累年太阳辐射状况(J/㎡·
a)
月份辐射
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
直接辐射
平均月总量
112741
114101
130082
167626
213200
253625
359310
364682
229127
190487
138902
115118
散射辐射
平均月总量
139436
148457
205065
235738
273911
281312
259010
245351
217081
174531
138046
126332
太阳辐射
252176
262559
335147
403364
487112
534937
618320
610033
446208
365018
276948
241450
光合有效
辐射
126088
131279
167574
201682
243556
267469
309160
305017
223104
182509
138474
120725
中国太阳能资源分布图
4)辐射量的季节分布
下图武汉市常年太阳总辐射最大月是7月,最小月是12月,然后随着太阳直射点自南向北移,辐射从1月逐渐向7月辐射量递增至最大值,再由7月向12月递减至最小值。
图呈波峰形,其中7月与8月辐射量差值小,而8月与9月辐射量差值大,说明由于直接辐射下降的缘故,武汉市的9月辐射突减。
5)武汉日照时间分析
武汉全年日照时数1500小时到2000小时,在全国居于中等日照水平。
(图中紫色标记处为武汉所在地)
中国年日照时间分布图
6)日照时间的分布规律
武汉逐月日照率统计图
武汉市全年日照月平均最大值出现在8月,最小值出现在3月,从1月到12月呈波状走向,产生两个波谷(3、12月)和一个波峰(8月)。
7)武汉太阳能资源开发潜力
武汉年总太阳辐射强度为4746MJ/(㎡.a),按光伏发电效率为15%计,计算得到武汉年太阳能可发电量为197.75kWh/(㎡.a)。
(3)小结
A、武汉单位面积太阳能年辐射量4746MJ/(㎡.a),太阳能资源较丰富;
年日照时间1500小时到2000小时,日照时间较好。
B、武汉夏季太阳辐射量大,日照时间长,但受天气影响较大,稳定性差。
冬季辐射量小,日照时间短,但稳定性好。
C、太阳能资源具有很好利用价值,且夏季优于冬季。
D、武汉一天中太阳能平均辐射强度最强的时段是11时~13时,是最佳利用时间。
3、项目建设条件
(1)自然条件
根据现场实际情况,项目所在地为连片大型工业园区,可以利用的建筑物层高统一为6层,屋顶平坦,周围没有高大的建筑物及其他遮挡阳光的物体,光照条件良好,且项目地区属北亚热带季风性湿润气候,有季节性降水、日照充足。
年日照时间为2000小时左右,具有极好的太阳能光伏发电系统建设的软硬件条件,适合建设太阳能光伏发电项目。
本项目具备如下优良的基础条件:
●建设位置具有良好的气候条件以及富集的太阳能资源,可以保证稳定的发电量;
●能产生附加的经济和生态效益,有助于抵消部分电价成本;
●良好的示范条件,所依托的建设基础为藏龙岛经济圈光谷芯中心,可以促进节能减排与经济发展共存的良好新工业园区模式,同时创造了城市与地区新能源典范。
(2)电力需求
武汉光谷芯中心是以商务与科技创新为理念建设的“武汉科技新城”。
芯中心多数企业为生产型、创新型科技公司,对电力稳定性要求比较高,本项目设计太阳能光伏发电来保证与完善其供电。
4、建设类型
本项目设计建设类型为并网型太阳能光伏发电系统,正常情况下为市电为负载供电,当系统正常工作时,光伏发电系统与公共电网相连并且用户可使用太阳能电源为用电负载供电,余电上网,保证用电负载的供电可靠性。
5、建设规模
本方案设计以单栋单元为单元进行设计,每单元计太阳能光伏装机容量为45kW左右,初步试运行15kW,经过严格精确设计可以满足基本供电。
6、项目背景和意义
(1)太阳能将成为未来世界的主要能源
从十七世纪至今,全球人口从5亿增长到60亿,人类的能源消耗也从每年1亿吨标准煤增长到150亿吨标准煤。
世界能源委员会预测,按照已探明储量和目前的消耗速度,石油将在43年后枯竭,天燃气将在66年内用尽,煤炭也只够169年的开采。
而地球表面所接受的太阳能量相当100亿亿度电,是全球能量需求的35000倍,可谓取之不尽用之不竭。
随着太阳能利用的不断完善,采用太阳能光伏发电将成为我国乃至世界今后几年新能源发展的主流,并从一些试点工程迅速向全国人民的日常生活中进行普及,太阳能光伏应用已经成为一种趋势。
按照国际能源委员会和欧洲联合研究中心的一致估计,光伏发电在未来能源中占据着重要的地位,到2030年可再生能源占总能源结构中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年可再生能源占总能耗的50%以上,光伏发电将占到20%以上。
我国的光伏发电在正常发展和生态驱动发展两种模式下发展,2010年左右其显著的经济和社会效益已逐渐显现出来,太阳能利用量占社会总能耗的比例在不断的提高,CO2及氮氧化物的排放大幅减少。
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏打效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,太阳能是一种理想的新能源。
具有以下特点:
无枯竭危险、绝对干净(无公害)、不受资源分布地域的限制、可在用电处就近发电、能源质量高、获取能源花费的时间短等。
作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。
目前,我国对太阳能的使用主要分为几个方面:
家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等,现在主要的应用方式为建筑一体化和风光互补系统。
(2)新能源的国内形势
国务院总理温家宝在《政府工作报告》指出,“加强现代能源产业和综合运输体系建筑,积极推动能源生产和利用方式变革,提高能源利用效率。
推进传统能源清洁利用,加大力度发展清洁能源。
”
“十二五”规划纲要则将“安全、稳定、经济、清洁”作为“现代能源产业体系”的重要特点。
发展清洁能源,主要有三个方面:
一是大力发展清洁能源发电,用以改善电源结构,重点是大力发展水电、核电、风电和太阳能发电等;
二是因地制宜,积极发展液体燃料,如燃料乙醇、生物柴油等,但发展规模有限;
三是因地制宜发展适用于中小城镇、农村的太阳能热利用、小水电、风电、太阳能等,以改善广大农村地区和中小城镇的能源供应和环境状况。
这三个目标的提出,都与2009年在我国气候谈判中对国际社会做出的承诺有关。
该承诺包括,到2020年非化石能源占一次能源消耗比重达到15%左右,碳相比2005年下降40-50%,森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量增加13亿立方
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