最新版3465MWp并网光伏跟踪电站工程项目可行性研究报告.docx
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最新版3465MWp并网光伏跟踪电站工程项目可行性研究报告
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3.5MWp并网光伏跟踪电站工程项目
可行性研究报告
1.项目概况
1.1项目概况及编制依据
1.2.自然地理概况
1.2.1地理位置
1.2.2.气候特征
1.2.3.地形地貌
1.3.工程任务
1.3.1.业主介绍
1.3.2.项目概述
2.项目建设必要性
2.1.缓解能源、电力压力
2.2.太阳能光伏发电将是未来重要能源
2.3.缓解环境压力
2.4.符合国家和当地宏观政策
2.5.充分利用当地资源
2.6.促进我国光伏发电产业的发展
2.7.促进当地经济的可持续发展
3.项目规模和任务
4.光伏电站地址的选择及布置
4.1.选址原则
4.2.场址描述
4.3.所选场址条件
4.4.场址选择综合评价
5.太阳能资源分析
5.1XX县气象站
5.2.多年气象资料统计
5.2.1.基本气象资料
5.2.2.太阳能资源情况统计资料
5.2.3.太阳能资源综合评价
6.工程地质
6.1概述
6.2.结论与建议
6.2.1结论
7.并网光伏发电系统设计与发电量估算
7.1.设备选型
7.1.1.太阳电池组件的选型
7.1.2.并网逆变器选型
7.1.3.直流汇流监控箱
7.1.4.直流主配电箱
7.1.5.交流低压配电柜
7.1.6.发电系统主设备清单
7.2.光伏方阵安装设计
7.2.1.发电系统电气设计
7.2.2.光伏电池方阵的确定
7.2.3.光伏阵列间距的设计计算
7.2.4.电池方阵支架的设计
7.2.5.光伏阵列设计
7.2.6.电池组件的清洗
7.3.系统年发电量的预测
7.3.1.光伏阵列的基础数据
7.3.2.系统发电效率分析
7.3.3光伏发电系统的发电量计算
8.电气
8.1.电气一次
8.1.1.接入电力系统方式
8.1.2.电气主接线方案
8.1.3.光伏电站厂用电
8.1.4.升压站电气设备的布置形式
8.1.5.控制开关室主要电气设备的布置形式
8.2.电气二次
8.2.1.监控、保护、通信系统
8.2.2.升压变电所主要电气设备选择
8.2.3并网光伏电站过电压保护及接地保护
9.消防
9.1.消防总体设计
9.1.1.消防设计依据
9.1.2.设计原则
9.2.工程消防设计
9.2.1建筑(构)物火灾危险性分类及耐火等级
9.2.2.建(构)筑物构件的燃烧性能和耐火极限
9.3.安全疏散通道和消防通道
9.3.1.升压变电所及中央开关、控制室安全出口
9.3.2建筑构件
9.4.消防给水
9.5.消防电气
9.6.通风空调系统的防火设计
9.7.消防监控系统
9.8.消防工程主要设备
9.8.1.消防水系统
9.8.2.建(构)筑物移动灭火器设置
9.8.3设置火灾检测及报警系统
9.9建筑消防
9.10.施工消防
10.土建工程
10.1.场区规划设计
10.1.1.场区道路、绿化设计
10.1.2场区照明及景观设计
10.1.3.场区给排水设计
10.2.电站房屋建设
10.2.1房屋规划
10.2.2.房屋供暖及太阳能利用
10.2.3.阵列基础设计
10.2.4.场区围栏
10.2.5.电站的供水、供电
11.施工组织计划
11.1.施工组织实施方案
11.1.1.电站土建工程
11.1.2.设备生产、采购及运输
11.1.3.安装、测试、试运行及现场培训
11.2.施工进度安排
11.3.设备及材料进场计划
11.3.1.土建部分
11.3.2.太阳能光伏发电设备部分
11.4.劳动定员和人员培训
11.4.1.劳动定员
11.5.质量管理既安全措施
11.5.1质量管理
11.5.2.安全措施
11.5.3管理措施
12.环境影响的评价
12.1.环境影响初步评价
12.1.1评价标准
12.1.2环境影响评价报告表
12.1.3.对主要不利影响采取的对策措施和环境保护设计59
12.2水土保持设计
12.2.1工程区水土流失现状及其成因分析
12.2.2工程区水土保持现状
12.2.3工程可能造成的水土流失及其危害分析
12.2.4水土流失主要产生地段的防治措施
12.2.5水土保持设计的综合评价和结论
12.3.社会影响评价
13.投资估算
13.1编制说明
13.1.1.项目概况
13.1.2.投资主要指标
13.1.3.编制依据
13.1.4基础资料
13.2.工程估价表
14.财务效益初步评价
14.1.概述
14.2.基础数据
14.2.1.本项目投资总额及资金筹措
14.2.2.成本数据
14.3.项目财务评价
14.3.1盈利能力分析
14.3.2.清偿能力分析
14.3.3.盈亏平衡分析
14.3.4.敏感性分析
14.3.5.财务评价结论
14.3.6.CDM分析分析
15.结论与建议
15.1.结论
15.2.建议
附录
1.项目概况
1.1项目概况及编制依据
无论从世界还是中国来看,常规能源都非常有限,中国的一次能源储量远远低于世界平均水平,大约只有世界总储量的10%。
图1给出了世界和中国主要常规能源储量的预测。
从长远看可再生能源将是人类未来主要能源来源,因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用。
在新的可再生能源中,光伏发电和风力发电是发展最快的,世界各国都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。
根据欧洲JPC的预测,到2030年太阳能发电将在世界电力供应中显示其重要的作用,达到10%以上,可再生能源在总能源结构中占到30%;2050年太阳能发电将占总能耗的20%,可再生能源占到50%以上,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。
图2是欧洲JPC的预测。
化石能源消耗日益严峻,能源短缺对经济发展的影响日益严峻。
大部分化石能源将在本世纪内消耗结束。
国际预测世界化石能源的消耗高峰将在2020~2030年之间到来,以后将逐步枯竭。
能源危机和环境恶化已成为影响经济和社会发展的重大障碍,使用清洁的可再生能源减少环境污染成为越来越多老百姓的共识,作为能源消耗最多的城市地区利用可再生能源之一的太阳能已成为城市可持续发展的重要举措,在城市中推广利用太阳能所必须的面积只有建筑,因此城市中太阳能利用与建筑一体化设计是必由之路。
我国自“十一五”开局以来,在经济快速增长的拉动下,能源的生产和消费持续高幅度增长。
目前,我国能源消费总量已经位于世界第二,仅次于美国,约占世界能源消费的11%。
由于我国是全球人口最多的国家,而化石能源资源相对贫凡,人均资源占有量低于世界平均水平;安装这样的能耗速度,我国将在全球率先面临化石能源严重不足的威胁。
另外,大规模、无节制的开发利用化石燃料,已造成严重的环境污染问题。
过量二氧化碳等废气的排放造成的温室效应、酸雨问题和疾病问题,已引起全球的关注。
自“十一五”开局以来,国家出台并颁布了一系列关于新能源发展相关政策、法规和办法,其初衷是鼓励各级政府、主管部门和企事业单位加快新能源的开发利用,减轻我国目前对煤炭、石油等化石能源的依赖程度,从而调整我国能源结构,其具体颁布的法律、规划、办法如下:
1)《可再生能源法》和国家发改委关于印发《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(实施细则)发改价格【2006】7号明确了全额收购、合理上网电价和全网分摊的三项原则;
2)发改能源【2007】2174号:
《可再生能源中长期发展规划》,2007年8月31日发布;
3)国家电力监管委员会2007年第25号令:
《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》,2007年9月1日生效;
4)国务院办公厅2007年8月2日转发:
国家发改委、国家环保总局、电监会、能源办《节能发电调度办法(试行)》(国办发【2007】53号);
5)国家发改委发布:
《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》(发改委价格【2007】44号)提出了配额交易的概念;
6)发改办能源【2007】2898号:
《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》,明确了大型并网光伏电站的上网电价通过招标确定;
7)发改能源(2008)610号:
《可再生能源发展“十一五”规划》,2008年3月3日发布;
8)财建【2009】129号:
《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》;
9)财建【2009】128号:
关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见;
10)财建【2009】397号:
关于实施太阳能示范工程的通知。
11)苏发改高技发【2008】27号:
关于印发江苏省“十一五”太阳能光伏产业发展规划的通知;
12)苏政办发【2009】85号《省政府关于转发省发展改革委江苏省光伏发电推进意见的通知》;
13)苏政发【2009】74号《省政府关于印发江苏省新能源产业调整和振兴规划纲要的通知》;
14)现行国家有关的规程、规范、规定。
1.2.自然地理概况
1.2.1地理位置
XX县位于江苏省东部的苏中地区,地处南通、盐城、泰州三市交界处。
东临黄海,南望长江,是苏中水陆交通要道。
县域地理坐标位于北纬32°32′至北纬32°43′,东经120°12′至120°53′之间,总面积1108平方公里。
属北亚热带海洋季风性湿润气候区,气候温和,四季分明,气候宜人,冷热适中,日照充足,雨水充沛,无霜期长。
春季天气多变,夏天高温多雨,秋季天高气爽,冬天寒冷干燥,年平均气温14.5℃。
1.2.2.气候特征
年均降水1025毫米,79%的年份在800毫米以上。
全年水平面太阳辐射量约1329KWh/m2,太阳日照辐射年发电指数为1000KWh/KW~1100KWh/KW。
太阳资源分布属于三类地区,也是适合利用太阳资源的地区之一。
据相关数据显示,全球推广面最大、效果最好、最成功的德国的太阳日照辐射指数仅为900KWh/KW~1000KWh/KW。
XX县老坝港滩涂开发区空地面积210800平方米,地势平坦,无高大建筑物遮挡,交通便利,完全可以建设太阳能光伏电站。
XX气候的最显著特征是:
气温日差大,日照时间长,太阳辐射强,大部分地区昼夜温差一般可达12—15°C。
气温变化起伏大,1月最冷,平均气温-6°C。
全区年降水量在150毫米至600毫米之间。
无霜期短。
日照充足,蒸发强烈,昼夜温差大,全年日照达3000小时,无霜期260天左右,是中国日照和太阳辐射较为充足的地区之一。
项目场址所属的大陆性高原气候,少雨、多风、干旱,夏季凉爽短促,降雨量年平均仅41.5mm,蒸发量却高达3000mm以上。
日照时间长,年平均日照小时数高达3358h,太阳辐射强度大,光热资源充足年均温度15.3°C,极端最高气温38.5°C,极端最低气温-6.9°C,多年平均的年降水总量仅42.8mm左右。
平均风速2.8m/s,最大风速22.0m/s,年大风日数19.1天。
1.2.3.地形地貌
老坝港镇是江苏省人民政府批准的沿海开放卫星镇之一,工业以海洋特色为一体、农副业以特种养殖为一优,三产服务业以海滨风情为一绝,精心打造出“紫菜之乡”、“渔网之乡”、“鳗鱼之乡”、“中国河豚之乡”四张名誉名片。
作为XX县唯一的港口镇,老坝港拥有广袤的滩涂资源,丰富的海洋资源,距离开发中的洋口港15公里,沿海高速20公里、距新长铁路XX站30公里、距南通机场80公里,地理优势得天独厚。
老坝港属典型的温带大陆性气候,全年日照充足,蒸发强烈,空气干燥,温差较大,无霜期短。
夏热而短促,春暖而多风,秋凉而短早,冬寒而漫长。
年平均气温18.4℃~29.9℃。
年最低平均气温-6.4℃~-8.2℃,年最高平均气温35.4℃~38.1℃。
1.3.工程任务
东南大学建筑设计研究院组织了精干的团队,承担了《XX县老坝港滩涂太阳能光伏跟踪电站工程预可行性研究报告》的编制工作。
在经过与业主充分沟通后,科强能源系统工程股份有限公司收集整理出大量可靠资料,参考国家相关规范,完成了本报告的编制工作。
报告内容包括项目概述、项目建设必要性、项目规模和任务、场址选择及布置、太阳能资源分析、工程地质、光伏组件的选择与发电量估算、电气、消防、土建工程、施工组织设计、环境影响评价、投资估算、财务效益初步评价、结论与建议以及附表、附图及附录等章节。
1.3.1.业主介绍
科强能源系统工程股份有限公司是集太阳电池、组件、跟踪系统工程和应用产品的研发、制造、销售和服务于一体的高新技术企业,是最优化的光伏发电解决方案提供商。
公司成立于2007年8月,由年销售20亿元欧贝黎科技股份有限公司、江苏省农业十强企业江苏海辰科技集团、王兴民、陈志峰四个股东发起投资,总投资3.2亿元人民币,注册资金6900万元,占地200余亩,位于江苏省南通市,地理位置优越,交通便利。
公司奉行“以人为本,科技为先”的经营理念,坚持把科技兴企放在第一位,建立了自主开发与合作开发相结合的技术研发平台。
公司专门成立了由数名博士和硕士人员组成的研发中心,并配置了一流的研发和实验检测设备,确保技术能力保持在业内先进水平。
2007年与中科院电工所签订了《技术开发合同书》,在北京成立“中科院电工所科强能源系统工程技术开发中心”、“中科院电工所科强能源系统工程太阳光伏系统工程产业化中试基地”,公司的生产基地也是“中科院电工所科强能源系统工程高效节能太阳电池产业化基地”。
2008年与中国航天科强科技有限责任公司合作,成立了“中国航天科强能源系统工程太阳能光伏跟踪系统工程生产基地”。
,2008年公司余四祥等博士带领的团队被江苏省省委省政府授予“高层次创新创业人才团队”。
2009年初人事厅批准设立博士后科研工作站,2009年6月,由中科院半导体所王占国院士领衔的院士工作站获得江苏省科技厅批准设立,为引进高层次专业技术人员搭建了良好的发展平台。
2008年,公司自主研发的新产品获得38项专利。
公司是江苏省建设厅授予三级资质企业之一,顺利通过ISO9001质量体系认证、CE认证,获得“江苏省重点新产品”、“江苏省民营科技企业”、“南通市太阳能光伏巡日发电系统工程技术中心”、“江苏省太阳能光伏巡日发电系统工程技术中心”、“江苏省新能源协会单位”、“南通知识产权示范企业”、“重合同守信用企业”、“建设科技成果推广企业”等荣誉称号。
公司自成立以来多次被南通市政府评为工业技术创新先进企业。
2007年“太阳能巡日控制光伏系统”项目被列为江苏省“火炬计划项目”;“太阳能新型发电系统”荣获“江苏省高新技术产品”称号;2008年荣获“江苏省高新技术企业”称号。
1.3.2.项目概述
老坝港并网光伏跟踪电站项目位于江苏省XX县境内,并网光伏跟踪电站规划建设规模3.5MWp,拟设置电站场区东西长1000m、南北宽500m加上升压变电站,总占地面积为20万m。
该场址地形由南缓坡向北,总体地势平坦、开阔,起伏不大。
工程地质条件良好,接入方便、交通便利,外部建设条件良好。
光伏电站的具体位置详见图1-1
项目场区的平均海拔高度为3.5米,中心位置坐标位于北纬32度6分,东经120度93分。
根据XX县气象站1971~2000年30年的统计数据,该地区的太阳能总辐射年总量在1806~2077kWh/m之间,属于太阳能最丰富的一类地区,非常适合建设太阳能发电项目。
本项目建设规模为3.5MWp,拟安装7个光伏子阵列,每个子阵列由51串组成,共计7个太阳能,按7排5列布置。
根据初步测算,综合考虑阵列损耗、逆变器效率、场内用电、线损、机组可利用率等影响因素,光伏电站系统发电总效率为81.59%,并网光伏电站25年寿命期内,共产生约462.5万kWh,平均年发电量为18.5万kWh。
本项目所发电量经场内的110kV升压站升压后,以一回110kV线路送往110kV变电所。
本项目所占地面积为20万m,均为未利用荒地和滩涂。
土建工程主要包括场区道路、太阳能阵列基础、场内升压站。
其中,机房及办公生活用房采用太阳能采暖房,占地面积为2000m;阵列基础混凝土量为9245m;场区基础土石平方整量为53655m。
本电站建设从项目立项到最终并网投运验收的建设周期拟分为二个阶段;即第一个半年完成全部土建工程及配套附属设施建设、50%的设备采购运输以及1.25MW并网,第二个半年完成50%的设备采购运输以及3.5MW并网,总工期拟控为12个月。
本项目静态投资15056.26万元,单位千瓦静态投资为745.12元;项目动态投资为3490.24万元,单位千瓦动态投资为745.12元。
经过初步的财务评价,当电价为1.83元/kWh时,本工程项目全部投资税前的财务内部收益率为8.83%,投资回收期为10.07年;全部投资税后的财务内部收益率为8.06%,投资回收期为10.35年。
老坝港并网跟踪光伏电站工程项目特性详见
表1:
并网光伏电站项目工程特性表
名称
单位(或型号)
数量
电站场址区域
平均海拔高度
m
1117米
经度
东经120度93分
纬度
北纬32度06分
装机容量
MW
3.5
占地面积
Km2
0.5
资源与发电量
总辐射年总量
kWh/m2
1944.5
年满发小时数
h
1648.48
平均年上网电量
万kWh
18.5
25年总上网电量
万kWh
462.5
主要
设备
晶硅光伏组件
块(Eptech156P-260/72)
76800
直流汇流监控箱
台(SSM)
300
直流主配电箱
台(SMB)
40
低压配电柜
台(GGD2-03)
7
并网逆变器
台(SC500HE)
40
升压变压器
台(S9-M-500/10)
7
升压变压器
2
出现回路数
回
1
电压等级
kV
110
支架
光伏组件钢结构支架
t
2630
土建
施工
工程
数量
阵列基础混凝土
m3
9245
基础土石方平整
m3
253655
设备基础钢筋
t
422
混凝土路面道路
m2
47167
房屋建筑
m2
2000
直流电缆
m
13953
110kV高压电缆
m
40000
概算指标
静态投资
万元
50956.26
工程动态投资
万元
53490.24
单位千瓦静态投资
元/kWp
745.12
单位千瓦动态投资
元/kWp
745.12
机电设备及安装
万元
37941.63
建筑工程
万元
6432.51
其他费用
万元
6077.6
基本预备费
万元
504.52
经济指标
平均上网电价(含增值税)
元/kWh
1.83
盈利能力
投资利润率
%
4.62
投资利税率
%
5.43
资本金净利润率
%
11.56
总投资收益率
%
6.27
全部投资税后财务内部收益率
%
8.06
全部投资税后财务净现值(IC=5.346%)
万元
14,867.58
全部投资税后投资回收期
年
10.35
2.项目建设必要性
2.1.缓解能源、电力压力
据有关资料报道,我国人均能源探明储量只有135t标准煤,仅相当于世界拥有量264t标准煤的51%。
通过1999年中国一次能源资源储量和世界平均储量的对比情况看,中国的一次能源资源的储量远低于世界的平均水平。
同时我国是一个能源产生和消费大国。
2006年一次能源消费总量为24.6亿吨标准煤,比2005年增长9.3%。
在经济快速增长的拉动下,中国能源的生产和消费高幅度增长,中国已经成为世界第二大能源生产国和消费国。
根据中国电力科学院预测,我国电力供应缺口在2010年约为37GW,2020年预计为102GW。
常规化石燃料资源在地球中的储量是有限的。
随着大规模工业开采和不断增长的能源消费需求,全球的化石燃料资源正在加速枯竭,全世界都面临着化石能源资源日益枯竭的巨大压力。
按照目前的经济发展趋势和中国的资源情况,2010年和2020年的电力供应单靠传统的煤炭、水、核能是不够的。
目前我国探明的煤炭资源将在81年内采光,石油资源将在15年左右枯竭,天然气资源也将在30年用尽。
根据近年来中国能源消费总量的增长情况分析,其增长速度大于2020年GDP翻两番、能源翻一番的规划速度,我国人口众多,人均能源资源占有量非常低。
说明中国的能源形势比世界能源形势要严峻得多,同时也清楚的表明,中国可再生能源的替代形势比世界要严峻得多、紧迫得多。
XX工业结构属中重型结构,高耗电工业占有较大比重。
在XX电网工业用电占全部用电量的80%以上,中高耗电工业用电占工业用电量的90%。
XX电源结构以火电为主。
截止2007年底,XX电网总装机容量767.4万kW,大型滩涂并网光伏电站的建设能在一定程度上改善XX电源结构、缓解公共电网峰值压力。
同时国家要求每个省常规能源和可再生能源必须保持一定比例。
大力发展光伏发电,将有效的改善能源结构,增加可再生能源比例,优化电力系统电源结构,并减轻环保压力。
XX生态地位非常重要,生态环境的保护和建设迫切要求为生产和生活提供清洁、高效的可再生能源。
同时随着经济社会的快速发展,以传统能源为基础的能源供给因资源和环境而将受到很大的制约,代之以新兴能源的崛起是未来保持经济和社会可持续发展的必然趋势。
2.2.太阳能光伏发电将是未来重要能源
由于能源消费的快速增长,环境问题日益严峻,尤其是大气污染状况日益严重,影响经济发展和人民的生活健康。
随着我国经济的高速发展,能耗的大幅度增加,能源和环境对可持续发展的约束越来越严重。
因此,大力开发太阳能、风能、地热能和海洋能等可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施,同时也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。
太阳能是一种可利用的非常宝贵的可再生能源,相对于人类发展历史而言是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。
在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下,太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重视和支持。
迄今为止,太阳能的开发和利用已经历了几十年的发展,逐渐成为绿色领域的前沿技术。
在技术进步的推动和逐步完善的法规政策的强力驱动下,光伏产业自1990年代后半期起进入了快速发展时期。
近几年,随着光伏组件成本的不断下降,光伏市场发展迅速,光伏发电由边远地区和特殊应用向城市应用过渡。
由补充能源向替代能源过渡,人类社会向可持续发展的能源体系过渡。
并网光伏发电在整个可再生能源技术中也是增长最快的技术,成为世界最关注的可再生能源之一,并成为电力工业的重要组成部分。
2.3.缓解环境压力
我国能源结构以煤炭为主,一次能源品种的消费构成比例为:
煤炭占69.7%、石油占20.3%、天然气占3.0%、水电占6.0%、核电占0.8%、其他0.2%。
可以看出,煤炭在我国能源结构中比例超过2/3,而比较清洁的化石燃料(如石油和天然气)比例较小,与世界能源结构形成鲜明对照。
“十一五”开局以来,在经济快速增长的拉动下,煤炭消费约占商品能源消费构成的75%,已成为我国大气污染的主要来源。
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