某县光伏扶贫项目可行性研究报告.docx

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某县光伏扶贫项目可行性研究报告

××××电力工程有限公司

××××县光伏扶贫项目

可行性研究报告

项目单位：

××××电力工程有限公司

时间：

2017年03月

一、项目概述3

1.1概述3

二、太阳能资源4

2.1辽宁省太阳能资源的地理分布4

2.2场址太阳能资源分析4

2.3特殊气候的影响4

三、工程地质7

3.1概述7

3.2场址工程勘察情况分析8

3.3建议和结论9

四、户用光伏扶贫项目经济效益分析10

4.1发电量计算10

4.2收益分析11

4.3投资主体及资本金来源12

五、工程任务和规模13

5.1工程任务13

5.2工程建设的必要性13

六、光伏系统设计15

6.1光伏系统15

6.2光伏陈列的布置17

6.3逆变器选型20

6.4光伏发电工程年上网电量计算22

七、电气设计24

7.1设计依据24

7.2电气设计26

八、消防与暖通27

8.1消防设计27

8.2暖通设计29

九、环境与水土保持31

9.1环保法律、法规依据31

9.2环境影响分析与保护措施31

十、工程施工及进度计划33

10.1工程施工概况33

10.2工程实施进度计划35

10.3工程项目组织与管理37

十一、劳动安全与卫生39

11.1劳动安全与工业卫生相关规范39

11.2工程安全与卫生潜在的危害因素39

11.3劳动安全卫生对策措施40

11.4工程运行管理43

十二、光伏电站管理运营方案45

12.1日常工作内容45

12.2专业技术人员配置45

12.3光伏并网电站管理制度46

十三、项目可行性分析结论与建议48

13.1结论48

13.2建议48

附件：

公司简介与企业业绩

辽宁省××××县光伏扶贫可行性报告

根据国家能源局综合司、国务院扶贫办行政人事司《关于印发光伏扶贫实施方案编制大纲的通知》（国能综新[2016]280号）要求，为扎实推进××××县农村精准扶贫开发工作，充分发挥扶贫资金使用效益，帮助贫困群众开辟稳定的增收渠道，特编制××××县光伏扶贫可行性报告。

一、项目概述

1.1概述

辽宁省××××县是环渤海经济圈的重点城市，辽宁省五点一线环渤海开发战略起点城市。

辽宁沿海经济带重点支持区域。

××××县地处关内外咽喉地带，京哈公路、沈山线铁路、秦沈铁路客运专线贯全境西东，绥在克公路穿越县境东北往兴城、建昌及河北省。

此外，县乡公路把县内各乡镇连接起来，为××××县海上货运、振兴经济起了重要作用。

1.2地形地貌

××××县地形地势受燕山山脉制约。

山地属燕山山脉的东延部分，形成5条山脉。

这些山脉呈扇形延伸至京沈铁路沿线，构成××××县地形骨架。

由于山脉多自西北部入境向东南延伸，使地势开成西北高、东南低的特征。

1.3气候条件

气温根据当地气象数据，年平均气温为9.8℃；极端最高气温为38.1℃，历史最高为39.8℃；极端最低气温-25.2℃，历史最低为-26.3℃。

地温年平均地面温度为11.9℃，极端最高62.4℃（1993年），极端最低-34.6℃（1990年）。

年平均风速2.8米/秒，最多风向为南风，大风日数比前期减少。

根据专业光伏软件PVST计算，年均峰值日照小时数1360小时。

1.4土地使用情况

在全部土地资源中，耕地面积5.47万公顷，占总面积的19.78%，人均0.09公顷。

林地面积9.71万公顷，占总面积的35.11%，人均0.15公顷，居葫芦岛第一位。

牧草地面积15.83公顷，占总面积的0.10%。

居民工矿点面积1.82万公顷，占总面积的6.60%。

交通用地0.46万公顷，占总面积的1.70%。

水域面积2.37万公顷，占总面积的8.57%。

未利用土地2.81万公顷，占总面积10.16%。

还有荒草地2.53万公顷，沼泽地0.02万公顷。

二、太阳能资源

2.1辽宁省太阳能资源的地理分布

辽宁省是我国太阳能资源比较丰富的省份之一，大部分区域处于我过太阳能资源三类地区，具有开发利用价值。

全省年平均太阳总辐射量为4889MJ/㎡，受地理位置、地形条件等影响，各地资源状况有所不同，基本呈现由西北至东南减弱的分布形态（4400MJ/㎡~5400MJ/㎡）。

辽宁省太阳能资源规划分为丰富区、较丰富区、一般区、较少区共计四个区域。

辽宁省太阳能资源丰富区主要在辽西地区（包括朝阳、阜新西北部、锦州西部、葫芦岛北部），这些地区的年均总辐射量大于5100MJ/㎡，年日照时数一般超过2700h，太阳能的可利用率比较高，可以充分的利用太阳能资源进行光伏发电项目建设。

从辽宁省太阳能资源区划图中可知，××××县在辽宁省太阳能资源较丰富区内，属于辽宁省太阳能资源Ⅰ~Ⅱ级，适宜建设光伏发电项目。

2.2场址太阳能资源分析

辽宁省目前仅有三个太阳辐射长期观测站（朝阳、沈阳、大连）。

其中，仅有沈阳站是一级观测站，其余两个均为三级气象站。

辽宁省内距××××县最近的太阳辐射观测站为朝阳气象站，朝阳气象站的太阳辐射量与本场址区域的太阳辐射量最为接近，故选朝阳气象站作为本工程太阳辐射数据推算研究的辐射数据代表气象站。

调查附近类似项目，同时结合距离建昌县较近的朝阳北票已投运光伏电站三年的实际情况，该地区的太阳能资源以春季和夏季好，冬季最差为主要特征。

其中，5月份太阳辐射最强，12月份辐射最弱。

项目所在地工程代表年日照时数达约2544.2h，月平均日照时数在212.10h，日照时间相对较长。

由朝阳气象站实测的多年平均总辐射量及参考朝阳北票已投运的光伏电站实际情况推算本光伏站址的总辐射量。

光伏站址所在地最佳倾角为38°，38°倾斜面上总辐射量约为5926.7兆焦/平方米（热值折约为1646.3千瓦时/平方米），高于全省年平均太阳总辐射量及全国的平均指数，有着得天独厚的优越条件，太阳能开发利用潜力巨大，适合发展太阳能光伏发电。

2.3特殊气候的影响

2.3.1气象要素统计

辽宁省××××县位于中国的东部，属北温带亚湿润季风型大陆性气候。

四季分明，雨量集中，光照充足，季风明显。

现阶段收集到了××××县气象局提供的××××县的相关气候值的资料，其气象要素如下：

多年平均气温8.9℃；极端最高气温40.7℃；极端最低气温-28.3℃；

多年平均降水量530.6毫米；多年平均蒸发量1757.6毫米；

多年最大冻土深度105厘米；最大积雪厚度25厘米；

多年平均风速2.2米/秒；

多年极大风速22.4米/秒，风向：

北，出现时间2012年3月24日；

多年主导风向：

北西北（NNW）

2.3.2极端气象事件

本项目所在地区统计极端气象事件情况为：

多年平均雷电天数35.5天，暴雨1.5天，冰雹1.4天。

工程将根据极端气象事件采取相应的安全或施工措施，如电池组件支架的抗风能力满足最大风速安全要求；根据太阳电池组件布置的区域面积及运行要求，合理设计防雷接地系统，并达到对全部太阳电池阵列全覆盖的防雷接地设计；施工时避免冬季施工，基础考虑冻土影响；项目注意闪电雷暴的影响等。

2.3.3灾害性天气

由于本区的地理位置和地形特征，造成最主要的灾害性天气首推大风和暴雨，其次是雪、雾、雷暴、冰雹等中小尺度强对流天气，灾害性天气在不同年份和季节有不同程度的发生，影响并登陆本地的台风偶尔出现。

本项目拟选用的光伏组件采取了严格的抗冰雹、抗霜冻设计，满足室外安装的使用要求，同时在光伏阵列支架的设计时，做相应的防雷保护装置设计，以保证光伏组件安全。

总之，本项目将通过设备选型和相关设计技术的优化，将气象因素对光伏电站的负面影响降低到最低程度。

三、工程地质

3.1概述

本工程为辽宁省××××县光伏扶贫项目，本次勘察是对建设场地进行勘察，太阳能电站区域、地面电站区域、贫困户屋顶等为详细勘察阶段，其目的是查明场地的地层、构造、岩土性质、地下水情况以及查明不良地质作用和地质灾害；确定土层物理力学指标，为工程设计提供详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出适当的建议，其主要任务是：

1、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议；

2、查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布及其工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；

3、对场地和地基的地震效应做出评价；

4、提供地基变形计算参数，供设计人员对建筑物做变形分析；

5、提供基坑开挖和支护设计所需的岩土参数，论证评价基坑开挖对附近建筑物的影响；

6、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；

7、查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；

8、提供场地土的标准冻结深度；

9、判定水和土对建筑材料的腐蚀性。

判定50年一遇洪水位标高。

3.2场址工程勘察情况分析

本项目场地较为复杂，地形为山地丘陵地貌。

××××县属北温带亚湿润季风型大陆性气候，基本特点是四季分明，雨量集中，光照充足，季风明显，秋季冷暖变化显著。

本区多年平均降雨量530.6mm，降水量具有年际变化大，年内分配不均匀的特点。

降雨多集中在6-8月份，此时段降雨量约占全年的75%以上，由于降雨多集中于夏季，四季不均，易形成旱涝天气，同时风雹灾害天气也较多。

全县年平均气温为8.9℃，极端最高气温40.7℃；极端最低气温-28.3℃。

本次勘察期间，勘察贫困户屋顶完好度。

根据调查及区域资料表明，大部分贫困户住房屋顶及院子并不适合安装光伏板，房梁承重以及院子有遮挡物，大部分房子都是依山而建，太阳光照不充裕。

3.3建议和结论

根据勘察结果，在贫困户屋顶承载不够的情况下，建议集中择址（荒坡、荒地、村政府或学校屋顶）建立光伏电站，便于集中维护及管理。

四、户用光伏扶贫项目经济效益分析

4.1发电量计算

本项目每户建设规模为3~5kWp。

现依据国家能源局文件，在国家现行的财税制度和价格体系下，以及合理的数据预测基础上进行财务评价，分析项目的效益与费用，考察项目的盈利能力和持续经营能力等财务状况，判断项目在财务上的可行性。

光伏并网电站建设期为6个月，运行期为25年。

光伏发电站发电量影响因素主要有：

组件安装容量、太阳辐射量、灰尘/污迹遮挡损失、组件功率衰减、太阳能组件效率、组件串连失配损失、遮挡损失、组件安装角度损失、温升损失、反射损失、直流侧线损、逆变器效率、交流侧损失、容量及光伏阵列安装损耗、灰尘遮挡损失。

根据××××地区年有效太阳能日照小时数1360小时的总辐射量为依据，计算：

3~5kWp光伏发电系统平均发电量约为4080~6800kWh，25年累计发电量约102000~170000kWh。

4.2收益分析

辽宁省××××县全年日照小时数为1260--2540小时，年均峰值日照时间为1495小时左右。

发电量分析表：

3kw发电量分析

首年发电量（kwh）

25年发电量（kwh）

一月

315

一年

4437

十四年

4126.41

二月

357

二年

4392.63

十五年

4101.23

三月

423

三年

4348.26

十六年

4037.67

四月

420

四年

4303.89

十七年

3993.3

五月

441

五年

4259.52

十八年

3948.93

六月

384

六年

4215.15

十九年

3904.56

七月

360

七年

4201.84

二十年

3860.19

八月

402

八年

4192.96

二十一年

3771.45

九月

405

九年

4170.78

二十二年

3727.08

十月

375

十年

4166.34

二十三年

3682.71

十一月

312

十一年

4148.6

二十四年

3638.34

十二月

288

十二年

4139.72

二十五年

3593.97

合计

4437

十三年

4130.85

合计

101493.38

投资收益分析如下表所示：

建设规模

3KW

5KW

单位成本价格

8.0元/瓦

8.0元/瓦

总投资价格（元）

24000

40000

需要屋顶面积（㎡）

30

50

工期（天）

2

3

预计年发电量（度）

4437

7390

全额上网国家补贴0.88元/度（20年）

3900

6500

投资回收年限

6--7年

6--7年

总结：

上表采用的是所发电量居民全额上网，该系统按多晶硅3KW--5KW的市场价计算，如果该项目按实际操作中的出资方式来计算，加上政府财政补贴，实际回收期和收益将会大大增加，回收周期会减少1—2年。

确保精准贫困户20年收益3500元以上，收益时间长达25年。

注：

具体模式操作细节在项目执行时以合同文件说明。

4.3投资主体及资本金来源

由农业发展银行提供信贷支持，农发行可提供扶贫项目总投资额80%的贷款金额，根据项目建设实际需要和借款人资金需求、偿债能力及所提供的风险保障措施等因素合理确定贷款额度（省行审批额度最高为3亿元）。

扶贫项目总投资额的20%的项目资本金不足时，可向农发行申请农发重点建设基金，最高可申请项目资本金的70%，剩余的30%由县政府整合产业扶贫和其他相关涉农等资金自筹。

户用分布式光伏电站建设成本约为每瓦8元（实际投资额度根据项目业主实际条件和设计方案确定），按贫困户每户建设规模3~5千瓦，需资金24000~40000元。

10000户共需要资金3.2亿元。

对农村建档立卡贫困户，所需资金的94%向银行贷款，剩余6%由县政府提供。

贷款利率以国家基准利率的基础下浮10%。

自并网发电之日起20年内贫困户从发电收益中逐年偿还本息。

项目建设资金的偿还利率以中国人民银行同期同档次贷款基准利率计算，利息支付根据项目合作协议书确定。

项目建设资金偿还期自项目并网发电之日起15或20年（具体还款计划根据设计方案、收益预期，由光伏公司与业主商议确定）。

项目还本付息资金及相关必要的费用支出，由项目收入中分期扣除，业主定期获得项目纯收益。

各项收入支出建立清单制度，做到阳光透明。

五、工程任务和规模

5.1工程任务

本工程可行性研究报告就以下方面进行论证：

1、确定项目任务和规模，论证项目开发的必要性及可行性；

2、对光伏电站场址所在地太阳能资源进行评估；

3、确定光伏组件、逆变器型号；

4、确定光伏组件的安装、布置方案，确定最佳安装倾角，并预测发电量；

5、提出技术可行、经济合理的光伏电站主接线方案；

6、确定电站总平面布置，包括光伏方阵布置、逆变器布置、厂区管线、道路、围墙等；

7、拟定光伏电站定员编制，提出工程管理方案；

8、进行环境保护和水土保持设计；

9、拟定劳动安全与工业卫生方案；

10、编制工程投资概算，项目财务评价和社会效果评价。

5.2工程建设的必要性

1、符合可再生能源发展规划和能源产业发展方向，我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，在能源生产和消费中，煤炭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。

因此，大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施之一。

近几年，国际光伏发电迅猛发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡，并在向并网发电的方向发展，我国也出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏发电产业发展的政策措施，例如《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》、《可再生能源发展专项资金管理办法》、《关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》、《关于实施金太阳示范工程的通知》等等，在政策、投资、财税、电价方面给予支持，光伏组件和并网逆变器价格也不断下浮，目前我国已具备的规模化发展MW级光伏电站的条件，全国各地相继投运了一大批MW级光伏电站，积累了大量的制造、建设安装、运行和维护方面的经验，所以光伏发电是目前技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。

根据我国《可再生能源中长期发展规划》，提出了未来15年可再生能源发展的目标：

“从2010年-2020年，我国可再生能源将有更大地发展。

到2020年可再生能源在能源结构中的比例争取达到16％，太阳能发电装机180万千瓦。

”

本光伏电站选址在辽宁，辽宁省太阳能资源丰富，从资源量以及太阳能产品的发展趋势来看，在辽宁省开发光伏发电项目，有利于增加可再生能源的比例，优化系统电源结构，且没有任何污染，减轻环保压力。

2、地区国民经济可持续发展的需要

要实现地区经济的可持续发展，必须改变以往领带电力供应紧缺局面，要充分利用风力、水力、太阳能等潜在的、丰富的、清洁的能源，把太阳能光伏发电开发建设作为今后经济发展的产业之一，以新能源电力开发带动工业发展生产，推动当地经济以及各项事业的可持续发展。

3、促进能源电力结构调整的需要

国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定的比例。

本项目300kWp光伏电站建成投运后，将一定程度上促进能源结构的改善。

4、改善生态、保护环境的需要

保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。

我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了地系列重大举措。

合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、保护环境的有效途径。

太阳能是清洁的、可再生的能源，开发太阳能符合国家环保、节能政策，光伏电站的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗，保护生态环境，营造出山川秀美的旅游胜地。

利用可再生能源、节约不再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。

可见光伏电站建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境和社会效益。

5、开发光电促进当地旅游业发展

科技旅游是新兴的一种旅游形式，在促进旅游业发展的同时，提高了公众的科学文化素质。

光伏电站是新的绿色能源项目，本光伏电站建成后，将会成为科普旅游的一个新亮点，有力促进当地旅游产业的发展。

六、光伏系统设计

6.1光伏系统

6.1.1光伏组件的类型

太阳能光伏电池从其选用的材料可分为两类：

体材料、薄膜材料。

体材料电池具有代表性的有硅电池（包括单晶硅、多晶硅、带状硅、化合物电池（砷化镓）；薄膜电池具有代表性的有：

硅基薄膜电池（非晶硅电池、微晶硅电池）、铜铟硒电池CIS、碲化镉电池CdTe、染料敏化电池等。

1、晶体硅光伏电池

单晶硅电池是最早出现、工艺最成熟的太阳能光伏电池，也是光伏组件大规模生产中效率最高的。

大规模生产的单晶硅电池效率可达到16～24%。

由于受硅单晶棒形状的限制，单晶硅电池须做成圆形，对光伏组件布置也有一定影响。

多晶硅太阳能电池的生产工艺与单晶硅基本相同，使用了多晶硅铸锭工艺取代单晶硅硅棒生长工艺，成本低廉，工业规模生产的转换效率为14%～19%左右，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。

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，具有弱光性好，受高温影响小的特性，但非晶硅光伏组件转化效率低于晶体硅太阳能。

非晶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，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。

目前已商业化的薄膜光伏电池材料还有：

铜铟硒（CIS、CIGS）、碲化镉（CdTe），它们的厚度只有几微米。

在各类太阳能发电技术中，目前晶硅电池仍然占主导地位，但薄膜电池的出货量比例不断增加，从2002年的3%增加到2011年的19%。

6.1.2光伏组件的比选

1）单晶硅与多晶硅对比

电池转换效率是指在标准的测试环境下，电池将辐射在一定面积上的太阳能转换为电能的能力。

高效就意味着更少的占地面积，更高的发电能力，因此，在考虑土地使用成本时，应尽量选用效率高的电池。

由前述可知，单晶硅太阳电池比多晶硅太阳电池具有稍高（约2%）的转换效率，但受其制造工艺的限制，比较单位成本发电效率，两者接近，其差别几乎不到1%。

也就是说，对于同等容量的发电系统而言，采用这两种组件无论从系统转换效率还是占地面积而言，都差别不大。

然而多晶硅组件比单晶硅组件产能要大的多，相比之下，多晶硅组件更占优势。

2）多晶硅与非晶硅的对比在前面介绍的三种类型太阳电池中，虽然非晶硅太阳电池具有最低的转换效率，但它同时也兼具提供最低每瓦组件成本的优势。

依据目前多晶硅与非晶硅组件效率来看，多晶硅组件效率大约是非晶硅组件效率的2～3倍，非晶硅组件效率较低，使其基础、支架安装及土地成本增加。

此外由于非晶硅具有致命的光致衰退问题，即所谓的S-W效应，也就是光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减，使电池性能不稳定，这也直接影响了它的实际应用，同时2012年第四季度以来，晶硅组件价格不断下滑，使得非晶硅的价格优势大为缩减，更加缺乏竞争力。

由比较结果可以看出，多晶硅光伏组件的性价比最高，单晶硅次之，薄膜光伏组件虽然价格较便宜，但由于效率低，占地面积大，其他设备投资大大增加，性价比最差。

综合考虑财务效益、土地节约、实际应用经验以及产品供应情况的因素，本项目最终选择国内并网电站应用中占据主流的多晶硅组件。

6.2光伏阵列的布置

6.2.1设计原则

在光伏发电单元设计时，应遵循以下原则：

1、采用“分块发电、集中并网方案”的“模块化”技术方案。

2、光伏组件串联形成的组串，其工作电压及开路电压的变化范围必须在并网逆变器正常工作的允许输入电压范围之内。

3、每个光伏发电单元的输出功率之和，不应超过与之匹配的并网逆变器的最大允许输入功率。

4、太阳能电池组件串联后，每组最高电压不允许超过光伏组件自身要求的最高允许系统电压。

5、冬至日真太阳时上午9:

00到下午15:

00时光伏阵列不被遮挡。

6、最佳倾角布置的光伏阵列须保证系统全年发电量最高。

7、光伏阵列的布置时须合理利用现场地形，便于运营期生产管理及维护，便于电气接线，合理选择电缆敷设路径，尽量减少各部分电缆长度差，降低电能损耗。

6.2.2光伏组串计算

光伏组件串并联数量需要与并网逆变器相匹配，匹配计算取值和公式如下:

冬季电池组件工作温度，按当地环境最低温度考虑极端情况，为-2.7℃；夏季电池组件工作温度，按当地环境最高温度，并附加组件自身发热，考虑极端情况，取40℃。

本项目选用的100kW并网逆变器的直流侧输入电压范围（MPPT）均为500Vdc～850Vdc，逆变器允许最大直流输入电压Vdcmax为1000V。

根据计算，当光伏组件串联数为22，工作温度为-19.9℃时，光伏组串工作电压为755V，光伏组串开路电压为948V，满足并网逆变器的直流侧输入电压范围（MPPT）和允许最大直流侧输入电压的要求。

6.2.3倾角、方位角设计

根据专业软件计算阵列的最佳安装倾角为38°，方位角为0°（正南）。

光伏阵列组件布置方式：

一个光伏阵列上太阳电池组件的排列方式有多种，但是为了接线简单，线缆用量少，施工