合肥亿帆医药总部.docx
- 文档编号:4947975
- 上传时间:2022-12-12
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:489.96KB
合肥亿帆医药总部.docx
《合肥亿帆医药总部.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《合肥亿帆医药总部.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
合肥亿帆医药总部
合肥亿帆医药厂房屋顶
分布式光伏发电项目初步设计与经济分析
安徽金凯新能源有限公司
2017年7月
目录
第一章项目综合说明3
1.1项目概况3
1.2总体技术方案4
1.3项目建设必要性5
1.3.1符合能源发展方向5
1.3.2实现地区电力可持续发展的需要6
1.3.3改善生态、保护环境的需要6
1.4项目建设可行性6
1.4.1地区太阳能资源6
1.4.2发电量测算8
1.4.3经济效益分析10
1.4.4节能减排效益分析12
1.4.5屋顶与光伏结合的优势分析12
1.4.6安全风险分析及管控13
1.5结论14
第二章依据标准规范15
第三章光伏系统设计16
3.1组件选型16
3.2逆变器选型17
3.3组件串并联方案18
3.4支架选型与结构设计19
3.4.1支架选型19
3.4.2结构设计19
第四章电气设计21
4.1电气一次部分21
4.1.1电气主接线21
4.1.2电气设备选型设计23
4.1.3电气设备布置24
4.1.4防雷接地24
4.2电气二次部分24
4.2.1计算机监控系统24
4.2.2继电保护25
4.2.3计量26
第五章主要设备清单27
附:
27
1.财务收益率测算表27
2.安徽省电网峰谷分时电价表27
3.合肥市人民政府关于促进光伏产业持续健康较快发展的若干意见27
第一章项目综合说明
1.1项目概况
表1-1项目概况表
一、电站基本情况
项目名称
亿帆医药厂房屋顶分布式光伏发电项目
项目地址
安徽省合肥市经开区繁华大道与万佛山路交口向东200米
项目类型
屋顶分布式并网光伏发电项目
建设单位
安徽金凯新能源科技有限公司
装机容量
1500kw
项目占地/厂房屋顶
18342平方米
发电消纳方式
自发自用,余电上网
预计使用光伏发电比例
60%
项目建设期限
2个月
项目运营期限
25年
二、企业用电情况
用电类型
10kV大工业用电
峰电价(10:
00-15:
00,16:
00-17:
00,18:
00-21:
00):
1.0261(夏季)/0.9679元/kWh(其他月份);
平电价(7:
00-10:
00,15:
00-16:
00,17:
00-18:
00,21:
00-23:
00):
0.6474元/kWh;
谷电价(23:
00-7:
00):
0.4085元/kWh
年用电量
假设年用电91.83万度,约占电站年均发电量60%
(其中:
8:
00-17:
00用电占比90%,即峰平电价时间用电量大)
三、电站所在地售电及补贴情况
上网电价
0.4282元/kWh
国家度电补贴
0.42元/kWh(20年)
合肥市补贴
0.25元/kWh(15年)
四、主要技术经济指标
总投资
900万元
投资回收期
年均发电量
153.048万kWh
25年累计发电量
3826.2万kWh
年均节约标煤
505.1吨
25年累计节约标煤
12626.47吨
年均减排CO2
1258.1吨
25年累计减排CO2
31451.39吨
年均减排SO2
3.52吨
25年累计减排SO2
88吨
年均减排灰渣
182.8吨
25年累计减排灰渣
4570.40吨
年均纳税
43.33万元
25年累计纳税
1083.29万元
图1-1厂区分布示意图
1.2总体技术方案
本电站采用并网方式运行,不设置储能装置,发电及消纳方式采用“自发自用,余电上网”的方式。
项目拟采用市场应用最广泛的多晶硅太阳能组件;逆变器使用组串型并网逆变器,组串型逆变器就近安装在组件阵列附近;逆变器输出经交流汇流后,再升压到10kV并入用户侧电网10kV母线(最终并网电压等级及详细的并网方案以电网公司意见为准)。
全站设计智能监控系统1套,用于采集逆变器、开关柜、计量装置等发配电设备的运行数据、工况信息,实现对全站的监视、控制、保护等自动化管理功能。
图1-2系统方案示意图
组串式系统优点:
⏹组串型逆变器具有多路MPPT跟踪,并能就近安装在组件附近,可减少不同朝向、不同距离间组件的匹配损失,充分发挥逆变器MPPT特性,提高系统发电量约3%;
⏹同时将系统分成多个小的发电单元有利于实现对系统的阶梯控制管理,提高系统的稳定性;
⏹逆变器故障时影响范围小,故障定位、排除快捷,运维成本低,同时可将发电损失降到最低。
1.3项目建设必要性
1.3.1符合能源发展方向
开发利用太阳能资源,符合我国能源发展方向。
我国是世界上最大的煤炭生产和消费大国,电力将近67%由煤炭供给,这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。
大量的煤炭开采、运输、燃烧对我国的环境已经造成了极大的破坏。
大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供给安全和可持续发展的必然选择。
“十三五”期间我国在能源领域实行的工作重点和主要任务是大幅提高可再生能源比重。
首先加快能源结构调整步伐,努力提高清洁能源开发、生产。
积极发展水力发电、太阳能、风能、地热能、生物质能和海洋能等其他可再生能源。
合肥市人民政府关于促进光伏产业持续健康较快发展的若干意见合政〔2016〕93号颁布了合肥市光伏发展思路及目标。
坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,以光伏推广应用和光伏产业发展为抓手,以光伏技术创新为动力,以创建国家光伏“领跑者”计划示范基地为载体,构建规划、政策、标准、平台“四位一体”的支撑体系,实施分布式光伏屋顶发电、光伏建筑一体化、光伏下乡、示范基地建设、光伏地面电站建设、光伏照明等六大工程,全面推进国家新能源示范城市建设;到2020年,力争全市建成光伏建筑一体化项目500个以上,光伏电站装机容量达到1.5GW以上,形成一批具有创新活力和竞争优势的新能源企业,光伏产业产值突破1000亿元,将合肥建设成为全国重要的光伏生产、发电企业集聚地,打造“中国光伏第一城”。
1.3.2实现地区电力可持续发展的需要
国家要求每个省常规能源和再生能源必须保持一定比例。
除水电外,太阳能发电尚处起步阶段。
因此大力发展太阳能光伏发电,将有效改善能源结构,增加可再生能源比例,优化电力系统能源结构并减轻环境压力。
光伏电站建成后,与当地电网联网运行,可有效缓解地方电网的供需矛盾,促进地方经济可持续发展。
分布式光伏有着就近消纳的显著优势,尤其在夏季用电负荷高峰期间,可有效减少远距离输电带来的不利影响,降低局部地区配网供电压力,为电网迎峰度夏提供有力补充。
1.3.3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,并采取了一系列重大举措。
合理开发和节约使用自然资源,改进能源利用方式,调整资源结构配置,提高资源利用率,都是改善生态和保护环境的有效途径。
太阳能资源是清洁、可再生能源,开发太阳能符合国家环保、节能政策,太阳能光伏发电建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗,减少污染物排放,保护生态环境。
因此,本工程的建设是必要的。
1.4项目建设可行性
1.4.1地区太阳能资源
全球太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候等条件有关。
资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。
美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大,为世界太阳能资源最丰富地区。
我国是太阳能资源相当丰富的国家之一,年总辐射量在3000~7500MJ/m2 之间,年日照时数在870~3570h之间。
表1-2太阳能资源丰富程度等级
等级
资源带号
年总辐射量
(MJ/㎡)
年总辐射量
(kWh/㎡)
平均日辐射量
(kWh/㎡)
很丰富带
Ⅱ
5040~6300
1400~1750
3.8~4.8
丰富带
Ⅲ
3780~5040
1050~1400
2.9~3.8
一般
Ⅵ
<3780
<1050
<2.9
安徽合肥经开区年太阳总辐射量为4865.11MJ/m2,年日照时数达到1351.42h。
根据《太阳能资源评估方法》(QX/T89-2008),按照太阳能资源丰富程度等级(表1-2)划分,属于资源很丰富带,位于Ⅲ类资源区。
图1-3中国太阳能资源分布
表1-3昌平地区近20年各月平均太阳辐射量
月份
太阳能总辐射量MJ/m2
1
299.088
2
300.384
3
388.368
4
437.4
5
515.592
6
491.4
7
542.376
8
507.78
9
422.28
10
359.352
11
314.28
12
286.812
总计
4865.11
由此可见,合肥地区太阳能资源较丰富,是适合建设光伏电站的。
1.4.2发电量测算
光伏电站的发电量和装机容量、当地的日照度及电站的效率等因素有关:
一、年峰值小时数确定
本项目所处位置为东经:
117.13,北纬31.78,年太阳总辐射量为4865.11MJ/m²,约1351.42kWh/m²,取年峰值利用小时数为1351h。
二、电站效率
(1)光伏系统效率
影响光伏系统效率的主要因素有:
灰尘、雨水遮挡引起的效率降低,温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、交直流电缆的功率损耗、逆变器的功率损耗。
1)灰尘、雨水引起的效率降低
当地属温带季风气候,灰尘较少,雨水适中,考虑可安排人员定期清理组件的情况下,同时结合地区经验值,本项损耗取值5%。
2)温度引起的效率降低
电池组件会因温度变化而输出电压降低、输出电流增大,组件实际效率降低,发电量减少,因此,温度引起的效率降低是必须考虑的重要因素。
根据所选组件的功率温度系数、月辐照量变化计算加权平均值,得到该因素影响造成的效率损失为4%。
3)组件不匹配产生的效率降低
组件、组串的不一致也会造成发电量的损失。
本项目选用的是组串型逆变器,可最大程度发挥组件和逆变器的MPPT技术特性,提高系统效率,使串联组件电流的不一致产生的效率损失控制在3%以内。
4)直流电缆损耗
根据本项目选用的电缆及连接,初步计算直流线路的损耗约为0.5%。
5)逆变器损耗
本项目选用的是高效组串型并网逆变器,其最高转换效率可达99%,考虑到低功率发电情况下的损失,转换效率取97%。
(2)电站综合效率
电站的综合效率还应考虑集电线路和变压器的损耗,本项目暂按1.5%考虑,所以电站综合效率:
η=1×(1-5%)×(1-4%)×(1-3%)×(1-0.5%)×97%×(1-1.5%)=84.1%
考虑到负荷低于发电功率时的损失及设备故障检修等其他损耗,本项目中取η=0.83。
三、发电量计算
光伏组件、逆变器是电站的核心设备。
目前,主流厂家组件的设计寿命30年,10年产品质保,25年线性功率保证,系统更稳定,发电量有保证。
逆变器的设计寿命25年,逆变器所有部件能够满足风沙、盐雾、高温高湿、高海拔等各种复杂环境,25年免维护、可靠运行的质量要求;项目建成后25年里逐年及总发电量计算见表1-4。
表1-425年逐年及总发电量计算
光伏电站发电量计算
符号
名称
单位
数值
备注
W
装机容量
kWp
1500
H
年峰值日照时数
h
1351.42
η
系统总效率
1
0.83
L
年发电量
kWh
1,682,518
L=W×H×η
年份
年衰减率
第1年
kWh
1,682,518
第2年
0.008
kWh
1,669,058
第3年
0.008
kWh
1,655,705
第4年
0.008
kWh
1,642,460
第5年
0.008
kWh
1,629,320
第6年
0.008
kWh
1,616,285
第7年
0.008
kWh
1,603,355
第8年
0.008
kWh
1,590,528
第9年
0.008
kWh
1,577,804
第10年
0.008
kWh
1,565,182
第11年
0.008
kWh
1,552,660
第12年
0.008
kWh
1,540,239
第13年
0.008
kWh
1,527,917
第14年
0.008
kWh
1,515,694
第15年
0.008
kWh
1,503,568
第16年
0.008
kWh
1,491,540
第17年
0.008
kWh
1,479,607
第18年
0.008
kWh
1,467,770
第19年
0.008
kWh
1,456,028
第20年
0.008
kWh
1,444,380
第21年
0.008
kWh
1,432,825
第22年
0.008
kWh
1,421,362
第23年
0.008
kWh
1,409,991
第24年
0.008
kWh
1,398,712
第25年
0.008
kWh
1,387,522
25年总发电量
kWh
38,262,030
年均发电量
kWh
1,530,481
1.4.3经济效益分析
本项目拟采用“合同能源管理”模式,在亿帆医药总部厂区屋顶(以下简称用电企业)建筑屋顶建设分布式光伏电站,由安徽金凯新能源有限公司(投资单位)投资并在项目地成立项目公司负责具体实施。
电站发电优惠供企业自用,多余电量输送到公共电网。
用电企业提供屋顶资源,除享受优惠用电的权利外,还可享受节能减排带来的直接、间接受益。
投资单位获得出售光伏电站发电和国家、地方财政的度电补贴收入。
根据合肥市人民政府关于促进光伏产业持续健康较快发展的若干意见文件,对符合光伏发电要求,屋顶面积达到1000平方米以上的新建建筑,规划、设计符合光伏发展条件,按装机容量给予屋顶产权人10万元/找兆瓦的一次性奖励。
一、用电企业收益
表1-5用电企业直接经济效益测算表
时间
发电量
(kwh)
减排CO2
(吨)
自用比例
优惠用电收入
碳交易收入
优惠幅度(元/kWh)
节约电费(元)
单价(元/吨)
金额(元)
第1年
1,682,518
1,383
60%
0.0822
82982
35.00
48406
第2年
1,669,058
1,372
60%
0.0822
82318
35.00
48019
第3年
1,655,705
1,361
60%
0.0822
81659
35.00
47635
第4年
1,642,460
1,350
60%
0.0822
81006
35.00
47254
第5年
1,629,320
1,339
60%
0.0822
80358
35.00
46876
第6年
1,616,285
1,329
60%
0.0822
79715
35.00
46501
第7年
1,603,355
1,318
60%
0.0822
79077
35.00
46129
第8年
1,590,528
1,307
60%
0.0822
78445
35.00
45759
第9年
1,577,804
1,297
60%
0.0822
77817
35.00
45393
第10年
1,565,182
1,287
60%
0.0822
77195
35.00
45030
第11年
1,552,660
1,276
60%
0.0822
76577
35.00
44670
第12年
1,540,239
1,266
60%
0.0822
75965
35.00
44313
第13年
1,527,917
1,256
60%
0.0822
75357
35.00
43958
第14年
1,515,694
1,246
60%
0.0822
74754
35.00
43607
第15年
1,503,568
1,236
60%
0.0822
74156
35.00
43258
第16年
1,491,540
1,226
60%
0.0822
73563
35.00
42912
第17年
1,479,607
1,216
60%
0.0822
72974
35.00
42568
第18年
1,467,770
1,207
60%
0.0822
72390
35.00
42228
第19年
1,456,028
1,197
60%
0.0822
71811
35.00
41890
第20年
1,444,380
1,187
60%
0.0822
71237
35.00
41555
第21年
1,432,825
1,178
60%
0.0822
70667
35.00
41222
第22年
1,421,362
1,168
60%
0.0822
70102
35.00
40893
第23年
1,409,991
1,159
60%
0.0822
69541
35.00
40565
第24年
1,398,712
1,150
60%
0.0822
68984
35.00
40241
第25年
1,387,522
1,141
60%
0.0822
68433
35.00
39919
合计
38,262,030
31,451
1887083
1100799
说明:
(1)自用比例
即自发自用电比例或用电企业使用的光伏电站发电量占全部光伏电站发电量的比例。
合肥亿帆制造厂房用电为10kV大工业电力用户,年用电量假设约91.83万kWh,且用电主要集中在8:
00~17:
00时间段,其用电量约占总用电量的90%。
光伏电站年发电量约153.048万kWh,且光伏电站发电主时段是上午9:
00至下午3:
00,恰为企业用电的高峰时段。
据此,我们预计光伏电站发电的60%可被企业使用,即自发自用电比例可达60%。
(2)优惠用电
因为光伏电站发电时段主要在上午9:
00至下午3:
00,恰为企业峰时段用电,电价约为同期电网公司峰时电价(约0.997元/kWh),具体以计量表计量数据为结算依据。
对企业使用光伏电站发电可享受同期电网公司电价的9折优惠,即优惠幅度约0.082元/kWh。
(3)碳交易
碳交易(即温室气体排放权交易)也就是购买合同或者碳减排购买协议,其基本原理是,合同的一方通过支付另一方获得温室气体减排额。
买方可以将购得的减排额用于减缓温室效应从而实现其减排的目标。
交易单价是根据市场行情波动的,表1-6中所列仅供参考。
二、项目投资收益
项目总投资约900万元,全部由安徽金凯新能源有限公司自筹。
计算运营费用、应缴税金,项目投资收益率达17.95,静态投资回收期6.17年,详见附表。
1.4.4节能减排效益分析
建设光伏电站可以减少燃煤火电装机,项目建成后25年节约标准煤12626.47吨,减少二氧化碳排放31451.39吨,减少二氧化硫排放88吨,减少氮氧化物排放93.36吨,减少烟尘排放15.3吨,减少灰渣排放4570.40吨。
由此可见,光伏发电项目具有显著的社会节能效益,促进企业低碳发展。
为了促进光伏产业持续健康发展多地政府出台政策:
北京市分布式光伏发电的自发自用发电量按属地原则计入该区域和业主当年的节能量。
1.4.5屋顶与光伏结合的优势分析
第一、隔热保温。
太阳能光伏组件除本身对热量的良好隔断效果外,又将20%左右的太阳辐射转化为电能,有效的减少了屋顶的热量积聚,降低外温对制造厂房温度的影响,可降低厂温5℃—8℃。
第二、防水防漏。
太阳能光伏组件覆盖在厂房屋顶,阻挡了太阳光紫外线对屋面防水卷材的照射,延长了防水卷材的使用寿命。
在光伏发电周期内,屋顶不再需要进行屋面的防水处理,大大降低维护费用。
第三、环保节能。
光伏组件的隔热保温功能,可大幅度降低机械通风的使用频率,与环境更加和谐,1000㎡的光伏瓦屋顶发电系统每年可发10万kwh电,在节能减排的同时,也满足了厂区的日常生产、生活所需,并且还能获得可观的发电收益。
1.4.6安全风险分析及管控
分布式光伏电站具有一次性投入大、建设周期短、收益周期长、运行维护时间长的特点。
分布式光伏建设安全风险主要包括建设期安全风险和运营期安全风险。
一、结构安全复核
屋面上可新增加的荷载由原设计院或有资质的设计院计算复核。
建设单位根据设计院的结构复核结果或出具的相应加固方案,进行设计、安装施工,保证既有建筑物的安全性。
确保屋顶分布式光伏电站的建设满足屋面承重要求,电站的长期安全运行。
二、运维安全管控措施
电站运营维护期间风险主要是现阶段对光伏电站发电量的预估主要是依据当地光照资源和设备的正常老化衰减率。
而设备的正常运营需要合理有效的维护机制,不合理的运营维护机制将无法保证设备处于预期的正常运营状态。
1)在电站建成运营后,进行例行和不定期的检测评估。
评估内容包括:
电站的发电效率是否达到预期设计要求、发电量是否符合要求、关键设备是否运转正常、电气结构是否符合要求、各项损耗指标是否在预期设计范围内。
2)建立完整的监控管理体系,包括:
完善的日常巡检制度、故障排查制度、组件清洁机制,以及设备维护机制。
3)综合检测结果和电站监控数据,对电站运行状况进行数据分析,对预期内可能出现的影响发电量因素采取预防措施,降低运营风险。
三、技术及风险分析
世界上太阳能发电技术已经历了半个多世纪的发展历程,大规模商业应用也经历了近10年,目前世界上主要国家都在普及推广应用太阳能发电技术。
我国从上世纪80年代开始推广太阳能发电技术,现在正在向大型化商业应用的阶段发展,截止2016年底,太阳能光伏发电装机已超过70GWp。
太阳能光伏发电的关键设备电池板组件和逆变器都经历了长期、规模化应用的检验,技术上是可靠的、稳定的。
目前,分布式光伏发电可预见的主要风险有:
“合同能源管理”所带来的交易风险,包括电价让利、电费回收;负荷的长期稳定性所带来的收益不确定性;电站及所依附的建筑的长期运
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 合肥 医药 总部