铜山4兆瓦太阳能并网示范电站工程可行性研究报告.pdf

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1、 中国徐州 铜山铜山铜山铜山 4 4 4 4 兆瓦太阳能并网示范电站兆瓦太阳能并网示范电站兆瓦太阳能并网示范电站兆瓦太阳能并网示范电站工程工程工程工程 可行性研究报告可行性研究报告可行性研究报告可行性研究报告 中国中国中国中国城市建设研究院城市建设研究院城市建设研究院城市建设研究院 二二二二一一一一年年年年六六六六月月月月 项目名称项目名称项目名称项目名称 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 项目阶段项目阶段项目阶段项目阶段 可行性研究报告 编制单位编制单位编制单位编制单位 城市建设研究院 资质证书资质证书资质证书资质证书 工程咨询资格证书（甲级）工咨甲 20120080024 工程咨询资格

2、证书（丙级）工咨丙 20120080024 审定审核审定审核审定审核审定审核 苏建徽 （教授 博士生导师） 教育部光伏系统研究中心 副主任 合肥工业大学能源研究所 所 长 项目负责人项目负责人项目负责人项目负责人 马志保（硕士 高级工程师） 杨益民（业主） 参编人员参编人员参编人员参编人员 陈 健（光伏工程师） 周 伟（电气工程师） 于少强（一级注册结构工程师） 于 飞（建筑工程师） 闫 靖（技经工程师） 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 I 目录目录目录目录 第一章第一章第一章第一章 概述概述概述概述 .1 1.1 项目概况 1 1.2 编制原则、依据和范围 2 1.3

3、主要经济技术指标 3 1.4 技术要点与示范目标 4 第二章第二章第二章第二章 项目建设的背景和必要性项目建设的背景和必要性项目建设的背景和必要性项目建设的背景和必要性 .6 2.1 项目建设的背景 6 2.2 项目建设的必要性 9 第第第第三三三三章章章章 技术分析与资源分析技术分析与资源分析技术分析与资源分析技术分析与资源分析 13 3.1 技术分析 . 13 3.2 资源分析 . 14 第四章第四章第四章第四章 项目建设规模和地址选择项目建设规模和地址选择项目建设规模和地址选择项目建设规模和地址选择 18 4.1 建设规模 . 18 4.2 项目选址 . 18 第五章第五章第五章第五章

4、建筑与结构改造工程建筑与结构改造工程建筑与结构改造工程建筑与结构改造工程 20 5.1 建筑结构改造设计思路 . 20 5.2 原有建筑围护结构体系 . 20 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 II 5.3 建筑结构改造设计 . 23 第第第第六六六六章章章章 光伏发电工程技术方案光伏发电工程技术方案光伏发电工程技术方案光伏发电工程技术方案 26 6.1 光伏发电系统构成 . 26 6.2 方案选择的原则 . 26 6.3 光伏系统建设方案 . 27 6.4 光伏阵列的布置 . 29 6.5 太阳能光伏组件选型 . 30 6.6 并网逆变器的设计与选择 . 32 6.7 光

5、伏阵列防雷汇流箱的设计与选择 . 36 6.8 直流防雷配电柜的设计与选择 . 37 6.9 交流防雷配电柜的设计与选择 . 38 6.10 系统接入电网设计 . 39 6.11 系统监控装置 . 42 6.12 环境监测仪 . 46 6.13 系统防雷接地装置 . 46 第第第第七七七七章章章章 施工组织设计及项目管理施工组织设计及项目管理施工组织设计及项目管理施工组织设计及项目管理 48 7.1 施工条件 . 48 7.2 工程占地 . 48 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 III 7.3 实施原则与步骤 . 48 7.4 工程进度 . 49 7.5 设计施工及安装

6、. 49 7.6 调试与试运转 . 55 7.7 运行的技术管理 . 56 第第第第八八八八章章章章 环境保护环境保护环境保护环境保护 57 8.1 相关法律法规依据 . 57 8.2 环境影响分析及保护措施 . 57 第九章第九章第九章第九章 安全生产安全生产安全生产安全生产 59 9.1 劳动保护 . 59 9.2 防火 . 59 9.3 防雷 . 60 第十章第十章第十章第十章 投资估算和融资方案投资估算和融资方案投资估算和融资方案投资估算和融资方案 61 10.1 投资估算 . 61 10.2 融资方案 . 63 第十一章第十一章第十一章第十一章 经济效益和社会效益评价经济效益和社会效

7、益评价经济效益和社会效益评价经济效益和社会效益评价 66 11.1 基础数据 . 66 11.2 经济效益财务评价 . 67 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 IV 11.3 社会效益评价 . 69 第第第第十二十二十二十二章章章章 风险分析与环境分析风险分析与环境分析风险分析与环境分析风险分析与环境分析 70 12.1 风险分析 . 70 12.2 环境分析 . 70 第第第第十三十三十三十三章章章章 结论与建议结论与建议结论与建议结论与建议 72 13.1 结论 . 72 13.2 建议 . 72 附件一：光伏组件阵列排列及支架安装示意图 74 附件二：RETScree

8、n 软件分析结果 75 附件三：项目场区租赁合同 83 附件四：立项批文：苏发改能源发20091203 号. 88 附件五：铜山县供电公司关于本电站项目并网的复函 91 附件六：江苏省光伏发电推进意见（苏政办发200985 号） 92 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 1 第一章第一章第一章第一章 概述概述概述概述 1.1 1.1 1.1 1.1 项目概况项目概况项目概况项目概况 1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 基本情况基本情况基本情况基本情况 一，项目名称 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 二，项目建设地址 江苏省徐州徐工特种汽车有限公司 三，投资主体

9、 徐州超能新能源发展有限公司 四，实施阶段 可行性研究报告 1.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.2 工程规模工程规模工程规模工程规模 通过选择在位于徐州市铜山县欣欣路大道南，东风路西的徐州徐 工特种汽车有限公司，利用该司已建成装配车间屋顶（该装配车间建 筑面积 48124.86 平方米。屋顶有效使用面积约 42000 平方米） ，作为 建设一个四兆瓦级太阳能电站的项目场区。 本项目拟定规模为 4MWp 太阳能并网示范电站。在技术上计划采用 分散式发电，集中并网供电的方式，光伏阵列由 21632 块标称功率为 185 Wp 太阳能电池组件组成；以 16 块太阳能电池组件串联成一组，每 6

10、 组汇流后，采用 5+1 方式汇入直流配电单元，再并入 100KW 的光伏逆 变器；并网发电系统按照 40 个 100KW 的并网发电单元进行设计，40 个并网发电单元等分成 2 组，分别接入 10KV 升压站。 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 2 太阳能电站由光伏阵列、并网逆变器构成，通过变压器最终直接 为电网提供电能，能够有效的实施电网峰谷电力平衡。 1.2 1.2 1.2 1.2 编制原则编制原则编制原则编制原则、依据依据依据依据和和和和范围范围范围范围 1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 编制原则编制原则编制原则编制原则 1、结合徐州当地的气象和光照辐

11、射强度等资料，符合国家相关的 法规和标准，实现并网发电工程的技术方案合理； 2、根据建设地的具体条件，合理布局，充分考虑远近结合、分期 实施的可行性、经济性和合理性； 3、充分考虑项目的综合效益及远期效益，突出项目的示范作用； 4、在投资合理、确保优质的前提下，使光电建筑应用设计和建设 具有良好的示范意义。 1.1.1.1.2.2 2.2 2.2 2.2 编制依据编制依据编制依据编制依据 （1）中华人民共和国可再生能源法（修正案） （2）十一五可再生能源发展规划（发改能源2008610 号） （3）太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法（财建 2009129 号） （4）关于组织申报 20

12、10 年太阳能光电建筑应用示范项目的通知 （财办建201029 号） （5）省政府办公厅关于转发省发改委江苏省光伏发电推进意见的 通知（苏政办发200985 号） （6）江苏省电力公司相关地区的电网分布图 （7）NASA 气象数据库，徐州市气象局有关气象站的光照数据； 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 3 （8）国家有关光伏电站及建筑设计规范 （9）加拿大应用清洁能源支持中心的RETScreen International 分析软件 1.2.3 1.2.3 1.2.3 1.2.3 编制范围编制范围编制范围编制范围 本报告为江苏省徐州市铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程的可

13、 行性研究报告。报告编制的内容主要包括： 一、项目建设的背景和必要性 二、项目建设的技术与资源分析 三、项目建设规模的确定及可行性 四、项目建设的工程技术方案 五、投资估算及经济分析 1.1.1.1.3 3 3 3 主要经济技术指标主要经济技术指标主要经济技术指标主要经济技术指标 预计达到总规模，项目总投资 14050 万元，建设期 12 个月。详细 经济参数见第十一章经济效益评价，项目总体参数见下表 1-1： 项 目 数 据 总投资 14050 万元 年发电量 5870MWH/Y 上网电价 3000 元/MWH 年售电收益 1761 万元 所得税率 25 免税期 10 年 所得税率取值 16

14、.5 年运行与维护成本 62.40 万元 国家出资 5200 万元 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 4 项目寿命期 25 年 折现率 7 负债率 30 贷款年利率 5.94 贷款期 10 年 税前投资收益率 24.8 税后投资收益率 19.6 投资回报期 5.3 年 温室气体减排量 1152T/Y 温室气体减排期 25 年 表表表表 1 1 1 1- - - -1 1 1 1 主要经济技术指标表主要经济技术指标表主要经济技术指标表主要经济技术指标表 1.41.41.41.4 技术要点与示范目标技术要点与示范目标技术要点与示范目标技术要点与示范目标 1.4.1 1.4.1

15、1.4.1 1.4.1 技术要点技术要点技术要点技术要点 （1）采用分散式发电，集中并网供电方式的设计方案，将提高系 统整体实际发电效率； （2）使用逆变器“群控”技术，既可以降低逆变设备低负载时的 损耗，同时逆变器可以适度得以“休息” ，从而延长逆变设备的使用寿 命。 （3） 应用预应力技术改造方案,解决现有建筑屋顶增加太阳能光伏 电池板后的结构加固。 1.4.21.4.21.4.21.4.2 示范目标示范目标示范目标示范目标 （1）我国能源消耗中，建筑能耗占了 1/4 的份额。与建筑结合的 光伏发电系统是一种主动的节能方式应当受到重视。该项目的实施也 能反映出徐州市落实节能减排的信心； 铜

16、山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 5 （2）探索通过对铜山地区乃至整个徐州市已有厂房、学校、政府 部门的屋顶进行适度改造后安装太阳能组件进行并网发电的可能性和 合理性； （3）通过实际并网发电运行，积累各项数据，为测算太阳能并网 电站实际费效比、节电、省煤、CO2减排等提供实际数据，为确定适合 该地区实际情况的太阳能并网电站提供理论依据； （4）提供光伏并网发电示范教学基地，为广大民众树立节能减排 的榜样，普及光伏发电知识，提高群众的环保意识； （5）作为促进江苏省、徐州市现有轻钢结构厂房屋顶利用，发展 低碳经济的方式和方法。 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究

17、报告 6 第二章第二章第二章第二章 项目建设的背景和必要性项目建设的背景和必要性项目建设的背景和必要性项目建设的背景和必要性 2.1 2.1 2.1 2.1 项目建设的背景项目建设的背景项目建设的背景项目建设的背景 2 2 2 2.1.1.1.1.1.1.1.1 能源背景能源背景能源背景能源背景 世界能源形势紧迫， 能源问题位居世界 10 大焦点问题 （能源、 水、 食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口）之 首。全球人口 2004 年是 65 亿，能源需求折合成装机是 14.5TW，每日 能耗22010 6BOE （标准油当量） ； 到2050年全世界人口至少要达到100

18、110 亿， 按照每人每年 GDP 增长 1.6%， GDP 单位能耗按照每年减少 1%， 则能源需求装机将是 3060TW，每日能耗将高达 45090010 6BOE， 主要靠可再生能源来解决。 中国已经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 年内用尽。我国 的经济又处在快速发展时期，而能源的生产和消耗也将高幅增长。 2009年能源生产总量18.6亿吨标准煤， 与2008年相比增长了7.01 亿吨标准煤，增长 23.27%。现在中国已经成为世界第二大能源消耗国 和第三大能源生产国， 预计国民生产总值到 2020 年比 2000 年翻两番， 届

19、时全国的能源消耗约为 25 亿吨标准煤。 我国是全球人口最多的国家，而我国的化石资源却相对贫乏，人 均资源占有量不足世界人均值的一半；按照现在的能耗速度，可以肯 定我国将在全球率先面临化石能源枯竭的挑战。因此，在寻找未来替 代能源方面中国比其他国家更迫切。粗略估算，世界上潜在的可再生 能源有： 1、水能资源 4.6TW，可经济开采资源只有 0.9TW； 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 7 2、风能实际可开发资源 2TW； 3、生物能 3TW。 4、太阳能资源 120000TW，实际可开发的资源高达 600TW。 能够完全满足世界未来装机容量 3060 TW 需求的可再生能

20、源只 有太阳能。 2 2 2 2.1111.2 2 2 2 环境背环境背环境背环境背景景景景 大规模、无节制地开发利用煤炭石化燃料不仅加速了这些资源的 枯竭，而且造成日益严重的环境问题。过度的排放造成温室效应、酸 雨问题、疾病问题，日益引起全球关注，解决这些问题已不再是各国 自身的事情，控制和减少排放已经成为全球各国的目标和义务，责任 的分担已经成为各国政府讨价还价的政治问题。随着全球能耗的快速 增长，环境将进一步恶化，减少排放的纷争将更加激烈。我国目前的 能源将近 70%由煤炭供给， 这种过度依杦化石燃料的能源结构已经给环 境带来了极大的破坏。初步估算煤炭发电造成对污染的经济损失以及 由此引

21、致的环境污染治理成本高达 1,606 亿元。大力开发利用可再生 能源是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。环境状况已 经警示我国所能拥有的排放空间已经十分有限了，再不加大清洁能源 和可再生能源的份额，我国的经济和社会发展就将被迫减速。 另外据统计资料显示，中国在 2003 年产煤 16 亿吨，每亿吨燃煤 会排放 115 万吨二氧化硫，68 万吨烟尘，5000 万吨二氧化碳。中国去 年温室气体二氧化碳排放量就超过亿吨，成为世界第二大排放国了； 二氧化硫也排放了 1927 万吨，居世界首位，远超过自身净化能力，已 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 8 使三分之一的国土在

22、下酸雨。因此中国必须利用可再生能源来调整目 前的能源结构。 2 2 2 2.1.3.1.3.1.3.1.3 太阳能发展背景太阳能发展背景太阳能发展背景太阳能发展背景 进入 21世纪,随着可持续性发展理念的日益深入人心,以及煤炭等 常规能源直接燃烧所带来的负面效应如大气污染、酸雨和温室效应等 的加剧,可再生能源成为人们关注的焦点。而在可再生能源中,太阳能 的总资源量占 99.4%,且拥有多方面开发利用上的优势。 因此,现在无论 是发达国家还是发展中国家,都在大力研究与开发太阳能利用技术。如 1990 年德国政府推出了“一千屋顶计划”,至 1997 年已完成近万套屋 顶系统,每套容量 15kw,累

23、计安装量已达 3.3 万 KW； 日本政府从 1994 年开始实施“朝日七年计划”,到 2000 年安装 16.2 万户屋顶系统,总 容量达 18.5 万 KW；意大利 1998 年开始实行“全国太阳能屋顶计划”, 于 2002 年完成,总投入 5500 亿里拉,总容量达 5 万 KW；印度也于 1997 年 12 月宣布,在 2002 年前推广 150 万套太阳能屋顶系统;美国也正在 实施“百万太阳能屋顶计划”,到 2010 年安装太阳能设备总容量将达 到 302.5 万 KW；法国已经批准了代号为“太阳神 2006”的太阳能利用 计划,按照该计划,每年将投入 3000 万法郎资金,预计到

24、2011 年时,法 国每年安装太阳能热水器的用户将达 3 万家。 为了扶持光电产业的发展，欧、美、日等发达国家政府纷纷出台 各种优惠政策，启动国家项目，营造光伏发电的规模市场，有力地推 动光伏产业的发展，促进技术的进步。从 2000 年到 2009 年期间太阳 能电池年产量的增长率平均达到 49%以上， 特别是 2009 年,年增长速率 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 9 达到 82.2%。2009 年世界太阳能电池产量达 2200MWp。 从世界范围来讲，光伏发电已经完成了初期开发和示范阶段，现 在正在向大批量生产和规模应用发展，从最早作为小功率电源发展到 现在作为公共

25、电力的并网发电，其应用范围也已遍及几乎所有的用电 领域。 我国太阳能光伏发电应用始于 70 年代，真正快速发展是在 80 年 代。在 1983 年1987 年短短的几年内先后从美国、加拿大等国引进了 七条太阳能电池生产线，使我国太阳能电池的生产能力从 1984 年以前 的年产 200 千瓦跃到 1988 年的 4.5 兆瓦。目前太阳能电池主要应用于 通信系统和边远无电县、无电乡村、无电岛屿等边远偏僻无电地区， 年销售约 1.1 兆瓦，成效显著。同时，在“七五”期间，国内先后从 国外引进了多条太阳电池生产线，除了一条 1MW 的非晶硅电池生产线 外，其它全是单晶硅电池生产线，使得我国太阳电池的生

26、产能力猛增 到 4.5MWp/年，晶硅电池售价也由“七五”初期的 80 元/Wp 目前已下 降到 14 元/Wp 左右，这对于光伏市场的开拓起到了积极的推动作用。 2 2 2 2. . . .2 2 2 2 项目建设的必要性项目建设的必要性项目建设的必要性项目建设的必要性 2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 建设是改变不合理能源结构的需要建设是改变不合理能源结构的需要建设是改变不合理能源结构的需要建设是改变不合理能源结构的需要 不合理的能源结构使我国经济的高发展只能建立在能源的高消耗 基础之上。2006 年中国国内生产总值比上年增加 10.7，与此同时， 中国能源消耗总量达 24.

27、6 亿吨标准煤；万元 GDP 能耗 1.22 吨标准 煤，比“十五”计划指标上升了 27%。万元 GDP 能耗水平大约是日本 的 4.55.7 倍，是美国 2.63.3 倍，中国能源利用效率比发达国 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 10 家整整落后 20 年。谋求低能耗、高产出、低污染、高效益是我国的重 大课题。能源的短缺直接反映到与人们生活密切相关的电力供应上， 让更多的人对“电荒”有深刻的体会。据目前全国的电力建设预测， 2010 年和 2020 年电力供应缺口将分别占到 4和 11，电力紧张的 局面在今后一段时间内都不能得到缓解。此外，我国到 2006 年还有大 约

28、 1100 万人口没有用上电，主要是居住在西部地区， 计划在 2015 年 前要全部解决用电问题， 解决的方法只能是： 延伸电网； 利用太阳能； 发展小水电等。 2.2.2 2.2.2 2.2.2 2.2.2 项目建设是合理利用资源的需要项目建设是合理利用资源的需要项目建设是合理利用资源的需要项目建设是合理利用资源的需要 目前整个长三角地区主要是能源供应能力依然不足、能源安全保 障体系不够完备、能源利用效率与国际先进水平相比还有较大差距、 能源价格形成机制有待于进一步完善、环保治理措施相对滞后等。 “十一五”期间，国际能源形势总体上比较复杂，能源价格波动 的局面仍将持续。我国能源供应将面临着资

29、源、环境、运输和安全生 产等多重制约。从资源的潜力和长远来看，光伏发电是最具有潜力的 可在生能源的发电技术；从资源的合理开发利用来说，在产业园区修 建太阳能电站进行发电具有得天独厚的优势，可以有效利用土地资源、 合理的分配电力，实现可持续性发展。 2.2.3 2.2.3 2.2.3 2.2.3 项目建设是国家节能减排的需要项目建设是国家节能减排的需要项目建设是国家节能减排的需要项目建设是国家节能减排的需要 2009 年 12 月 18 日在丹麦首都哥本哈根气候大会达成的哥本哈 根协议 ，虽未明确各国在何时实现那些减排指标。但是我国在会议上 的减排承诺和会议所倡导的低碳经济，已经深入人心，将对我

30、国的经 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 11 济发展模式起到引导作用。 所谓的低碳经济指改变高碳排放的发展模式，实现绿色的低能耗、 低污染、 低排放的可持续健康发展。 低碳经济实现方式可概括为两种： 一是改变能源使用结构，二是提高能源使用效率。具体来讲，改变能 源结构是指降低对化石能源的依杦，提高一次能源使用中太阳能、风 能、核能、生物质能、水能等非化石能源的占比，达到减少碳排放的 目的。其中，太阳能、风能和核能将是未来发展的重点。 2.2.4 2.2.4 2.2.4 2.2.4 项目建设是环境保护的需要项目建设是环境保护的需要项目建设是环境保护的需要项目建设是环境保护的

31、需要 在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生 活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续 发展和在日后的发展中获取优势地位。该光伏电站最大的特点是源源 不断将光能转化为电源，使用寿命过程中几乎不会排放出粉尘、气体 等，对环境的影响微乎其微。 从环境角度讲，太阳能发电被认为是目前排放量（二氧化碳）最 少的一种发电技术之一。世界自然基金会的资料表明，太阳能发电是 目前排放量最少的一种发电技术，在一个生命周期内它所排放的煤当 量只有每瓦 55 克。 2.2.5 2.2.5 2.2.5 2.2.5 项目建设是项目建设是项目建设是项目建设是厂房屋顶利用的需要厂房屋顶利

32、用的需要厂房屋顶利用的需要厂房屋顶利用的需要 随着经济的高速发展，城镇工业开发区的建设，屋顶的空间利用 十分必要。过去工厂屋顶几乎没有利用，在现有结构的条件下，根据 计算对屋顶增加相应的支撑体系，利用屋顶空间将会对资源的利用能 够探索出全新的思路；同时在今后新厂房的建设中，考虑利用太阳能 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 12 进行建设也将对新能源产业是一个积极的推广意见。 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 13 第第第第三三三三章章章章 技术分析与资源分析技术分析与资源分析技术分析与资源分析技术分析与资源分析 3.1 3.1 3.1 3.1 技术分析技

33、术分析技术分析技术分析 太阳电池自开发出来后， 首先是服务于空间电源， 价格十分昂贵。 为了推动太阳电池在地面的应用，单靠市场需求是不行的。因此，从 70 年代开始，各国政府都投入了很大的力量来支持太阳电池的发展。 80 年代末至今， 西方发达国家从环境和能源的可持续发展的角度出发， 纷纷制定政策，鼓励和支持光伏并网发电。 大规模的市场吸引了投资，有力地推动了技术进步，从而使太阳 能电池从常规的晶体硅太阳电池，到非晶太阳电池、柔性衬底太阳电 池、多晶薄膜太阳电池、化合物薄膜（CIS、CdTe、-族太阳电池 等）聚光太阳电池、多结晶硅衬底高效太阳电池、有机太阳电池、纳 米太阳电池、 机械叠层太阳

34、电池以及染料电池， 它们均有很好的进展， 很多已经商业化了。 自光伏电池问世以来，晶体硅就作为基本的电池材料一直保持着 主导地位，是目前国际光伏市场上的主流产品。其实验室效率，单晶 硅电池最高可达 23.7%，多晶硅电池最高可达 18.6%，工业化产品效率 一般在 13%15%。 我国的光伏电池技术是从 60 年代发展空间用太阳电池开发起步 的，地面用光伏电池的生产是从 1970 年代初开始，其低成本技术及生 产能力则在 80 年代中期建立起来。经过十多年的努力，我国光伏发电 技术有了很大的发展。光伏电池转换效率不断提高，目前单晶硅电池 实验室效率达 20%，批量生产效率为 14%；多晶硅实验

35、室效率为 12%。 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 在我国的上海 站，由此在技术上为我们提供的实践的保证 水平的规模化、专业化国际化的光伏产业群 3.2 3.2 3.2 3.2 资源分析资源分析资源分析资源分析 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 太阳能资源太阳能资源太阳能资源太阳能资源 我国太阳能资源的时空差异较明显 之间。太阳能分布图一 图图图图 我国年平均日每平米太阳辐射量分布图 kWh/m/d：浅绿色区域在 图图图图 我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一 兆瓦太阳能并网示范电站工程 14 在我国的上海、江苏及深圳市已经建成多座兆瓦级的光伏并网电 由此在技术上为我们提供

36、的实践的保证。我国已经形成了一个高 专业化国际化的光伏产业群。 太阳能资源太阳能资源太阳能资源太阳能资源 我国太阳能资源的时空差异较明显，高值的中心处在 太阳能分布图一： 图图图图 3 3 3 3- - - -1 1 1 1 全球年平均日每平米全球年平均日每平米全球年平均日每平米全球年平均日每平米太阳辐射量分布图太阳辐射量分布图太阳辐射量分布图太阳辐射量分布图 我国年平均日每平米太阳辐射量分布图（黄色区域在 浅绿色区域在 4.0 至 4.5 kWh/m/d） 。太阳能分布图二 图图图图 3 3 3 3- - - -2 2 2 2 我国年平均日每平米太阳辐射量分布图我国年平均日每平米太阳辐射量分

37、布图我国年平均日每平米太阳辐射量分布图我国年平均日每平米太阳辐射量分布图 我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在 可行性研究报告 江苏及深圳市已经建成多座兆瓦级的光伏并网电 我国已经形成了一个高 高值的中心处在 22 0N350N 黄色区域在 4.5 至 5.0 太阳能分布图二： 全年辐射总量在 91.7 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 至 2,333 kWh/m 2之间 小时。我国西藏、 和日照时数均为全国最高 3.2.23.2.23.2.23.2.2 项目所在地气候资源项目所在地气候资源项目所在地气候资源项目所在地气候资源 （一）地理位置 徐州市铜山县位于江苏省西北部

38、省第三大都市圈徐州市区 01至 3435之间 南部接安徽宿州市 北部与丰县、沛县毗邻 总面积 1877 平方公里 项目所在地徐州徐工特种汽车有限公司的装配车间 铜山县欣欣路大道南 兆瓦太阳能并网示范电站工程 15 之间。全国总面积 2/3 以上地区年日照时数大于 、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量 和日照时数均为全国最高，属世界太阳能资源丰富地区之一 项目所在地气候资源项目所在地气候资源项目所在地气候资源项目所在地气候资源 地理位置 市铜山县位于江苏省西北部，淮海经济区的中心 省第三大都市圈徐州市区，地处东经 11643至 117 之间。北部与山东省微山县、枣庄市为邻 南部接安徽宿

39、州市、灵璧县、萧县，东部与邳州市、 沛县毗邻。县境东西长 64.5 公里，南北长 平方公里。 图图图图 3 3 3 3- - - -3 3 3 3 徐州市铜山县地理位置图徐州市铜山县地理位置图徐州市铜山县地理位置图徐州市铜山县地理位置图 徐州徐工特种汽车有限公司的装配车间 县欣欣路大道南，东风路西。建筑面积 48124.86 可行性研究报告 以上地区年日照时数大于 2000 内蒙古高原的总辐射量 属世界太阳能资源丰富地区之一。 淮海经济区的中心，环抱江苏 11742、北纬 34 枣庄市为邻，南部与西 、睢宁县交界，西 南北长 61.5 公里， 徐州徐工特种汽车有限公司的装配车间，位于徐州市 8

40、124.86 平方米。建筑物 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 的周边无高层建筑形成 要求；钢结构的屋顶 图图图图 （二）气象资料 徐州市铜山县气候属暖温带湿润和半湿润的季风气候 候图集上， 属南温带的鲁淮区 其主要特征是气候温和 年均气温 13.9 小时，0的日照时数平均为 日照）介于 4859 年的 290328 蒸发量为 9001050 米/秒。具有利用太阳能的有效条件 徐州地区相关气象资料 兆瓦太阳能并网示范电站工程 16 的周边无高层建筑形成，近期内也无此类计划，满足 屋顶也适合电池组朝南向的排列。 图图图图 3 3 3 3- - - -3 3 3 3 地理位置地理位置地理位置地

41、理位置（资料来源资料来源资料来源资料来源：Google EarthGoogle EarthGoogle EarthGoogle Earth） 气象资料 铜山县气候属暖温带湿润和半湿润的季风气候 属南温带的鲁淮区， 具有长江流域和黄河流域的过渡性质 其主要特征是气候温和，光照充足，降水量较为充沛， 13.9，全年日照时数（绝对日照）平均为 的日照时数平均为 18002240 小时；日照百分率 59之间，日照时数以夏季最多，冬季最少 8、20.121.3。年降水量 724 1050 毫米，年平均无霜期为 220 天，年平均风速为 具有利用太阳能的有效条件。 相关气象资料见下表 3-1： 可行性研究

42、报告 满足光伏阵列日照的 铜山县气候属暖温带湿润和半湿润的季风气候，在中国气 具有长江流域和黄河流域的过渡性质。 ，四季分明。 平均为 20002600 日照百分率（相对 冬季最少，各占全 1210 毫米，年 年平均风速为 3.5 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 17 表表表表 3 3 3 3- - - -1 1 1 1 徐州地区徐州地区徐州地区徐州地区相关气象资料相关气象资料相关气象资料相关气象资料（资料来源资料来源资料来源资料来源：NASANASANASANASA 气象数据库气象数据库气象数据库气象数据库） 月空气温度相对湿度每日的太阳辐射 - 水平线大气压力 风速土

43、地温度 摄氏度%度/平方米/日千帕米/秒摄氏度 一月0.80.6312.93101.8922.48 二月3.20.5883.57101.72.35.66 三月8.20.5974.22101.262.711.54 四月15.40.5995.07100.652.819.76 五月210.6445.45100.212.724.46 六月25.10.6695.4499.722.727.39 七月27.30.7844.9199.562.427.64 八月26.40.84.6399.862.126.1 九月22.10.7264.19100.551.923.57 十月16.10.6863.42101.211

44、.819.2 十一月8.80.6692.93101.621.911.44 十二月2.90.632.63101.941.94.58 年平均数 14.83640.66934.1171100.84282.265817.0391 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 18 第四章第四章第四章第四章 项目建设规模和地址选择项目建设规模和地址选择项目建设规模和地址选择项目建设规模和地址选择 4.1 4.1 4.1 4.1 建设规模建设规模建设规模建设规模 拟定此项目的建设总规模为 4MWp，在现有建成的徐州徐工特种汽 车有限公司装配车间厂房屋顶上进行改建，厂房地上物建筑面积 48124.8

45、6 平方米，屋顶有效使用面积约为 42000 平方米。项目总投资 为 14050 万元，工程总体进度为 12 个月。在电站 25 年生命周期内共 可发电约 14675 万千瓦时。 图图图图 4 4 4 4- - - -1 1 1 1 太阳能太阳能太阳能太阳能并网示范电站示意图并网示范电站示意图并网示范电站示意图并网示范电站示意图 4.2 4.2 4.2 4.2 项目选址项目选址项目选址项目选址 （1）丰富的太阳光照资源，项目地年日照时数平均为 20002600 小时。 （2）离最近 110KV 变配电站约 6km，具备就近上网条件；同时， 主干电网的线径具有足够的承载能力，在基本不改造的情况下

46、,有能力 输送光伏电站的电力。 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 19 （3）具有便利的交通条件，便于建设和维护。项目地距徐州市区 不足 10km；周边基础建设齐全，道路通畅，公路交通网络建设完善。 （4）各级政府对本项目大力支持并能提供优惠政策（太阳能光电 建筑应用财政补助资金管理暂行办法）。 铜山 4 兆瓦太阳能并网示范电站工程 可行性研究报告 20 第五章第五章第五章第五章 建筑与结构建筑与结构建筑与结构建筑与结构改造改造改造改造工程工程工程工程 5.15.15.15.1 建筑结构改造设计思路建筑结构改造设计思路建筑结构改造设计思路建筑结构改造设计思路 （一）建筑改造

47、设计思路 改造后不改变原建筑围护结构体系。 （二）结构改造设计思路 加建太阳能组件结构设计范围：太阳能组件钢支架设计、太阳能 组件支架与钢梁连接设计、附加太阳能组件及构件对原有结构的结构 影响、验算附加荷载后原结构强度刚度是否满足规范要求。 5.25.25.25.2 原有建筑围护结构体系原有建筑围护结构体系原有建筑围护结构体系原有建筑围护结构体系 5.2.1 5.2.1 5.2.1 5.2.1 原有建筑原有建筑原有建筑原有建筑围围围围护体系护体系护体系护体系 该建筑属于工业厂房，建筑本身未考虑节能要求。原建筑围护体 系如下： 1.墙身 （1）防潮层：位置，结构详见基础，内配 WL 防水剂 （2）墙身在0.000 线以下采用 MU15 混凝土空心砌块，Mb10 水 泥砂浆砌筑，C20 混凝土灌实，0.000 线以上均采用 MU10 混凝土空 心砌块，Mb7.5 混合砂浆砌筑。 2.楼地面 （1）底层地坪先将素土夯实，在填土时，应分皮夯实，每皮不超