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1、第一章 申报单位及项目概况 第一节 项目申报单位概况 一、项目名称：10MWp 光伏发电项目 二、建设单位：山东亿兆能源有限公司 三、申报单位 该项目拟成立山东亿兆能源有限公司，自有资金雄厚、管理层经验丰富、专业能力强大。公司实行董事会领导下的总经理负责制。下设生产办、财务办、能源办、政策办、法务办、技术办、行政办等部门满足生产需要。 第二节 项目概况 一、申请报告的依据 1、承办单位关于编制项目申请报告的委托合同； 2、国家发改委关于编制项目申请报告的有关规定； 3、国家发改委发布的恫到峁沟髡傅寄柯?007 年 ；本 4、国家和山东省“十一五”规划； 5、国家和山东省可再生能源发展规划； 6
2、、项目承办单位提供的基础资料。 二、建设背景 众所周知，能源是人类社会发展的动力，是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。目前广泛使用的常规能源（主要是煤、石油、天然气等化石能源）资源有限，无法满足人类持续增长的能源需求，且多年过度的开发利用已造成严重的环境问题，制约着经济和社会的发展。因此，开发可再生能源是关系到国家可持续发展战略的关键问题之一。在各种可再生能源中，太阳能覆盖面积广，是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳能光伏发电技术是近些年来太阳能利用领域中发展最快、最前沿的研究领域；在欧美等发达国家，利用光伏技术发电已成为重要能量来源之一。根据德国联邦太阳能经济协会（Solar
3、wirtschaft）的预测，随着光伏发电成本的逐年快速下降，光伏发电在今后世界能源构成中所占比重将会逐渐上升，2050 年前后将会超过由煤和石油所提供能源的总和。 我国政府非常重视可再生能源利用和环境保护问题，在减少温室气体排放和可再生能源利用方面采取了多方面措施。还出台了可再生能源中长期发展规划等法规，并将光伏发电等可再生能源项目列入当前优先发展的高科技产业化重点领域指南（2007 年度）等文件，从税收等国家政策上给予大力支持。从我国的能源现状看，我国虽然地大物博，但人均常规能源储量却远远低于世界平均水平，预计到 2010 年全国发电装机量缺口将达 52.9GW，占总装机量的 7.7，到
4、2020 年这一缺口会增加到 8.2。如此巨大的缺口仅靠煤、水、核电是不够的，必须要由可再生能源发电来填补。与此同时，我国有着丰富的太阳能资源，绝大多数地区平均日辐射量在 4kWh/m2以上，与同纬度的美国相似，优于日本及欧洲地区。尤其是在西部广大的无人区，更是太阳能资源较为丰富的地区，有着大规模光伏发电的天然条件。 综上分析，太阳能光伏发电在中国是个新兴产业，可以缓解我国能源紧张问题，节能减排，改善居住环境，有效利用太阳能资源和土地价值。项目建设对于推动和提升新能源产业的发展，提高经济运行质量和效益，增强综合国力和企业竞争力具有十分重要的意义。 山东亿兆能源有限公司计划在宁阳县堽城镇投资，近
5、几年宁阳县经济持续快速协调健康发展，城市化进程不断加快，各项社会事业全面进步，经济发展对能源的需求也越来越大。同时宁阳也面临着资源枯竭、能源供应紧张的问题，对可再生能源的发展非常迫切。本项目立足宁阳能源现状，根据企业实际和发展规划，拟建设先进的太阳能光伏发电项目，以充分利用宁阳县丰富的太阳能资源和闲置的山坡土地资源，为城市发展提供强大的能源供应，缓解能源供应紧张矛盾。项目 建设符合国家产业政策和当前可再生能源产业发展趋势，能够适应宁阳县及周边地区国民经济发展的客观需要。 三、项目建设地点 建设项目位于宁阳县堽城镇，占地 203252 平方米（305亩），其中现有土地 91 亩，本次拟新征土地
6、214 亩。场地为缓坡度的小山脚，山坡朝南，南向没有明显的高大遮挡物；坡度平缓，并逐渐升高，可以平整成梯田状，一方面组件阵列前后没有遮挡，充分利用了有限的土地面积，另一方面可以防止水土流失。 项目选址日照丰富，交通便利，水、电、通信等设施齐备，项目选址具有优越地理位置和良好的对外交通条件。 四、建设规模及方案选择 （一）项目建设规模 1、规模确定 项目建设规模应综合考虑现状市场容量、行业市场增长率、行业发展趋势、区域经济发展趋势、发展规划、土地使用情况等因素及企业自身情况综合确定。本项目建设规模为： 本项目拟利用宁阳县堽城镇闲置山坡地 203252 平方米（305 亩），首期建设 10MW 光
7、伏发电项目，项目太阳能光伏组件采用晶硅组件和硅基薄膜电池组件，其中硅基薄膜组件的装机容量为 4.995MWp，晶硅组件的装机容量为 5.012MWp，实现并网放电，25 年总的发电量为 31321.31 万度。 通过对技术、投资及效益方面的分析，认为该项目建设规模属适度经济规模。 2、发电量估算 （1）最佳倾斜角度辐照度计算 25 年水平面平均辐照量 最佳倾斜面上的平均辐照量 2 （kWh/m /day） （kWh/m2/day） 1月 2.9 4.75 2月 3.5 4.74 气象资料 3月 4.2 4.88 （北纬 4月 5.0 5.2534.8，东经 5月 5.4 5.21 117.3）
8、 6月 5.4 5.03 7月 4.9 4.61 8月 4.6 4.61 9月 4.1 4.55 10 月 3.4 4.27 11 月 2.9 4.4312 月 2.6 4.49平均 4.1 4.74 （2）效率计算 效率计算要考虑组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、电缆传输损失、逆变器效率、升压变压器的效率等。 系统效率分析计算结果如下： 晶体硅系统效率分析 损耗系数 可利用率 组件串并联失配损失 5.0 95.0 电池组件温度系数耗损 4.0 96.0 太阳辐照损失 6.0 94.0 灰尘积雪遮挡损失 3.0 97.0 电缆传输损失直流、交流 2.0 98.
9、0 逆变器转换效率 1.7 98.3 变压器升压效率 1.0 99.0 维护期检修发电损失 1.0 99.0 78.5 薄膜系统效率分析 损耗系数 可利用率阵列组件串并联失配损失 5.0 95.0电池组件温度系数耗损 2.0 98.0太阳辐照损失 2.0 98.0灰尘积雪遮挡 损失 3.0 97.0电缆传输损失直流、交流 2.0 98.0逆变器转换效率 1.7 98.3变压器升压效率 1.0 99.0维护期检修发电损失 1.0 99.0 83.6 3年发电量计算 年发电量计算公式如下： 年发电量系统装机容量系统发电效率sys年倾斜面标准辐照时数 考虑到以后每年系统效率衰减情况：前十年衰减 10
10、、平均每年衰减 1、后 15 年衰减 10、平均每年衰减 0.67。 电站 25 年年发电量计算结果如下： 5MW5.012MW 5MW4.995MW 10MW 电站 年 份 晶体硅系统 薄膜系统 25 年发电量 发电量万 kWh 发电量万 kWh 发电量万 kWh 1 679.84 721.56 1401.4 2 673.05 714.34 1387.39 3 666.25 707.13 1373.38 4 659.45 699.91 1359.36 5 652.65 692.69 1345.34 6 645.85 685.48 1331.33 7 639.05 678.26 1317.31
11、 8 632.26 671.05 1303.31 9 625.46 663.83 1289.29 10 618.66 656.62 1275.28 11 611.86 649.4 1261.26 12 607.33 644.59 1251.92 13 602.80 639.78 1242.58 14 598.26 634.97 1233.23 15 593.73 630.16 1223.89 16 589.20 625.35 1214.55 17 584.67 620.54 1205.21 18 580.13 615.73 1195.86 19 575.60 610.92 1186.52 20
12、 571.07 606.11 1177.18 21 566.54 601.3 1167.84 22 562.00 596.49 1158.49 23 557.47 591.68 1149.15 24 552.94 586.87 1139.81 5MW5.012MW 5MW4.995MW 10MW 电站 年 份 晶体硅系统 薄膜系统 25 年发电量 发电量万 kWh 发电量万 kWh 发电量万 kWh 25 548.41 582.06 1130.4725 年发电量 15194.52 16126.79 31321.31 总和平均每年发 607.78 645.07 1252.85 电量 （二）方案选
13、择 1、方案比选 太阳电池按材料可分为晶体硅太阳电池、硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜太阳电池和光电化学太阳电池等几大类。晶体硅太阳电池包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池两种，是目前 PVPhotovoltaic市场上的主导产品，硅基薄膜太阳电池包括多晶硅ploy-Si薄膜、非晶硅a-Si薄膜和硅基薄膜叠层太阳电池，可在廉价的衬底材料上制备，其成本远低于晶体硅电池，效率相对较高。化合物半导体薄膜太阳电池主要有铜铟硒CIS和铜铟镓硒CIGS、CdTe、GaAs 等。染料敏化Ti02 纳米薄膜太阳电池简称 DSC，对它的研究处于起步阶段。总体来讲硅太阳电池目前发展最成熟，在应用中居主导地位。 晶
14、体硅电池中，单晶硅太阳电池转换效率较高，技术也最为成熟，使用最为广泛。在实验室里最高的转换效率可达24.7，规模生产时的效率可达 17左右。目前在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。但由于单晶硅材料制造成本价格高，虽然经过制造工艺和技术方面的努力，相对初期阶段，价格已经大幅度降低，但仍然相对较高。 多晶硅太阳电池与单晶硅比较，其效率高于非晶硅薄膜电池而低于单晶硅电池，其实验室最高转换效率可达 18，工业规模生产的转换效率为 15左右。因此，多晶硅电池在效率和价格方面能够继续扩大其优势的话，将会在太阳能电地市场上占据重要地位。 与晶体硅太阳电池相比，硅基薄膜太阳电池最重要的是成本优势，具有弱光
15、响应好和温度系数小的特性，便于大规模生产，有极大的发展和应用潜力。通常，硅基薄膜太阳电池的最主要问题是效率相对较低，效率目前为 6-9，每瓦的电池面积会增加约一倍，在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。 上述三大类电池产品的价格从目前市场上来看是多晶硅和单晶硅价格接近。硅基薄膜比多晶硅和单晶硅便宜，太阳能转换效率单晶硅多晶硅硅基薄膜，占地面积单晶硅与多晶硅差不多，硅基薄膜较大。产品的成熟程度是单晶硅比多晶硅更加成熟，硅基薄膜稍差。鉴于本项目土地面积有限，根据宁阳县的日照情况及硅基薄膜太阳电池具有弱光响应好的特性，本项目同时采用单晶硅和硅基薄膜两种电池组件。容量分别为5.012 MWp
16、 和 4.995 MWp。 2、组件技术参数 本项目太阳电池组件采用的单晶硅电池组件和硅基薄膜电池组件的主要参数如下： 单晶硅太阳电池组件 指 标 单 位 数 据峰值功率 Wp 175W3开路电压Voc V 44.2V短路电流Isc A 5.2A工作电压Vmppt V 35.3V工作电流Imppt A 4.96A尺寸 LWH mm 158080840安装尺寸 mm重量 kg 15.5KG峰值功率温度系数 / -0.471开路电压温度系数 / -0.347短路电流温度系数 / -0.02810 年功率衰降 1020 年功率衰降 20组件效率 13.7 VDE CE通过的认证及测试 IEC6121
17、5/730 VDE CE满足的标准及规程规范 IEC61215/730 硅基薄膜电池组件 指 标 单 位 数 据 峰值功率 Wp 111 5 开路电压Voc V 142 短路电流Isc A 1.22 工作电压Vmppt V 108.1 工作电流Imppt A 1.03 尺寸 Mm 130011007 安装尺寸 Mm 重量 kg 24 峰值功率温度系数 /C -0.2 开路电压温度系数 /C -0.3 短路电流温度系数 /C 1.0 10 年功率衰降 10 25 年功率衰降 20 组件效率 8 TUV Rheinland 通过的认证及测试 Certificate IEC61646 满足的标准及规
18、程规范 IEC61730五、生产技术方案（一）太阳能阵列的布置 根据 NASA 数据和 RETSCREEN 软件的验证结果，项目电池组件安装倾角为 30。根据太阳能电站的地理位置和冬至日 9:0015:00 太阳光不遮挡各电池组件，组件安装在具有一定倾角的山坡上，可以防止前后阵列的遮挡。 项目太阳能阵列由 10 个 1MW 电站组成，其中五个为薄膜电站，五个为晶硅电站。 1、晶硅方阵设计 晶硅方阵由单晶硅电池组件组成，标准发电单元配置方案为： 单晶硅电池组件的工作电压Vmppt为 34.99V。每一串的最大功率点电压为 560V。56034.9916 即，每 16 块组件串联为一串；每一串的功
19、率 175 Wp16 2800Wp。为了系统的合理配置，配置了二种规格汇流箱： 汇 流 箱 A 有 16 路 输 入 端 口 ， 则 每 一 组 功 率2800Wp1644800 Wp。 汇流箱 B 有 3 路输入端口，则每一组功率 2800Wp38400Wp。 则 每一台逆变器功率 500kW。 需 要 11 台汇流箱 A 和 1 台汇 流 箱 B 构 成 一 个 单 元 。 每 一 单 元 的 功 率 为 44800Wp118400 Wp 501200 Wp 5.012 MWp 晶硅方阵共需配置 500kW 逆变器 10 台。汇流箱 A 共 110 台，汇流箱 B 共 10 台。共需 17
20、5Wp 组件数量 28640块。总功率 5012000Wp。 下图为该阵列平面布置示意图： 晶硅组件安装示意图如下： 单晶硅标准块支架透视图 2、薄膜方阵设计 薄膜方阵由硅基薄膜电池组成，标准发电单元配置方案为： 硅基薄膜电池的工作电压Vmppt为 108.1V。每一串的最大功率点电压为 560V。560108.15.18。5 块组件串联，每一串的功率 111 Wp5555Wp。 薄膜的汇流箱为第三种规格，即 15 路输入。编号为汇流箱 C。 汇 流 箱 C 有 15 路 输 入 端 口 ， 则 每 一 组 功 率555Wp158325 Wp。 每一单元配置 60 个汇流箱，则输入至逆变器的功
21、率为499500Wp。 薄膜方阵汇流箱需二级配置。二级汇流箱有 4 路输入，编号为汇流箱 D。每单元配 15 台汇流箱 D。 4.995 MWp 薄膜方阵共配置 500kW 逆变器 10 台。共需111Wp 组件数量 45000 块。总功率为 4995000Wp。 晶硅方阵和薄膜方阵的功率总数为 5.0124.99510.007MWp。 下图为该阵列平面布置示意图： 薄膜组件支架安装设计 soil （二）电气系统 1、主要设备参数及功能 （1）汇流箱 - 防反充二极管汇流箱正极输入 刀熔开关 低压交流断路器 U 压敏电阻 共16路输入 至直流配电柜 防浪涌装置汇流箱负极输入 刀熔开关 共16路
22、输入 汇流箱示意图 用于户外，防护等级 IP65。可分别输入 16、15、4、3 回路电池组件串。 对于单晶硅电池组件，实际每回路工作电流 5A，短路电流 5.45A。汇流箱 A 为 16 路输入，输出直流电流 80/87.2A工作电流/短路电流，汇流箱 B 为 3 路输入，输出直流电流15/16.35A工作电流/短路电流。最大开路电压为 725.8V，熔断器的耐压值不小于 1000Vdc，每路输入具有防反充保护功能，配有光伏专用高压防雷器，具备防雷功能，具有高直流耐压值，可承受的直流电压值不小于 DC1000V。 对于硅基薄膜电池组件，每回路工作电流 1.03A，短路电流 1.22A 。 选
23、 用 15 路 输 入 的 汇 流 箱 C 。 输 出 直 流 电 流15.45/18.3A工作电流/短路电流。由于硅基薄膜并联回路较多，需设置二级汇流箱，每回路输入电流 15.45/18.3A，考虑 4回路，输出电流 61.8/73.2A。 （2）直流配电柜 直流配电柜按照 500kW 的逆变器进行设计，500kW 的逆变器配置 2 台直流配电柜。直流配电柜的每路输入都配有电压和电流监测。输入/输出有防雷保护。其接地电阻小于 5 欧姆。 直流配电柜的输出直流开关电流 600A，2 回路。 10MWp 光伏电站共配置直流配电柜 40 台。 （3）逆变器 逆变器具有较好的人机界面和监控通信功能，便于监控中心远端控制。配有合适的独立的交直流防雷元件，实现过电压保护。具有自动同期功能。 型 号 SG500KTL隔离方式 无隔离变压器最大太阳电池阵列功率 550kWp最大阵列开.
