淄博市屋顶光伏发电项目可行性研究报告 75页

'淄博市屋顶光伏发电项目1综合说明1.1项目概况本项目位于山东省淄博市，利用京东纺织厂纺二车间、纺三车间和织造车间混凝土屋顶建设光伏电站。本屋顶光伏电站项目共设计安装13248块305Wp多晶硅光伏组件，电站总容量为3.95MWp，预计运营期内年均发电量为433.12万kW·h，年均有效利用小时数1044.7h，光伏电站所发电量用于升压上网输送。淄博市位于山东半岛东部，地跨北纬35°32"至37°26，东经118°10至120°01。南依泰沂山脉，北濒渤海莱州湾，东与青岛、烟台两市相接，西与东营、淄博两市为邻，直线距离西至省会济南183公里，西北至首都北京410公里。全市总面积16140平方公里，约占全省总面积的10％。地扼山东内陆腹地通往半岛地区的咽喉，胶济铁路横贯市境东西，交通便利。64 图1.1-1淄博市昌邑市区位图1.2淄博市太阳能资源根据太阳能资源区划指标，淄博市太阳辐射量在5400MJ/m2·a～6700MJ/m2·a之间，属于我国太阳能资源第Ⅱ类地区。根据美国宇航局NASA数据库资料和山东省国家气候观象台近10年平均值修正，淄博市太阳能年均辐射量按5591.1MJ/m2选取。水平面年内第一季度太阳辐射量约为1212.9MJ/m2，第二季度太阳辐射量约1828.6MJ/m2，第三季度太阳辐射量约1544.5MJ/m2，第四季度太阳辐射量约1005.1MJ/m2。淄博市近年平均年太阳辐射量5591.1MJ/m2，年有效利用小时数为1553h，太阳能资源较丰富，具有良好的开发前景。1.3气候条件本工程所在地的年均气温为12.9℃，极端条件下最低气温为-24.2℃，极端条件下最高气温40.7℃，淄博市多年平均风速3.0m/s，最大风速达到20m/s，基本风压值为(50年一遇)0.4kN/m2，雪荷载0.35kN/㎡（50年一遇），地震基本设防烈度7度，地震基本加速度值0.15g。1.4光伏系统总体方案设计及发电量计算1.4.1光伏系统总体方案本项目拟选用305Wp多晶硅电池组件，逆变器采用500kW级逆变器。组件全部采用固定倾角安装方式，组件支架为固定钢结构支架。1.4.2光伏阵列设计及布置方案潍坊京东纺织厂车间屋顶光伏电站总装机容量为4040.64kWp，共安装13248块型号为305Wp的多晶硅光伏组件，每18块连成一串，共计736串。64 1.4.3发电量计算根据太阳辐射量、系统组件总功率、系统总效率75.89%等数据，太阳能电池组件采用固定系统，倾斜15°布置。根据《光伏发电站设计规范》计算得出，电站25年总发电量为：10828万kW·h。25年平均发电量为433.12万kW·h。1.5电气设计1.5.1电气一次本光伏发电系统经逆变器转换为交流电后，升压至35kV电压等级，线路长度约1km，导线截面按耐热70mm2。光伏场区内以1MWp为发电单元，每个发电单元配备由2台500kW组成的逆变器室与由1台1000kVA组成的箱变房。共4个发电单元，因此系统共装设8台500kW逆变器，4台1000kVA双分裂变压器。逆变器室与箱变房采用箱式结构，混泥土基础，就近安装在楼底近道路合适位置。太阳能组件以18块为一串，每个汇流箱接14/12串电池阵列，每8台14/12路的汇流箱经直流配电柜汇流后，接进1台500kW的逆变器，每2台500kW的逆变器(逆变器室)设1台1000kVA的双分裂变压器(箱变房)，系统共安装13428块305Wp多晶硅光伏组件。1.5.2电气二次本光伏电站监控采用集中控制方式，采用计算机网络监控系统(NCS)、微机保护自动化装置和就地检测仪表等设备来实现全站机电设备的数据采集与监视、控制、保护、测量、远动等全部功能，并可将光伏电站的运行参数、现场情况等重要信息通过Internet网络上传至用户指定的远方监控计算机实现远方监控。64 全站设1套计算机监控系统，其监控范围有：交流防雷配电柜、逆变器、箱变等。监控系统具有远动功能，根据调度运行的要求，本电站端采集到的各种实时数据和信息，经处理后可传送至上级调度中心。根据需要，电站采集的数据和信息也可传送至远方项目公司。1.6消防设计贯彻“预防为主、防消结合”的方针，结合实际情况设置消防系统，加强站区自身的防范力量。设计严格尊从国家消防条例、规范，采用行之有效的、先进的防火、灭火技术，做到保障安全、方便使用、经济合理。本工程采用如下消防系统：本工程消防总体设计采用移动式化学灭火器消防技术措施，根据消防系统的功能要求，从防火、灭火、排烟、救生等方面作完善的设计，力争做到防患于未然，减少火灾发生的可能，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使火灾损失减少到最低程度，同时确保火灾时人员的安全疏散。1.7土建工程光伏电站建筑设计在满足光伏电站场区功能要求的条件下，按照国家的有关法规、规范、规程以及视觉造型美学原理，进行平面布置、防火分区、安全疏散、立面造型、色彩处理等的设计，以保证满足功能使用要求。本项目装机容量3.95MWp，共分为4个1MWp子阵，每个方阵配备2台逆变器，1台变压器，逆变器室一般布置在方阵靠近道路侧或者方阵中央。本工程建(构)筑物主要有：太阳能电池支架、逆变器室、箱变房等。太阳能电池组件对于固定倾角的光伏阵列采用固定支架，支架基础采用混凝土独立基础。每1MWp方阵约1640组支架，每9组支架安装3664 块电池组件。依据现场初步地质资料，并考虑到当地50年一遇基本风压0.4kN/㎡后，进行初步设计，每组支架配置1个长600宽300厚300与1个长300宽300厚300的混凝土独立基础，该基础顶部设埋件，作为连接基础和上部钢支架的连接件。逆变器室平面尺寸4m×3m，层高3.9m，占地面积约12m2，每1MW方阵放置1个逆变器室，共有逆变器室4个。逆变器室采用砖混结构，基础采用墙下条形基础。箱变基础与逆变器基础相近安装，需待箱变设备选定后根据厂家相关资料进行详细设计。1.8施工组织设计本工程为屋顶光伏发电项目，施工水、电、通信等均借助于场区。本工程应成立项目公司进行统一管理并确定组织机构。光伏系统的维护保养必须组织专门的人员成立维修保养小组负责实施，小组成员包括业主指派的维修保养专门人员和产品提供商提供的专业维修人员。项目进度计划内容包括项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车及投产运行等。项目建设阶段为：2015年10月至2015年12月，建设期为3个月。多项工程可以同时进行，其中：项目建议书及审查：0.5个月；主设备招投标及采购：1个月；初步设计及施工图设计：0.5个月；设备安装：0.5个月；单体调试、联合调试：0.5个月。1.9投资概算及财务分析64 本工程注册资本金占总投资的30%，其余部分国内贷款融资，建贷利息根据中国人民银行发布的五年及以上贷款利率5.4%的实际利率计算。贷款偿还年限暂按15年(含宽限期一年)计算，待下一阶段投资方与银行签定贷款协议后，以贷款协议中签定的还款期限为准。本项目工程费用投资总额为3232.49万元。包括：建筑工程费307.8万元、设备购置及安装费2541.77万元（其中设备购置费2413.86万元，安装工程费127.90万元）和勘察设计费等其他费用352.92万元。电站建设建设费用约8元/W。按光伏发电项目的主要设备寿命期为25年，建设期按0.5年考虑，故本财务评价计算期为26年。资本金占30%，上网电价是1.2元/W计算得财务内部收益率为：10.99%，投资回收期(税后)为11.21年，该项目效益较好。1.10结论与建议1.10.1结论(1)本工程所在地交通条件和接入系统条件较好，地理位置优越。(2)工程所在地太阳能资源丰富，是建设太阳能电站的较理想场址。(3)本工程的发电量计算成果，本项目年均上网电量约为433.12万度。(4)本工程项目建设工期为3个月，按2015年第2季度价格水平，静态投资为3232.49万元，单位投资8000元/kW。1.10.2建议(1)在本工程3.95MWp光伏并网发电工程项目可行性研究工作完成后，尽快争取对该项目的可行性研究进行审查，并积极准备申请立项核准的工作，同时积极开展施工前的准备工作，争取工程能早日开工建设。(2)继续收集场区内太阳能资源的数据，为下一阶段工程提供更为充足的依据。64 2建设背景及条件2.1项目建设背景2.1.1政策背景能源短缺、环境污染和气候变暖已成为困扰世界各国的难题，开发和利用可再生能源已成为促进人类社会可持续发展的必然选择。太阳能因蕴藏量大、清洁环保、分布广泛等诸多优点被人类寄予厚望。64 我国高度重视太阳能光伏发电应用的发展，自2005年起我国先后制定和发布了《中华人民共和国可再生能源法》、《中国应对气候变化国家方案》、《中国可再生能源中长期发展规划》、《中国的能源状况与政策白皮书》、《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于实施金太阳示范工程的通知》、《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》和《国家能源局关于规范光伏电站投资开发秩序的通知》等一系列政策法规。在国务院发布《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，即通常所说的24号文之后，各相关部门的配套措施、政策也纷纷到位。这其中最重要的几个文件和政策包括《财政部关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知》、《国家发展改革委关于调整可再生能源电价附加标准与环保电价有关事项的通知》和《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》（发改价格[2013]1638号）等。这些支持性政策的核心内容包括："十二五"期间光伏装机量目标从21GW上调到35GW;确定补贴电价水平，大型并网光伏电站上网电价按照三个区域分别执行0.9元/度、0.95元/度、1.0元/度的上网电价，分布式光伏发电享受0.42元/度的全电量补贴，自用有余部分按照当地燃煤机组标杆上网电价上网的政策;明确补贴年限为20年;明确及充实补贴资金来源，即明确通过向非居民用电户收取可再生能源电价附加费的方式筹集补贴资金，并且把现有标准从8厘/度上调到1.5分/度。国家《可再生能源中长期发展规划》表示，太阳能发电装机总容量在2010年达到30万千瓦，2020年达到180万千瓦。而事实上，根据2013年1月1日发布的《国务院关于印发能源发展“十二五”规划的通知》，重新调整了太阳能发展规划，到2015年底，太阳能发电装机容量达到2100万千瓦以上，年发电量达到250亿千瓦时。在“十二五”发展的基础上，继续推进太阳能发电产业规模化发展，到2020年太阳能发电总装机容量达到5000万千瓦，使我国太阳能发电产业达到国际先进水平。2.1.2技术背景太阳能光伏发电系统就是指利用太阳电池的“光生伏打”效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。按照太阳能光伏发电系统与公共电网的连接方式，可将其分为并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。光伏发电系统与公共电网相连接且共同承担供电任务的光伏发电系统称为并网光伏发电系统；不与公共电网相连接而独立供电的光伏发电系统称为离网光伏发电系统。离网光伏发电系统发出来的电存储到蓄电池，通过逆变器变为交流电供用电设备直接使用，或者不经过逆变直接供直流用电设备用电。2.2项目建设地点本项目建设地点为山东省淄博市，淄博市位于山东半岛东部，地跨北纬35°32"至37°26，东经118°10至120°01。南依泰沂山脉，北濒渤海莱州湾，东与青岛、烟台两市相接，西与东营、淄博两市为邻，直线距离西至省会济南183公里，西北至首都北京410公里。全市总面积16140平方公里，约占全省总面积的10％。地扼山东内陆腹地通往半岛地区的咽喉，胶济铁路横贯市境东西，交通便利。64 淄博市现辖潍城区、奎文区、坊子区、寒亭区，青州市、诸城市、寿光市、安丘市、高密市、昌邑市（以上均为县级市），昌乐县、临朐县4区6市2县；另有高新技术产业开发区、滨海经济技术开发区、综合保税区、峡山生态经济发展区。淄博市滨海经济开发区位于渤海莱州湾南畔，是连接山东半岛与京津和华北地区的重要节点，也是联系环渤海与长三角两个经济隆起带的重要着力点。是环渤海经济区"C"字型"渤海金项链"中的重要一环，是淄博市沿海产业发展带和城市发展轴的交汇点，是整个潍坊沿海开发战略的核心地带。南距淄博市区28公里，北到潍坊森达美港17公里，距世界风筝都淄博市城区30公里，距青岛市178公里、济南市200公里。益羊铁路直达区内、德烟铁路横贯东西，环渤海荣乌高速公路、济青高速公路、新海路、大沂路、大九路、北海路等公路干线四通八达，潍坊港、青岛港通航国内外，济南、青岛、潍坊机场直飞世界各地，交通运输十分便利。淄博市昌邑市的区域位置见图2.2-1。图2.2-1潍坊昌邑市区位图64 2.3气候条件及影响分析2.3.1气候条件淄博市处于北温带季风区，背陆面海，气候属暖温带季风型半湿润大陆型气候。冬冷夏热，四季分明。春季风多雨少；夏季炎热多雨，温高湿大；秋季天高气爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒风频吹。淄博市年平均气温12.9℃，一月平均气温-2.3℃，七月平均气温25.3℃，极端最高气温40.7℃，出现在1982年5月25日，极端最低气温-24.2℃，出现在1985年12月8日。1月平均气温在-5.9℃～-0.5℃之间，7月平均气温在23.8℃～28.7℃之间。春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天。全市年平均降水量615.3毫米，春季降水量在25.9～176.1毫米之间，夏季降水量在232.5～629.7毫米之间，秋季降水量在22.6～205.8毫米之间，冬季降水量在3.0～72.6毫米之间。淄博市全年月平均气温变化情况见图2.3-2。图2.3-1淄博市月平均气温变化图64 图2.3-2淄博市月平均风速变化图2.3.2气候对光伏设备的影响(1)气温影响本工程所在地的年均气温为12.9℃，极端最低气温为-24.2℃，极端最高气温40.7℃。一般而言，逆变器的正常工作温度范围为-20℃至55℃。而正常情况下，太阳电池组件的工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。因此根据当地的气温状况，太阳能电池组件及逆变器的工作温度可控制在允许范围内，地区气象温度条件对太阳能电池组件及逆变器的安全性没有影响。(2)风荷载影响本工程对于风荷载的设计取值主要依据GB50009-2001《建筑结构荷载规范》(2006年版)中的全国基本风压分布图，如图2.2-2所示。64 图2.2-2全国基本风压分布图根据淄博市所处的地理位置，淄博市多年平均风速3.0m/s，最大风速达到20m/s，本工程确定的风速设计值为25m/s，并将以此为风载荷的设计依据，进行光伏电池组件的安装支架及基础的结构设计，使其满足工程安全要求。(3)降水影响本项目的光伏组件主要安装在混凝土屋顶，降水对本工程的太阳能电池组件的安全性没有影响。相反，充沛的雨量可以有效清洗积落在光伏组件表面的灰尘和污渍，对于保持光伏电站的发电效率非常有利，并且可以减少人为清洗的频率，利于光伏系统的维护和管理。(4)雷暴影响本项目所在地区属于雷暴发生一般地区，春夏季有雷暴出现，因此必须做好防雷工作，只要通过合理设计防雷接地系统，即可很好地解决雷暴对光伏系统可能产生的不利影响。(5)冰雹影响64 根据《地面用晶体硅光伏组件—设计鉴定和定型》(GB/T9535-1998)，凡达到国家标准的太阳能电池组件可经受直径25mm、速度36.7m/s的冰雹打击。而且光伏生产厂还可生产出满足直径35mm、速度39.5m/s的冰雹打击条件的光伏电池组件。一般而言，光伏组件的鉴定和定型标准保证了太阳能电池组件在世界范围内的工程运用，而且潍坊地区少有冰雹，因此可以认为对本工程也是适用的。此外，当地雪荷载按50年一遇0.35kN/㎡，将以此为雪载荷的设计依据，进行光伏电池组件的安装支架及基础的结构设计，使其满足工程安全要求。2.4项目建设的必要性2.4.1符合新能源发展战略的需要我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%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。加快太阳能等可再生能源技术的发展成为保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。近年来，我国高度重视太阳能技术的发展，并在2007年《可再生能源中长期发展规划》中提出了到2020年全国建设180万千瓦太阳能光伏电站安装容量的目标。目前，我国正在抓紧制定新能源产业振兴规划，其中太阳能光伏发电到2020年，其容量规模将由2007年初定的180万千瓦调整到1000万千瓦，这是几倍于现有《可再生能源中长期发展规划》的新目标，不久将成为正式的长期发展目标。由此可见我国政府对可再生能源开发利用的高度重视。本项目的建设符合我国新能源发展战略的需要，对促进淄博市经济社会又好又快的发展具有积极意义。64 2.4.2实施节能减排工作的需要《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出了“十二五”期间单位国内生产总值能源消耗降低16%，单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%，主要污染物排放总量显著减少，化学需氧量、二氧化硫排放分别减少8%，氨氮、氮氧化物排放分别减少10%约束性指标。这是我国建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择，是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路。目前，我国的能源结构中以燃煤为主的火力发电产生了大量的CO2、SO2、NOX、烟尘、灰渣等污染物，对环境和生态造成了诸多不利的影响。环境污染直接或间接造成的经济损失占国民生产总值的比例已经达到3%～4%。而山东地区的环境污染问题也非常突出，主要是化石能源燃烧产生的大量二氧化碳问题相当严重。此外机动车氮氧化物排放日益加剧，这些都给山东省社会经济的可持续发展带来了严峻挑战。本项目的建设将为潍坊地区节约能源、减少污染物质排放做出积极的贡献，有助于实现经济—能源—环境的协调发展。2.4.3改善地区能源结构太阳能光伏电站的建设，充分利用当地丰富的太阳能资源建设光伏电站，发出绿色无污染电力，可以改善当地电力系统的能源结构，实现电力供应的多元化，提高电网中可再生能源发电的比例，增强当地的电力供应，优化电源结构，推动社会和经济的可持续发展，这对于改善潍坊地区的能源结构具有积极的作用。2.4.4拉动光伏产业发展64 目前我国光伏产业的主要市场在欧美等发达国家，但国际市场的动荡以及当前席卷全球的金融危机给我国光伏产业带来了巨大的风险，培育和扩大国内光伏应用市场是我国光伏产业应对国际市场危机的必然选择。本项目的建设有助于促进潍坊地区太阳能光伏产业的发展，为太阳能光伏产业的上下游产业链提供新的经济增长点需求，同时还能为当地增加相应的就业岗位，具有良好的社会效益。64 3太阳能资源3.1我国太阳能资源分布中国气象局根据近年来统计和研究的数据重新计算了中国太阳能资源分布，并制定了《太阳能资源评估方法》(QX/T89-2008)行业标准。根据太阳能年总辐射量的空间分布将我国划分为四个资源带，即Ⅰ类地区：太阳辐射量在6700MJ/m2·a～8370MJ/m2·a的资源最丰富区；Ⅱ类地区：太阳辐射量在5400MJ/m2·a～6700MJ/m2·a的资源很丰富区；Ⅲ类地区：太阳辐射量在4200MJ/m2·a～5400MJ/m2·a的资源丰富区；Ⅳ类地区：太阳辐射量在小于4200MJ/m2·a的资源一般区。中国太阳能资源分布及区划如图3.2-1及表3.2-1所示。图3.1-1中国太阳能资源区划等级示意图表3.2-1中国太阳能区划指标资源区划代号名称太阳辐射量MJ/(m2·a)占国土面积的比例Ⅰ资源最丰富区6700～837017.4%Ⅱ资源很丰富区5400～670042.7%Ⅲ资源丰富区4200～540036.3%Ⅳ资源一般区＜42003.6%64 从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、湖南东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。我国太阳能资源分布的主要特点为：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°～40°地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。3.2淄博市太阳能资源分析本项目建设地点位于山东省淄博市，根据太阳能资源区划指标，项目地点属于我国太阳能资源第Ⅱ类地区，太阳辐射量在5400MJ/m2·a～6700MJ/m2·a之间，具有相对较好的太阳能资源开发潜力。根据美国宇航局NASA数据库资料和山东省国家气候观象台近10年平均值修正，淄博市太阳能年均辐射量按5591.1MJ/m2选取。水平面年内第一季度太阳辐射量约为1212.9MJ/m2，第二季度太阳辐射量约1828.6MJ/m2，第三季度太阳辐射量约1544.5MJ/m2，第四季度太阳辐射量约1005.1MJ/m2。淄博市全年月平均太阳辐射量见图3.2-2。64 图3.2-2近十年淄博市地区月平均太阳辐射量从山东地区太阳辐射总量分布图中可以看出，该地区，太阳辐射总量呈倒V型的态势分布，即每年4-7月份，是太阳辐射总量最高的时段。这与当地实际气候状况相符。从太阳辐射的年变化来看，淄博市太阳总辐射年变化表现为单峰型，具体表现为：冬季的太阳辐射量较小，尤以12月份最小，该月水平面日均太阳辐射量为2.56kWh/m2/d；夏季和秋季的太阳辐射量较大，尤以5月份最为丰富，该月水平面日均太阳辐射量为5.75kWh/m2/d。淄博市全年各月日均太阳辐射量变化情况见图3.2-3。图3.2-3淄博市各月日均太阳辐射量变化图淄博市近年平均年太阳辐射量5591.1MJ/m2，属于太阳能资源第Ⅱ类地区，太阳能资源较丰富，具有良好的开发前景。64 4方案设计及发电量估算4.1设计依据及标准●《中华人民共和国电力法》●《光伏(PV)系统电网接口特性》(GB/T20046-2006)●《光伏系统并网技术要求》(GB/T19939-2005)●《光伏发电站接入电力系统技术规定》(GB/T19964-2005)●《太阳光伏能源系统术语》(GB2297-89)●《晶体硅光伏方阵I～V特性的现场测量》(GB/T18210-2000)●《光伏系统功率调节器效率测量程序》(GB/T20514-2006)●《光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则》(GB/T20513-2006)●《光伏(PV)组件安全鉴定+第一部分结构要求》(GBT20047.12006)●《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB/T14285-2006)●《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)●《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)●《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)●《低压配电设计规范》(GB50054-2011)●《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)4.2项目总平面图京东纺织厂位于山东省淄博市，厂区用地面积500亩，合计33.35万平米，本项目利用纺二车间，纺三车间和织造车间屋顶建设光伏屋顶电站，利用面积为6.3668万平米，京东厂区平面图见图4.2-1。64 图4.2-1京东纺织厂厂区建筑总平面图4.3项目规模本项目为屋顶光伏电站，利用潍坊京东纺织厂3座车间屋顶布置光伏组件，光伏电站所发电量全部并于电网。屋顶光伏电站的装机规模主要由厂房可用屋顶面积决定，本项目中3座载体厂房屋顶总面积统计情况见表4.3-1。表4.3-1京东纺织厂车间屋顶面积统计表序号车间屋顶总面积(m2)1纺二车间19260.92纺三车间22203.783织造车间22203.78合计63668.4664 目前，国内大型屋顶光伏电站多选用功率为305Wp～315Wp的多晶硅太阳能电池板。通过技术分析，本项目拟选用功率为305Wp的光伏组件，各车间屋顶可装设光伏组件数量及可实现装机容量见表4.3-2。表4.3-2京东纺织厂屋顶光伏电站装机容量统计表序号车间光伏组件数量组件面积(㎡)装机容量(kWp)1纺二车间33126425.281010.162芳三车间49689439.21515.243织造车间49689439.21515.24合计1324825303.684040.64潍坊京东纺织厂3座车间屋顶可铺设13248块功率为305Wp的光伏组件。单块光伏组件的面积为1.94m2的光伏组件，组件总面积为25701m2，占车间可用屋顶面积的百分比为34.1%。综上得出，本项目总装机容量为3.95MWp。4.4设备选型4.4.1太阳能光伏组件目前占主流的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅等硅太阳电池。国内几家大型太阳能电池商业化生产的光伏电池主要以单晶硅电池和多晶硅电池为主，其中多晶硅效率在14-17%左右，单晶硅电池效率在15-20%左右。本项目拟选用多晶硅光伏组件，其峰值功率为305Wp，转换效率为15.72%，标准测试条件下主要参数见表4.4-1。(标准测试条件：辐照度1000W/m2，电池温度25℃，大气质量AM1.5)。表4.4-1光伏组件主要参数表电性能项目电性能参数最大输出功率Pmax305Wp功率误差-0/+3开路电压Voc45.6V短路电流Isc8.91A最佳工作电压Vmp36.8V64 最佳工作电流Imp8.30A组件转换效率15.72%最大系统电压1000VDC开路电压温度系数-0.30%/℃短路电流温度系数+0.06%/℃最大输出功率温度系数-0.40%/℃最大额定串联电流15A电池片规格72片156×156多晶硅接线盒(防护等级)≥IP67电缆线径和长度线径：4mm2，长度：900mm重量(kg)26.5尺寸1956mm×992mm×40mm正面最大静载荷(雪载荷和风载荷)5400Pa背面最大静荷载2400Pa冰雹测试(冰雹直径/撞击速度)25mm/23m/s工作温度-40℃~+85℃玻璃(材料/厚度)钢化玻璃/4.0mm封装(材料)乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)铝边框(材料/颜色/阳极氧化膜颜色)阳极氧化铝合金接插件(型号/防护等级)MC4/IP67或YT08-1/IP674.4.2逆变器选型本项目光伏发电站采用符合技术要求的500kW并网逆变器，共选用8台。(1)主要性能特点1)零电压穿越功能；2)无功功率可调，功率因数范围超前0.9至滞后0.9；3)有功功率连续可调（0-100%）功能；4)最高转换效率达98.7%；64 5)模块化设计，方便安装与维护；6)精确的输出电能计量；7)夜间可根据电网指令对电网进线无功补偿；8)加热除湿功能(可选)；9)最高直流电压可达1000V；10)欧盟CE认证，金太阳认证，符合德国中压电网BDEW指令；(2)并网逆变器电路结构并网逆变器主电路拓扑结构见图4.4-2。图4.4-2.1并网逆变器主电路拓扑结构图如图4.4-2所示，并网逆变电源通过三相桥式变换器，将光伏阵列输出直流电压变换为高频的三相斩波电压，并通过滤波器滤波变成正弦波电压并入电网发电。为了使光伏阵列以最大功率发电，在直流侧使用了先进的MPPT算法。(3)逆变器主要参数表4.4-2.2并网逆变器主要参数表隔离方式无变压器直流输入路数8路最大直流输入功率560kW最大直流输入电压DC1000V最大直流输入电流1064AMPPT电压范围480Vdc～850Vdc64 额定交流输出功率500kW最大交流输出电流1018A额定电网电压AC315V允许电网电压范围AC250V~AC362V额定电网频率50/60Hz允许电网频率范围47~52Hz最大逆变效率98.8%欧洲效率98.6%功率因数0.9(超前)~0.9(滞后)并网电流总谐波畸变率<3%（额定功率时）夜间自耗电<10W自动投运条件直流输入及电网符合要求，逆变器自动投入运行保护功能极性反接保护、短路保护、过载保护、孤岛效应保护、电网过欠压、电网过欠频保护、过热保护、接地故障保护等通讯接口RS485/Modbus，以太网（可选）使用环境温度－30℃～＋55℃使用环境湿度0～95%，无冷凝允许海拔高度6000米（超过3000米需降额使用）冷却方式温控强制风冷防护等级IP21尺寸（宽×高×深）mm1606x2034x860mm重量（kg）1250kg过/欠压保护（有/无）有防反放电保护（有/无）（有/无）有过/欠频保护（有/无）有极性反接保护（有/无）有防孤岛保护（有/无）有过载保护（有/无）有过流保护（有/无）有4.4.3直流防雷汇流箱直流防雷汇流箱的工作模式为最大14进1出，即把相同规格的14路电池串列输入经汇流后输出1路直流。该汇流箱具有以下特点：64 1)防护等级IP65，防水、防灰、防锈、防晒、防盐雾，满足室外安装的要求；2)可同时接入14路电池串列，每路电池串列的允许最大电流15A；3)每路接入电池串列的开路电压值可达820.8V；4)每路电池串列的正负极都配有光伏专用中压直流熔丝进行保护，其耐压值为DC1000V；5)直流输出母线的正极对地、负极对地、正负极之间配有光伏专用中压防雷器，选用ABB品牌防雷器，其额定放电电流为20kA，最大电流为40kA；6)直流输出母线端配有可分断的ABB品牌直流断路器；7)光伏阵列防雷汇流箱的技术参数见表4.4-3。表4.4-3光伏阵列防雷汇流箱主要参数表直流输入路数14路(14路正极、14路负极)直流输出路数1路正极，1路负极直流输入的正负极线径4mm2直流输出的正负极线径10mm2～50mm2地线线径16mm2每路直流输入的保险丝15A直流输出最大电流240A防护等级IP654.4.4直流防雷配电柜光伏并网发电系统配置的直流防雷配电单元，安装在室内，主要是将汇流箱输出的直流电缆接入后进行汇流，再与并网逆变器连接，方便操作和维护。本工程采用500kW直流防雷配电单元，主要性能特点如下：(1)每个500kW并网单元配置1个直流防雷配电单元；(2)500kW直流防雷配电单元具有8直流输入接口，可接8面直流汇流箱；64 (3)每路直流输入侧都配有可分断的直流断路器；(4)直流母线输出侧都配置光伏专用防雷器，其额定放电电流为20kA，最大放电电流≥40kA；(5)直流母线输出侧配置1000V直流电压显示表。4.5技术方案设计4.5.1光伏阵列方式(1)光伏阵列运行方式目前国内外光伏电站较为成熟的阵列跟踪模式主要类型有固定倾斜面式、水平单轴跟踪式以及双轴跟踪式三种支架。若按跟踪模式布置光伏组件，可使光伏组件接受到更多的太阳辐射，电站年发电量将相对较大，但光伏电站的光伏组件支架、集电线路和施工及运行检修道路等投入也将较大。如果将光伏组件按固定倾斜面模式安装，将节省输电电缆和施工道路，总投资也相应减小，但光伏组件接受的太阳辐射也将随之减小，电站年发电量将有所减小。综合考虑系统运行可靠性、系统维护难易程度、经济性因素，考虑本项目建设在屋面屋顶上，光伏阵列运行方式将采用固定式安装。(2)安装方位角和倾角固定式运行方式下，光伏阵列的安装是影响光伏发电系统发电量的重要因素。本工程位于北半球且处于北回归线以南，根据太阳运行轨迹，为获最大发电量，光伏阵列的安装方位角选择正南方向。对于并网型光伏发电系统，能使多晶硅光伏组件接收太阳能总辐射年总量达到最大的倾斜角度，是最佳安装倾角。本项目是并网型光伏发电系统，通过相关软件分析和计算，最佳安装倾角为38°，本项目综合各方面考虑，结合实际情况倾角采取15°。(3)光伏阵列间距设计64 依据项目实际情况，太阳能组件方阵阵列间距计算，按太阳高度角最低时的冬至日仍保证组件上午9:00到下午15:00日照时间有6小时的日照考虑。其阵列间距计算示意如图4.5-1所示。图4.5-1太阳能电池组件光伏阵列间距计算示意图图示说明：d：组串在南北向上的投影距离，单位：mm。L：太阳电池阵列面宽度，单位：mm。H：电池组件与地面高差，单位：mm。β：电池组件阵列面倾角，单位：度。α：太阳高度角，单位：度。γ：太阳方位角，单位：度。φ：纬度（北半球为正、南半球为负），单位：度。支架间最小列间距计算公式：由以上计算公式可知：双排横向布置时，15°阵列水平面支架间最小列间距为1.3米。4.5.2光伏组件方案光伏组件串的串联数主要是根据组件参数、逆变器参数以及系统容量选取，主要根据以下原则：(1)在运行环境下，光伏组件串的最大开路电压应小于光伏逆变器允许的最大直流输入电压；64 (2)在运行环境下，光伏组件串的最大工作电压小于光伏逆变器MPPT电压最大值；(3)在运行环境下，光伏组件串的最小工作电压大于光伏逆变器MPPT电压最小值。并网逆变器直流工作电压范围为460V～850V。考虑到光伏组件电压温度变化特性，并网逆变器25℃最佳工作电压为DC500V～690V，光伏组件工作电压为36.8V。太阳能光伏组件串联的组件数量Ns=500～690/36.8≈11～18。若光伏组件串联数量为17块，当工作温度为70℃时，光伏组件串最高开路电压分别为926.364V，未超出逆变器直流工作范围；若光伏组件串联数量为18块，光伏组件串最高开路电压为980.856V，未超出逆变器直流工作范围；当光伏组件串联数量为单数时不利于接线，故不考虑选用13块、15块、17块串联。若光伏组件串联数量为18块，当白天最高温度为40.7℃时，电池组件的峰值电压为38.53V;当最低温度为-24.2℃时，电池组件的峰值电压为42.23V，光伏组件串工作电压范围为693V～760.14V。故选用18块光伏组件串联是合适的。单列串联功率P=18×305W=5.49kW。潍坊京东纺织厂车间屋顶光伏电站总装机容量为3.95MWp，共安装13248块型号为305Wp的多晶硅光伏组件，每18块连成一串，共计736串。光伏组件阵列方案见表4.5-1。表4.5-2京东纺织厂屋顶光伏电站光伏组件列阵序号车间光伏组件数量组件串数每串组件数量装机容量(kWp)1纺二车间3312184181010.162纺三车间4968276181515.243织造车间4968276181515.24合计13248736-4040.6464 4.6光伏电站发电量计算4.6.1计算条件光伏电站年发电量计算主要依据以下条件进行：(1)太阳能资源根据美国宇航局NASA数据库资料，淄博市年均太阳总辐射量在5400MJ/m2·a～6700MJ/m2·a之间，水平面年内第一季度太阳辐射量约1212.9MJ/m2，第二季度太阳辐射量约1828.6MJ/m2第三季度太阳辐射量约1544.5MJ/m2，第四季度太阳辐射量约1005.1MJ/m2。(2)光伏系统总效率1)光伏阵列效率η1组件匹配损失：对于精心设计、精心施工的系统，约有3%的损失；太阳辐射损失：包括可利用的低、弱太阳辐射损失，取值7%；组件表面尘埃遮挡及不灰尘及雨水遮挡损失，取值3%；直流线路损失：按有关标准规定，应小于3%。计算得：η1=97%×93%×97%×97%=84.87%2)逆变器的转换效率η2并网逆变器转换效率为逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，本项目选取的逆变器效率97%。3)交流并网效率η3从逆变器输出至电网的传输效率，其中最主要的是变压器的效率，可取η3=95.04%。4)其他因素折减η4除上述各因素外，影响光伏电站发电量的还包括不可利用的太阳辐射损失以及电网吸纳等其他不确定因素，另外站内生产、生活用电利用自身发电量较少，估算厂用电和输电线路损失，相应折减修正系数取为97%。64 系统的总效率等于上述各部分效率的乘积，即：η=η1×η2×η3×η4=84.87%×97%×95.04%×97%=75.89%综上所述，在未考虑电站设备元器件老化导致的效率衰减情况下，本光伏电站系统总效率按75.89%考虑。(4)运营期系统衰减本工程按25年运营期考虑，随着运营年限的增加，由于系统元器件设备老化，损耗加大，导致系统效率降低，进而致使电站发电量逐渐减少，本阶段根据设备厂家调研成果，按光伏发电系统25年运行期内的电能输出衰减幅度为每年-0.8%考虑，至25年末，衰减率为20%。4.6.2计算结果潍坊纺织厂厂区屋顶光伏电站总装机容量为3.95MWp。根据光伏电站发电量计算条件，预计在项目运营期(25年)内本电站总发电量可达约10828万kW·h，年均发电量约433.12万kW·h，年均等效满负荷利用小时数为1044.7h。光伏电站运营期内各年发电量分别见表4.6-2表4.6-2运营期内各年发电量计算成果年数123456789年发电量（万kW·h）476.14472.33468.56464.81461.09457.40453.74450.11446.51年数101112131415161718年发电量（万kW·h）442.94439.39435.88432.39428.93425.50422.10418.72415.37年数19202122232425平均值年发电量（万kW·h）412.05408.75405.48402.24399.02395.83392.66433.1264 5电气5.1电气一次5.1.1设计依据1）《光伏系统并网技术要求》GB/T19939-20052）《电力工程电缆设计规范》GB50217-20073）《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390-20074）《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-20055）《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-20026）《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》DL/T404-20077）《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-20088）《建筑物防雷设计规范》GB50057-20109）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-200610）《交流电气装置接地设计规范》GB50065_201111）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T50064-201412）《计算机场地通用规范》GBT2887-201113）《电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列》GBT7267-200314）《电子设备雷击保护导则》GB/T7450-198715）《量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验》GB/T14537-199316）《电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件》JB/T9568-200017）《微机继电保护装置运行管理规程》GB/T587－199618）《交流电气装置接地设计规范》GB50065_64 19）《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》DL/T478-200120）《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》DL/T5136-200121）《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-200122）《电力系统安全自动装置设计技术规定》DL/T5147-200123）《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》GB4943-201124）《电气继电器第22部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验》第4篇：快速瞬变干扰试验GB/T14598.9-199525）《电气继电器第22部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验》第三篇：辐射电磁场干扰试验GB/T14598.9-199526）《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》第1部分：1MHz脉冲群干扰试验GB/T14598.13-199827）《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》第2部分：静电放电试验GB/T14598.14-19985.1.2接入系统方案1）光伏电站接入原则根据国家电网公司企业标准Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》，对光伏电站接入电网主要有以下原则：（1）小型光伏电站一般通过380V电压等级接入电网，中型光伏电站一般通过10kV-35kV电压等级接入电网，大型光伏电站一般通过66kV及以上电压等级接入电网。（2）光伏电站接入公用电网的连接方式分为专线接入公用电网、T接于公用电网以及通过用户内部电网接入公用电网三种方式。（3）64 小型光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域的最大负荷的25%（4）T接于公用电网的中型光伏电站总容量宜控制在所接入的公用电网线路最大输送容量的30%内。2）光伏电站接入系统电压等级的确定从潍坊京东纺织厂有10kV/0.4kV与35kV/0.4kV两种变压器，10kV电压等级配1600kVA和1000kVA两台变压器，35kV电压等级配变2台2000kVA和1台2500kVA变压器，本工程装机容量为4MW，35kV与10kV皆满足接入要求。3）接入方案初拟从潍坊京东纺织厂屋顶电站的装机规模及纺织厂配电以及用电情况，潍坊京东纺织厂4MW屋顶电站采用以35kV电压等级1回接入纺三车间变压器上端（具体以接入报告为准）。5.1.3电气主接线本系统共装设13248块305Wp多晶硅光伏组件，每个汇流箱接12/10串电池阵列，每8台直流汇流箱经直流配电柜汇流后，接进1台500kW的逆变器，共用8台；每2台500kW的逆变器设1台1000kVA(38.5±2×2.5%/0.315-0.315kV)的双分裂变压器，共选用4台1000kVA变压器。发电站接入系统设计参照国网典型设计（XGF10-T-Z1）（1）光伏发电工程电气主接线1）逆变器与箱式变压器的组合方式逆变器容量为500kW（输出交流电压为315V）。采用每两台逆变器配一台低压侧双分裂绕组箱式变压器的接线方式，2台500kW逆变器对应箱变容量为1000kVA。箱变就近布置在逆变器旁，箱变高压侧采用并联接线方式。64 图5.1.3-1电气主系统框图2）集电线路方案根据光伏阵列的布置位置情况，本工程集电线路采用35kV电缆直埋连接。3）逆变器引出电缆光伏阵列的逆变器与箱式变电站之间采用1kV低压电缆连接，电缆采用电缆沟及穿管敷设方式。每台逆变器至箱变低压侧采用3根YJV-1×185mm2动力电缆连接。每台500kW并网逆变器设一台500kW直流配电柜，每台直流配电柜设设8个回路，每个回路与1面直流防雷汇流箱，每面直流防雷汇流箱设12个或10个回路输入，每个回路由18块光伏组件串联连接。500kW逆变器直流侧接线见图5.1.3-2。64 图5.1.3-2500kW逆变器直流侧接线示意图4）光伏组件单列阵列接线光伏组件单列阵列接线见图5.1.3-3。图5.1.3-3光伏组件单列阵列接线图（2）主要电气设备选型及技术参数1）箱式变压器:①型式：美式箱变，三相低压侧双分裂油浸式无励磁调压升压变压器型号：S11-M-1000/38.564 容量：1000kVA/500kVA/500kVA额定电压：38.5±2×2.5%/0.315kV-0.315kV额定短路阻抗：Ud=6.5%联结组别：D,yn11,yn11箱式变高压侧配油浸式熔断器、油浸式负荷开关，低压侧配1kV框架开关。数量：4台2）集电线路4组箱变高压侧采用35kV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装铜芯阻燃电力电缆连接，采用电缆直埋敷设方式。ZR-YJV22-26/35kV-3×70mm²（3）配电室设备选型及技术参数1）35kV配电装置35kV配电装置采用金属封闭铠装移开式真空开关柜。本期工程共设置35kV开关柜5面，分别为：1面集电线路进线柜，1面出线柜，1面计量柜，1面无功补偿柜，1面母线设备柜。2）35kV无功补偿成套装置由于暂无接入系统报告，暂按35kV规划1组±1Mvar的SVG动态无功补偿设备考虑，SVG安装于35kV母线。35kV无功补偿装置选SVG型静止同步补偿器。SVG系统由三相大功率型逆变器(ASVC)组成。ASVC通过高频脉冲控制大功率IGBT的导通和关闭,改变逆变器交流侧输出电压的幅值和相位,迅速吸收和发出所需要的无功功率,实现快速动态调节无功的目的。终期工程SVG无功补偿装置容量为1Mvar，可实现无功容量-100%～100%连续平滑可调。无功补偿装置主要技术参数如下—额定电压：40.5kV64 额定容量：1Mvar调节容量范围：-100%～100%，连续平滑可调无功调节精度：无级调节调节响应时间：<30ms台数：1套动态无功补偿装置暂时按1组1MvarSVG考虑，具体分组待电力接入系统报告审查批复后，再按其要求修编最终成品文件。5.1.4电气设备布置逆变器与升压变压器置于场区楼底合适位置、并网接入柜、无功补偿柜等布置在就近的配电房。5.1.5过电压保护及接地(1)光伏电池方阵区直击雷保护光伏组件边框与支架可靠等电位连接，然后与接地网可靠连接，为增加雷电流散流效果，可将站内所有光伏组件支架可靠连接，并与建筑物避雷带可靠连接。(2)逆变升压配电系统布置在室内。屋顶设避雷带，用于逆变升压配电系统的直击雷保护。(3)配电装置的雷电侵入波保护为防止感应雷、浪涌等情况造成过电压而损坏配电房内的并网设备，其防雷措施主要采用防雷器来保护。太阳电池串列经汇流箱后通过电缆接入直流防雷配电单元，汇流箱和配电柜内都配置防雷器。(4)接地本工程利用潍坊京东纺织厂厂房原有的接地系统。根据《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)规定，对所有要求接地或接零的设备均应可靠地接地或接零。64 所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、架构、电缆支架和其它可能事故带电的金属物都应可靠接地。本系统中，支架、太阳能板边框以及连接件均是金属制品，每个子方阵自然形成等电位体，所有子方阵之间都要进行等电位连接并通过引下线与接地网就近可靠连接，接地体之间的焊接点应进行防腐处理。电站的保护接地、工作接地采用一个总的接地装置。根据《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)要求，高、低压配电装置共用接地系统，接地电阻要求R≤4Ω；光伏组件接地拟按R≤4Ω设计。本电站拟敷设40mm×4mm接地扁钢，光伏组件支架均可靠连接到接地网。5.2电气二次5.2.1设计原则及依据电气接入系统二次部分根据系统一次接入方案以及电业局光伏发电并网工程接入系统报告，结合有关现状进行设计。(1)配置一套综合自动化系统，包括计算机监控系统设备、继电保护及安全自动装置设备、系统调度自动化设备、系统通信设备、电能计量系统、视频监控系统等。(2)《光伏系统并网技术要求》(GB/T19939-2005)。(3)《光伏发电站接入电力系统技术规定》(GB/T19964-2012)。(4)《光伏发电系统接入配电网技术规定》(GB/T29319-2012)。(5)《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》(Q/GDW617-2011)。(6)《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-2006)。5.2.2自动控制（1）调度管理64 本项目在中央控制室设置设远动工作站，通过远动工作站向调度部门输送远动信息，并接受调度部门的远方监控。交直流设备的集中监控和调度部门远方监控“四遥”功能由综合自动化系统完成。调度自动化系统配置如图5.2-1所示。图5.2-1调度自动化系统配置图光伏电站本体配置监控系统，具备远动功能，有关光伏电站本体的信息的采集、处理采用监控系统来完成，该监控系统配置单套用于信息远传的远动通信服务器，具备标准网络接口以接入调度数据网。在产权分界点设置双向关口计量电能表（最终按用户与业主计量协议为准），安装同型号、同规格、准确度相同的主、副电能表各一套。主、副表应有明确标志。电能表采用智能电能表，至少应具备双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能，电能表通信协议符合DL/T645。64 （2）计算机监控系统本工程计算机监控系统采用集电站运行数据采集﹑显示﹑数据传输等功能为一体的综合自动化监控系统。系统以智能化电气设备为基础，以串行通信总线(现场总线)为载体，将太阳电池组件，直流汇流箱、并网逆变器，并网开关柜等电气主设备的在线智能监测和监控设备等组成一个实时网络。通过网络内信息数据的流动，采集上述各系统中全面的电气数据，对数据进行分析处理，建立实时数据库、历史数据库，完成报表制作、指标管理、保护定值分析与管理、设备故障预测及检测、设备状态检修等电站电气运行优化、控制及专业管理功能。计算机监控系统为开放式分层、分布式结构，分为站控层、网络层和通讯子站。站控层为全站设备监视、测量、控制、管理的中心，通过光缆或屏蔽双绞线与间隔层相连。通讯子站布置在逆变器室内，在站控层失效的情况下，通讯子站仍能独立完成通讯子站设备的监视和断路器控制功能。计算机监控系统通过远动工作站与调度中心通信。中央控制室配置1套操作员兼五防工作站（带液晶显示器）、1台打印机、1套网络设备；网络层主要设备包括网络设备及规约转换接口等；通讯子站主要设备包括全分散式的智能汇流箱数据采集处理装置、并网逆变器监控单元、并网开关柜内的断路器、电度表、环境参数采集仪等二次设备；监控系统预留视频监控系统接入接口；通讯介质采用屏蔽双绞线（或根据现场实际情况采用光纤、公用网络）。5.2.3继电保护及安全自动装置（1）光伏发电单元保护电池方阵子系统：电池方阵串联支路配置组串熔断保护、过压保护等，保护功能集成在直流汇线箱中，不再单独配置。64 并网逆变器子系统：并网逆变器配置过/欠压保护、过/欠频保护、防孤岛效应保护、逆向功率保护、短路保护等，保护功能包含在并网逆变器中，不再单独配置。（2）箱式变压器保护箱式变压器配备带高压熔断器的负荷开关以及箱变保护测控装置。（3）光伏电站侧35kV线路保护光伏电站线路配置微机型限时电流速断、过电流保护及零序电流保护。（4）光伏电站侧母线保护35kV母线配置一套微机型母线差动保护，母线保护装置动作跳开35kV母线上的所有断路器。（5）防孤岛检测及安全自动装置在光伏电站侧设安全自动装置，实现频率电压异常紧急控制功能，跳开光伏电站侧断路器。若光伏电站侧35kV线路保护具备失压跳闸及低压闭锁合闸功能，可以实现按Un（失压跳闸定值宜整定为20%Un、0.5秒）实现解列，可不配置独立的安全自动装置。5.2.4系统通信系统通信主要根据调度管理关系以及系统保护和远动专业对通道的要求进行配置，本工程各子站数据拟通过公用数据网传输至电站中央控制室，光伏电站调度通信，远动信息和保护信息传输拟通过调度数据网接入地调，由地调统一调度。光伏电站内通讯采用对讲机加座机方式。调度、行政电话布置在用户电气设备房内。具体系统通信设计以电业局接入系统报告为准。5.2.5电压电流互感器的配置电流互感器准确级宜采用0.2S、0.5、5P级，电压互感器准确级宜采用0.5、3P级。64 5.2.6交直流供电系统光伏电站内需具备直流电源和UPS电源，供新配置的保护装置、测控装置等设备使用。5.2.7视频监控系统在控制室内设置一台控制主机，实现对电站范围内的控制室、二次设备间、35kV配电室、逆变箱变房等主要设施进行监控，并根据电站值守人员的命令，或机内预置的扫描时序在电站中控室内的监视器上输出显示。同时，在中控室设置一套大屏幕投影设备，实现对整个电站的运行工况、设备运行、工业电视监控画面的显示。5.3主要设备清单序号设备材料名称型号及规范单位数量备注一光伏方阵及逆变器室部分1太阳电池组件305Wp多晶硅太阳电池组件块132482直流汇流箱14/12路直流输入，带电流监测功能台643直流防雷配电柜8路输入面84光伏并网逆变器500kW国产并网逆变器台85光伏电缆（1）组串至汇流箱电缆PV1-F1x4米20000（2）汇流箱至直流配电柜电缆ZC-YJV22-0.6/1kV-2x70米80006逆变器室通信设备包括逆变器室内网络通信设备及通信电缆、光缆套464 二箱变部分1箱变内装：35kV变压器：38.5±2×2.5%/0.315-0.315kV，D，yn11，Ud=6.5%1台35kV负荷开关：1只35kV限流熔断器：3只35kV带电显示器：1只断路器：1只（0.27kV，50kA）1kV变压器：1台3kVA35kV避雷器：3只低压避雷器：3只微型断路器：3只电压表：3只UPS：1台台4油浸式分裂变2控制电缆ZC-KVVP22-450/750V（10x1.5）米1002三集电线路0135kV电力电缆ZC-YJV22-26/35-3x70km22直埋光缆GYTA53型16芯光缆km2335kV配电装置（1）35kV铠装固定式主变进线开关柜(KGN-40.5)内装：断路器：真空断路器，40.5kV，2000A，31.5kA，1台台164 隔离开关：GN27-40.5D/2000A，40.5kV，2000A，1组GN27-40.5/2000A，40.5kV，2000A，1组电流互感器：LZZBJ9-40.5，40.5kV，2x1200/5A，5P30/5P30/5P30，3只2x1200/5A，5P30/0.5S/0.2S，3只避雷器：YH5WZ-51/125GY，51kV，附放电计数器3只智能操控显示装置(带测温功能)：AC220V1套带电显示器：DXN-35，1套（2）35kV铠装固定式电缆出线开关柜(KGN-40.5)内装：断路器：真空断路器，40.5kV，1250A，31.5kA，1台隔离开关：GN27-40.5D/1250A，40.5kV，1250A，1组GN27-40.5/1250A40.5kV，1250A，1组电流互感器：LZZBJ9-40.5，40.5kV，800/5A，5P30/5P30，3只350/5A，0.5S，3只台164 接地开关：JN22-40.5,1组避雷器：YH5WZ-51/125GY，51kV，附放电计数器3只智能操控显示装置(带测温功能)：AC220V1套带电显示器：DXN-35，1套（3）35kV铠装固定式无功补偿装置进线开关柜(KGN-40.5)内装：断路器：六氟化硫断路器，40.5kV，630A，31.5kA，1台隔离开关：GN27-40.5D/1250A，40.5kV，1250A，1组GN27-40.5/1250A40.5kV，1250A，1组电流互感器：LZZBJ9-40.5，40.5kV，800/5A，5P30/5P30，3只300/5A，0.5S，3只零序电流互感器：1只接地开关：JN22-40.5,1组避雷器：YH5WR-51/134GY，51kV，附放电计数器3只智能操控显示装置(带测温功能)：AC220V1套带电显示器：DXN-35，1套台164 （4）35kV铠装固定式母线设备柜(KGN-40.5)内装：隔离开关：GN27-40.5D/1250A，40.5kV，1250A，1组干式电压互感器：JDZX71-40.50.2/3P/3P，3台避雷器：YH5WZ-51/125GY，51kV，附放电计数器3只消谐器:LXQ(D)II-35kV;1只熔断器:XRNP1-40.5,0.5A,3只智能操控显示装置(带测温功能)：AC220V1套带电显示器：DXN-35，1套台14无功补偿装置（1）SVG补偿装置±1×1MvarSVG套1四电气二次设备1微机综合自动化监控装置包括：监控主机，显示器，基础、支撑、运用、通信、开发软件等套1含监控系统计算机电缆3000m(1)公用测控屏高×宽×深：2260×800×600mm面1(2)35kV线路测控屏高×宽×深：2260×800×600mm面164 (3)无功调节屏高×宽×深：2260×800×600mm面1(4)35kV母线保护屏高×宽×深：2260×800×600mm面1(5)故障录波屏高×宽×深：2260×800×600mm面1（6）电能质量监测装置高×宽×深：2260×800×600mm面1（7）远动通信柜面1（8）GPS同步对时柜面12电度表屏高×宽×深：2260×800×600mm面14微机五防装置套15光伏方阵图像监视及防盗报警系统套16火灾报警系统套17控制电缆ZC-KVVP22km15各种截面8信号电缆ZC-DJYVP22m8009直流电缆ZC-VV22m800五防雷接地1避雷针提前放电避雷针h=25m，Δt=45μs根22接地装置包括升压站主接地网、室内接地干线、设备接地线、主控室通信室接地铜排等套1六通信部分1155M光传输设备台12PCM设备套164 3通信电源每套包括48V/200Ah高频模块，两组100Ah蓄电池套14录音系统套15综合配线系统48回ODF架、24系统DDF架套16音频配线系统200回音频配线架套17调度数据网设备1台路由器、2台网络交换机、机柜套18安全防护套164 6土建与设备工程6.1设计技术数据地震基本设防烈度7度地震基本加速度值0.15g基本风压值为(50年一遇)0.4kN/m2基本雪压值为(50年一遇)0.35kN/m2太阳电池光板安装结构安全等级二级结构重要系数1.06.2主要建筑材料钢材：Q235B，Q345B；焊条：E43xx、E50xx；螺栓：普通螺栓、摩擦型高强螺栓(8.8级、10.9级)。钢筋：HPB300，HRB400。水泥：普通硅酸盐水泥。混凝土：预制混凝土构件选用C30～C40，现浇混凝土结构选用C30～C40，素混凝土及垫层为C15。墙体：砌体结构采用MU10蒸压灰砂砖，填充墙加气混凝土砌块。有防潮要求的墙体采用蒸压灰砂砖。砂浆：地上或防潮层以上砌体采用M5混合砂浆，地下采用M7.5水泥砂浆。6.3主要建筑结构6.3.1光伏阵列基础及结构64 光伏电站建筑设计在满足光伏电站场区功能要求的条件下，按照国家的有关法规、规范、规程以及视觉造型美学原理，进行平面布置、防火分区、安全疏散、立面造型、色彩处理等的设计，以保证满足功能使用要求。本项目的建筑工程内容主要为太阳能方阵基础建设及相关的布线基础建设。所用到的厂房建筑整体呈南北走向，为混凝土平屋顶，东、西、南侧均无明显的高大近距离障碍物对房屋屋顶的光照形成遮挡，屋顶载重符合要求，完全满足太阳能光伏发电系统的安装要求。常用的光伏阵列基础有混凝土独立基础、混凝土条形基础和螺旋钢桩基础。混凝土独立基础施工方便，特别适合屋顶太阳能发电项目。本项目采用混凝土独立基础。根据前文提供的风荷载与雪压数据以及屋顶的承重能力，考虑采取混凝土独立基础，光伏基础支架结构见图6.3-1所示：图6.3-1光伏基础支架结构见图根据电池组件规格、尺寸、重量，及电气专业计算后一个支架为两个组串，每1MWp方阵约组1640支架，每9组支架安装18块电池组件。依据现场初步地质资料，并考虑到当地50年一遇基本风压0.4kN/m2，进行初步设计，每组支架配置2个长300宽200厚200的混凝土独立基础，该基础顶部设埋件，作为连接基础和上部钢支架的连接件。64 6.3.2逆变器室及35kV箱式变设计逆变器室平面尺寸4m×3m，层高3.9m，占地面积约12m2，每1MW方阵放置1个逆变器室，共有逆变器室4个。逆变器室采用砖混结构，基础采用墙下条形基础。箱变基础与逆变器基础相近安装，需待箱变设备选定后根据厂家相关资料进行详细设计。6.4防水防水是建筑屋顶最重要的功能之一，屋顶光伏电站的建设必须做好防水措施，为达到理想的防水效果，将屋顶防水分解为防径流、防滴漏和防渗透。整个屋顶光伏电站采用大小模块化拼装组合的形式，块与块采用特殊设计构件进行连接，设计好防水压盖、防水盖、顶部挡板和水槽等防水和集水构件，达到防水、防滴漏和防渗透的标准。6.5消防工程本项目依据国家有关消防条例、规范进行设计，重点是防止电气火灾。园区已有建筑物包括车间、配电房、仓库、办公楼等，有完善消防设施；本期工程建设时，仅新增1个配电室，其余均利用厂区已有建筑物屋顶布置本期光伏设施。新增的配电室，火灾危险性均按戊类、耐火等级均按二级设计，参《火力发电厂与变电站设计防火规范》，室内不设消防给水。本工程配置手提式灭火器和推车式灭火器，太阳能光伏组件为非易燃物，不考虑配置灭火器具。站内设1套火灾探测报警控制系统，以及时预报火灾、发出报警信号和显示火警部位，从而达到迅速灭火的目的；此外，配置一定数量的消防铲、消防斧、消防铅桶、砂箱等作为公用消防设施。64 由于光伏电站工程消防设计尚没有相应的国家设计规范与之对应，本工程消防设计除参照国家现行消防设计规范外，还应征得当地消防部门的同意。64 7项目组织与管理7.1组织机构与形式7.1.1组织机构本项目应成立项目公司进行统一管理并确定组织机构。光伏系统的维护保养必须组织专门的人员成立维修保养小组负责实施，小组成员包括业主指派的维修保养专门人员和产品提供商提供的专业维修人员。业主指派的维修保养专门人员必须经过系统的培训教育并经过一定的考核合格后才能担任。产品提供商提供的专业人员必须是原厂(公司)人员，不得外聘。设备检修采用市场化运作模式，由专业检修公司负责。7.1.2组织形式针对本工程规模相对较小、为方便作业，组织形式仍然采取拟采用分散流水式作业。将整个维护工作根据工作性质分为若干阶段，科学合理地分配工作任务，实现专业分工协作，使各项工作之间最大限度地合理衔接，以更好的保证工作质量，提高劳动生产率。7.2项目实施进度按照国家关于加强建设项目工程质量管理的有关规定，本项目要严格执行建设程序，确保建设前期工作质量，做到精心设计，强化施工管理，并对工程实现全面的社会监理，以确保工程质量和安全。施工总进度根据光伏电池组件及设备安装施工程序，参照国内外已建及在建光伏电站的施工工期和强度指标，采用先进的施工设备和工艺保证工程优质优量地完成。64 本项目进度计划内容包括项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车及投产运行等。项目建设阶段为：2015年10月至205年12月，建设期为3个月。项目具体实施进度如表7.2-1。表7.2-1项目实施进度计划表序号内容月份进度1011121可研报告批复、资金落实2初步设计、施工设计3安装工程及设备签订合同4设备到货检验5设备安装、调试6试运行、职工培训和投产运行7.3项目施工方案(1)施工用地本工程位于京东纺织厂厂区，厂区内有大面积空旷水泥地面场地，完全满足设备堆放用地的要求。施工过程不考虑建设临时生活设施，以利用园区现有条件为主。(2)电池板安装电池板单件重量在26.5kg，重量较轻，起吊、安装较为方便。电池板安装前应细心打开组件包装，禁止单片组件叠摞，轻拿轻放防止表面划伤，并按电池板出厂前标定的性能参数，将电池板成串安装，以保证电池板尽量在最佳工作参数下运行。(3)阵列支架安装固定支架分为底架、加强支撑、斜支撑等。支架按照厂家安装图纸要求，采用镀锌螺栓连接，安装完成整体调整后紧固螺栓。(4)逆变器安装64 逆变器的防水等级为IP20，不要将其放置在潮湿的地方，环境温度保证在-20℃～40℃。逆变器需安装在平整的地面上，前方应保证40cm的空间，背部应保证10cm的空间，顶部应保证60cm的空间以方便安装、散热与维护。安装时可以通过叉车从底部抬起逆变器，或是使用吊车通过逆变器顶部的预留吊孔移动逆变器。(5)大件安装本期工程基本无大件安装、起吊。电池板安装支架应以散件供货，先在施工现场将其组装成模块，然后逐件起吊就位安装。现场拼装时对组合模块的尺寸、高度，应根据现场条件加以控制。(6)施工配套水电供应施工临时用水、施工临时用电由厂区内供应。7.4运行维护管理本项目属于建筑屋顶太阳能电站，采用分块发电、分布式并网方式运行，所发电量用于升压上网输送。太阳能光伏电站没有机械活动部件，不容易损坏，其维护也相对比较简单。不过由于太阳能电池组件露置在外，长期遭受纺织厂产生的粉尘，以及潮湿空气，甚至雷暴冰雹以及台风等恶劣天气的影响，有可能造成光伏组件或线路的损坏。再加上空气中灰尘的沉降堆积以及酸雨的洗刷将影响光伏系统的发电效率，因此光伏电站需要做好定期维护。7.4.1维护方案光伏组件的年度例行维护计划的编制应以光伏组件制造商提供的年度例行维护内容为主要依据，结合光伏发电系统的实际运行状况，在每个维护年度例行维护周期到来之前进行整理编制。编制计划内容主要包括工作开始时间、工作进度计划、工作内容、主要技术措施和安全措施、人员安排以及针对设备运行状况应注意的特殊检查项目等。64 光伏组件的采光面应经常保持清洁，因此本光伏电站在进行光伏组件日常维护时应根据组件采光面的清洁程度，先用清水冲洗光伏组件采光面，再用干净纱布轻轻擦干，切勿用硬物或腐蚀性溶剂冲洗、擦拭。7.4.2定期维修保养制度光伏电站的日常维护计划编制主要是方便维护人员对光伏系统进行日常检查，以及时发现并排除隐患。光伏电站的日常维护内容主要包括：(1)光伏组件阵列①检查表面有无污物、破损；②检查支架是否腐蚀、生锈；③检查外部布线是否破损；④检查接地线的损伤，接地端是否松动。(2)电气部分①接线箱、功率调节器的外壳是否腐蚀、生锈；②接线箱、功率调节器的外部布线是否损伤；③功率调节器工作时声音是否正常，有否异味产生；④功率调节器换气口过滤网是否堵塞；⑤电缆接线端子的检查与紧固；⑥模块式插件检查与紧固；⑦防雷系统检查；⑧接地装置检查；⑨控制柜柜体密封情况检查；⑩显示器及控制按键开关功能检查。7.4.3年度例行维护安排根据光伏发电系统的设计要求和本地区的气候、环境条件，在正常运行情况下，本光伏电站的年度例行维护周期执行下列标准：新投运的光伏组件：运行240h(一个月试运行期后)例行维护；已投运的光伏组件：每2年例行维护3次。64 7.4.4专用材料设备制度光伏系统太阳能电池的维护保养如果涉及到需要更换太阳能电池、光伏电缆或接插件等物品，必须使用原厂同规格、同型号设备和材料，必须是相关电学性能与原产品一致(包括电池功率和开路电压等指标)并经检验为合格品方可，并登记记录在案。光伏系统太阳能电池的维护保养必须实行档案管理制度。使用专门统一的表格汇总制度，对清洗、检查、维修保养和更换设备材料等工作时间、工作内容、参与人员均应记录保存以备日后检查。7.5安全防护7.5.1防火防爆防火防爆具体措施如下：(1)设置必要的和合适的消防设施。(2)电缆沟道、夹层、电缆竖井各围护构件上的孔洞缝隙均采用阻燃材料堵塞严密。(3)所有穿越防火墙的管道，均选用防火材料将缝隙紧密填塞。(4)电站和电气功能间等建筑配备移动式或手提式灭火器。7.5.2防暑防潮防暑降温的主要手段是组织好通风、空调和保温隔热。电气配电室等采用自然通风、加装空调，以达到防暑降温的要求。7.5.3防机械伤害与其他意外伤害在光伏系统建造和运行管理过程中，必须做好防电伤、防机械伤害、防坠落等意外伤害的防范和保护工作，拟采取如下措施：(1)完善检修起吊设施的设计，提高检修工作的机械化水平。所有设置检修起吊设施的地方，设计时均留有足够的检修场地、起吊距离，防止发生起重伤害。64 (2)易发生危险的平台、步道、楼梯等处均设防护栏，保证运行人员行走安全，以避免高空坠落。64 8节能降耗8.1设计原则及依据8.1.1设计原则（1）本工程设计按照建设节约型社会，降低能源消耗和环保的要求，以经济实用、系统简单、减少备用、安全可靠、高效环保、以人为本的原则，遵循“安全可靠、先进适用、符合国情”的建设方针。（2）通过经济技术比较，拟定合理的工艺系统，优化设备选型和配置，满足合理备用的要求。优先采用先进的且在国内外成熟的新工艺、新布置、新材料、新结构的技术方案。（3）运用先进的设计手段，优化布置，使设备紧凑，建筑体积小，检修维护方便，施工周期短，工程造价低。（4）提高综合自动化水平，实现全场监控和信息系统网络化，提高运行的安全性、经济性。（5）严格控制光伏电站的用地指标、节约土地资源。使场内水耗、污染物排放、定员、发电成本等各项技术经济指标，尽可能达到先进水平，满足国家高效、节能的环保政策和可持续发展战略。8.1.2设计依据在本项目的建设和运营中，将遵循如下主要的国家和地方的合理用能标准和节能设计法律法规：（1）《中华人民共和国建筑法》(2011)中华人民共和国主席令第46号；（2）《中华人民共和国节约能源法》(2007)中华人民共和国主席令第77号；（3）《中华人民共和国可再生能源法》(2006)中华人民共和国主席令第33号；64 （4）《中华人民共和国清洁生产促进法》(2012)中华人民共和国主席令第54号；（5）《建设工程质量管理条例》（国务院令第279号）；（6）《建设工程勘察设计管理条例》(2006)（国务院令第293号）；（7）《民用建筑节能管理规定》(2006)（建设部令第143号）；（8）《实施工程建设强制性标准监督规定》(2000)（建设部令第81号）；（9）《国家发展改革委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》【发改投资[2006]2787号】；（10）《国家发展改革委关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南（2006）的通知》；（11）GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》；（12）JGJ134-2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》；（13）GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》；（14）GB50034-2013《建筑照明设计标准》；（15）《水电工程可行性研究报告节能降耗分析篇编制大纲》水电水利规划总院；（16）《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》（2010）（发改委6号令）。8.2施工期能耗种类、数量分析和能耗指标分析8.2.1施工主要用能设备能耗及其利用效率64 本电站规模及施工强度相对较小，施工组织立足于国内现有施工水平，以机械化加人工相结合的方式为主。在施工机械设备选型、配套时，根据单项工程施工方案、强度和难度，设备本身能耗、维修和运行等因素，择优选用电力驱动、柴油内燃机驱动的能耗低、效率高的机械设备。在分析和统计施工生产过程中设备能耗总量和能源利用效率指标时，参照部颁《风电场工程概算定额》（2007）及《水电工程施工机械台时费定额》（2004）为计算基础，结合各单项工程的施工方法、机械设备配套和选型以及施工总布置情况计算确定。8.2.2施工期设备能耗及其利用效率本电站的施工工厂主要有综合加工系统及供水系统。其主要消耗能源为电和水。（1）综合加工厂综合加工系统主要承担加房屋建筑工程所需混凝土、钢筋、木材。根据施工总布置，综合加工系统设于原有房屋配电房内。（2）供水站本工程施工期供水主要包括生活和生产用水。生产用水考虑从场区厂房内取水，设置一处供水站。施工期生活用水考虑采用原厂房生活用水水源方式解决。8.2.3施工期施工生产生活设施区的能耗及数量本电站集中设置施工生产生活设施区，包括临时生活区、综合仓库、设备停放场等。生产生活设施室内照明用电指标选用10W/m2，室外3W/m2。施工期的总耗电量约为2.1万kW·h。8.3运行期能耗种类、数量分析和能耗指标分析8.3.1生产性建筑物能耗及利用效率本电站的生产性建筑物主要包括：配电装置楼及辅助生产建筑等，其消耗的主要能源为电能，消耗方式为室内外照明用电，其能耗数量及能耗指标详见表8.3-2。表8.3-2生产性建筑物（照明）能耗指标及能耗量表序号名称建筑面积(m2)负荷指标(W/m2)日照明时间(小时)日耗电量(kWh)备注64 1配电房控制室30302421.6二次设备间3010247.2配电室120887.68SVG室45882.88合计39.36由于运行期生产性建筑一直都在运行，因此每年耗电量基本一致，每年照明耗电总量为1.88万kWh。8.3.2运行期总能耗指标本电站运行期主要耗能设备有电站照明系统，通风空调设备等，其主要消耗的能源为电能。电站照明系统年用电量约1.88万kWh，通风空调系统年用电总量约0.43万kW·h；电站其它用电设备，如二次设备、通信设备及其它零星用电设备等，长期总负载按50kW计算，年用电量约18.2万kW·h。电站办公、生活设施年用电量0.7万kW·h。综上所述，光伏电站运行期全年总能耗为21.21万kW·h。运行期年发电量为433.12万kW·h，运行期年总能耗为年发电量的4.8%。因此，本电站运行期能耗很低，能耗指标较优。8.4主要节能降耗措施8.4.1枢纽布置及主要建筑物设计本电站建筑节能设计范围主要是集控中心建筑物，主要包括配电装置楼和综合楼。根据《民用建筑热工设计规范》及《公共建筑节能设计标准》的规定，确定建筑物体形系数，控制窗墙面积比及传热系数；玻璃采用中空隔热玻璃，屋顶、外墙采用挤塑聚苯乙烯保温板等技术措施加大热阻，通过增强建筑围护结构隔热性能和提高采暖、空调设备能效比等节能措施，在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。64 8.4.2机电设备选型及辅助设备系统设计电站主要电气设备包括光伏组件、逆变器、变压器等，辅助设备主要有空调、风机及办公设备等。在主要电气设备选型中，光伏组件选用多晶硅305W型光伏组件，组件效率约15.72%，对太阳能的吸收和利用率高；箱式变压器选用低损耗的S11变压器；逆变器选用500kW集中型并网逆变器。其他电气设备、逆变器及空调都选用节能型、高效的产品，将能耗指标和水平下降到最低。8.4.3电站暖通空调、照明系统设计a)暖通空调系统设计本电站夏季温度较高，配电室、逆变器与箱变房等可采用自然进风、机械排风的通风方式。b)照明系统设计本电站全部采用自然采光，因此照明系统的总耗电量较小，但电站总的照明负荷依然为数不小，因此将采用如下措施降低照明系统能耗：（1）主要建筑物均采用荧光灯和节能灯，以降低光源耗电量。（2）不需要长时照明的场所，照明开关的设置应尽量考虑便于做到人走灯灭。（3）主要照明场所应做到灯具分组控制，使得电厂人员可根据不同工作的需要调整照度。（4）室外道路及电池方阵区尽量采用太阳能灯具照明，最大限度减小能耗。8.4.4施工辅助生产系统及施工工厂设计施工辅助生产系统的耗能主要是供水、混凝土施工系统等。在进行系统设计时，采取了以下的节能降耗措施：64 根据施工总布置规划及现场实际情况，供水系统可考虑调取附近厂区原有供水系统的水资源供应工程施工用水。供水系统可考虑施工期与运行期结合。8.4.5运行期管理维护的节能措施建议在本项目光伏电站投运后，应加强设备的维护，同时还应注意以下问题：对主要电气设备运行，定期进行巡视观察，将问题处理在事故发生前，发现问题及时处理，保证设备长期安全稳定运行。厂用电负荷运行尽量分配均匀，尽量避免变压器空载或带小负荷运行，降低空载损耗。主要照明场所应做到灯具分组控制，根据不同工作环境的照明需要调整照度，不需要照明的时候应随时关掉电源，以达到全厂节能运行。办公室、会议室等场所尽量采用自然采光，照明做到人走灯灭等。8.5节能降耗效益分析潍坊京东纺织厂光伏电站总装机容量4MW，多年平均发电量约433.12万kWh，在发电过程中无CO2等温室气体排放。按替代等发电量的燃煤电站计算，该光伏电站每年可减少使用约0.132万t标准煤(按国家发改委提供的目前燃煤电站平均耗煤量320g标准煤/kW·h)，相当于减排0.353万tCO2、、26.85tSO2，9.10tNOX。由此可见，潍坊京东纺织厂光伏电站的建设和运行在温室气体减排及生态环境保护上可起到显著作用，具有较好的环保效益。64 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告9项目投资估算及财务分析9.1编制说明9.1.1工程概述京东纺织厂屋顶光伏电站项目位于山东省淄博市饮马镇，总装机容量为4040.64kWp，项目设计占地面积为7.5万m2，工程建设工期为3个月，本工程投产后第一年的上网电量为476.14万kW·h，年均发电量约433.12万kW·h，年满负荷利用小时数为1553小时。本项目工程费用投资总额为3232.49万元，电站建设建设费用约8元/W。9.1.2编制原则及依据(1)本工程设计概算编制参考的概算编制规定、定额及费用标准：参考《陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准》(NB/B31011-2011)及《陆上风电场工程概算定额》(NB/B31010-2011)。(2)工程量依据各专业设计人员估算工程量及设备材料清册计算。(3)定额指标：中电联技经〔2007〕138号文《电力建设工程概算定额》(2006年版)和中电联技经〔2007〕15号文《电力建设工程预算定额》(2006年版)。(4)安装材料按中电联技经〔2007〕140号文《电力建设工程装置性材料预算价格》。主要设备的安装费参照以往工程实际发生的结算价格，其他设备的安装费采用《电力工程建设概算定额》设备安装工程分册和建筑工程分册。(5)国家计委、建设部计价格（2002）10号文《工程勘测设计收费管理规定》。(6)《光伏发电工程预可行性研究报告编制办法》（GD002-2001）。(7)工程所在地有关规定。75 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告9.1.3基础资料(1)主要机电设备价格设备价格均按目前国产价格水平并结合本项目实际情况综合确定原价。主要设备到工地价格见表9.1-1。表9.1-1主要设备价格表单位：万元序号设备名称单位价格1光伏组件（含税）kWp0.3962兆瓦房（逆变器）套38335kV箱变房（升压变）套354高压开关柜项40(2)人工预算单价及主要材料预算价格人工预算单价根据中电联技经（2007）138号文《电力建设工程概算定额》(2006年版)进行计算，主要材料预算价格按2012年第4季度市场价格水平确定，并计入材料运杂费及采购保管费等。9.1.4费率标准建筑安装工程单价由直接费、间接费、利润和税金组成。单价的取费标准，人工预算单价参考《陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准》（NB/T31011-2011），具体如下表9.1-2所示。表9.1-2工程取费标准编号项目计算基础费用标准安装工程建筑工程一直接费1直接工程费2措施费建筑工程直接工程费9.22%安装工程人工费57.32%二间接费1规费建筑工程直接工程费7.71%75 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告安装工程人工费69.51%2企业管理费建筑工程直接工程费5.75%安装工程人工费63.50%三利润直接费+间接费7%6%四税金直接费+间接费+利润3.41%3.41%注：1、利润＝（人工费＋机械费＋措施费＋间接费）×利润率10%2、税金＝（人工费＋机械费＋材料费（包括未计价装置性材料的费用）＋措施费＋间接费＋利润）×税率3.477%9.2投资估算表本项目工程费用投资总额为3232.49万元。包括：建筑工程费307.8万元、设备购置及安装费2541.77万元（其中设备购置费2413.86万元，安装工程费127.90万元）和勘察设计费等其他费用352.92万元。电站建设建设费用约8元/W。表9.2-1投资估算表序号项目名称单位数量单价（元）合价（万元）一设备安装工程项1.0025417692.802541.771材料费　　24138648.002413.862建设安装费　　1279044.80127.90二建筑安装工程项1.003078000.00307.801材料费　　3000000.00300.002建设安装费　　78000.007.8075 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告三勘察设计费项1.00300000.0030.00四小计　　28795692.802879.57五综合税费项1.003529200.00352.921设备增值税　　3287200.00328.722建安工程　　21000021.003服务类增值税　　32000.003.20　合计　　　3232.49表9.2-2设备安装工程概算表序号项目名称单位数量单价（元）合计（万元）材料费安装费材料费安装费一发电设备安装工程　　　　　　1光伏组件Wp40406403.90.131575.849652.528322中压块、边压块套272322.526.8085.44643组件支架Wp4040640.000.30.09121.219236.365764汇流箱台56468010026.2080.5675 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告51MW逆变箱（含箱体）套438000075001523635kV变压器（含箱体）台435000070001402.8二配电设备安装工程　　　　　　1高压开关柜套1100000011000010011（出线柜、计量柜、进线柜、无功补偿柜等）20.4kV低压配电柜台21200020001.20.23就地动力箱（柜）台336006801.080.204三通信及控制设备安装工程　　　　　　1计算机监控系统套11200003000120.32保护系统套12300007000230.73直流充馈电屏套120000600020.64电能及环境检测套150000300050.35功率调节预测系统套13000009000300.975 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告6调度数据网套170000100070.1四视频监控系统项12200004000220.4五火灾报警系统项12300003000230.3六电缆敷设　　　　　　1电缆　1　　120102接地　1　　82七电气安装辅材项11500020001.50.2八调试、校验及试验项180000　8　九验收、管理及培训项1180000　18　十管理费项1100000　10　合计　　　　　2413.86127.90表9.2-3建筑工程概算表序号项目名称单位数量单价（元）合计（万元）材料费安装费材料费安装费一设备基础工程项1240000025000024025二场区辅设工程项12000001000002010三电缆敷设工程项140000200004275 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告四防雷接地工程项1500005000055五照明、暖通工程项150000500050.5六视频监控系统项110000012000101.2七火灾报警系统项1600001100061.1八措施费项130000　30九管理费项140000　40十其它项130000　30合计　　　　3007.89.2财务分析按照国家现行财税制度、现行价格、原国家计委和建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)，对项目进行财务效益分析，考察项目的清偿能力、盈利能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。(1)项目投资本工程总投资包括项目建设投资和流动资金。1)建设投资项目建设投资采用概算中的静态投资，包括机电设备购置和安装费、建筑工程、其他费用及基本预备费等，共计为3222.48万元。2)流动资金75 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告本工程流动资金按25元/kW估算，总计10.1万元。(2)资金筹措本工程总投资3232.49万元，自有资金30%。(3)上网电量本电站运营期内平均年上网电量为433.12万kW·h。本项目度电补贴按1.2元/W计算。(4)成本及税金1)成本计算本工程发电总成本费用包括经营成本、折旧费、摊销费和利息支出，其中经营成本包括修理费、职工工资及福利费、劳保统筹、住房基金、材料费、保险费和其他费用。①折旧费本工程综合折旧率取5.0%，固定资产残值率取5.0%。折旧费＝固定资产价值×综合折旧率。固定资产价值=项目建设投资+建设期利息-无形资产价值。②修理费本项目运营期第1年至第5年修理费率取0.15%，第6年至第10年修理费率取0.20%，第11年至第15年修理费率取0.25%，第16年至第25年修理费率取0.30%。③职工工资及福利费、劳保统筹和住房基金人工成本是根据本项目需要的维护人员8人，人工成本为48万元/年。④保险费保险费是指项目运营期的固定资产保险和其他保险，保险费率按固定资产价值的2.5‰计算，建设期保险费已计入概算。⑤材料费和其他费用材料费定额取为10元/kW，其他费用定额取为40元/kW。75 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告⑥摊销费摊销费包括无形资产和长期待摊费用的摊销，本计算暂不考虑。2)税金根据国家税收政策，电力工程交纳的税金包括增值税、销售税金附加、所得税。①增值税增值税抵扣：根据国务院第34次常务会议修订通过的《中华人民共和国增值税暂行条例》和中华人民共和国财政部国家税务总局令第50号《中华人民共和国增值税暂行条例实施细则》规定，从2009年1月1日起，对购进固定资产部分的进项税额允许从销项税额中抵扣。经计算，本工程购进设备时所产生的进项税金为328.72万元。②销售税金附加销售税金附加包括城市维护建设税和教育费附加，以增值税税额为基础计征，按规定分别取5%和5%。③利润和所得税利润总额＝发电收入-总成本费用-销售税金附加。企业所得利润应依法征收所得税，依据《中华人民共和国企业所得税法实施条例》第八十七条，企业所得税法第二十七条第二项所称国家重点扶持的公共设施项目，是指《公共基础设施项目企业所得税优惠目录》规定的港口码头、机场、铁路、公路、城市公共交通、电力、水利等项目。企业从事前款规定的国家重点扶持的公共基础设施项目的投资经营所得，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，第一年至第三年免征所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税。从第七年开始，所得税税率按25%提取。所得税额＝利润总额×所得税税率；税后利润＝利润总额-所得税额；75 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告税后利润提取10%的法定盈余公积金后，剩余部分为可分配利润，再扣除支付给投资者的应付利润，即为未分配利润。(5)上网电价及发电效益计算1)上网电价本项目按含税上网电价1.2元/kW·h测算项目财务指标。2)发电效益计算发电收入=上网电量×上网电价。发电利润=发电收入-发电总成本费用-发电税金。(6)盈利能力分析本工程按含税上网电价1.2元/kW·h，测算本项目资本金财务内部收益率为10.99%，静态投资回收期为7.72年。表9.2-1财务评价指标汇总表序号名称单位数值备注1装机容量MWp42首年利用小时数小时1178.57系统效率：75.89%3平均年上网电量万kW·h443.354总投资额元/瓦8.004.1投资额万元3,232.004.2可抵扣增值税（进项）万元328.72投资额0.7计算税额4.3折旧年限年15.005年均运维费用万元98.145.1运维费用率元/瓦0.155.2其中：第一年万元84.605.3通胀率1.00%6标杆上网电价（含税）元/kW·h1.20007电站总收益万元10,176.8375 山东省淄博市京东纺织厂3.95MWp屋顶并网光伏电站可行性研究报告7.1发电销售收入总额万元9,094.297.2电站残值处置收益万元145.167.3可抵扣的增值税(进行)万元328.727.4增值税即征即退50%万元608.658总成本费用万元6,317.89运行+利息+营业税金+折旧9发电利润总额万元3,530.2210项目现金流量净现值万元1,702.9011IRR(全投资)10.99%12总投资收益率（ROI）%7.51%13息税后投资收益率%4.11%14资本金净利润率(ROE)%20.57%15静态投资回收期（所得税后不含利息）年11.2116静态投资回收期（所得税后含利息）年7.7217借款偿还期年15.00利率5.4%18资产负债率%80.00%75'