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相应的接入系统。项目主要包括光电转换系统、直流系统、逆变系统和交流并网系统等。
本次可行性研究的范围和深度参照《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》(DLGJ118-1997)的要求,进行必要的调查、投资、勘测和试验工作,落实各项建设光伏屋顶电站的外部条件,对项目方案进行全面技术经济比较,编写投资估算和经济效益分析。具体设计范围如下:
包括本光伏一体化工程内所有建(构)筑物、各工艺系统、水源等。 以下设计需另行委托其关单位完成(我司相关专业配合、暂定): ①进行电网规划及接入系统的研究工作;
②编制环境影响评价大纲和环境影响报告(按照环保要求); ③劳动安全与工业卫生评价; ④防洪安全评价,排洪设想; ⑤地震安全性评价; ⑥地质灾害性评估.
1.5主要技术原则和指导思想
1.5.1 设计指导思想
(1) 本工程可研设计以质量、职业健康安全和环境整合管理体系文件为指导,贯彻执行国家与行业的政策和标准,通过认真分析和研究,选择优良的技术方案和合理的工程造价,树立为顾客服务的思想,认真听取有关方面的意见和建议,使本工程的可研设计切合实际。
(2) 充分体现“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设原则。以保证系统安全、可靠、经济运行为前提,采用国内外成熟先进的设计思路、设计手段、在系统总体方案设计充分体现先进性、合理性和经济性;
(3) 贯彻节约用地、节约用水的原则以及节约能源的原则。
(4) 正确处理国家与地方、近期与远期、主体设施与辅助设施的关系,提高工程项目的社会效益和经济效益。
(5) 认真执行国家的环保政策,充分考虑综合利用,符合可持续发展战略。
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(6) 光伏建筑一体化布置和基础处理等紧密结合工程特点,进行方案优化。 (7) 在方案设计中采用成熟、先进、经济的控制方案,提高光伏一体化综合自动化水平,降低工程造价,降低消耗和运行管理成本,为供电上网创造条件。
(8) 各专业在方案优化论证的基础上,得出是否可行的结论和存在的问题。 1.5.2 主要设计原则
(1) 电力系统:提出负荷特性分析意见及建设进度,提出电力送出方案,确定本期工程出线电压等级及回路数。对电气主接线提出要求。
(2)光伏建筑结合形式:该项目的结合形式为建材构件型和结合型,在工艺技术路线的选择上,既要采用目前先进可靠技术,又要做到经济合理,技术的先进性要服从于经济的合理性和国家的政策,对于国内已经成熟和过关的产品则尽量以国产设备为主。
(3) 电气:优选190W单晶硅标准组件、逆变器方案;论证负载用电电压等级及主要设备选择。提出自动控制水平。
(4) 土建:根据本期工程地质资料,提出主要生产建(构)筑物和辅助、附属建筑物地基、基础处理方案,并进行方案比选,提出初步推荐方案。
(5) 环境保护:要认真执行环境保护政策,进行环保分析计算。根据环保要求,满足国家新颁布的现行有关规定。应加强与省市环保部门的联系,以取得支持。
(6) 施工组织:与有关单位配合,规划好施工生活区等,提出建设进度的初步轮廓。 (7) 节约能源:各有关专业应拟定出节约能源的措施。
(8) 技经部分:投资估算水平年为2012年,编制投资估算,并进行经济效益分析和评价。
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第二章 太阳能光伏发电应用
2.1 太阳能光伏发电的应用前景
太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力开拓市场应用。。未来几年,世界光伏产业将成为世界上发展最快的一个产业之一。各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计划、各种减免税政策和补贴以及逐渐成熟的绿色电力价格,为光伏市场的发展提供了良好的基础。光伏发电的应用领域是新能源和可再生能源的重要组成部分,光伏发电的应用领域将逐步由边远地区和农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。预测到21世纪中叶,太阳能光伏发电将达到占世界总发电量的10%~20%,成为人类的基础能源之一。
随着世界光伏市场需求持续高速增长、中国《中国可再生能源法》的颁布实施以及以尚德为代表的中国光伏企业在国际光伏市场的良好表现,中国的光伏制造和光伏应用都呈现出了快速增长态势。
2.2 太阳能光伏发电的应用方式
太阳能是资源最丰富的可再生能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力,充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。人类对太阳能的早期利用主要是光和热,光伏发电技术的出现为太阳能利用开辟了广阔的领域。90年代以来,太阳能光伏发电的发展很快,已广泛用于航天、通讯、交通,以及偏远地区居民的生活供电等领域,近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。
光伏发电通常有两种利用方式,一种是依靠蓄电池来进行能量的存储,即所谓的独立发电方式,但是由于受到蓄电池的存储容量、使用寿命的限制,造成成本较高,虽然目前我们有很多措施可以保护蓄电池,比如在控制回路中加入更多的保护措施,使用目前比较先进的超级电容保护装置等;另一种利用方式为并网使用,作为公用电厂城市分布式小电源,将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用,而在需要用电的时候则从电网中获取电能。目前并网发电系统采用的并网逆变器一般拥有自动
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相位和电压跟踪装置,能够非常好的配合电网的微小相位和电压波动,尽量减少对电网的影响。
独立发电系统一般由太阳电池组件、控制器、蓄电池、逆变器组成。
图2-1 独立光伏发电系统概要图
并网发电系统一般由太阳电池组件,并网逆变器等组成。通常还包括数据采集系统、数据交换、参数显示和监控设备等。太阳能方阵所发出的直流电经过并网逆变器转变成与电网相匹配的交流电再输送到电网中。
图2-2 光伏并网发电系统概要图
2.3我国丰富的太阳能资源
图2-3 中国年太阳辐射分布图
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中国是太阳能资源丰富的国家,全年辐射总量在91.7~2,333kWh/㎡·年之间,国土总面积 2/3 以上地区年日照时数大于 2,000 小时,全国绝大部分地区都可以利用太阳能解决生活和生产上的日常需要,光伏发电发展潜力巨大。
表2-2 全国各地太阳能资源状况一览表
区域划分 年总辐射量 KJ/㎝2·年 全年日照时数 地域 丰富区 ≥580 ≥3000小时 较丰富区 500-580 2400-3000小时 可利用区 420-500 1600-2400小时 贫乏区 ≤420 ≤1600小时 内蒙西部、甘肃新疆北部、东北、西部、新疆南内蒙东部、华北、部、青藏高原 陕北、宁夏、甘肃部分、青藏高原东侧、海南、台湾 日照时数≥3300小时,年日照百分率≥0.75 日照时数2600-3300小时,年日照百率0.6-0.75 东北北端、内蒙重庆,四川、贵呼盟、长江下州、广西、江西游、两广、福建、部分地区 贵州部分、云南、河南、陕西 太阳能丰富区到贫乏区的过渡带 日照时数≤1800小时,年日照百分率≤0.4,建议不使用太阳能的地区 15 特征 连续阴雨天 2 3 7
由以上可以看出,本拟建项目所在地区应该属于太阳能资源丰富地区,推广、利用太阳能资源是可行的。
2.4建设太阳能光伏建筑一体化的现实意义
再生能源是可持续发展的能源、未来的能源,谁掌握了可再生能源,谁就掌握了能源的未来。中国全面建设小康社会要求可再生能源做出更多的贡献,十二五期间,中国可再生能源将进入快速发展时期。在可再生能源中,太阳能发电的成本虽然较高,但与其他能源相比,太阳能在资源潜力和持久适用性方面更具优势,从前景来看,光伏发电是最具潜力的战略替代发电技术。
未来十年,是光伏发电向替代能源冲刺的十年,随着常规化石能源日渐匮乏及其大量使用带来的环境恶化,太阳能光伏发电已成为世界发展最快的产业。据国际权威机构预测,2020年前,光伏发电将以50%的年平均增长率发展,2020年光伏发电将达到世界总发电量的1%,2100年将超过50%。
实践证明并得到世界公认,光伏发电是最具可持续发展理想特征的可再生能源发电
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