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-xx項(xiàng)目預(yù)可行性研究報(bào)告院長(zhǎng):總工程師: 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:xx有限公司二〇一五年六月編制人員xx有限公司參編人員:項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:技術(shù)負(fù)責(zé)人:經(jīng)濟(jì)負(fù)責(zé)人:參編人員:
目錄TOC\o"1-2"\h\z\u目錄 3第一章綜述 5項(xiàng)目名稱(chēng) 5項(xiàng)目所在地簡(jiǎn)介 5建設(shè)單位簡(jiǎn)介 8第二章太陽(yáng)能資源 9概述 9區(qū)域太陽(yáng)能資源 14光能資源驗(yàn)證 16第三章工程選址 17概述 17場(chǎng)址選擇 17第四章工程任務(wù)和規(guī)模 36工程任務(wù) 36工程規(guī)模 53工程建設(shè)必要性 54第五章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算 63光伏組件選型 63幾種太陽(yáng)電池組件的性能比較 68光伏陣列運(yùn)行方式選擇 71逆變器選型 725.5光伏方陣設(shè)計(jì) 74光伏子方陣設(shè)計(jì) 74方陣接線方案設(shè)計(jì) 77光伏發(fā)電工程年上網(wǎng)電量計(jì)算 78第六章電氣工程 81接入電力系統(tǒng)方式 81電氣主接線設(shè)計(jì)原則 81電氣一次 81電氣二次 92第七章環(huán)境保護(hù)與水土保持設(shè)計(jì) 1027.1環(huán)境保護(hù) 1027.2水土保持 1077.3水土保持綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 110第八章勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 1128.1設(shè)計(jì)依據(jù)、任務(wù)與目的 1128.2工程安全與工業(yè)衛(wèi)生因素分析 1148.3勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生對(duì)策 1158.4光伏電場(chǎng)安全衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置、人員配備及管理制度 1168.5事故應(yīng)急救援預(yù)案 1198.6預(yù)期效果評(píng)價(jià) 123第九章結(jié)論與建議 124第一章綜述第一章綜述項(xiàng)目名稱(chēng)項(xiàng)目名稱(chēng):XX省XX縣100MWp農(nóng)光牧互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)單位:XX1.2項(xiàng)目所在地簡(jiǎn)介地理XX彝族回族苗族自治縣,位于XX省境西北部,北、西、南3面與云南省毗連。全縣總面積平方公里,平均海拔2200米,森林覆蓋率%;縣境中部為開(kāi)闊平緩的高原面,四周低矮,是XX省面積最大、海拔最高的縣,屬XX地區(qū)管轄。全縣轄35個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),620個(gè)行政村(居)委會(huì)。歷史XX彝族回族苗族自治縣歷史悠久,資源豐富。據(jù)文獻(xiàn)記載,XX秦朝為漢陽(yáng)縣地,至今已有兩千多年的歷史。1954年11月11日成立“XX彝族回族苗族自治縣”,是全省乃至全國(guó)成立較早的自治縣。氣候XX彝族回族苗族自治縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候。年均溫℃,1月均溫℃,7月均溫℃,年降水量739毫米。低緯度、高海拔、高原臺(tái)地的地理特征,使XX縣的光能資源和風(fēng)力資源為XX之冠,XX縣城也因年平均日照數(shù)為1812小時(shí),被氣象學(xué)界命名為“陽(yáng)光城”。交通XX彝族回族苗族自治縣西、南、北三面與云南省宣威市、會(huì)澤縣、魯?shù)榭h、昭通市、彝良縣交界;東北、東南分別與本省的赫章縣和六盤(pán)水市接壤。鐵路貴昆線、內(nèi)昆線、大水線過(guò)境,其中貴昆線境內(nèi)長(zhǎng)44千米;內(nèi)昆線境內(nèi)長(zhǎng)131千米;大水線境內(nèi)長(zhǎng)12千米。畢(節(jié))威(寧)高速公路過(guò)境公里,326國(guó)道橫跨東西,102省道縱貫?zāi)媳?,其?26國(guó)道過(guò)縣境129公里,102省道過(guò)縣境157公里,構(gòu)成了XX縣交通網(wǎng)絡(luò)主骨架。全縣有農(nóng)村公路總里程公里,公路密度達(dá)到每平方公里公里,其中縣公路公里,鄉(xiāng)公路公里,村公路公里。XX縣地理位置非常特別,它即是黔西北的“屋脊”,又是川、滇、黔的交通要道。已形成由鐵路、公路兩種運(yùn)輸方式構(gòu)成的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。資源XX縣物產(chǎn)資源種類(lèi)繁多,盛產(chǎn)玉米、馬鈴薯、蕎麥等糧食作物,烤煙、蕓豆、蘑芋等經(jīng)濟(jì)作物和蘋(píng)果、黃梨、核桃、板栗等干鮮水果;中藥材有黨參、天麻、黃柏、三七、半夏、杜仲、厚樸等。其中馬鈴薯常年產(chǎn)量在15億公斤以上,品質(zhì)優(yōu)良,為全國(guó)之冠。全縣擁有成片草場(chǎng)和草山草坡320萬(wàn)畝,各類(lèi)牲畜常年存欄達(dá)萬(wàn)頭(匹、只)以上,出欄萬(wàn)頭(匹、只)以上,已成為我國(guó)南方最大的畜牧業(yè)基地之一。是著名的“馬鈴薯之鄉(xiāng)”、“中藥材之鄉(xiāng)”、“畜牧之鄉(xiāng)”和“南方落葉水果基地”。礦產(chǎn)資源主要有煤、鐵、鉛、鋅、銅、金、銀、鋁、石膏、泥炭、硅石、大理石、水晶石、花崗石等30余個(gè)品種,其中煤炭資源遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)50億噸。特殊的氣候條件,地理?xiàng)l件和歷史沿襲,使XX縣物華天寶、雄奇壯美,旅游資源、文化資源、風(fēng)物特產(chǎn)在全國(guó)別具一格,形成“多彩XX”中充滿神奇魅力的高原風(fēng)景線。由于得天獨(dú)厚的地理及氣候條件,使得XX縣近年來(lái)綠色能源開(kāi)發(fā)迅猛。投資億元,容量15萬(wàn)千瓦的麻窩山、龍河、高峰(二期)風(fēng)電場(chǎng)已建設(shè)完工;投資39億元的象鼻嶺水電站、格鬧河水電站完成投資億元;風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能為主的綠色能源已形成47萬(wàn)千瓦的發(fā)電能力,在建68萬(wàn)千瓦。人口根據(jù)第六次人口普查數(shù)據(jù),XX彝族回族苗族自治縣全縣總?cè)丝跒槿f(wàn)人,轄19個(gè)鎮(zhèn)、16個(gè)鄉(xiāng)(其中1個(gè)民族鄉(xiāng)),610個(gè)村委會(huì)、10個(gè)居委會(huì)。少數(shù)民族萬(wàn)人;非農(nóng)業(yè)人口萬(wàn)人。截至2010年末總?cè)丝谌f(wàn)人,少數(shù)民族人口占全縣總?cè)丝诘?3.1%。三個(gè)主體少數(shù)民族中彝族112229人,占總?cè)丝诘?.9%;回族103379人,占總?cè)丝诘?.2%;苗族69864人,占總?cè)丝诘?.6%。經(jīng)濟(jì)近年來(lái),XX縣工業(yè)投資總量不斷擴(kuò)大,工業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模、質(zhì)量、效益逐步提升。2014年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值億元,增長(zhǎng)15%;50萬(wàn)元以上固定資產(chǎn)投資億元,增長(zhǎng)22%;全部工業(yè)增加值億元,增長(zhǎng)16%;完成財(cái)政總收入億元,增長(zhǎng)8.28%;公共財(cái)政預(yù)算收入億元,增長(zhǎng)4.98%;社會(huì)消費(fèi)品零售總額億元,增長(zhǎng)12.8%;金融機(jī)構(gòu)人民幣各項(xiàng)存款和貸款余額分別為億元、億元,增長(zhǎng)16.88%、27.4%;城鎮(zhèn)新增就業(yè)人數(shù)達(dá)8355人,增長(zhǎng)22.8%;農(nóng)民人均純收入6206元,增長(zhǎng)14.7%;城鎮(zhèn)居民人均可支配收入20380元,增長(zhǎng)10.3%。建設(shè)單位簡(jiǎn)介第二章太陽(yáng)能資源第二章太陽(yáng)能資源概述太陽(yáng)能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。就全球而言,美國(guó)西南部、非洲、澳大利亞、中國(guó)西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時(shí)數(shù)最大,為世界太陽(yáng)能資源最豐富地區(qū)。我國(guó)幅員廣大,有著十分豐富的太陽(yáng)能資源。據(jù)估算,我國(guó)陸地表面每年接受的太陽(yáng)輻射能約為50×1018kJ,全國(guó)各地太陽(yáng)年輻射總量達(dá)335~837kJ/cm2,平均值為586kJ/cm2。從全國(guó)太陽(yáng)年輻射總量的分布來(lái)看,西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古南部、山西、陜西北部、寧夏、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及臺(tái)灣省的西南部等廣大地區(qū)的太陽(yáng)輻射總量很大。尤其是青藏高原地區(qū)最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大氣層薄而清潔,透明度好,緯度低,日照時(shí)間長(zhǎng)。例如被人們稱(chēng)為“日光城”的拉薩市,1961年至1970年的平均值,年平均日照時(shí)間為,相對(duì)日照為68%,年平均晴天為天,陰天為天,年平均云量為,太陽(yáng)總輻射為816kJ/cm2,比全國(guó)其它省區(qū)和同緯度的地區(qū)都高。全國(guó)以四川和XX兩省的太陽(yáng)年輻射總量最小,其中尤以四川盆地為最,那里雨多、霧多,晴天較少。例如素有“霧都”之稱(chēng)的成都市,年平均日照時(shí)數(shù)僅為,相對(duì)日照為26%,年平均晴天為天,陰天達(dá)天,年平均云量高達(dá)。其它地區(qū)的太陽(yáng)年輻射總量居中。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布的主要特點(diǎn)有:太陽(yáng)能的高值中心和低值中心都處在北緯22°~35°這一帶,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心;太陽(yáng)年輻射總量,西部地區(qū)高于東部地區(qū),而且除西藏和新疆兩個(gè)自治區(qū)外,基本上是南部低于北部;由于南方多數(shù)地區(qū)云霧雨多,在北緯30°~40°地區(qū),太陽(yáng)能的分布情況與一般的太陽(yáng)能隨緯度而變化的規(guī)律相反,太陽(yáng)能不是隨著緯度的增加而減少,而是隨著緯度的增加而增長(zhǎng)。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布及電站位置示意我國(guó)屬太陽(yáng)能資源豐富的國(guó)家之一,全國(guó)總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí),年輻射量在5000MJ/m2以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析,中國(guó)陸地面積每年接收的太陽(yáng)輻射總量為3.3×103~8.4×103MJ/m2,相當(dāng)于2.4×104億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲(chǔ)量。一般來(lái)說(shuō),達(dá)到地面的太陽(yáng)能輻射主要受太陽(yáng)高度角,大氣透明度,地理緯度,日照時(shí)數(shù)及海拔高度等因素的影響?,F(xiàn)簡(jiǎn)要分析如下:1.太陽(yáng)能高度角太陽(yáng)能高度角是太陽(yáng)光線與地表水平之間的夾角。太陽(yáng)高度大,太陽(yáng)高,太陽(yáng)輻射就強(qiáng);反之,太陽(yáng)高度小,太陽(yáng)低,太陽(yáng)輻射就弱。據(jù)調(diào)查XX縣夏至日真太陽(yáng)時(shí)正午12時(shí)的太陽(yáng)高角度為°,冬至日真太陽(yáng)時(shí)正午12時(shí)的太陽(yáng)高角度為°。2.大氣透明度大氣透明度是表征大氣對(duì)于太陽(yáng)光線透過(guò)程度的一個(gè)參數(shù)。在晴朗烏云的天氣,大氣透明度高,達(dá)到的面的太陽(yáng)輻射能就多;在天氣中云霧很多或封殺灰塵很多時(shí),大氣透明度很低,達(dá)到地面的太陽(yáng)能輻射能就較少。3.地理緯度太陽(yáng)高度的變化以及大氣透明度的分布都與緯度有關(guān)。我國(guó)北方地區(qū)高緯度的太陽(yáng)高度小,光線穿過(guò)的大氣量多,云量也較多,因此一般我國(guó)北方太陽(yáng)輻射能量隨著緯度增加而減少。4.日照時(shí)數(shù)日照時(shí)數(shù)也是影響地面太陽(yáng)輻射能量的一個(gè)重要因素。一般日照時(shí)間越長(zhǎng),地面所獲得的太陽(yáng)總輻射量就越多。據(jù)查,XX縣年平均日照數(shù)為1812小時(shí)。5.海拔高度海拔高度越高,空氣就越稀薄,太陽(yáng)光線在大氣中的光程就越短。太陽(yáng)輻射被吸收,散射的就越少,并且大氣中的水汽和塵埃的含量也越少,大氣的透明度就越佳,接受到的太陽(yáng)能輻射能量也就越大。根據(jù)國(guó)家氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能評(píng)估中心劃分標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)太陽(yáng)能資源地區(qū)分為以下四類(lèi):一類(lèi)地區(qū)(資源豐富帶):全年輻射量在6700~8370MJ/m2。相當(dāng)于230kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部、新疆南部、河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部等地。二類(lèi)地區(qū)(資源較富帶):全年輻射量在5400~6700MJ/m2,相當(dāng)于180~230kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇中北部和安徽北部等地。三類(lèi)地區(qū)(資源一般帶):全年輻射量在4200~5400MJ/m2。相當(dāng)于140~180kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長(zhǎng)江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū),春夏多陰雨,秋冬季太陽(yáng)能資源還可以。四類(lèi)地區(qū):全年輻射量在4200MJ/m2以下。主要包括四川、XX兩省大部分區(qū)域。此區(qū)是我國(guó)太陽(yáng)能資源最少的地區(qū)。一、二類(lèi)地區(qū),年日照時(shí)數(shù)不小于2200小時(shí),是我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富或較豐富的地區(qū),面積較大,約占全國(guó)總面積的2/3以上,具有利用太陽(yáng)能的良好資源條件。下圖分別是國(guó)家氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心最新的總輻射年總量空間分布模擬結(jié)果及NREL的直接輻射分布圖。國(guó)家局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估中心和NREL的資源分布結(jié)果顯示,兩者輻射資源分布大體趨勢(shì)十分相似,高值區(qū)位于青藏高原、甘肅北部、寧夏北部、新疆南部等地。低值區(qū)主要位于四川、XX等地。國(guó)家氣象局太陽(yáng)能資源評(píng)估中心提供的1978~2007年平均的總輻射年總量分布NREL提供的部分亞洲國(guó)家直接輻射空間分布(kWh/m2/day)XX彝族回族苗族自治縣位于西北部,北、西、南3面與云南省毗連,屬于三類(lèi)光能富集地區(qū),具備較高的光伏發(fā)電潛力。區(qū)域太陽(yáng)能資源XX高原復(fù)雜地形下太陽(yáng)總輻射年總量平均814.6~5438.1MJ/m2,在大婁山區(qū),云霧較多,日照百分率偏低,年太陽(yáng)總輻射偏低;西部的XX、XX、盤(pán)縣、興義地區(qū)海拔較高,日照百分率較高,年太陽(yáng)總輻射也較高。大婁山、雷公山地區(qū),高山、盆地、河谷相間,地形多變,達(dá)地面的太陽(yáng)總輻射局地差異明顯。坡度、坡向、地形遮蔽對(duì)多年平均復(fù)雜地形下太陽(yáng)總輻射年總量的影響較大,復(fù)雜地形下年太陽(yáng)總輻射的空間分布具有明顯的地域分布特征,緯向分布特征不明顯。陽(yáng)坡、海拔較高的地方太陽(yáng)總輻射較大,陰坡、海拔較低的地方太陽(yáng)總輻射較小。XX省水平面總輻射分布圖(一)XX省水平面總輻射分布圖(二)本工程選用NASA衛(wèi)星數(shù)據(jù),利用PVSYST太陽(yáng)能輻射軟件對(duì)該地區(qū)20年輻射模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出各月份輻照強(qiáng)度,如下表所示:XX彝族回族苗族自治縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均溫℃,1月均溫℃,7月均溫℃,年降水量739毫米,年平均日照數(shù)為1812小時(shí),經(jīng)測(cè)算,XX縣全年水平輻照強(qiáng)度為MJ/m2。2.3光能資源驗(yàn)證通過(guò)對(duì)NASA數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún),可以得到XX縣近年平均輻射量,數(shù)據(jù)如下:NASA數(shù)據(jù)庫(kù)XX縣輻射數(shù)據(jù)月月份地點(diǎn)XX縣月均輻射量kWh/m2年均輻射量1kWh/m22345678日均輻射量9kWh/m2101112根據(jù)上述計(jì)算,XX地區(qū)年太陽(yáng)能年總輻射量為:kWh/㎡即MJ/㎡,屬于三類(lèi)較豐富地區(qū),從太陽(yáng)能資料利用角度來(lái)說(shuō),在擬建場(chǎng)址建設(shè)并網(wǎng)光伏電站是可行。第三章工程地質(zhì)第三章工程選址概述XX彝族回族苗族自治縣位于東徑103°36′~104°45′,北緯26°36′~27°26′之間,地處XX省西北部,西、南、北三面分別與云南省接壤,東西長(zhǎng)116千米,南北寬105千米。東與赫章、鐘山、水城,南部、西部、北部與云南省宣威、會(huì)澤、魯?shù)椤⒄淹?、彝良各市、區(qū)、縣相接壤,地勢(shì)從東南向西北平緩抬升,是XX省地勢(shì)最高的縣,地貌平坦開(kāi)闊,丘陵與壩子相間,萬(wàn)畝以上大壩有14個(gè),是云貴川三省的交通要沖,被譽(yù)為XX省的西大門(mén)。境內(nèi)最高點(diǎn)在西南部岔河、平箐、梁子等地,海拔高程2880米,最低點(diǎn)在北部石門(mén)鄉(xiāng)洛澤河出省界處,海拔高程1185米,平均海拔2166米,是XX省主要河流發(fā)源地。山地面積占66.9%,丘陵區(qū)面積占27.0%,山間平壩區(qū)面積占6.1%。場(chǎng)址選擇備選場(chǎng)地綜述2015年5月1日至5月5日,建設(shè)單位與我公司設(shè)計(jì)人員至XX省XX縣進(jìn)行踏勘,共進(jìn)行了五塊場(chǎng)地的實(shí)際踏勘,踏勘場(chǎng)地均位于北部地區(qū),分別為:備選場(chǎng)地概況場(chǎng)地編號(hào)名稱(chēng)土地類(lèi)別面積(畝)與35kV變電站距離(km)與220kV變電站距離(km)安裝方式1XX基本農(nóng)田+林業(yè)用地550落地高支架2XX一般農(nóng)田+林業(yè)用地400落地高支架3XX基本農(nóng)田900落地高支架4XX基本農(nóng)田+一般農(nóng)田+自然保留用地1200落地高支架5XX一般農(nóng)田+牧草地1000落地高支架備選場(chǎng)地分析XX地塊XX地塊為本次踏勘工作的一號(hào)地塊,地理位置為東經(jīng)xx°3′″~xx°3′″,北緯xx°55′″~xx°56′″,地塊可用面積約550畝,土地類(lèi)別為基本農(nóng)田及林業(yè)用地。一號(hào)地塊整體地勢(shì)平緩,且均為陽(yáng)面坡向,地塊距離省道較近,交通道路設(shè)施為鄉(xiāng)村道路,經(jīng)簡(jiǎn)單修整后,施工車(chē)輛便可通行。但土地類(lèi)別多為基本農(nóng)田及林業(yè)用地,土地獲得困難。若能獲得該場(chǎng)地的使用權(quán),可采用成熟的落地式高支架固定傾角體系布置太陽(yáng)能組件。XX地塊XX地塊為本次踏勘工作的二號(hào)地塊,地理位置為東經(jīng)xx°2′″~xx°2′″,北緯xx°55′″~xx°56′″,地塊可用面積約400畝,土地類(lèi)別為一般農(nóng)田及林業(yè)用地。二號(hào)地塊為山頂平坦區(qū),地勢(shì)平緩,坡向?yàn)槁晕⑾虮钡木徠拢w面積雖然較大,但在平坦區(qū)南側(cè)有突出高地,高地南向坡坡度較大,不適合電站布置,所以整體地塊可利用面積較小。平坦區(qū)交通道路設(shè)施為部分鄉(xiāng)村道路,部分人行山路,若采用此地塊,需要重新修筑一條約2公里道路,以便施工車(chē)輛通行。土地類(lèi)別多為一般農(nóng)田及林業(yè)用地,但實(shí)際使用情況為耕地與牧草地各占一半。若能獲得該場(chǎng)地的使用權(quán),可采用成熟的落地式高支架固定傾角體系布置太陽(yáng)能組件。XX地塊XX地塊為本次踏勘工作的三號(hào)地塊,地理位置為東經(jīng)xx°0′″~xx°1′″,北緯xx°54′″~xx°55′″,地塊可用面積約900畝,土地類(lèi)別為基本農(nóng)田。三號(hào)地塊為原定修建XX機(jī)場(chǎng)區(qū)域,地勢(shì)平緩,坡向均為東南向緩坡,除部分樹(shù)林及個(gè)別房屋建筑外,大部分為梯田狀耕地,土地較為連貫。交通道路設(shè)施為鄉(xiāng)村道路,經(jīng)簡(jiǎn)單修整后,施工車(chē)輛便可通行。但土地類(lèi)別多為基本農(nóng)田,土地獲得困難。若能獲得該場(chǎng)地的使用權(quán),可采用成熟的落地式高支架固定傾角體系布置太陽(yáng)能組件。XX地塊XX地塊為本次踏勘工作的四號(hào)地塊,地理位置為東經(jīng)xx°59′″~xx°0′″,北緯xx°54′″xx°56′″,地塊可用面積約1200畝,土地類(lèi)別為基本農(nóng)田、一般農(nóng)田及自然保留用地。四號(hào)地塊為整體可用面積最大的地塊,地勢(shì)平緩,坡向均為東南向緩坡,除部分樹(shù)林外,大部分為梯田狀耕地,土地連貫。交通道路設(shè)施為鄉(xiāng)村道路,經(jīng)簡(jiǎn)單修整后,施工車(chē)輛便可通行。土地類(lèi)別大部分為基本農(nóng)田、一般農(nóng)田及自然保留用地,此地塊坡度、朝向及連貫性較好,場(chǎng)地面積較大,若能獲得該場(chǎng)地的使用權(quán),可采用成熟的落地式高支架固定傾角體系布置太陽(yáng)能組件。XX地塊XX地塊為本次踏勘工作的五號(hào)地塊,地理位置為東經(jīng)xx°59′″~xx°59′″,北緯xx°53′″~xx°54′″,地塊可用面積約1000畝,土地類(lèi)別為一般農(nóng)田及牧草地。五號(hào)地塊為沿公路地塊,整體地勢(shì)平坦,且均為陽(yáng)面坡向,交通道路設(shè)施便利。土地類(lèi)別多為一般農(nóng)田及牧草地,但實(shí)際使用情況多為耕地。若能獲得該場(chǎng)地的使用權(quán),可采用成熟的落地式高支架固定傾角體系布置太陽(yáng)能組件。3.2.3備選場(chǎng)地接入電力系統(tǒng)概述接入電力系統(tǒng)方式本電站計(jì)劃采用35kV級(jí)電壓,出線為2回,經(jīng)高壓架空線路接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。接入方案方案一接入XX35kV變電站此方案需要在XX35kV變電站進(jìn)線側(cè)增加一套送出線間隔,所發(fā)電能并入XX35kV變電站進(jìn)線一側(cè),通過(guò)已建成的35kV外線線路送至電網(wǎng)。所有備選場(chǎng)地與XX35kV變電站距離如下:一號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;二號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;三號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;四號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;五號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站。圖3.26備選場(chǎng)地衛(wèi)星俯視圖方案二利用XX35kV變電站外線,接入XX縣220kV變電站此方案需要通過(guò)對(duì)已建成的XX35kV變電站外線進(jìn)行改造升級(jí),增加送出線路,所發(fā)電能并入XX縣220kV變電站35kV低壓側(cè)。所有備選場(chǎng)地與XX縣220kV變電站距離如下:一號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;二號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;三號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;四號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站;五號(hào)XX地塊距離XX35kV變電站。方案三自建110kV變電站,接入XX縣220kV變電站此方案需要在所選地塊附近自建110kV變電站,并重新架設(shè)外線,所發(fā)電能并入XX縣220kV變電站110kV低壓側(cè)。以上三種方案,需當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)協(xié)助配合,確定最終并網(wǎng)方案。第四章工程任務(wù)和規(guī)模第四章工程任務(wù)和規(guī)模工程任務(wù)工程任務(wù)概述光伏等新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,能優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)常規(guī)能源資源更加合理有效地利用,使我國(guó)能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的發(fā)展相互協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)已成為國(guó)家戰(zhàn)略。XXXX省XX縣100MWp農(nóng)光牧互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)施則是詮釋優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的一個(gè)很好的實(shí)例。項(xiàng)目計(jì)劃一期總裝機(jī)容量100兆瓦,分為100個(gè)陣列,所發(fā)電量全部的進(jìn)入國(guó)家電網(wǎng)。項(xiàng)目提出的背景.1目前我國(guó)的能源形勢(shì)我國(guó)是世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)之一,同時(shí)也是世界能源生產(chǎn)的大國(guó)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),2012年能源消費(fèi)總量增至36.2億tce(噸標(biāo)準(zhǔn)煤),比上年增長(zhǎng)了3.9%。預(yù)計(jì)到2020年,中國(guó)一次能源需求量為33億tce,煤炭供應(yīng)量為29億t,石油為億t;然而,到2020年我國(guó)煤炭生產(chǎn)的產(chǎn)能約為22億t左右,石油的最高產(chǎn)量也只有億t,供需缺口分別為7億t和4.1億t。顯然,要滿足未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于能源的需求,完全依靠煤炭、石油等常規(guī)能源是不現(xiàn)實(shí)的。我國(guó)能源供應(yīng)狀況為煤炭比重過(guò)大,環(huán)境壓力沉重;人均能耗遠(yuǎn)低于世界平均水平。我國(guó)能源供應(yīng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn):一是能源決策國(guó)際環(huán)境復(fù)雜化,對(duì)國(guó)外石油資源依存度快速加大,二是化石能源可持續(xù)供應(yīng)能力遭遇嚴(yán)重挑戰(zhàn)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,能源資源及其供應(yīng)能力將對(duì)我國(guó)能源系統(tǒng)的可持續(xù)性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。顯然,從能源資源、環(huán)境保護(hù)的角度,如此高的能源需量,如果繼續(xù)維持目前的能源構(gòu)架是絕對(duì)不可行的。繼十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃之后,新能源發(fā)展規(guī)劃已成為人們最為關(guān)注的國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略藍(lán)圖之一。自2006年中國(guó)實(shí)施可再生能源法以來(lái),新能源產(chǎn)業(yè)便出現(xiàn)快速發(fā)展的勢(shì)頭。近年中國(guó)政府用于新能源領(lǐng)域的投資每年增幅都在20%以上,2008年對(duì)新能源企業(yè)的資金扶持規(guī)模達(dá)到38億元,風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源產(chǎn)業(yè)近年來(lái)異軍突起,成為我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要亮點(diǎn)。國(guó)家能源局報(bào)告表明,早在今年4月初,國(guó)家能源局就啟動(dòng)了新能源發(fā)展規(guī)劃的研究擬定新工作,新能源規(guī)劃的基本框架有5個(gè)方面:一是我國(guó)新能源的現(xiàn)狀及面臨的形勢(shì);二是指導(dǎo)思想和基本原則;三是規(guī)劃的目標(biāo);四是工作任務(wù)和重要項(xiàng)目;五是政策的保障措施。隨著近幾年新能源行業(yè)的飛速發(fā)展,光伏發(fā)電等各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步,新能源發(fā)電成本有所下降,新能源比重有了提高空間。中國(guó)在聯(lián)合國(guó)氣候變化峰會(huì)上提出,到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,因此,在大力提高能效的同時(shí),積極開(kāi)發(fā)和利用可再生能源,特別是資源量最大,分布最普遍的太陽(yáng)能將是我國(guó)的必由之路。.2我國(guó)電力供需現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)2011年,全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到億千瓦,同比增長(zhǎng)12%。其中,火電達(dá)到億千瓦,約占總?cè)萘?2%。根據(jù)專(zhuān)家預(yù)計(jì)到2020年全社會(huì)用電量的年均增速在8%左右。根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果,到2020年,中國(guó)電力裝機(jī)容量將突破19億千瓦,發(fā)電量將超過(guò)萬(wàn)億千瓦時(shí),在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻一番,新能源占發(fā)電總裝機(jī)17%,總投資或超3萬(wàn)億。我國(guó)的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平,大約只有世界總儲(chǔ)量的10%,必須慎重地控制煤電、核電和天然氣發(fā)電的發(fā)展;煤電的發(fā)展不僅僅受煤炭資源的制約,還受運(yùn)輸能力和水資源條件的制約;核電的發(fā)展同樣受核原料和安全性的制約,核廢料處理的問(wèn)題更為嚴(yán)重,其成本是十分高昂的;我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題日益顯現(xiàn),發(fā)展煤電和大水電必須要考慮環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,必須計(jì)入外部成本。因此大力發(fā)展可再生能源發(fā)電是我國(guó)解決能源危機(jī)和保證可持續(xù)發(fā)展的重要舉措,而太陽(yáng)能發(fā)電將在未來(lái)中國(guó)能源供應(yīng)中占據(jù)主要地位。世界光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有了幾十年的歷史且發(fā)展迅速,目前是一種較為成熟、可靠的技術(shù),并逐漸從過(guò)去用于獨(dú)立的系統(tǒng),朝大規(guī)模并網(wǎng)方向發(fā)展。最近10年太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到33%,最近5年的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到43%,近幾年國(guó)際上光伏發(fā)電快速發(fā)展,2007年全球太陽(yáng)能新裝容量達(dá)2826MWp。2007年,在太陽(yáng)能光電產(chǎn)業(yè)鏈中有大量的投資集中到新產(chǎn)能的提升上。除此之外,太陽(yáng)能光電企業(yè)在2007年間的貸款融資金額增長(zhǎng)了近100億美元,使得該產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。在當(dāng)今能源短缺的現(xiàn)狀下,各國(guó)都加緊了發(fā)展光伏的步伐。美國(guó)提出“太陽(yáng)能先導(dǎo)計(jì)劃”意在降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本,使其2015-2020年達(dá)到商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)的水平;日本也提出了在2020年達(dá)到28GW的光伏發(fā)電總量;歐洲光伏協(xié)會(huì)提出了“setfor2020”規(guī)劃,規(guī)劃在2020年讓光伏發(fā)電做到商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)。在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的大背景下,各國(guó)政府對(duì)光伏發(fā)電的認(rèn)可度逐漸提高。中國(guó)也不甘落后,近年來(lái)相繼提出了《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》、金太陽(yáng)示范工程等鼓勵(lì)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策;2010年國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》明確提出要“開(kāi)拓多元化的太陽(yáng)能光伏光熱發(fā)電市場(chǎng)”;2011年國(guó)務(wù)院制定的“十二五”規(guī)劃綱要再次明確了要重點(diǎn)發(fā)展包括太陽(yáng)能熱利用和光伏光熱發(fā)電在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)。一系列的政策支持讓中國(guó)光伏發(fā)電發(fā)展之路更加寬廣。2011年全球光伏市場(chǎng)增至,較2010年的增加了44%%。雖然受金融危機(jī)影響,德國(guó)、西班牙對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的扶持力度有所降低,但其它國(guó)家的政策扶持力度卻在逐年加大。日本政府2008年11月發(fā)布了“太陽(yáng)能發(fā)電普及行動(dòng)計(jì)劃”,確定太陽(yáng)能發(fā)電量到2030年的發(fā)展目標(biāo)是要達(dá)到2005年的40倍,并在3-5年后,將太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的價(jià)格降至目前的一半左右。2009年還專(zhuān)門(mén)安排30億日元的補(bǔ)助金,專(zhuān)項(xiàng)鼓勵(lì)太陽(yáng)能蓄電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)。2008年9月16日,美國(guó)參議院通過(guò)了一攬子減稅計(jì)劃,其中將光伏行業(yè)的減稅政策(ITC)續(xù)延2-6年。2013年世界新增光伏裝機(jī)容量將達(dá)到到,2016年這一數(shù)字將達(dá)到到。世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的另一個(gè)突出特點(diǎn)是:光伏發(fā)電在能源中的替代功能越來(lái)越大,主要表現(xiàn)在并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用比例增加非???,并成為光伏發(fā)電的主導(dǎo)市場(chǎng)。并網(wǎng)發(fā)電在光伏市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位在人類(lèi)能源變革中具有重要意義,它標(biāo)志著光伏發(fā)電由邊遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)和特殊應(yīng)用向電網(wǎng)電源發(fā)展、由補(bǔ)充能源向替代能源轉(zhuǎn)變、人類(lèi)社會(huì)開(kāi)始建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的能源體系。.4世界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)進(jìn)步是降低成本、促進(jìn)發(fā)展的根本原因。幾十年來(lái)圍繞著降低成本的各項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)工作取得了輝煌的成就,表現(xiàn)在電池效率的不斷提高,硅片厚度的持續(xù)降低和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進(jìn)等方面,對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。(1)電池效率的不斷提高單晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率已經(jīng)從50年代的6%提高到目前的24.7%,多晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率也達(dá)到了20.3%。晶硅電池的研究工作也獲得了很大成功,非晶硅晶硅電池、碲化鎘(CdTe)、銅銦硒(CIS)的實(shí)驗(yàn)室效率也分別達(dá)到了13%、16.4%和21%。其它新型電池,如多晶硅晶硅電池、燃料敏化電池、有機(jī)電池等不斷取得進(jìn)展,更高效率的新概念電池受到廣泛重視被列入研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃。隨著試驗(yàn)室效率的不斷提高,商品化電池的效率也得到不斷提升。目前單晶硅電池的效率可達(dá)到16%~20%,多晶硅電池可達(dá)到14%~16%;晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率也可達(dá)到6%~9%。與此同時(shí),光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)和光伏系統(tǒng)集成技術(shù)與時(shí)俱進(jìn),共同促使光伏發(fā)電成本不斷降低和光伏市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)大發(fā)展。(2)商業(yè)化電池厚度持續(xù)降低降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶體硅太陽(yáng)能電池成本的有效技術(shù)措施,是光伏技術(shù)進(jìn)步的重要方面。30多年來(lái),太陽(yáng)能電池硅片厚度從20世紀(jì)70年代的450~500μm降低到目前的180~280μm,降低了一半以上,硅材料用量大大減少,對(duì)太陽(yáng)能電池成本降低起到了重要作用,是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)降低成本的重要范例之一。預(yù)計(jì)2010年硅片厚度將降至150~200μm,2020年將降低到80~100μm,屆時(shí)成本將相應(yīng)大幅降低。(3)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本降低的另一個(gè)重要方面,太陽(yáng)能電池單場(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從20世紀(jì)80年代的1~5MWp/a發(fā)展到90年代的5~30MWp/a和目前的50~500MWp/a。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線率LR(LearningCurveRate)上,即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍,生產(chǎn)成本降低的百分比,對(duì)于太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō),LR=20%(含技術(shù)進(jìn)步在內(nèi)),即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍,生產(chǎn)成本降低20%。預(yù)計(jì),在未來(lái)的兩年之內(nèi),單場(chǎng)年生產(chǎn)能力達(dá)到1GWp的企業(yè)將會(huì)出現(xiàn)。(4)太陽(yáng)能電池組件成本大幅度降低光伏組件成本30年來(lái)降低2個(gè)數(shù)量級(jí)。2003年世界重要廠商的成本為2~美元/Wp,售價(jià)~3美元/Wp。當(dāng)供求關(guān)系越過(guò)平衡點(diǎn)后,成本會(huì)比前一個(gè)供求關(guān)系對(duì)應(yīng)點(diǎn)更低,這也是30年來(lái)經(jīng)驗(yàn)曲線中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的現(xiàn)象。(5)晶體硅電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,晶硅電池技術(shù)快速發(fā)展據(jù)統(tǒng)計(jì)2006年各種電池技術(shù)的市場(chǎng)份額,其中多晶體硅46.5%,單晶體硅43.4%,帶硅電池2.6%,晶硅電池約7.6%。多晶體硅電池自1998年開(kāi)始超過(guò)單晶體硅后一直持續(xù)增長(zhǎng),各種晶硅電池市場(chǎng)份額近年來(lái)也在穩(wěn)定增長(zhǎng)。.4中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的現(xiàn)狀中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富,理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步,90年代中期進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。太陽(yáng)能電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過(guò)30多年的努力,已迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下,中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。到2011年年底,全國(guó)光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到,從事太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的企業(yè)達(dá)到50余家,太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力達(dá)到290萬(wàn)千瓦(2900MW),太陽(yáng)能電池年產(chǎn)量達(dá)到1188MW,超過(guò)日本和歐洲。在金融危機(jī)形勢(shì)下,2009年3月23日,財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》,并出臺(tái)了《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》,決定有條件地對(duì)部分光伏建筑進(jìn)行每瓦最多20元人民幣的補(bǔ)貼。2009年7月21日財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合宣布在我國(guó)正式啟動(dòng)金太陽(yáng)示范工程,三部門(mén)聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》,決定綜合采取財(cái)政補(bǔ)助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)方式,加快國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;l(fā)展,并計(jì)劃在2-3年內(nèi),采取財(cái)政補(bǔ)助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項(xiàng)目。2009年國(guó)家出臺(tái)的政策將推動(dòng)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展,中國(guó)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電市場(chǎng)“已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)”,在我國(guó)政府強(qiáng)有力的政策引導(dǎo)下,光伏產(chǎn)業(yè)不僅讓國(guó)內(nèi)企業(yè)看到了機(jī)遇,而且已經(jīng)吸引了世界的目光。根據(jù)2012年5月出臺(tái)的國(guó)家十二五規(guī)劃綱要,已經(jīng)明確的規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)的補(bǔ)貼政策以及執(zhí)行方式。.5中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展中國(guó)于1958年開(kāi)始研究光伏電池,1971年首次成功應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星上,1973年開(kāi)始將光伏電池用于地面。2002年,國(guó)家計(jì)委啟動(dòng)“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”,通過(guò)光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)(西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川)700多個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問(wèn)題,光伏用量達(dá)到MWp。該項(xiàng)目大大刺激了國(guó)內(nèi)光伏工業(yè),國(guó)內(nèi)建起了幾條太陽(yáng)能電池的封裝線,使太陽(yáng)能電池的年生產(chǎn)量迅速達(dá)到100MWp。截止到2007年底,中國(guó)太陽(yáng)能電池的累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到100MWp。2003~2005年,由于歐洲光伏市場(chǎng)的拉動(dòng),中國(guó)的光伏生產(chǎn)能力迅速增長(zhǎng),截止到2007年底,中國(guó)太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到1188MWp,絕大部分太陽(yáng)能電池組件出口歐洲,2006年國(guó)內(nèi)安裝量只有30MWp,2008年達(dá)200MWp。下圖給出中國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)程。圖4.1國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量表.6中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀2011年中國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)3GW。中國(guó)2009年末全球光伏市場(chǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭保持到了2011年。各地方政府也加快了扶持太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的步伐。江蘇、浙江、陜西、上海、天津、成都、內(nèi)蒙等十余個(gè)省市紛紛出臺(tái)地方太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,確立了各地方的太陽(yáng)能發(fā)展目標(biāo)和方向,創(chuàng)造綠色GDP。而以江蘇、浙江為代表的地方政府,先后出臺(tái)光伏并網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼方案等政策,以激勵(lì)當(dāng)?shù)毓夥a(chǎn)業(yè)和光伏應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展,也為中國(guó)下一步實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)法起了示范摸索的作用。2020年中國(guó)太陽(yáng)能光伏裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)30GW應(yīng)該是一個(gè)可以達(dá)到的目標(biāo)。2013年7月15日,我國(guó)出臺(tái)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》,提出到2015-2020年總裝機(jī)容量達(dá)到3500萬(wàn)千瓦以上,將此前的規(guī)劃目標(biāo)一舉提高了75%。同時(shí),就并網(wǎng)、電量收購(gòu)、補(bǔ)貼、土地政策逐一細(xì)化,為分布式光伏項(xiàng)目、電站投資開(kāi)發(fā)提供了多重保障。并且我國(guó)于2013年10月1日實(shí)施了對(duì)納稅人銷(xiāo)售自產(chǎn)的利用太陽(yáng)能生產(chǎn)的電力產(chǎn)品,實(shí)行增值稅即征即退50%的政策。這些政策都較大的鼓勵(lì)了光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。2013年,在國(guó)務(wù)院《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》及一系列配套政策支持下,光伏發(fā)電快速發(fā)展。截至2013年底,全國(guó)累計(jì)并網(wǎng)運(yùn)行光伏發(fā)電裝機(jī)容量1942萬(wàn)千瓦,其中光伏電站1632萬(wàn)千瓦,分布式光伏310萬(wàn)千瓦,全年累計(jì)發(fā)電量90億千瓦時(shí)。截至2013年底,全國(guó)22個(gè)主要省(自治區(qū)、直轄市)已累計(jì)并網(wǎng)741個(gè)大型光伏發(fā)電項(xiàng)目,主要分布在我國(guó)西北地區(qū)。2014年前三季度,全國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)容量379萬(wàn)千瓦,其中,新增光伏電站并網(wǎng)容量245萬(wàn)千瓦,新增分布式光伏并網(wǎng)容量134萬(wàn)千瓦;全國(guó)光伏發(fā)電量約180億千瓦時(shí),相當(dāng)于2013年全年發(fā)電量的200%。圖4.2國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)表圖4.3主要指標(biāo)測(cè)算表2014年全年光伏發(fā)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量2805萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)60%,其中光伏電站2338萬(wàn)千瓦,分布式467萬(wàn)千瓦。光伏年發(fā)電量約250億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)超過(guò)200%。全國(guó)新增并網(wǎng)光伏發(fā)電容量1060萬(wàn)千瓦,約占全球新增容量的1/4,占我國(guó)光伏電池組件產(chǎn)量的1/3,實(shí)現(xiàn)了《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》中提出的平均年增1000萬(wàn)千瓦目標(biāo),其中新增光伏電站855萬(wàn)千瓦,分布式205萬(wàn)千瓦。2014年全國(guó)光伏發(fā)電呈現(xiàn)東、西部共同推進(jìn),并逐漸由西向東發(fā)展格局。東部地區(qū)新增裝機(jī)560萬(wàn)千瓦,占新增裝機(jī)的53%。江蘇省和河北省新增裝機(jī)容量均位居前列。全國(guó)光伏發(fā)電應(yīng)用模式不斷創(chuàng)新,列入國(guó)家發(fā)展改革委鼓勵(lì)社會(huì)投資基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中的30個(gè)分布式光伏發(fā)電示范區(qū)項(xiàng)目充分發(fā)揮示范引領(lǐng)作用,目前已建成50萬(wàn)千瓦,在建規(guī)模60萬(wàn)千瓦,帶動(dòng)社會(huì)投資超過(guò)100億元。其中,青海龍羊峽水光互補(bǔ)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)累計(jì)并網(wǎng)60萬(wàn)千瓦,探索了水電和光伏電站協(xié)調(diào)運(yùn)行、聯(lián)合調(diào)度的創(chuàng)新模式;與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的光伏農(nóng)業(yè)大棚、漁光互補(bǔ)電站逐漸成為市場(chǎng)熱點(diǎn);集合荒山荒坡治理、煤礦采空區(qū)治理和沙漠化治理的生態(tài)恢復(fù)與光伏發(fā)電建設(shè)相結(jié)合的項(xiàng)目不斷推陳出新。此外,我國(guó)光伏電池制造企業(yè)繼續(xù)保持較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,在全球產(chǎn)量排名前10名企業(yè)中,我國(guó)占據(jù)6席,前4名均為我國(guó)企業(yè)。從光伏上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來(lái)看,2014年國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)量約13萬(wàn)噸,同比增幅近50%,進(jìn)口約9萬(wàn)噸。光伏電池組件總產(chǎn)量超過(guò)3300萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)17%,出口占比約68%,多數(shù)企業(yè)產(chǎn)能利用率提高,前10家企業(yè)的平均產(chǎn)能利用率在87%以上。隨著國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴(kuò)大、技術(shù)逐步提升,光伏發(fā)電成本會(huì)逐步下降,未來(lái)國(guó)內(nèi)光伏容量將大幅增加。中國(guó)已將新能源產(chǎn)業(yè)上升為國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),未來(lái)10年擬加大對(duì)包括太陽(yáng)能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)投資,以減少經(jīng)濟(jì)對(duì)石化能源依賴(lài)和降低碳排放。未來(lái)五到十年中國(guó)光伏發(fā)電有望規(guī)模化發(fā)展。.7我國(guó)政府鼓勵(lì)發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電可再生能源大都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng),在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中,各國(guó)政府普遍認(rèn)為太陽(yáng)能具有更重要的地位。隨著能源的日益緊缺,太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用逐步引起了我國(guó)各級(jí)政府的重視?!秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中提出要“大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車(chē)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展高效節(jié)能、先進(jìn)環(huán)保、資源循環(huán)利用關(guān)鍵技術(shù)裝備、產(chǎn)品和服務(wù)。新能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展新一代核能、太陽(yáng)能熱利用和光伏光熱發(fā)電、風(fēng)電技術(shù)裝備、智能電網(wǎng)、生物質(zhì)能?!犊稍偕茉粗虚L(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》明確指出:擴(kuò)大城市可再生能源的利用量,建設(shè)若干個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電示范電站。.8光伏發(fā)電重點(diǎn)開(kāi)發(fā)地區(qū)分布及實(shí)際開(kāi)發(fā)潛力太陽(yáng)能的能量密度較低,所以光伏發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電模式其占地面積過(guò)大。在我國(guó),光伏發(fā)電的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域分為:與城市建筑物相結(jié)合的小型光伏發(fā)電系統(tǒng)以及荒漠地區(qū)高壓并網(wǎng)型光伏電站。我國(guó)荒漠總面積108萬(wàn)km2;其中有大片的沙漠、沙漠化和半沙漠化土地,約85萬(wàn)km2。1km2土地可以安裝50MWp太陽(yáng)能電池,按照2020年全國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)安裝10GWp,假如6GWp安裝在沙漠,也只需要120km2,不到全國(guó)沙漠和荒漠面積的萬(wàn)分之一點(diǎn)五。由于中國(guó)整體電力需求呈現(xiàn)出北低南高、西低東高的分布,因此雖然在西北地區(qū)具備大量的荒漠地區(qū)適合進(jìn)行光伏電站的建設(shè),但是受制用當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的速度以及西電東輸骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度。而城市化所帶來(lái)的大量建筑屋面及墻面就成為了光伏發(fā)電的另一個(gè)主要發(fā)展方向,及BIPV光伏建筑一體化。相對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快地區(qū)昂貴的土地成本,地面跟墻面對(duì)于光伏發(fā)電來(lái)說(shuō)可以算是一塊無(wú)限而廉價(jià)蛋糕。市場(chǎng)分類(lèi)累計(jì)安裝量(兆瓦)市場(chǎng)份額(%)農(nóng)村電氣化300010通信和工業(yè)450015太陽(yáng)能路燈1000太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品15005城市BIPV8000沙漠/戈壁電站1200040合計(jì)30000100表4.4光伏發(fā)電主要份額預(yù)測(cè).9我國(guó)主要電力可再生能源資源總量對(duì)比我國(guó)目前以及今后30~50年內(nèi),具有實(shí)際發(fā)電應(yīng)用能力的幾種可再生能源的資源量和潛力如下表。由此可以看出:根據(jù)實(shí)際資源情況,我國(guó)小水電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為50GW;生物質(zhì)能發(fā)電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為30GW;風(fēng)力發(fā)電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為44GW左右。而太陽(yáng)能發(fā)電的潛力比其它高2個(gè)數(shù)量級(jí),可認(rèn)為是無(wú)限的,即使將開(kāi)發(fā)度設(shè)定為1%,其當(dāng)量裝機(jī)容量就超過(guò)3600GW。綜上所述,從資源總量角度來(lái)看,由于我國(guó)人均一次能源相對(duì)貧乏,太陽(yáng)能發(fā)電將成為我國(guó)電力能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其戰(zhàn)略地位是顯而易見(jiàn)的。目前太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)有光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電兩種,其中太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)仍在研發(fā)階段并且該技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)需要相當(dāng)儲(chǔ)量的水資源,使我國(guó)大規(guī)模應(yīng)用該技術(shù)受到一定的制約;光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟,只要有光照條件,基本不再需要其它資源,可以大規(guī)模應(yīng)用。說(shuō)明:理論可開(kāi)發(fā)量指可用于發(fā)電的理論資源總量;開(kāi)發(fā)度指受環(huán)境和分布條件和人們意愿接受程度的制約,實(shí)際能開(kāi)發(fā)用于發(fā)電的資源百分比;當(dāng)量裝機(jī)容量按照4550當(dāng)量運(yùn)行小時(shí)數(shù)折算出的裝機(jī)容量;風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的開(kāi)發(fā)度有可能進(jìn)一步的提高。表4.5我國(guó)各種可再生能源的資源總量與當(dāng)量裝機(jī)容量再生能源分類(lèi)資源總量(GW)理論可開(kāi)發(fā)量(GW)開(kāi)發(fā)度(%)年發(fā)電小時(shí)(h)最大裝機(jī)容量(GW)當(dāng)量裝機(jī)容量(GW)小水電1251156530007550風(fēng)力發(fā)電10000100010200010044生物質(zhì)發(fā)電3001003050003033太陽(yáng)能發(fā)電9600000109000011500109003633合計(jì)961042510912154500111053761.10光伏發(fā)電同煤電成本對(duì)比分析光伏發(fā)電發(fā)展的主要障礙是目前成本較高。但是在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的支持和規(guī)模市場(chǎng)的拉動(dòng)下,光伏發(fā)電的成本正在快速下降,預(yù)計(jì)在35年左右的時(shí)間可達(dá)到煤電成本的水平。見(jiàn)圖4.6。圖4.6光伏發(fā)電和常規(guī)發(fā)電的比較(1)我國(guó)煤電成本發(fā)展趨勢(shì)對(duì)全國(guó)及分地區(qū)的燃煤發(fā)電成本進(jìn)行的測(cè)算表明,2005年我國(guó)燃煤發(fā)電的平均成本為元/kWh,燃料占成本的45.6%。根據(jù)世界銀行的預(yù)測(cè),我國(guó)未來(lái)幾年的物價(jià)上漲率大約為3%。假定煤價(jià)在2005~2020年按年均3%增長(zhǎng),在2021~2040年按年均2.5%增長(zhǎng),2041~2050年按年均2.0%增長(zhǎng),經(jīng)測(cè)算全國(guó)平均燃煤發(fā)電成本變化如表4.7所示。表4.7我國(guó)燃煤發(fā)電成本變化趨勢(shì)測(cè)算結(jié)果年份2005201020152020202520302035204020452050煤電成本上述價(jià)格還未將每年因酸雨、地質(zhì)塌陷等造成的3000億元損失記入煤炭成本(其成本相當(dāng)于元/kWh)。實(shí)際上,特別是隨著資源越來(lái)越少以及煤炭運(yùn)輸、環(huán)境成本的提高,煤炭成本的增長(zhǎng)幅度將超過(guò)3%的增長(zhǎng)率,從而煤電的成本也必然快速增長(zhǎng)。(2)光伏發(fā)電成本接近燃煤發(fā)電成本預(yù)期成本高在目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)段內(nèi)都是制約光伏市場(chǎng)發(fā)展的根本瓶頸。以科學(xué)發(fā)展觀分析這個(gè)問(wèn)題,目前成本高是可以通過(guò)政策扶持得到解決的,理由是太陽(yáng)能光伏發(fā)電是全球的戰(zhàn)略替代電力能源,對(duì)于化石能源和水資源十分緊缺的我國(guó)來(lái)說(shuō)在未來(lái)有決定性意義,即使對(duì)目前的邊遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)供電、改善能源結(jié)構(gòu)、減少排放等方面也有不可替代的重要意義。由于受到國(guó)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響,目前的光伏組件價(jià)格已經(jīng)接近低谷,考慮到即使國(guó)外市場(chǎng)恢復(fù)以后,光伏組件的價(jià)格也很難恢復(fù)到之前的峰值價(jià)格。因此,可以預(yù)計(jì)在未來(lái)的10年間,光伏組件的價(jià)格會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)波動(dòng)性下降的趨勢(shì)。光伏電站的建設(shè)成本會(huì)在較長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)維持在2$/W(組件價(jià)格1$/W)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,組件的價(jià)格會(huì)進(jìn)一步的降低;光伏系統(tǒng)的可靠性和壽命從現(xiàn)在的15~20年增加到30~35年;系統(tǒng)效率從現(xiàn)在的12~15%增加到18~20%;光伏發(fā)電成本可以基本達(dá)到計(jì)入外部成本的煤電成本價(jià)格。只要保證規(guī)模市場(chǎng),即使不計(jì)入外部成本,光伏發(fā)電成本也將在2040年前達(dá)到屆時(shí)的煤電成本。.11“農(nóng)光牧”結(jié)合的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目所在地農(nóng)業(yè)資源豐富,可開(kāi)發(fā)土地多,交通、通訊、電力等基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,良好的自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況為大力發(fā)展農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)提供的資源優(yōu)勢(shì)。XX縣物產(chǎn)資源種類(lèi)繁多,盛產(chǎn)玉米、馬鈴薯、蕎麥等糧食作物,烤煙、蕓豆、蘑芋等經(jīng)濟(jì)作物和蘋(píng)果、黃梨、核桃、板栗等干鮮水果;中藥材有黨參、天麻、黃柏、三七、半夏、杜仲、厚樸等。其中馬鈴薯常年產(chǎn)量在15億公斤以上,品質(zhì)優(yōu)良,為全國(guó)之冠。就畜牧業(yè)而言,全縣擁有成片草場(chǎng)和草山草坡320萬(wàn)畝,各類(lèi)牲畜常年存欄達(dá)萬(wàn)頭(匹、只)以上,出欄萬(wàn)頭(匹、只)以上,已成為我國(guó)南方最大的畜牧業(yè)基地之一。是著名的“馬鈴薯之鄉(xiāng)”、“中藥材之鄉(xiāng)”、“畜牧之鄉(xiāng)”和“南方落葉水果基地”。為了有效利用當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)土地資源,實(shí)現(xiàn)土地資源的空間化、分層化、多梯次高效利用,項(xiàng)目建設(shè)時(shí),光伏陣列最低點(diǎn)的高度建議設(shè)置為~2米,這樣不僅可以利用空余土地種植經(jīng)濟(jì)作物,而且可以實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)養(yǎng)殖。本項(xiàng)目建成后,沒(méi)有廢氣、廢水及固廢排放,項(xiàng)目的建設(shè)不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,同時(shí)又具有較為可觀的節(jié)能減排效益,減輕項(xiàng)目所在地的大氣污染,改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,有利于環(huán)境和資源保護(hù)。項(xiàng)目的建成,不僅可以為當(dāng)?shù)靥峁┚G色清潔能源,降低當(dāng)?shù)禺a(chǎn)值能耗水平,還能充分利用光伏電站的空余土地,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植和畜牧業(yè)養(yǎng)殖,真正實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)養(yǎng)殖,將光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,優(yōu)質(zhì)資源整合利用,推動(dòng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。圖高低支架組件安裝方案對(duì)比圖工程規(guī)模本項(xiàng)目場(chǎng)址位于XX省XX縣境內(nèi),項(xiàng)目總規(guī)劃規(guī)模200MWp,本期為一期,建設(shè)規(guī)模100MWp。選址地點(diǎn)為XX彝族回族苗族自治縣附近區(qū)域,該區(qū)域整體地勢(shì)平緩,坡度適中,距接入點(diǎn)距離較近,有利于電能輸送,綜合條件良好。項(xiàng)目采用加高光伏支架(最低點(diǎn)距離地面~2米),支架下方可以放牧,也可以發(fā)展種植業(yè)。不會(huì)造成森林和生態(tài)環(huán)境的破壞。項(xiàng)目建成后不僅可以為當(dāng)?shù)靥峁┛捎^的稅收,帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí)具有非常好的減排效果,提升綠色GDP比重,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分顯著。工程建設(shè)必要性隨著全球能源危機(jī)的日趨嚴(yán)重和環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),尋求潔凈、便捷的傳統(tǒng)能源的替代品已成為擺在各國(guó)面前刻不容緩的嚴(yán)峻課題。在此大背景下,以太陽(yáng)能作為主要可再生能源的綜合利用,已成為當(dāng)今國(guó)際上最有前途且成長(zhǎng)最快的新興產(chǎn)業(yè)。符合中國(guó)可再生能源發(fā)展規(guī)劃和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向目前國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,“十二五”以來(lái),在經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的拉動(dòng)下,煤炭消費(fèi)約占商品能源消費(fèi)構(gòu)成的75%,已成為大氣污染的主要來(lái)源。由于能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng),環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,尤其是大氣污染狀況愈發(fā)嚴(yán)重,既影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也影響人民生活和健康。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能耗的大幅度增加,能源和環(huán)境對(duì)可持續(xù)發(fā)展的約束將越來(lái)越嚴(yán)重。因此,大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿瓤稍偕茉蠢眉夹g(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施,同時(shí),也是保證我國(guó)能源供應(yīng)安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。隨著《中華人民共和國(guó)可再生能源法》的正式實(shí)施以及《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》、《可再生能源電價(jià)附加收入調(diào)配暫行辦法》、《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》等一系列配套政策出臺(tái),根據(jù)政策規(guī)定,太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)已經(jīng)合法化,并規(guī)定電網(wǎng)必須收購(gòu)太陽(yáng)能電力。從環(huán)境保護(hù)及能源戰(zhàn)略上都具有重大的意義;從遠(yuǎn)期看,太陽(yáng)能光伏發(fā)電將以分散式電源進(jìn)入電力市場(chǎng),并部分取代常規(guī)能源。4.3.2優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)主要以火電為主,而火電每年需耗用大量燃煤,大量CO2、SO2氣體及粉塵等的排放,造成生態(tài)環(huán)境的破壞和嚴(yán)重的環(huán)境污染。光伏發(fā)電無(wú)排放、無(wú)污染,是優(yōu)質(zhì)的替代能源。我國(guó)是世界上為數(shù)不多的幾個(gè)以煤炭為主的能源消費(fèi)國(guó)家,煤炭消費(fèi)的比重雖然這幾年有一定程度的下降,但目前還是超過(guò)了65%,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理。同時(shí)中國(guó)的能源消費(fèi)從整體上講還屬于粗放型能源利用方式,與現(xiàn)代集約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求存在很大的差距。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,包括太陽(yáng)能在內(nèi)的新能源和可再生能源將大力發(fā)展,以逐步改善以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)常規(guī)能源資源更加合理有效地利用,使我國(guó)能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的發(fā)展相互協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)已成為國(guó)家戰(zhàn)略。國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制訂的《1996-2010年新能源和可再生能源發(fā)展綱要》則進(jìn)一步明確,要按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求,加快新能源和可再生能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設(shè)步伐。2011-2015年,我國(guó)將大規(guī)模推廣應(yīng)用新能源和可再生能源技術(shù),使新能源和可再生能源的開(kāi)發(fā)利用量達(dá)到4300萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占我國(guó)當(dāng)時(shí)商品能源消費(fèi)總量的2%。國(guó)家能源法也明確提出“國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源”。因此,積極開(kāi)發(fā)利用可再生能源,替代部分煤電,減輕能源對(duì)外依靠的壓力,對(duì)改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和走能源可持續(xù)發(fā)展的道路是十分必要的。4.3.3可再生能源成為發(fā)展趨勢(shì)能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和提高人民生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ),而能源資源的有限性和開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。無(wú)論從世界還是從中國(guó)來(lái)看,常規(guī)能源都是很有限的,中國(guó)的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平,大約只有世界總儲(chǔ)量的10%。圖4.9給出了世界和中國(guó)主要常規(guī)能源儲(chǔ)量預(yù)測(cè):圖4.12世界和中國(guó)主要常規(guī)能源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)(資料來(lái)源:中國(guó)可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研討論會(huì)論文集)一百年來(lái),全球能源消耗基本趨于穩(wěn)定態(tài)勢(shì),平均每年呈3%指數(shù)增加。盡管許多工業(yè)化國(guó)家能源消耗基本趨于穩(wěn)定,但大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程加快,能耗不斷增加,因此預(yù)計(jì)全球未來(lái)能源消耗態(tài)勢(shì)仍將以3%的速度增長(zhǎng)。能耗平均呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)所帶來(lái)的后果是十分嚴(yán)重:一方面伴隨著化石燃料消耗的增加,大氣中CO2的含量相應(yīng)增加,地球不斷變暖,生態(tài)環(huán)境惡化,自然災(zāi)害及其造成的損失逐年增加,另一方面將愈來(lái)愈快地消耗掉常規(guī)化石能源儲(chǔ)量。有數(shù)據(jù)表明,世界化石燃料耗盡時(shí)間從現(xiàn)在開(kāi)始只有幾十年的時(shí)間。能源的潛在危機(jī)和生態(tài)環(huán)境的惡化迫使世界各國(guó)積極開(kāi)發(fā)可再生能源。在今后的20-30年里,全球的能源結(jié)構(gòu)必然發(fā)生根本性的變化。專(zhuān)家預(yù)測(cè),在下世紀(jì)50年代,新能源與可再生能源在整個(gè)能源構(gòu)成中會(huì)占到50%。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),煤炭占商品能源消費(fèi)的75%,已成為我國(guó)大氣污染的主要來(lái)源。已經(jīng)探明的常規(guī)能源剩余儲(chǔ)量(煤炭、石油、天然氣等)可開(kāi)采年限十分有限,潛在危機(jī)比世界總的形勢(shì)更加嚴(yán)峻,能源工業(yè)面臨的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)發(fā)展的壓力更大,因此開(kāi)發(fā)利用包括太陽(yáng)能在內(nèi)的可再生能源、實(shí)現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有應(yīng)該說(shuō)更加迫切、更加重大的戰(zhàn)略意義。21世紀(jì)將是高新技術(shù)的時(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。新能源技術(shù)將與生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料技術(shù)、空間技術(shù)、海洋技術(shù)等5大技術(shù)一道成為21世紀(jì)的現(xiàn)代高新技術(shù),是21世紀(jì)現(xiàn)代高新技術(shù)的支柱之一。而在新能源技術(shù)中,太陽(yáng)能發(fā)電是發(fā)展最快的,也是各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn)。太陽(yáng)能發(fā)電無(wú)污染、安全、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、資源永不枯竭、不受資源分布地域的限制等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的開(kāi)發(fā)利用潛力,使其自20世紀(jì)80年代以來(lái)得到了迅速發(fā)展,被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的新能源,充分利用太陽(yáng)能有利于保持人與自然和諧相處及能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。根據(jù)半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成的太陽(yáng)能光伏電池即光伏電池,是將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器件。由這種器件封裝成太陽(yáng)能光伏電池組件,再按需要將一塊以上的組件組合成一定功率的太陽(yáng)能光伏電池方陣,經(jīng)與儲(chǔ)能裝置、測(cè)量控制裝置及直流-交流變換裝置等相配套,即構(gòu)成太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電系統(tǒng),也稱(chēng)之為光伏發(fā)電系統(tǒng)。它具有不消耗常規(guī)能源、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件、壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、使用方便、功率大小可任意組合、無(wú)噪聲、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。因此,自1954年第一塊太陽(yáng)能光伏電池問(wèn)世以來(lái),它以日新月異的速度飛速發(fā)展,僅僅經(jīng)過(guò)40多年的時(shí)間,目前已成為空間衛(wèi)星的基本電源和地面無(wú)電、少電地區(qū)及特殊領(lǐng)域的重要電源,并將進(jìn)一步發(fā)展成為21世紀(jì)世界能源舞臺(tái)上的主要成員之一。保護(hù)環(huán)境保護(hù)的力度直接影響到我國(guó)在國(guó)際上的形象和地位。根據(jù)目前我國(guó)的能源結(jié)構(gòu),純煤電的電力系統(tǒng),燃煤產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化硫、氧化氮、煙塵、灰渣等,對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成不利的影響。與其它傳統(tǒng)發(fā)電方式相比,太陽(yáng)能發(fā)電可節(jié)省一定量的發(fā)電用煤。目前我國(guó)二氧化碳排放量已位居世界第二,甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的排放量也居世界前列。為提高我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量,在對(duì)煤電進(jìn)行改造和減排的同時(shí),積極開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能等清潔可再生能源是十分必要的,因?yàn)樘?yáng)能光伏發(fā)電場(chǎng)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何有害物質(zhì),同時(shí)還節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,減少溫室氣體排放。4.3.4推廣太陽(yáng)能利用、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展、帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)由于不合理地過(guò)度使用煤炭、石油、天然氣等石化能源,造成能源儲(chǔ)備日益減少。為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,世界上許多國(guó)家將光伏發(fā)電作為發(fā)展的重點(diǎn),我國(guó)也正在朝這個(gè)方向努力,國(guó)家出臺(tái)了大量的政策來(lái)扶持光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富,有荒漠面積100余萬(wàn)平方公里,主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū),如青海海東地區(qū),如果利用這些荒漠安裝并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)則可以提供非??捎^的電量。這也就意味著我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿Ψ浅>薮?。而?guó)家不斷出臺(tái)的政策、法規(guī)也有效支持了我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)的太陽(yáng)能光伏制造業(yè)在我國(guó)的長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)迅速崛起,其產(chǎn)品大多出口到歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。最近10年以每年平均30%的速度遞增,最近3年更是以每年50%以上的速度高速增長(zhǎng)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域中繼風(fēng)力發(fā)電之后產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快、最大的產(chǎn)業(yè),我國(guó)已經(jīng)是全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)家之一。目前,我國(guó)生產(chǎn)的太陽(yáng)能光伏組件90%以上出口到國(guó)外,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)僅占到小部分。但是,隨著國(guó)內(nèi)光伏電站建設(shè)速度的加快,太陽(yáng)能光伏組件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)僅占有率將很快會(huì)提升。要知道,只要開(kāi)發(fā)1%的荒漠,即可安裝幾十萬(wàn)至上百萬(wàn)兆瓦的光伏電池板。因此,我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿艽蟆?.3.5優(yōu)化經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展新能源的需要2013年,XX工業(yè)投資總量不斷擴(kuò)大,工業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模、質(zhì)量、效益逐步提升。截至2013年底,XX規(guī)模工業(yè)企業(yè)達(dá)85家,完成工業(yè)固投預(yù)計(jì)億元,同比增長(zhǎng)43.38%。圍繞“5個(gè)100工程”項(xiàng)目抓發(fā)展平臺(tái),工業(yè)園區(qū)獲省政府審批規(guī)劃平方公里,已開(kāi)發(fā)平方公里。入駐園區(qū)企業(yè)61家、投產(chǎn)45家。在“3個(gè)15萬(wàn)元”政策的優(yōu)勢(shì)下,微型企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)發(fā)展加快,創(chuàng)建迤那木營(yíng)奇石園、二塘果花返鄉(xiāng)農(nóng)民工創(chuàng)業(yè)園等微型企業(yè)孵化園區(qū)。民營(yíng)經(jīng)濟(jì)增加值達(dá)億元,同比增長(zhǎng)20.9%。2014年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值億元,增長(zhǎng)15%;50萬(wàn)元以上固定資產(chǎn)投資億元,增長(zhǎng)22%;全部工業(yè)增加值億元,增長(zhǎng)16%;完成財(cái)政總收入億元,增長(zhǎng)8.28%;公共財(cái)政預(yù)算收入億元,增長(zhǎng)4.98%;社會(huì)消費(fèi)品零售總額億元,增長(zhǎng)12.8%;金融機(jī)構(gòu)人民幣各項(xiàng)存款和貸款余額分別為億元、億元,增長(zhǎng)16.88%、27.4%;城鎮(zhèn)新增就業(yè)人數(shù)達(dá)8355人,增長(zhǎng)22.8%;農(nóng)民人均純收入6206元,增長(zhǎng)14.7%;城鎮(zhèn)居民人均可支配收入20380元,增長(zhǎng)10.3%。近年來(lái),綠色能源開(kāi)發(fā)迅猛。億元15萬(wàn)千瓦的麻窩山、龍河、高峰(二期)風(fēng)電場(chǎng)已建設(shè)完工;投資39億元的象鼻嶺水電站、格鬧河水電站完成投資億元;風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能為主的綠色能源已形成47萬(wàn)千瓦的發(fā)電能力,在建68萬(wàn)千瓦。XX縣政府積極倡導(dǎo)開(kāi)發(fā)新能源,開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、增加潔凈能、促進(jìn)西南地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)都有重要意義。另外,與之配套的太陽(yáng)能光伏電池制造業(yè)市場(chǎng)前景看好,發(fā)展?jié)摿薮?。XX省XX縣農(nóng)光牧互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)為上述當(dāng)?shù)睾哪墚a(chǎn)業(yè)提供清潔能源,樹(shù)立了清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的新型工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的優(yōu)良品牌。4.3.6改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要治理污染、保護(hù)環(huán)境、緩解生態(tài)壓力,是能源發(fā)展的重要前提。在新的形勢(shì)下,能源開(kāi)發(fā)還應(yīng)考慮有效應(yīng)對(duì)全球氣候變化的挑戰(zhàn)。解決好能源利用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題,需要從提高清潔能源比重、實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好的能源開(kāi)發(fā),盡可能減少能源生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程的污染排放和生態(tài)破壞,兼顧能源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)。太陽(yáng)能是清潔的、可再生的能源,開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能符合國(guó)家環(huán)保、節(jié)能政策。太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,營(yíng)造出山川秀美的旅游勝地。我國(guó)能源消費(fèi)占世界的10%以上,同時(shí)我國(guó)一次能源消費(fèi)中煤占到70%左右,比世界平均水平高出40多個(gè)百分點(diǎn)。燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量的70%~80%,二氧化硫排放形成的酸雨面積已占國(guó)土面積的1/3。環(huán)境質(zhì)量的總體水平還在不斷惡化,世界十大污染城市我國(guó)一直占多數(shù)。環(huán)境污染給我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康帶來(lái)了嚴(yán)重影響。世界銀行估計(jì)2020年中國(guó)由于空氣污染造成的環(huán)境和健康損失將達(dá)到GDP總量的13%。光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)(例如燃煤發(fā)電)帶來(lái)的污染物排放和安全問(wèn)題,沒(méi)有廢氣或噪音污染,沒(méi)有二氧化硫、氮氧化物排放及二氧化碳排放。系統(tǒng)報(bào)廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問(wèn)題。太陽(yáng)能是清潔的、可再生的能源,開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能符合國(guó)家環(huán)保、節(jié)能政策。四川西部地區(qū)具有豐富的太陽(yáng)能資源,非常適合于建設(shè)大規(guī)模高壓并網(wǎng)光伏電站。國(guó)內(nèi)很多學(xué)者建議未來(lái)在新疆、青海、西藏、寧夏、甘肅、四川西部等高原及荒漠化地區(qū)建設(shè)龐大的高壓并網(wǎng)光伏電站,用以應(yīng)對(duì)能源危機(jī)。大規(guī)模光伏電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,營(yíng)造出山川秀美的旅游勝地。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后年均發(fā)電量為11400萬(wàn)千瓦時(shí),與火電相比,同發(fā)電量可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤萬(wàn)噸,每年可減少各種大氣污染物的排放數(shù)據(jù)約為:二氧化硫3420噸、二氧化碳萬(wàn)噸、氮氧化物1710噸、煙塵萬(wàn)噸。可見(jiàn)本項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)、減少大氣污染具有相當(dāng)大的積極作用,并有明顯的節(jié)能、環(huán)境和社會(huì)效益。可達(dá)到充分利用可再生能源、節(jié)約不可再生的化石資源等目的。本項(xiàng)目的投產(chǎn)將大大減少對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)還可節(jié)約大量的淡水資源,對(duì)于改善大氣環(huán)境有極為積極的作用?,F(xiàn)階段應(yīng)用光伏電站具有良好的經(jīng)濟(jì)效益2013年8月份,國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)的《關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》,明確對(duì)對(duì)于分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,實(shí)行按照發(fā)電量進(jìn)行電價(jià)補(bǔ)貼的政策,電價(jià)價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)元。項(xiàng)目實(shí)施符合國(guó)家規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)準(zhǔn)入1、項(xiàng)目符合國(guó)家“十二五”規(guī)劃的要求中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》指出:“大力發(fā)展可再生能源,積極開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、地?zé)崮芎秃Q竽堋!北卷?xiàng)目采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行屋頂?shù)墓怆娨惑w化并網(wǎng)應(yīng)用,項(xiàng)目建成后對(duì)我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)有極大的促進(jìn)作用,符合國(guó)家“十二五”規(guī)劃。2、項(xiàng)目符合《可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃》的要求《可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃》中指出“充分利用水電、沼氣、太陽(yáng)能熱利用和地?zé)崮艿燃夹g(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性好的可再生能源,加快推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,逐步提高優(yōu)質(zhì)清潔可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例,力爭(zhēng)到2020年使可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的15%左右左右”;“為促進(jìn)我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,做好太陽(yáng)能技術(shù)的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備,建設(shè)若干個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電示范電站和太陽(yáng)能熱發(fā)電示范電站。本項(xiàng)目擬利用265Wp高效率太陽(yáng)能電池組件,利用XX35kV變電站或XX縣220kV變電站實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。建成后對(duì)XX省乃至全國(guó)的“農(nóng)光牧互補(bǔ)”光伏發(fā)電工程有較好的示范作用,同時(shí)對(duì)加快可再生能源結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí),有著積極的意義。第五章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算第五章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及發(fā)電量計(jì)算光伏組件選型目前常用的太陽(yáng)能電池有:?jiǎn)尉Ч?、多晶硅太?yáng)能電池;薄膜非晶硅太陽(yáng)能電池等,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果來(lái)看:1)薄膜非晶硅電池價(jià)格較低,弱光相應(yīng)較好,高溫性能出色,且能源回收期較短,并且在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于環(huán)境的污染比較少。2)而單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池,在轉(zhuǎn)換率方面具備較大的優(yōu)勢(shì),但是其價(jià)格較高并且在生產(chǎn)過(guò)程中本身對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。3)無(wú)論是晶硅電池還是非晶硅電池,都具備維護(hù)簡(jiǎn)單,經(jīng)久耐用的特點(diǎn)。光伏發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)將大量的同規(guī)格、同特性的太陽(yáng)能電池組件,經(jīng)過(guò)若干電池組件串聯(lián)成一串以達(dá)到逆變器額定輸入電壓,再將這樣的若干串電池板并聯(lián)達(dá)到系統(tǒng)預(yù)定的額定功率。這些設(shè)備數(shù)量眾多,為了避免它們之間的相互遮擋,須按一定的間距進(jìn)行布置,構(gòu)成一個(gè)方陣,這個(gè)方陣稱(chēng)之為光伏發(fā)電方陣。其中由同規(guī)格、同特性的若干太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)構(gòu)成的一個(gè)回路是一個(gè)基本陣列單元。每個(gè)光伏發(fā)電方陣包括預(yù)定功率的電池組件、逆變器和升壓配電室等組成。若干個(gè)光伏發(fā)電方陣通過(guò)電氣系統(tǒng)的連接共同組成一座光伏電站。選擇合適的太陽(yáng)能電池組件對(duì)于整個(gè)電站的投資、運(yùn)營(yíng)、效益都有較大的關(guān)系。當(dāng)今太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用最廣泛的是太陽(yáng)電池。1941年出現(xiàn)有關(guān)硅太陽(yáng)電池報(bào)道,1954年研制成效率達(dá)6%的單晶硅太陽(yáng)電池,1958年太陽(yáng)電池應(yīng)用于衛(wèi)星供電。在70年代以前,由于太陽(yáng)電池效率低,售價(jià)昂貴,主要應(yīng)用在空間。70年代以后,對(duì)太陽(yáng)電池材料、結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了廣泛研究,在提高效率和降低成本方面取得較大進(jìn)展,地面應(yīng)用規(guī)模逐漸擴(kuò)大,但從大規(guī)模利用太陽(yáng)能而言,與常規(guī)發(fā)電相比,成本仍然很高。世界光伏組件在過(guò)去15年平均年增長(zhǎng)率約15%。90年代后期,發(fā)展更加迅速,最近3年平均年增長(zhǎng)率超過(guò)30%。在產(chǎn)業(yè)方面,各國(guó)一直通過(guò)擴(kuò)大規(guī)模、提高自動(dòng)化程度、改進(jìn)技術(shù)水平、開(kāi)拓市場(chǎng)等措施降低成本,并取得了巨大進(jìn)展。商品化電池組件效率從10%~13%提高到12%~16%。國(guó)內(nèi)整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)模逐年擴(kuò)大,2007年中國(guó)光伏電池產(chǎn)量達(dá)到1180MW,首次超越歐洲和日本,成為世界上最大的太陽(yáng)能電池制造基地,截止2010年底時(shí)光伏電池產(chǎn)量超過(guò)8GW,雄居世界首位。目前,世界上太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室效率最高水平為:?jiǎn)尉Ч桦姵?4%(4cm2),多晶硅電池18.6%(4cm2),InGaP/GaAs雙結(jié)電池30.28%(AM1),非晶硅電池14.5%(初始)、12.8%(穩(wěn)定),碲化鎘電池15.8%,硅帶電池14.6%,二氧化鈦有機(jī)納米電池10.96%。我國(guó)于1958年開(kāi)始太陽(yáng)電池的研究,40多年來(lái)取得不少成果。目前,我國(guó)太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室效率最高水平為:?jiǎn)尉Ч桦姵?0.4%(2cm×2cm),多晶硅電池14.5%(2cm×2cm)、12%(10cm×10cm),GaAs電池20.1%(lcm×cm),GaAs/Ge電池19.5%(AM0),CulnSe電池9%(lcm×1cm),多晶硅薄膜電池13.6%(lcm×1cm,非活性硅襯底),非晶硅電池8.6%(10cm×10cm)、7.9%(20cm×20cm)、%(30cm×30cm),二氧化鈦納米有機(jī)電池10%(1cm×1cm)。1)晶體硅光伏電池晶體硅仍是當(dāng)前太陽(yáng)能光伏電池的主流。單晶硅電池是最早出現(xiàn),工藝最為成熟的太陽(yáng)能光伏電池,也是大規(guī)模生產(chǎn)的硅基太陽(yáng)能電池中,效率最高。單晶硅電池是將硅單晶進(jìn)行切割、打磨制成單晶硅片,在單晶硅片上經(jīng)過(guò)印刷電極、封裝等流程制成的,現(xiàn)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中成熟的拉制單晶、切割打磨,以及印刷刻版、封裝等技術(shù)都可以在單晶硅電池生產(chǎn)中直接應(yīng)用。大規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅電池效率可以達(dá)到13-20%。由于采用了切割、打磨等工藝,會(huì)造成大量硅原料的損失;受硅單晶棒形狀的限制,單晶硅電池必須做成圓形,對(duì)光伏組件的布置也有一定的影響。多晶硅電池的生產(chǎn)主要有兩種方法,一種是通過(guò)澆鑄、定向凝固的方法,制成多晶硅的晶錠,再經(jīng)過(guò)切割、打磨等工藝制成多晶硅片,進(jìn)一步印刷電極、封裝,制成電池。澆鑄方法制造多晶硅片不需要經(jīng)過(guò)單晶拉制工藝,消耗能源較單晶硅電池少,并且形狀不受限制,可以做成方便光伏組件布置的方形;除不需要單晶拉制工藝外,制造單晶硅電池的成熟工藝都可以在多晶硅電池的制造中得到應(yīng)用。另一種方法是在單晶硅襯底上采用化學(xué)氣相沉積(CVD)等工藝形成無(wú)序分布的非晶態(tài)硅膜,然后通過(guò)退火形成較大晶粒,以提高發(fā)電效率。多晶硅電池的效率能夠達(dá)到10-18%,略低于單晶硅電池的水平。和單晶硅電池相比,多晶硅電池雖然效率有所降低,但是節(jié)約能源,節(jié)省硅原料,達(dá)到工藝成本和效率的平衡。晶體硅電池片如圖所示:?jiǎn)尉Ч韫杵嗑Ч韫杵瑑煞N電池組件的外形結(jié)構(gòu)如圖所示。(左為單晶硅組件,右為多晶硅組件)2)非晶硅電池和薄膜光伏電池非晶硅電池是在不同襯底上附著非晶態(tài)硅晶粒制成的,工藝簡(jiǎn)單,硅原料消耗少,襯底廉價(jià),并且可以方便的制成薄膜,并且具有弱光性好,受高溫影響小的特性。自上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)明以來(lái),非晶硅太陽(yáng)能電池,特別是非晶硅薄膜電池經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展的高潮。80年代,非晶硅薄膜電池的市場(chǎng)占有率一度高達(dá)20%,但受限于較低的效率,非晶硅薄膜電池的市場(chǎng)份額逐步被晶體硅電池取代,目前約為12%。非晶薄膜太陽(yáng)能電池組件非硅薄膜太陽(yáng)電池是在廉價(jià)的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上附上非常薄的感光材料制成,比用料較多的晶體硅技術(shù)造價(jià)更低,其價(jià)格優(yōu)勢(shì)可抵消低效率的問(wèn)題。3)數(shù)倍聚光太陽(yáng)能電池?cái)?shù)倍聚光太陽(yáng)能電池片本身與其它常規(guī)平板光伏電池并無(wú)本質(zhì)區(qū)別,它是利用反射或折射聚光原理將太陽(yáng)光會(huì)聚后,以高倍光強(qiáng)照射在光伏電池板上達(dá)到提高光伏電池的發(fā)電功率。國(guó)外已經(jīng)有過(guò)一些工業(yè)化嘗試。比如利用菲涅爾透鏡實(shí)現(xiàn)3~7倍的聚光,但由于透射聚光的光強(qiáng)均勻性較差、且特制透鏡成本降低的速度趕不上高反射率的平面鏡,國(guó)外開(kāi)始嘗試通過(guò)反射實(shí)現(xiàn)聚光,比如德國(guó)ZSW公司發(fā)明了V型聚光器實(shí)現(xiàn)了2倍聚光,美國(guó)的Falbel發(fā)明了四面體的聚光器實(shí)現(xiàn)了倍聚光。盡管實(shí)現(xiàn)2倍聚光也可以節(jié)省50%的光伏電池,但是相對(duì)于聚光器所增加的成本,總體的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。聚光太陽(yáng)能電池組件目前國(guó)內(nèi)聚光太陽(yáng)能電池研究尚處于示范運(yùn)行階段,聚光裝置采用有多種形式,有:高聚光鏡面菲涅爾透鏡、槽面聚光器、八面體聚光器等。由于聚光裝置需要配套復(fù)雜的機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施,且產(chǎn)品尚處于開(kāi)發(fā)研究期,其實(shí)際的使用性能及使用效果尚難確定。根據(jù)國(guó)外的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),盡管實(shí)現(xiàn)多倍聚光可以節(jié)省光伏電池,但是隨著電池價(jià)格的不斷下降,相對(duì)于聚光器所增加的成本,總體的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。在單晶硅、多晶硅、非晶薄膜電池這三種電池中,單晶硅的生產(chǎn)工藝最為成熟,在早期一直占據(jù)最大的市場(chǎng)份額。但由于其生產(chǎn)過(guò)程耗能較為嚴(yán)重,產(chǎn)能被逐漸削減。到2006年時(shí),多晶硅已經(jīng)超過(guò)單晶硅占據(jù)最大的市場(chǎng)份額。5.2幾種太陽(yáng)電池組件的性能比較對(duì)單晶硅、多晶硅、非晶硅和多倍聚光這四種電池類(lèi)型就轉(zhuǎn)換效率、制造能耗、安裝、成本等方面進(jìn)行了比較如下表太陽(yáng)能電池技術(shù)性能比較表。序號(hào)比較項(xiàng)目多晶硅單晶硅非晶硅薄膜數(shù)倍聚光1技術(shù)成熟性目前常用的是鑄錠多晶硅技術(shù),70年代末研制成功商業(yè)化單晶硅電池經(jīng)50多年的發(fā)展,技術(shù)已達(dá)成熟階段70年代末研制成功,經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,技術(shù)日趨成熟發(fā)展起步較晚,技術(shù)成熟性相對(duì)不高2光電轉(zhuǎn)換效率商業(yè)用電池片一般12%~16%商業(yè)用電池片一般13%~18%商業(yè)用電池一般5%~9%能實(shí)現(xiàn)2倍以上聚光3價(jià)格材料制造簡(jiǎn)便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本比單晶硅低材料價(jià)格及繁瑣的電池制造工藝,使單晶硅成本價(jià)格居高不下生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,使用原材料少,總的生產(chǎn)成本較低需要配套復(fù)雜的機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施等,未實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),總的生產(chǎn)成本較高4對(duì)光照、溫度等外部環(huán)境適應(yīng)性輸出功率與光照強(qiáng)度成正比,在高溫條件下效率發(fā)揮不充分同多晶硅電池弱光響應(yīng)好。高溫性能好,受溫度的影響比晶體硅太陽(yáng)能電池要小為保證聚光倍數(shù),對(duì)光照追蹤精度要求高,聚光后組件溫升大,影響輸出效率和使用壽命。5組建運(yùn)行維護(hù)組件故障率極低,自身免維護(hù)同多晶硅電池柔性組件表面較易積灰,清理困難。機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施需要定期維護(hù)故障率大6組件使用壽命經(jīng)實(shí)踐證明壽命期長(zhǎng),可保證25年使用期同多晶硅電池衰減較快,使用壽命只有10-15年機(jī)械跟蹤設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻等設(shè)施使用期限較難保證7外觀不規(guī)則深藍(lán)色,可作表面弱光著色處理黑色、藍(lán)黑色深藍(lán)色表面為菲涅爾透鏡8安裝方式利用支架將組件傾斜或平鋪于地面建筑屋頂或開(kāi)闊場(chǎng)地,安裝簡(jiǎn)單,布置緊湊,節(jié)約場(chǎng)地同多晶硅電池柔性組件重量輕,對(duì)屋頂強(qiáng)度要求低,可附著于屋頂表面,剛性組件安裝方式同晶硅組件帶機(jī)械跟蹤設(shè)備,對(duì)基礎(chǔ)抗風(fēng)強(qiáng)度要求高,陰影面大,占用場(chǎng)地大9國(guó)內(nèi)自動(dòng)化生產(chǎn)情況產(chǎn)業(yè)鏈完整,生產(chǎn)規(guī)模大、技術(shù)先進(jìn)同多晶硅電池2007年底2008年初國(guó)內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn)線建設(shè),起步晚,產(chǎn)能沒(méi)有完全釋放尚處于研究論證階段,使用較少幾種常用的太陽(yáng)能電池技術(shù)性能比較見(jiàn)上表。從比較結(jié)果可以看出:(1)晶體硅光伏組件技術(shù)成熟,且產(chǎn)品性能穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng)。(2)商業(yè)用化使用的光伏組件中,單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高,多晶硅其次,但兩者相差不大。(3)晶體硅電池組件故障率極低,運(yùn)行維護(hù)最為簡(jiǎn)單。(4)在開(kāi)闊場(chǎng)地上使用晶體硅光伏組件安裝簡(jiǎn)單方便,布置緊湊,可節(jié)約場(chǎng)地。(5)盡管非晶硅薄膜電池在價(jià)格、弱光響應(yīng),高溫性能等方面具有一定的優(yōu)勢(shì),但是使
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