目录
一、项目信息 ................................................................................................................................... 3
1.1基本信息 ............................................................................................................................ 3 1.2财政信息 ............................................................................................................................ 3 二、项目概况 ................................................................................................................................... 3
2.1 概况 ................................................................................................................. 3 2.2开封的光照资源 ................................................................................................................ 4 2.3并网系统工作原理 ............................................................................................................ 5 三、项目方案设计 ........................................................................................................................... 6
3.1设计依据 ............................................................................................................................ 6 3.2太阳能方阵设计 ................................................................................................................ 8 3.3相关材料选择 .................................................................................................................... 9
3.3.1太阳能电池板 .......................................................................................................... 9 3.3.2逆变器 .................................................................................................................... 11 3.3.3汇流箱 .................................................................................................................... 14 3.3.4直流配电柜 ............................................................................................................ 16 3.3.5交流配电柜 ............................................................................................................ 17 3.3.6监控系统 ................................................................................................................ 18 3.3.7环境监测装置 ........................................................................................................ 19
四、发电量计算 ............................................................................................................................. 20 五、报价单及配置 ......................................................................................................................... 21 六、财务评价和社会效益分析 ..................................................................................................... 23
6.1概述 .................................................................................................................................. 23 6.2项目总投资 ...................................................................................................................... 23
6.2.1折旧费 .................................................................................................................. 23 6.2.2维修费 .................................................................................................................. 23 6.2.3保险费 .................................................................................................................. 23 6.3发电收入 .......................................................................................................................... 23 6.4CDM碳减排收益 ................................................................................................................ 24 6.5盈利能力分析 .................................................................................................................. 27
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一、项目信息
1.1基本信息
项 目 地: 厂房面积：1万平米 厂房结构：钢筋骨架
日消耗电量：早8:00-下午18:00,6000KWH 当地白天工业电价：0.7 RMB/KWH
1.2财政信息
本项目为光伏屋顶项目，设计定位为一般结合型项目，根据河南省当地政策和国家政策目前此项目可能面对的是2个补助(参考)。
1.申报 省“ ”项目，今年由省财政厅补助4元/W,县财政厅补助2元/W，即可得到6元/W补助。
2.申报光电建筑根据今年‘财办建【2011】187’文件一般结合型可得5.5元/W补助。
二、项目概况
2.1 概况
开封界于东经113°51′51″—115°15′42″，北纬34°11′43″—35°11′43″。海拔69米至78米。东临商丘市，西连省会郑
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州市，南接许昌市、周口市，北靠黄河，与中原油田隔河相望。总面积6444平方公里，其中市区面积362平方公里。南北宽约92公里，东西长约126公里。
年均温为 13～15℃，10℃以上活动积温为4200～4900℃，无霜期190～230天,开封气候属于暖温带大陆性季风气候年降水量大约670毫米,4～10月降水量占全年的80～90％。主要自然灾害有旱、涝、风、雹、低温、霜冻和干热风等，尤以干旱、雨涝和干热风的危害最大。
2.2开封的光照资源
由ANAS官方提供开封地区各月气象资料见图2-1
图2-1 开封地区太阳能辐射数据
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根据太阳能辐射数据及通过太阳能光伏方阵设计软件，太阳能方阵倾角在19 °~31°之间时可以得到最佳的太阳能辐射，考虑太阳能方阵基础建筑特点，选择太阳能方阵倾角为4°（紧贴建筑物表面）。
2.3并网系统工作原理
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、逆变器、支架、直交流配电柜及计量等相关附件构成。其工作原理是太阳能电池方阵在光照的条件下产生直流电，直流电通过逆变器转换为交流电后并入低压或高压电网。太阳能光伏设备属于发电设备，和火力发电、水力发电、风力发电等同样通过电力法来规范。并网型系统可分成逆潮流系统和非逆潮流系统两类，如果太阳能产生剩余电力，逆潮流系统采用由电力公司购买剩余电力的制度；非逆潮流系统由于区域电力需求远远大于 太阳能系统输出电力，太阳能光伏电力全部在低压配电范围内消耗。各部分作用如下：
1. 太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部件，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能；
2. 并网逆变器，太阳能系统的关键组成部件，其作用是通过并网孤岛保护、最大功率跟踪（MPPT）等功能将直流电逆变成我们生活用电的部件；
3. 其它附件，主要包括控制检测系统、防雷接地保护、电缆及支架等。系统工作原理图如图2-2。
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图2-2 太阳能并网光伏系统原理图
三、项目方案设计
3.1设计依据
《晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量》GB/T18210-2000《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》GB/T 9535-1998
《光伏器件 第三部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辅照度数据》GB/T6495.3-1996
《光伏器件 第一部分：光伏电流-电压特性的测量》GB/T6495.1-1996
《太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》CECS85-96 《陆地用太阳电池组件总规范》GB/T14007-92
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《低压成套开关设备基本试验方法》GB9466-88 《低压成套开关设备》GB7251
《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-1993 《火电施工质量检验及评定标准（电气篇）》
《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》（GBJ147-90） 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》（GBJ148-90）
《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》（GBJ149-90） 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GBJ50150-91） 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GBJ50168-92） 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GBJ50169-92） 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》（GBJ50171-92）
《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》（GBJ50254-96） 《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》（GBJ50256-96）
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB503030-2002） 《电力建设消除施工质量通病守则》（DJ-ZT-11）
《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》DL.5009.1-1992 根据项目实际情况结合晶硅太阳能组件的特点，项目选择240W多晶硅电池组件，通过结构型材与金属屋面紧密联结。建议安装排布如图3-1。
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针对本系统太阳能安装位置特点，项目共安装太阳能光电组件4320块，太阳能组件和建筑紧密结合，不会影响建筑特点。
图3-1 1.08MW屋顶并网组件排布
3.2太阳能方阵设计
一个太阳能光伏方阵，由太阳能电池组件经过串并联组成。将组件串联得到并网逆变器的所要求的电压，再将串联组件并联达到逆变器的功率要求。本系统选择2台SG500K3型集中型并网逆变器，由并网逆变器的技术参数知其最高输入电压783.3，输入电压范围为470～900V，而组件的开路电压为37.3V，峰值功率电压为29.4V。串连太阳能电池组件数为S，最多为SMAX，最少为SMIN则有：
根据组件电压温度系数-0.35%得出一般情况下组件工作最低电压为
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26.83V，开路最高电压40.56V。 500KW光伏并网逆变器组串数范围：
SMIN＝UDCMAX/V oc=470/26.83≈17.51 SMAX＝UDCMAX/V oc=900/40.56≈22.19
这里选取S＝20块。
并联组数的确定： 逆变器允许最大输入电流1200A，最大并联组数=1200/8.17=146.88，这里根据项目能够安装的能力及考虑并网逆变器最大功率点拟合的选择。选择并联组数108组，108×5000=540kW因项目安装角度较小，满足要求。
3.3相关材料选择
3.3.1太阳能电池板
太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，其各项参数指标的优劣直接影响着整个光伏发电系统的发电性能。表征太阳能电池板性能的各项参数为：标准测试条件下板峰值功率、最佳工作电流、最佳工作电压、短路电流、开路电压、最大系统电压、板效率、短路电流温度系数、开路电压温度系数、峰值功率温度系数、输出功率公差等。
指 标 峰值功率 开路电压(Voc) 短路电流(Isc) 工作电压(Vmppt) 工作电流(Imppt) 9
表3-1 组件参数 单 位 Wp V A V A 数 据 250 37.3 8.65 29.4 8.5 -
尺寸 安装尺寸 重量 功率温度系数 电压温度系数 电流温度系数 10年功率衰降 25年功率衰降 组件效率 通过的认证及测试 满足的标准及规程规范 mm mm kg %/゜C %/゜C %/゜C % % % 1640×992×50 21.5±1 -0.45 -0.35 0.05 <10 <20 TUV Rheinland Certificate IEC61646 IEC61730
图 3-2 电池板尺寸图
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3.3.2逆变器
在光伏并网系统，并网逆变器是核心部分，目前并网型逆变器的研究主要集中于DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大工作点；DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。由于DC-DC变换环节和DC-AC逆变环节具有独立的控制目标和手段，因此系统的控制环节比较容易设计和实现，具体见表3-2和表3-3。
直流侧安装断路器；
直流侧与交流侧安装过压保护装置；
通过内部安装的数据采集控制板，进行电站监测和数据评估； 内置电网保护装置，具有防孤岛保护单元（MSD）； 温度范围宽：-20℃～+55℃；
采用采用多种通讯和显示方案，如电力载波通讯方案、无线通讯、数据电缆（RS232、RS485）或显示屏进行检测和通讯。
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表3-2 逆变器SG500K3基本参数
隔离方式 允许最大电池方阵功率 最大输入电流 启动电压 额定交流输出功率 电网额定电压 最大效率 显示方式 功率因数 通讯接口 低频隔离变器 565KW 1200A 470VDC 500KW 400VAC 97.30% 额定功率 最大输入电压 500KW 900VDC 16 450～820VDC 550KVA 50/60（Hz） 96.70% <3% 99% 自动调整运行峰值 IP20(室内) 强制风冷 0～95%（无冷凝） 6000m，>3000m需降额 输入连接端数 MPPT范围 最大输出功率 额定电网频率 欧洲效率 额定功率下总谐波LCD显示（触摸） 电流 ≥0.99（额定功MPPT精度 率） RS485;RS232 过载运行 防护等级 冷却方式 使用环境湿度 设备夜间自消耗电能 <1000（W） 排风需求 7884m3/h —25℃～55℃使用环境温度 （>50℃降额） 2800×2180×参考尺寸（深×宽×850+1800×2180高） ×1200mm 参考重量 3300（Kg） 海拔高度
图3-3 SG500K3光伏并网逆变器外观图
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图3-4 SG500K3光伏并网逆变器电气原理图
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3.3.3汇流箱
汇流箱能使多个太阳能电池组串的连接井然有序，维护、检查时将线路分离使操作更加容易进行，而当太阳能电池阵列发生故障时可以将停电的范围控制在较小的范围内，因此汇流箱安装在比较容易维护、检查的地方。汇流箱内部有直流输出开关、避雷元件、防反冲元件等。太阳能电池阵列侧开关是为了在太阳能阵列的维护、检查时，或者在部分太阳能电池组件发生异常时，从回路把异常的组件切断而设置的。主开关安装在太阳能电池阵列的输出汇总端到逆变器间的回路中。开关的电流和电压应该满足要求。
本项目单块组件最大工作电流为8.5A，总216路分别进入18台汇流箱，汇流箱单路熔断器需>15A。选用10/16进1出单路电流15A的汇流箱。
表3-3 光伏阵列防雷汇流箱参数
直流输入路数 直流输出路数 直流输入的正负极线径 地线线径 每路直流输入的保险丝 防护等级 重量（大约） 体积（宽×高×深） 16路 1路正极，1路负极 4mm2 16mm2 15A IP65 27KG 670mm×600mm×210mm 14
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1.16路输入每路电池串列的正极都配有光伏专用中压直流熔丝。 2.装有直流熔断器和断路器共两级安全保护装置。 3.防护等级达IP65，满足室外安装的 使用要求。 4.安装维护简单、方便，使用寿命长。 5.每路接入电池串列的开路电压值可达1000V。 6.进行保护，其耐压值为DC1000V。 图3-5 汇流箱外观图 图3-6 汇流箱原理图 15
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3.3.4直流配电柜
直流配电柜在光伏发电系统中应用比较广泛，是把多个光伏汇流箱的输出回路合并成一路输出，然后将电能输出至光伏逆变器。
1）直流防雷配电柜按照配电单元设计；
2）直流防雷配电柜内置进线开关与汇流箱连接，输出开关接至逆变器；
3）直流输入回路都配有可分断的直流断路器和防反二极管，断路器选用ABB品牌；
4）直流输出回路配置光伏专用防雷器，菲尼克斯品牌； 5）直流输出回路配置1000V 直流电压显示表；
此项目将整个电站分为2个500KW单元，每个单元分别是3台、6台汇流箱，所以选用4进1出250KW和5进一出250KW两种规格直流配电柜。
图3-7 直流配电柜原理图
图3-8 直流配电柜外观图
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3.3.5交流配电柜
交流配电柜主要是通过配电给逆变器提供并网接口，柜内含网侧断路器、防雷器，配置电能计量表、逆变器并网接口及交流电压、电流表等装置。
1）交流防雷配电柜按照配电单元设计；
2）交流输入回路都配有可分断的直流断路器，断路器选用ABB品牌；
3）交流输出回路配置光伏专用防雷器，菲尼克斯品牌； 4）交流输出回路配置1000V交流电压显示表；
本项目交流配电柜上一级由2台并网逆变器组成，所以选择一台2进一出总容量1 MW交流配电柜。
图3-9 交流配电柜原理图
图3-10 交流配电柜外观图
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3.3.6监控系统
采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，配置光伏并网系统多机版监控软件，采用RS485通讯方式，连续每天24小时不间断对光伏屋顶关键部件的运行状态和数据进行监测。
包括远程数据监控器、监控主机、监控软件和显示设备。本系统采用高性能工业控制PC机作为系统的监控主机，监控主机的照片和系统特点如下：
(1) 监控装置可每隔5分钟存储一次屋顶关键部件的运行数据，可连续存储20年以上的运行数据和所有的故障纪录。
(2) 监控主机同时提供对外的数据接口，即用户可以通过网络方式，异地实时查看光伏屋顶系统的实时运行数据以及历史数据和故障数据。
(3) 显示单元可采用大液晶电视，具有非常好的展示效果。
图3-11 监控软件界面
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3.3.7环境监测装置
本系统配置1套环境监测仪，型号为PC-4，用来监测现场的环境情况：该装置由风速传感器、风向传感器、日照辐射表、测温探头、控制盒组成，可测量环境温度、风速、风向和辐射强度等参量，其RS485通讯接口可接入环境数据采集器，环境数据采集器通过485通讯方式接入远程数据监控器，即可通过监控装置实时记录、监测环境数据。
图3-12 环境监测仪
图3-13 环境监测仪软件界面
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四、发电量计算
电站发电量关系到客户的最终投资回报，根据以往公司所做项目的实际经验得出本项目建成运行之后最可能的发电情况计算表4-1。
月份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 表4-1发电量统计表 天数（天） 日照时数（h） 发电量（KWH） 备注 31 2.52 84369.6 采用2台500KW（效率28 3.06 92534.4 96.7%）并网逆变器。 31 3.72 124545.6 30 4.55 147420 31 5.23 175100.4 30 5.37 173988 31 4.79 160369.2 31 4.53 151664.4 30 3.83 124092 31 3.33 111488.4 30 2.63 85212 31 2.34 78343.2 月平均发电量150000100000月平均…500000123456789101112 此数据结合NASA气象数据，通过国内知名专家杨金换教授的理论模型，在不同倾角下的不同辐射量，同时结合公司实际项目情况一般电站的实际发电效率所得结果。
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五、报价单及配置
表5-1 报价详细表 序号 一 1 2 3 4 5 6 7 8 二 1 2 3 4 5 三 1 2 四 1 2 运费=（一）*（1.5%） 运费 元 97215 9.722 9.722 项目名称 电气设备材料费 250Wp多晶硅组件 并网光伏逆变器(500KW) 汇流箱 直流配电柜 交流配电柜 防逆流配电柜 光伏监测系统（含数据采集器、传感器、电脑及软件等） 电缆 块 台 台 台 台 台 套 米 4320 2 20 3 1 1 1 20000.00 1050.00 380000.00 8000.00 180000.00 200000.00 250000.00 35000.00 453.60 76.00 16.00 36.00 20.00 25.00 3.50 18.00 648.1 单位 工程量 单价(元) 合价(万元) 此项合计 安装及材料费 人工费 支架 屋顶加固 机械费 m2 MW m2 m2 8800 1.26 8800 8800 100元/m2 1元/W 200元/m2 10元/m2 88.00 126.00 176.00 8.80 398.80 此项合计 综合管理费=（二）*（3%） 综合管理费 元 此项合计 11964 11.964 11.964 此项合计 21
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五 1 2 3 六 1 税金 税金（一）*（17%） 税金（二+三+四）*（3.25%） 元 元 此项合计 合计=（一+二+三+四+五） 合计 1192.432 1126896 136660 110.18 13.666 123.846
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六、财务评价和社会效益分析
6.1概述
有限公司光伏屋顶装机容量1.08MW，年均上网电量109.82万千瓦时（第一年发电量120.73 万千瓦时，以后各年发电量逐年递减），财务评价计算期25年。本报告参照《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）、《投资项目可行性研究指南》及现行的有关财税政策，对该并网光伏发电工程进行财务评价。
6.2项目总投资
6.2.1折旧费
年折旧费=固定资产价值×综合折旧率，综合折旧率为4% 6.2.2维修费
维修费用包括大修提存费及中小修理费用。
维修费=固定资产价值（不包括建设期利息）×维修费费率 本项目计算期为25年，根据本光伏电站拟选设备的运行情况，维修费从正常运行后开始计取，费率为0.5%，在此费率基础上梯型取费，每5年以0.08%增加。 6.2.3保险费
保险费是指项目运营期间应投保的财产一切险、机器损坏险、公众责任险和其它保险，保险费率按固定资产价值的0.25%估算。
6.3发电收入
（1）年用电电量
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根据技术方案，运营期内光伏发电项目年用电电量逐年衰减，第一年用电电量为1207.3万kW·h，此后年用电电量逐年递减，以此计算的平均每年发电量为1098.2万kW·h。
（2）年发电使用收入
年发电销售收入=年发电量×电价（纺织厂电价）
根据相关协议，本项目工业电价为0.7元/kW·h，自发自用且可确保开封纺织有限公司完全利用。则年均发电节省为99.568万元，逐年用电节省情况详见图6-1。
图6-1 年现金流图
6.4CDM碳减排收益
根据国家发改委2009年7月2日发布的《关于公布2009年中国区域电网基准线排放因子的公告》得出以下公式：
太阳能类项目的减排量（单位：吨/年）= 项目的发电量（兆瓦时/
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年）×（ EFgrid,OM,y × 75% + EFgrid,BM,y × 25%）
由于该项目位于西北区域电网，查《公告》中排放因子数据表得EFgrid,OM,y=1.0246，EFgrid,BM,y=0.6433
所以该项目的二氧化碳减排量（单位：吨/年）=1098.2（兆瓦时/年）×（ 1.0246 × 75% + 0.6433× 25%）=1020.5吨/年
根据目前国际碳交易一级市场的价位8—10欧元/吨，光伏发电项目属于碳交易的高端产品，交易价格取上限，则该项目的年碳交易收入为1020.5×10=10205欧元/年 减排其他参数看下图：
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并网系统节能减排效果发电量(Kwh)节约标准煤(t)减排CO2(t)减排SO2(t)减排煤渣(t)3500000减排CO2(t), 3211422.6823000000250000020000001500000发电量(Kwh), 1207301.761000000节约标准煤(t), 470847.6864减排煤渣(t), 395994.9773减排SO2(t), 28975.242240发电量(Kwh)节约标准煤(t)减排CO2(t)减排SO2(t)减排煤渣(t)11207301.76470847.68643211422.68228975.24224395994.9773500000
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6.5盈利能力分析
项目评价的计算期为25年。项目的各项盈利能力指标表6-1。
表6-1 盈利能力指标表
序号 1 2 3 4 项 目 项目投资内部收益率 投资回收期 净现值 收益-成本比率 单 位 % a 万元 数 量 备 注 7.4 12.2 64.80 0.95 从表中数据可见，项目具有一定的盈利能力。项目累积现金流见图6-3。 图6-3 项目累积现金流图
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