某师范学院校园屋顶分布式光伏电站可行性报告

某某师范学院闲置屋顶建设分布式光伏发电项目分析前言太阳能光伏发电作为一种新的能源形式,在近年来得到了长足的发展。太阳能光伏发电不消耗煤炭、石油等不可再生资源,也不排放任何污染,推广和使用太阳能光伏电源,对于节能减排意义重大。太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。党的十八大首次把生态文明建设提升到与经济、政治、文化、社会四大建设并举的高度，列为建设中国特色社会主义“五位一体”的总布局之一，努力建设美丽中国。2013年9月7日，习近平总书记在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学发表重要演讲时强调，“建设生态文明是关系人民福祉、关系民族未来的大计。中国明确把生态环境保护摆在更加突出的位置。我们既要绿水青山，也要金山银山。宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山。”发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发〔2013〕24号）明确指出：“支持在学校、医院、党政机关、事业单位、居民社区建筑和构筑物等推广分布式光伏发电系统。”国家发改委、国家能源局等相关部门陆续出台了《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》等配套措施、政策，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，河南省为三类资源区执行电价0.98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。财政部、教育部和省委、省政府也出台了一系列相关支持光伏产业发展的优惠政策。在《河南省节约能源“十二五”规划》中已把“积极发展太阳能、风能、生物质能、地热能等可再生能源”作为“调整优化能源消费结构”的重要内容。教育部学校规划建设发展中心能效领跑者示范建设试点实施方案中指出，在可再生能源应用方面要，充分利用太阳能资源，对浴室及食堂，增加太阳能热水系统，在学校增加光伏发电、太阳能路灯、太阳能草坪灯等技术。《某某市2016年节能减排降碳工作实施方案》指出，2016年，全市万元生产总值能耗下降3.4%，煤炭消费总量基本控制在2015年水平；化学需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物排放量分别控制在12.54万吨、1.27万吨、2.29万吨和7.05万吨，较2015年分别削减2%、2%、1.3%和1.5%以上；可吸入颗粒物、细颗粒物平均浓度分别达到115微克/立方米、77微克/立方米以下，优良天数比2015年明显增多，全市空气质量总体改善。要求，责任单位市发展改革委积极推动光伏发电、生物质能等可再生能源发展，不断提高可再生能源消费比重。据估算,每节电1千瓦时即相当于减排二氧化碳近1千克。因此,加大太阳能等新型能源的使用规模,节能减排,保护好人类赖以生存的环境意义重大。一、项目基本情况项目名称：某某师范学院6MW分布式光伏发电项目项目承建单位：项目所在地区、地点：河南省某某市文昌大道某某师范学院，行政楼、教学楼、宿舍楼、餐厅等建筑屋顶建设内容：建造0.4KV并网，全额上网太阳能发电工程投资规模：项目总投资6000万元资金构成：项目建设总投资为2250万元，企业自筹。经济效益：根据计算得出本系统25年的总发电量约为672619800万KWh，年平均发电792万KWh。按2016年全额上网电价标准，售电收入为1.94亿元。作为绿色能源发电工程，整个系统每年可带来节能减排效益：每年可节约煤：3003（吨）每年减排二氧化碳：6226（吨）每年减排二氧化硫：59（吨）每年减排氮氧化物：18（吨）每年减排粉尘：38（吨）项目建设期：6个月二、项目实施内容及特点利用校园闲置建筑屋顶，安装6MW分布式光伏并网发电系统，建设校园光伏发电技术实验实训平台。在光伏发电系统集成的基础上，以学生（学员）现场培养培训为目标，从设计的角度突出系统的教育、培训功能。光伏系统集成后不但具有经济性，同时具有广泛的实验性、可观测性、可手工操作性、可重新组装性、可模拟性等功能。可为学校新设光伏专业，培训培养光伏发电工程师，光伏建筑工程师，光伏电站维护人员等新能源行业紧缺型技能人才。为河南省光伏人才培训培养提供平台，为河南大中小学生及社会各界新能源发电及节能减排科普教育提供平台，扩大学院的社会影响力，提高学院的知名度。同时，开设光伏发电技术，节能减排科普课堂及实验实训课堂。率先建设“绿色大讲堂”开设“节能减排综合应用示范”培训课程，实践课堂，与相关单位建立流动课堂，结合学员的深度参与和实践，使理论、实践及管理获得同步提高。项目建成后，必将为我省新能源紧缺人才培养做出贡献，为新能源，节能减排科普宣传做出贡献。引导和带动社会广泛使用新能源、新技术。三、光伏发电技术及日照情况光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能转化为电能。太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。目前世界上普遍认为晶硅光伏组件的寿命是25—30年。这里所说的组件25年寿命期，是指组件的功率质保期，即25年后组件的功率不低于初始功率的80%，而并不是指组件完全不发电或者很少发电。实际上光伏组件效率衰减是一个缓慢的过程，因此光伏组件完全可以在30年甚至更长时间内为人类持续提供清洁电力。本项目系统采用分块发电、集中并网方案，将系统分成6个1MWp的光伏并网发电单元，分别经过0.4KV/35KV变压配电装置并入电网，最终实现将整个光伏并网系统接入35KV中压交流电网进行并网发电的方案。本系统按照6个1MWp的光伏并网发电单元进行设计，并且每个1MW发电单元采用2台500KW并网逆变器的方案。每个光伏并网发电单元的电池组件采用串并联的方式组成多个太阳能电池阵列，太阳能电池阵列输入光伏方阵防雷汇流箱后接入直流配电柜，然后经光伏并网逆变器和交流防雷配电柜并入0.4KV/35KV变压配电装置。分布式光伏电站系统图解系统组成方案原理框图1000KWp接线逆变器0.4KV低压配电箱高压合闸及防雷1000KWp接线逆变器1000KWp接线逆变器1000KWp接线逆变器DCAC5台35KV/0.4KV变压器我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属世界太阳能资源丰富地区之一;四川盆地、两湖地区、秦巴山地是太阳能资源低值区;我国东部、南部、及东北为资源中等区。河南省地处我国中部，属于三类地区（Ⅲ），为我国太阳能资源中等地区，全年日照时数为2200～3000h，辐射量在5015～5852MJ/(㎡•a)，相当于170～200㎏标准煤燃烧所发出的热量。某某市年平均日照时数为1971小时，全年太阳辐射总量为119.04千卡/平方厘米，相当于160-200kg标准煤燃烧所发出的的热量。具备太阳能发电的优越条件。四、目前国内高校光伏项目建设运行情况党的十八届五中全会强调，实现“十三五”时期发展目标，破解发展难题，厚植发展优势，必须牢固树立并切实贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。“绿色”和“共享”被首次提出，绿色发展必将成为“十三五”时期经济社会发展的主旋律。据不完全统计，全国已有清华大学、同济大学、浙江大学、沈阳师范学院、陕西科技大学等近百家高等院校已成功实施了分布式屋顶光伏发电项目，装机总容量约300MW。目前，我省多家院校正在积极争取筹备建设，其中，2010年河南财政金融学院作为我省率先建成的分布式光伏发电示范工程试点单位，目前该项目运行良好。“十三五”期间，省发改委已批复以该院分布式光伏发电项目为依托，建成分布式光伏发电及微电网运行控制试点工程。国内部分高校安装实例：清华大学中意环保能源楼光伏电站清华大学深圳研究生院光伏发电项目浙江大学科技园太阳能并网发电工程该项目是2009年国家第一批金太阳示范工程项目，项目特点：采用地网压载支架系统，不破坏原有屋顶结构。浙江大学紫金港校区光伏项目在浙江大学紫金港校区东教学楼，长达500米，形如波浪的光伏长廊已经成为我国最具代表性的光伏建筑小品之一。为了给这条造型别致的长廊顶部安装光伏发电系统，光伏长廊采用了柔性薄膜光伏组件。西安音乐学院交流中心建筑光伏一体化西安音乐学院交流中心建筑光伏一体化设计是采用实施光伏幕墙技术将太阳能电池组件与玻璃幕墙相结合，是集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型光电一体化建筑工程。陕西科技大学屋顶光伏发电项目该项目自2012年11月起开始建设至2013年2月正式并网发电，这座建在教学楼顶的新能源发电站，迄今已累计发电180多万度，累计减排二氧化碳1800多吨，年均发电量60多万度。沈阳师范大学4兆瓦光伏建筑一体化并网发电工程项目2012年获得国家住建部批复，首批项目资金1540万元。于2013年7月15日开工建设，11月25日正式竣工。实现年均发电450万千瓦时，可以明显降低校园日常用电负荷。上海同济大学BIPV光伏发电系统同济大学BIPV光伏发电系统是新奥集团与同济大学共同申请的国家第一批光伏建筑一体化补贴项目，这是国内第一所高校BIPV项目，也是同期上海拿到的三个补贴项目之中最大的，其累计装机容量达630KWp，部署BIPV项目形式包括光伏屋顶、光伏幕墙、遮阳板等，整个光伏系统建筑面积超过6300m²，是建筑美学与光伏技术的完美结合。上海海洋大学光伏发电停车棚建设方式：四、建设条件和安全屋面载重符合要求，完全可以在屋顶架设太阳能光伏组件。建筑主体朝向为正南方向，朝向佳，太阳能开发利用资源条件较好。具备了良好的软硬件建设条件。（1）平坦的地形、地貌情况；（2）良好的气候条件，富集的太阳光照资源，保证较稳定的发电量；（2）靠近主干电网，有利于减少相关输变电基改建工程的综合投资；（3）主干电网的线径具有足够的承载能力，在基本不改造的情况下有能力输送光伏电站的电力；（4）便利的交通、运输条件和生活条件；（5）能产生附加的经济、生态效益，有助于抵消部分电价成本；（6）良好的示范条件，让公众认识和接受光伏发电技术，具有一定的社会影响力。项目建设将使广大师生切实感受到新能源带来的效果，了解到政府在这方面做出的努力和成果，从学生时代培养生态环保意识。防水问题五、带来的优势1、经济效益明显通过全民光伏IRR收益测算模拟可以得出，预计该电站的年发电量可以达到36829度。按照光伏扶贫村级电站一般采用“全额上网”模式来算的话，山东省属于三类资源地区，全额上网电价为0.98元每度。预计年卖电收益有36092.42元。2、节能减排效果明显按照该光伏电站年发电量36829度来计算，每年可以减少二氧化碳排放28.911吨，相当于种树260.46棵。4、可以隔热省电全民君曾经科普过文章《降低室温6度!全国持续高温，光伏发电隔热省电》，有谈到过在屋顶安装光伏电站，可以有效降低楼下室内温度3-5度，夏天较热时候可以降低6度。降低室温，一方面节省了夏天的风扇的电费开支，又可以让学生们凉快地的上课学习。5、一部生动的环保教育课光伏发电，通过“能量转换”中的太阳能转换成热能、太阳能转换成电能。光伏电站建设在学校屋顶，就像是一部生动的环保教育课，可以使同学们对光伏发电产生浓厚的兴趣。通过建设这样以光伏电站为基础的低碳科普基地，使同学们能够学习到更多关于太阳能以及相关的知识，增加学习的兴趣。当然也希望他们长大后能够成为这方面的人才，为我国