太阳能光伏发电生态农业大棚示范园可行性研究报告

太阳能光伏农业循环经济项目可行性研究报告项目单位：武汉光洁源太阳能科技有限公司2014 年 7 月 8 日第 1 页 共 22 页第一章 概况 . 2第一节 项目概况 . 2 第二节 可行性研究报告的依据 . 2 第三节 可行性研究范围 . 3 第四节 可行性研究报告结论 . 3 第二章 建设场地选择和建设规模 4 第一节 建设场地 . 4 第二节 建设规模和生产方案 . 5 第三章 太阳能光伏电站 7 第一节 设计依据 . 7 第二节 节能措施 . 7 第三节 太阳能电站 . 8 第四章 生态环境保护及综合利用 . 15第一节 生态环境改善及综合利用 15 第二节 环境保护 15 第三节 环境评价 16 第五章 社会效益、生态效益评价 . 20 第一节 社会效益评价 20 第二节 生态效益评价 21 第 2 页 共 22 页第一章 概况第一节 项目概况1. 项目名称：湖北公安县 光伏农业循环经济 生态示范园2. 项目地址：湖北公安县3. 项目规模： 30MW太阳能电站应国家关于可建设以太阳能电站为基础，积极响应再生能源发展的政策，达到节能减排、环保低碳的经济和社会效益。达到生态、经济和社会三大效益的有机统一。发展生态农业，加大科技支农力度，调整和优化农村经济结构，创建农业生产示范基地，坚持走可持续发展的道路，实现农业生产和农民收入持续稳定增长，使之成为集太阳能发电、农业综合开发、生产经营等功能于一体的光伏电站生态农业示范园。4. 项目实施期限拟从 2014 年到 2017 年， 3 年内达到本报告提出的规模目标。该园建成后， 其收益可继续投入农业新技术更新， 使项目继续发挥示范推广作用。第二节 可行性研究报告的依据1. 《新能源和可再生能源十二五规划》、 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》、 《全国农业农村经济发展第十二个五年规划》2. 《中华人民共和国能源法》、 《国务院办公厅转发发展改革市委等部门关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知》第 3 页 共 22 页3. 依据农业部发布的《“生态家园富民工程计划”示范建设项目技术指南》。4. 国家现行的有关政策和法规。第三节 可行性研究范围本可行性研究报告以太阳能光伏电站拟建规模、投资估算，项目经济效益测算作为重点，建设无公害蔬菜、生态果园、绿色养殖的农业生态示范为主要研究对象。对项目农业结构调整布局，种植场地选择，建设条件进行分析，生态环境保护措施的选择。具体内容有：1. 项目建设的必要性2. 建设规模和方案3. 太阳能电站投资效益分析第四节 可行性研究报告结论1. 建设光伏电站生态农业示范园是新能源与农业生产的有机结合， 在追求经济效益、社会效益与生态效益并列的基础上达到农业经济可持续发展的目的，走农业产业化道路 ; 向高产、优质、高效的现代农业方向发展，增加农民收入，为市场提供无公害农副产品，是符合当前国家和我县农业产业政策的。2. 太阳能电站，采用 BAPV模式，在温室顶部、大棚顶部、园区配套设施建筑上铺设太阳能电池板， 本光伏电站农业生态园融入低碳环保理念，结合最新的光伏发电技术， 将太阳能光伏电站与生态园完美结合， 设计 30MW第 4 页 共 22 页的太阳能发电，在屋顶、生态走廊、温室大棚、等顶部安装太阳能电池板，为园区提供照明、动力以及生产用电；通过电网向附近地区输送电力。3. 项目的经济效益、 社会效益明显， 财务评价指标均高于一般农业项目，项目是可行的。4. 建议： 项目必须有规划，按规划组织较强的班子负责实施， 技术上一定要依托高水平的科研单位和技术人员指导，在实施中根据本地实际情况和市场需求，选择种植养殖的品种，注重生态，保护环境。第二章 建设场地选择和建设规模第一节 建设场地该光伏电站生态农业示范园经过实地考察比选论证，比较湖北近郊各地实际情况后确定，按总体规划选择在公安某地规划区域。发展生态农业，向种植养殖无公害绿色、果蔬、水产、畜禽等方向发展，采用了良种和先进的种植技术，形成生态农业生产的模式，制定建设农业生态示范园的规划，滚动实施。本项目为首期建设，其建设场地的确定只是按规划布置安排生态农业综合种养植模式。在保证充分利用现有资源的基础上，尽量发挥示范园的作用，突出科技特色，建成融生产、现代农业高新技术推广、科普教育于一体的朴素、清新、自然的光伏电站生态农业示范园。第 5 页 共 22 页第二节 建设规模和生产方案1、电站建设规划规模某地光伏电站生态农业示范项目所需有效发电面积为 1000 亩，电站装机容量 30MWp， 25 年累计发电量 107850 万千瓦时。 太阳能电站及配套设施建设，积极发展新能源及可再生能源；作为农业产业园区和新能源结合的技术应用示范功能。2、建设内容示范园以经济效益为中心，以技术创新为突破口，组织生产，提高农产品的附加值，按现代农业生态产业模式安排规划。蔬菜水果、名特优新畜禽养殖和与生态农业相关的生物技术。 项目总面积 1000 亩， 按生态农业模式的要求，科学、合理的选择种养殖品种、规模、生态链。3、土建工程1） . 建筑主要建筑设计是以建设生态农业模式的示范园为需要。除了展示保持生态环境的生态农业生产模式外， 还要起到推广科学、 合理调整农业结构、增加经济收入及保持农业经济可持续发展的作用，因此项目的建筑设计尽量保持与该地农家风格相似的形式。旅游观光设施就地取材，可用木材、土砖、青瓦、稻草，和钢筋、水泥、机砖、结合安排，显示出农村田园古朴、清新风格，使之与自然融为一体。第 6 页 共 22 页蔬菜生产大棚：采用钢架结构和砖混网结构式，明顶或单体式明顶、大棚内采用自然通风和强制通风相结合，设喷、滴灌系统、大棚明顶采用倾斜形，最大面积接受光照。在蔬菜大棚、养殖舍、工房、库房等建筑上方铺设太阳能电池板，通过太阳能发电，解决园区内所需能源，同时输送电力给当地工业、生活用电。太阳能发电站及其附属建筑，所配套的配电房均为一层平房，用于电站重要仪器的安放和技术服务。2） . 道路设计主要道路南北穿过，各组团均有水泥铺就的次干道。本项目将在各示范基地修建主要进入道路和次道路及停车点。3） . 给排水①给水工程：分为生活用水和生产用水。生活用水均为井水。灌溉用水来自塘、库和水渠、沟。水质没有污染，可供生产用水。②排水工程排水工程设计：各示范基地就近与已有的水塘、水渠贯通，形成排水系统、近期采用雨污合流制、通过灌渠形成排水体系，雨水就近排入渠道或水塘，汇聚排涝站，再排出。生活污水经粪池或沼气池处理后用于浇灌农田或排入排渠。4） . 电力、电信第 7 页 共 22 页示范基地就近使用太阳能电站电力，近期采用架空输送，远期采用地式输送。示范基地电话可直接由郊区电信引入，采用微机管理各基地，建立信息网络与国内外的沟通。5） . 绿化各基地开发后要注重植被保护，防止水土流失，采用生态模式形成科学、合理的综合种植养殖形式，自然平衡生态链、显示生态农业美景。各基地的绿化安排应综合考虑、统一规划，形成丰富层次的观赏景观。主次道行道种植有观赏性又有经济价值的树种。第三章 太阳能光伏电站第一节 设计依据1. 《中华人民共和国节约能源法》、《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》、《民用建筑节能条例 ( 草案 ) 》等。2. 工程项目设计必须认真贯彻国家产业政策、国家和行业节能设计标准，不得采用国家公布的限制 ( 或停止 ) 生产的产业序列、规模，或行已公布限制 ( 或停止 ) 的旧工艺翻版扩产增容及选用淘汰产品。3. 国家已公布的消耗指标和节能措施第二节 节能措施1. 优化选型，选用高效率水泵，采用节能型喷灌滴灌设备第 8 页 共 22 页2. 工程中变电、机电设备均采用节能型产品3. 采用高效光源和新型节能灯具。4. 采用生态农业立体种养殖循环模式充分利用土地资源、节约能源。5、建立太阳能电站，积极发展可再生能源。充分利用园区空间。第三节 太阳能电站1. 建筑节能概述能源是发展国民经济改善人民生活的重要物质基础。目前我国能源形势相当严峻，在今后的长时期内也将难以缓解。为使我国国民经济持续稳定协调发展，提高环境质量，必须节约使用能源，逐步扭转能源浪费严重的状况。2. 太阳能光伏建筑一体化①太阳能光伏建筑一体化概述太阳能光伏建筑一体化 BAPV(Building Integrated Photovoltaic) 是应用太阳能发电的一种新概念，是将光伏组件或材料集成到建筑上，使其成为建筑物不可分割的一部分，光伏组件发挥遮风、挡雨、隔热等功能，拿开光伏组件之后建筑将失去这些功能。 BAPV(光伏组件附着在建筑上 ) 是指通过简单的支撑结构将光伏组件附着安装在建筑上的形式，不会增加建筑的防水、遮风的性能。通常所说的光伏屋顶即属于此范畴。②本光伏电站农业生态园融入低碳环保理念，结合最新的光伏发电技术，将太阳能光伏电站与生态园完美结合， 设计 30MW的太阳能发电，在停第 9 页 共 22 页车场、屋顶、生态走廊、温室大棚、电车充电站等顶部安装太阳能电池板，为园区提供照明、动力以及生产用电；通过电网向附近输送电力，解决电力紧缺的问题。光伏 -- 建筑一体化有以下诸多优点1) 可原地发电、就近使用，减少电流运输过程的费用和能耗。对于联网户用系统，光伏阵列所发电力既可供给本建筑物负载使用，也可送入电网。在阴雨天、夜晚或光强很小的时候，寂载可由电网供电。由于有光伏阵列和公共电网共同给负载供应电力，增加了供电的可靠性。2) 避免了放置光电阵板的额外占用宝贵的建筑空间与建筑结构合一，省去了单独为光电设备提供的支撑结构。3) 使用新型建筑维护材料，节约了昂贵的外装饰材料 ( 玻璃幕墙等 ) ，减少建筑物的整体造价，且使建筑外观更有魅力。4) 因日照处在高压电网用电高峰期， BIPV 系统除保证自身建筑内用电外，还可以向电网供电，舒缓了高峰电力需求， 解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的社会效益。5) 杜绝了由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染， 这对于环保要求更高的今天和未来极为重要。6) 由于光伏陈列安装在屋面和墙面上， 并直接吸收太阳能， 避免了墙面温度和屋顶温度过高，降低了空调负荷，并改善了室内环境。第 10 页 共 22 页3 、建设方案光伏农业大棚项目单体占地面积约 130M2， 属于设施农业示范项目。 光伏高效种植大棚是利用太阳能光伏发电和农业种植相结合，大棚内部设有植物补光灯、地源热泵、加温和散热设备，实现农业种植的绿色、高产、高效。 建筑结构为框剪结构，结构设计使用年限为 50 年， 建筑抗震设计类别为丙类。屋顶太阳能组件方阵安装采用固定倾角安装形式，由于需要保障屋顶的防水、 保温， 所以光伏组件采用插入式专用光伏支架与屋面结合，缝隙处以橡胶条、密封胶填补。图 1.5-1 光伏大棚组件平面布置图图 1.5-2 光伏大棚项目立面示意图光伏大棚长 110 米，宽 10 米，立面玻璃幕墙高度 2 米，屋脊高度 6 米。向阳面屋顶以 BIPV形式安装太阳能电池板可以发电， 并且光伏组件替代原有第 11 页 共 22 页玻璃屋顶建筑材料。向阴面屋顶及四周墙体全部采用透光钢化玻璃材料。组件安装倾角采用当地最佳倾角与水平面夹角 36°。单座大棚向阳侧屋面安装透光 230Wp太阳能光伏组件 440 块，单体装机容量 101.2kWp， 5 座大棚光伏系统组成 500KW电气单元接入 1 台 500KW逆变器，配备 500KW交流防雷配电设备， 输出电能接入配电室内变压器 0.27KV 侧， 经 2 级升压后传至就近变电站并网发电。4、建设规模30MW光伏发电项目中，示范光伏大棚装机容量 30MWp，单座大棚建设使用型钢 25 吨， 10mm钢化玻璃 1300m2。由于上铺设电池板，因此对于大棚的承重和结构都做了特殊的要求。工程造价，考虑到上铺设电池板，相比于普通农业大棚及养殖舍架高及钢材型号均有大幅提升，工程造价高于地面电站造价约 20%；按照目前10 元 /W 的工程造价来计算， 本项目工程造价为 12 元 /W, 合计电站总投资额为： 3.6 亿元。按照屋顶电站 1MW/1万 M2， 30MW屋顶电站所需有效发电面积 30 万平米，所需用屋顶 450 亩。地面光伏农业大棚电站 1MW/2万 M2， 所需地面用地 60 万平米， 折合 900亩。5、光伏电站效益分析某地地区有丰富的太阳能资源，这里空气通透性好，太阳直接辐射、第 12 页 共 22 页散射辐射、总辐射量较高。根据资料统计该地区的年辐射总量为 1438千瓦时 /m2即 5172MJ/m2，根据《太阳能资源评估方法》 (QX/T 89-2008) ，属于太阳能资源较丰富带（ 来源：美国国家航空航天局 NASA数据软件 ） 。5.1 组件的选型及布置本项目拟选用本公司生产的电池组件（ “ 156*156”系列多晶硅电池片组成） ，标称功率 230WP，总计 130435块，总装机容量 30MWp，铺设在生态农业园大棚顶，项目所需大棚棚顶有效发电面积为 30万 m2。5.2 项目投资额本项目资金总额约 3.6 亿元人民币。第 13 页 共 22 页5.3 预计年发电量综合湖北某地地区的光照情况， 经测算， 30MWp的光伏电站年均预计发电量 4314万千瓦时，系统寿命为 25年 ( 实际应用 25年依然有发电能力 ) 。5.4 投资效益分析本项目拟安装 130435 块晶体硅太阳能电池，总容量为 30MWp，建成后平均年上网发电量 4314 万 kWh，使用寿命 25 年（不含建设期） 。本工程动态投资为 41000.00 万元，单位千瓦投资为 13650.00 元，其中资本金（自筹）约占项目总投资的 20%（ 8200.00 万元） ，其余部分（ 32800.00 万元）通过股份公司融资或商业贷款等渠道获得。本项目按照上网电价按 1.3 元 / 千瓦时（拟定）计算，通货膨胀率按3.5%计算，项目寿命期按照 25 年计算，负债比例按 70%计算，负债利率按7.05%计算， 负债期按 15 年计算， 年度运营管理费按 1300 万计算， 初期建设无需政府资金支持， 年度发电收入按 5608.2 万元计算。 税前股本回报率为 26.1%，税前资产回报率为 8%，简单偿还期 9.1 年，股本回报 3.8 年。第 14 页 共 22 页第 15 页 共 22 页项目创造利税： 本项目预计每年可为当地政府创造利税合计 1150.47 万元，其中：增值税 416.75 万元；企业所得税 717.05 万元； 城市维护建设税 4.17万元；教育附加税 12.50 万元。目录 类型 平均金额（万元 /年） 相比无政策优惠合计减免金额（万元）1 增值税 416.75 178.09（五年减免）2 企业所得税 717.05 4960.25（七年减免）3 城市维护建设税 4.17 416.75（ 25 年减免）4 教育附加税 12.50 5 总额 1150.47 5555.09（ 25 年合计减免）第四章 生态环境保护及综合利用第一节 生态环境改善及综合利用本地区气候适宜，雨量充沛，并且紧靠湖北某地区，可利用当地的资源发展多种农业项目。本项目的设计方案充分考虑了各子项的综合开发利用，使项目总体上产生良性循环，变废为宜，并产生良好的经济效益。上述各子项目在提供给人类丰富食品的同时，综合利用园区内外的资源优势，减少污染，保护环境，使项目具有显著的生态效益。第二节 环境保护第 16 页 共 22 页本项目为光伏电站生态农业示范园项目，项目建成后基本上无污染，采用覆盖技术可以减少水土流失，培肥土壤，提高土地的覆盖率，保护生态环境。在生产过程中产生的污染物主要有：猪、牛、羊、鸡、鸭等畜禽的粪便和垫草及生活废水等。粪便、垫草等可经过沼气池和土堆发酵处理后综合利用，沼渣可用于基肥， 不会对环境造成污染， 而且变废为宝 ; 生活废水量很少， 生活排污有化粪池沼气池处理， 不会对环境造成污染 ; 在项目实施过程中，还可收集市郊的畜禽粪便、垫草处理后作为农家肥料。对保持市郊的环境卫生、生态环境均可起到积极的作用。第三节 环境评价本项目贯彻生态农业综合开发与环境整治相结合的建设方针，所采取技术措施均为无公害和对环境基本不会产生不良影响的先进生物工程技术，可保证示范区和辐射区的生态环境系统进入良性循环。本项目在建光伏电站生态农业示范园过程中不产生环境污染源与污染物，符合国家环境保护有关规定和要求。园区种植防护林，可保证不受外界环境污染影响。1) 本工程建成后 25 年可节约标煤 47.83 万吨， 减少氮粉尘排放 29335 吨，减少二氧化碳排放 107526.5 吨， 减少二氧化硫排放 3235.5 吨， 减少氮氧化物排放 1617.8 吨。第 17 页 共 22 页2) BIPV 屋顶光伏可以节约宝贵的土地，是发展趋势，德国已经大规模应用，屋顶太阳能光伏发电系统可以起到较好的示范， 对以后太阳能光伏发电系统的推广有积极作用。3) 提高资源综合利用效率、带动产业提升、拉动内需、促进就业等方面产生效益。4) 还可起到产学研结合的示范作用，学生的学习研究基地。5) 还可以在接待参观者的同时，扩大自己的知名度和品牌美誉度。农业大棚 BAPV：第 18 页 共 22 页第 19 页 共 22 页温室 BAPV：养殖舍 BAPV：第 20 页 共 22 页农作物、大棚间歇铺设电池板：第五章 社会效益、生态效益评价第一节 社会效益评价1. 技术贡献通过本项目的带动可以对某地区域及至全县的工业、农业产业结构可以起到优化调整的作用。通过本项目示范园和周边地区的技术推广及辐射，可迅速提高公安县某地郊区农业科技水平和农民的文化素质，广大农民群众通过参与项目建设，接受技术培训，可较快地提高自身的科学文化和科技应用水平。2. 项目的综合社会效益第 21 页 共 22 页本项目建成后具有明显的社会效益，预计每年可提供 1000 个就业工，缓和剩余劳动力的就业压力，发展太阳能电站，不仅可缓解当地能源电荒问题，彻底解决当地政府的节能减排任务；还可为居民提供无公害、绿色优质保健农副产品，丰富城镇居民的餐桌，提高人们的生活质量。本项目实施后，可以推动项目区经济发展，每年可增加农民人均收入约 10000 元。本项目建成后，每年上交税收增加地方财政收入，以示范作用辐射周边地区，促进该区域国民经济可持续发展。第二节 生态效益评价本项采用生态农业模式建设，不但不会产生环境污染源，而且还可以减少水土流失，培肥土壤，提高土地的利用价值，保护自然生态环境，形成以蔬菜、养殖、沼、果的生态模式。不仅可产生大量优质有机肥生物肥供用菜田施用，提高土壤有机质含量，而且可产生沼气，为示范园提供燃料源，有利于环境保护。在实施前进一步计划对各子项目的生态效益的具体数据，达到定量分析、科学评价实施生态农业产生的效益，对农业经济可持续发展，充分利用资源，都有较大的促进作用。1. 响应政府号召， 积极配合完成节能减排指标，改善环境。 太阳能是一种清洁、 可再生能源， 30MW 的太阳能电池板每年可发电约 3290 万度， 相当于每年节省 10967 吨标准煤， 可减排二氧化碳 32900 吨。 ( 以上数据不同地区会有差异 ) 。第 22 页 共 22 页2. BIPV屋顶光伏可以节约宝贵的土地， 是发展趋势， 德国已经大规模应用，屋顶太阳能光伏发电系统可以起到较好的示范， 对以后太阳能光伏发电系统的推广有积极作用。3. 提高资源综合利用效率、带动产业提升、拉动内需、促进就业等方面产生效益。4. 还可起到产学研结合的示范作用，学生的学习研究基地。5. 还可以在接待参观者的同时，扩大自己的知名度和品牌美誉度。