分布式光伏电站开发及EPC总包

分布式光伏电站项目开发及 EPC总包（初稿）目 录第一章国内分布式光伏电站发展现状 . 31.1 目前国内分布式光伏电站的现状 3 1.2 分布式光伏电站的优势与劣势分析 6 1.3 国内（浙江）分布式光伏电站政策分析 9 1.3.1 国家分布式光伏电站政策汇总 . 9 1.3.2 地方分布式光伏电站政策汇总 . 10 1.4 分布式光伏电站开发的难题 10 1.5 分布式光伏电站开发过程中各方的关系 11 第二章分布式光伏电站项目开发 . 132.1 项目融资（未完） 13 2.2 屋顶资源的开发 13 2.2.1 屋顶资源开发的步骤 . 13 2.2.2 屋顶资源的选择 . 14 2.3 投资收益分析（未完） 22 第三章分布式光伏电站的设计 243.1 施工图设计 25 3.1.1 施工图设计的主要内容 . 25 3.1.2 组件排布及串汇线设计（未完） . 26 3.1.3 安装支架设计 . 27 3.1.4 电气主接线设计（低压并网） . 27 3.2 设备材料清单及采购单 28 3.3 主要电气设备技术规范书 28 第四章分布式光伏电站的物料采购 . 30第五章分布式光伏电站的施工 315.1 开工前的准备 . 31 5.2 物料管理 31 5.3 施工质量及施工周期的管理 32 5.4 并网验收 32 第六章分布式光伏电站的运营 33附件 . 43附件 1--- 43 附件 2 43 附件 3 43 第一章国内分布式光伏电站发展现状1.1 目前国内分布式光伏电站的现状分布式光伏电站通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，它一般接入低于 35 千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏电站特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式光伏电站系统。目前应用最为广泛的分布式光伏电站系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑，分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。a、装机容量：国家电网规定装机容量在 6MW 以下b、并网电压等级： 10KV、 380V c、建筑物：工业园区的厂房屋顶、共建设施屋顶中国的光伏电站项目远远滞后日本、德国、美国等光照资源还不如中国的一些光伏大国。截至 2011 年底，我国累计光伏装机容量为 3 吉瓦，不到同期德国的 1/8。这与我国发电总装机容量居世界第一的电力大国地位十分不相称， 也与我国光伏电池产量占全球市场 60%份额的情况形成鲜明的反差。与德国等国相比，我国分布式光伏发电的发展比较滞后，建设的光伏系统大多是大型集中式电站。2014 年， 国家能源局公布的光伏发电全年新增备案总规模 14GW， 其中分布式 8GW，地面电站 6GW。 而 2013年全国新增光伏发电装机容量 12.92GW， 其中光伏电站占 12.1GW，分布式光伏仅为 0.8G。截至 2013 年底， 全国累计并网运行光伏发电装机容量 1942 万千瓦， 其中光伏电站1632 万千瓦，分布式光伏 310 万千瓦，全年累计发电量 90 亿千瓦时。 2013 年新增光伏发电装机容量 1292 万千瓦，其中光伏电站 1212 万千瓦，分布式光伏 80 万千瓦。光伏电站。截至 2013 年底，全国 22 个主要省（自治区、直辖市）已累计并网 741个大型光伏发电项目，主要分布在我国西北地区。累计装机容量排名前三的省份分别为甘肃省、青海省和新疆自治区，分别达到 432 万千瓦、 310 万千瓦和 257 万千瓦，三省（区）之和超过全国光伏电站总量的 60%。各省（自治区、直辖市）光伏电站装机情况见表 1.1。表 1.1 各省（区、市）并网光伏电站统计表分布式光伏。主要分布在电力负荷比较集中的中东部地区，华东和华北地区累计并网容量分别为 145 万和 49 万千瓦，占全国分布式光伏的 60%。排名前三的省份分别为浙江、广东和河北省，并网容量分别达到 16 万千瓦、 11 万千瓦和 7 万千瓦，三省之和占全国分布式光伏并网总容量的 40%以上。各省（自治区、直辖市）分布式光伏情况见表 1.2。表 1.2 各省（区、市）分布式光伏电站统计表2014 年第一季度新增分布式备案容量仅 0.415 万千瓦，约占年度规模的 0.42%。此外，浙江省 2014 年度分布式光伏建设指导规模为 100 万千瓦，而第一季度仅新增备案4.48 万千瓦；广东第一季度分布式光伏建设情况较好，但新增备案容量也仅有 13 万千瓦。部分省（区、市）第一季度新增备案分布式光伏情况见表 1.3。表 1.3 2014 年第一季度部分省（区、市）新增备案分布式光伏情况1.2 分布式光伏电站的优势与劣势分析表 1.4 分布式光伏与地面电站比较集中式地面电站 分布式光伏电站优点 缺点 优点 缺点1、 建设在光照资源丰富的地区，发电量较大。1、占用戈壁、滩涂、沙漠等土地资源， 破坏建设地区的土地资源。1、利用建筑物屋顶资源，不占用土地资源，对环境无破坏。1、优质屋顶资源难找，与厂方业主间利益难以协调， 用电负荷长期稳定性难以保证。2、装机容量大，规模化建设可降低建设成本。2、 建设地电力就地消纳能力弱，电力需要远距离传输， 输电损耗大，输变电成本高。2、就地消纳，减少远距离输电的损耗，无需建配电站，输配电投资成本较低。2、并网困难，并网费用较高。分布式光伏电站，规模小，分布零散，并网政策落实不易。国家电网对分布式光伏项目实行并网免费办理的政策，因为免费，在分布式光伏电站并入国家电网事宜上地方公司执行的积极性并不高。3、大中型地面光伏电站项目的投资受到各大上市公司特别是央企的追捧， 为地面光伏电站项3、申报程序复杂，需要一定的费用（可行性研究报告、地勘报告、实施方案）3、 建设在电力负荷较大的地区，对电网具有调峰作用3、融资困难。分布式光伏只有建在电价较高的地方才有意义，对于工业、商业和大用户，其电目快速的大规模上马提供了资金源泉， 奠定地面光伏电站在光伏发电行业的主流地位。价较高，可行性较强。 “而对于普通居民， 每度电只有 4-5 毛钱，加上补贴才 1 元左右， 投资回报不高。4、入网接入问题，按现行并网政策， 接入端工程有电网企业负责， 大型地面光伏电站， 投资大、产能大、综合效益明显（环境效益、经济效益、社会效益、行业效益等） ，有利于在当地政府或电力主管部门的统一部署协调下接入国家电网。4、建设在偏远地区，运输、维护成本较高。4、分布式光伏发电结合微电网技术可以弥补大电网安全稳定性的不足， 在拉闸限电或意外灾害发生时可继续供电。4、分布式光伏发电的出力不具备规律性， 加之我国此前一直按照用电负荷需求来安排电源建设，现在变成多个分布电源供电，变化很大，容易造成电网电压波动并且影响继电保护的配置。5、国家鼓励发展，补贴政策优于地面电站。5、分布式光伏发电系统为固定安装，倾角、朝向受建筑结构影响大， 朝向损失严重， 达到 15 % 6、仅需备案，备案流程简单 6、 建设在东部等工业发达地区，光照强度较差，发电量较小。1.3 国内（浙江）分布式光伏电站政策分析1.3.1 国家分布式光伏电站政策汇总2012 年发布的主要分布式光伏政策9 月：国家能源局《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区通知》10 月：国家电网《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见（暂行） 》 ； 《关于促进分布式光伏发电并网管理工作的意见（暂行） 》 ； 《分布式光伏发电接入配电网技术规定（暂行） 》 ；国家能源局综合司《关于编制无电地区建设应用政策及调整资金分配管理方式的通知》11 月： 财政部办公厅科技部办公厅住房城乡建设部办公厅国家能源局综合司联合发出《关于组织申报金太阳和光电建筑应用示范项目的通知》 ；国家发改委、国家电监会《关于可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知》2013 年被光伏业内人士定为“光伏政策元年” ， 2013 年，困扰中国光伏近两年时间的“双反”之乱得以平息，也正因为双反，这一年的光伏产业发展得到了政府前所未有的重视。 “双反使得业内及政府重新思考，决心启动更大规模国内市场，为中国光伏制造业找到新的“绿洲” 。2013 年发布的主要分布式光伏政策3 月：国家电网《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》6 月：国家能源局《分布式光伏发电示范区工作方案》7 月：国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》 ；国家发改委《分布式发电管理暂行办法》 ；国家财政部《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》 ；能源局综合司《关于开展风电太阳能光伏发电消纳情况监管调研的通知》8 月： 国家能源局 《关于开展分布式光伏发电应用示范区建设的通知》 ； 国家发改委《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》 ；国家发改委《关于调整可再生能源电价附加标准与环保电价的有关事项的通知》 ；国家能源局、国家开发银行《关于支持分布式光伏发电金融服务的意见》9 月：国家能源局 《光伏电站项目管理暂行办法》 ；国家财政部《关于光伏发电增值税政策的通知》 ；工信部《光伏制造行业规范条件》10月： 工信部 《光伏制造行业规范公告管理暂行办法》 ； 国家能源局 《关于征求 2013、2014 年光伏发电建设规模意见函》 11 月：国家能源局《关于印发分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》 ；财政部《关于对分布式发电自发自用电量免征政府性基金有关问题的通知》 ；能源局《关于光伏况监管调研的通知》由于国内补贴力度使光伏电站投资收益看高，企业纷纷涉足，但光伏电站开发良性发展的稳定现金流预期要求， 仍需要政府尽快落实执行细则政策， 比如电量计量细则 （综合电量、峰谷平电量、阶梯电价、二级用电单位或个人的电量计量） ，补贴拨付（电网企业代发方式、产权关系变更程序） ，税务处理（增值税 50%即征即返、个人增值税票据、补贴部分税务处理等） ，如何解决中小企业投融资难的问题等。2014 年发布的主要分布式光伏政策1 月： 能源局 《关于公布创建新能源示范城市 （产业园区） 名单 （第一批） 的通知》 、《关于下达 2014 年光伏发电年度新增建设规模的通知》7 月：国能局《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》1.3.2 地方分布式光伏电站政策汇总浙江省浙江省是全国光伏产品生产和出口第二大省， 为推动省内光伏产业健康发展， 2013年 10 月浙江省政府出台《关于进一步加快光伏应用促进产业健康发展的实施意见》 （浙政发〔 2013〕 49 号） ，明确在国家补贴规定的基础上，省再补贴 0.1 元 / 千瓦时。1.4 分布式光伏电站开发的难题1. 优质屋顶难找优质厂房屋顶具备的条件：a、厂房荷载b、满足荷载要求的厂房有效面积直接决定电站装机容量。c、厂区内用电负荷，变压器容量变压器容量直接影响可低压接入的光伏电站装机容量， 用电负荷影响自发自用与余电上网的电量比例。d、电力负荷长期的稳定性（企业效益）e、厂区内施工条件电缆沟、物料堆放场地、项目部、用水用电、厂房高度等2、融资困难（未完）3、发电收益率低，负荷长期稳定性难以保证a、分布式光伏电站建设在光照资源不是很理想的地区b、建设在厂房屋顶上，组件朝向收到建筑物的限制，有事为了最求装机容量，不能满足最佳倾斜角，最佳方位角。c、厂房业主的效益无法保证，自发自用电占发电总量的比例不能保障。d、受拉闸限电的影响，夏季拉闸限电时不能发电。4、并网成本较高a、各地区供电部门没有统一的并网接入设计规范，受人为因素影响较大，并网接入方案短时间内难以确定。b、部分电力设备受到供电部门的限制，价格较高。c、供电部门可能强制性增加部分设备，增加了电站建设的成本。e、与供电部门沟通进度缓慢，特变是并网接入方案及批复。1.5 分布式光伏电站开发过程中各方的关系（电站投资方）电站业主（厂房所有人）厂房业主（电站建设）EPC总包施工单位设计院供应商供电公司监理电站业主： 负责电站项目的开发与投资。 负责开发优质厂房屋面， 签订 EMC合同，项目实施过程中负责厂房业主进行沟通设备安装地点、施工所需场地、用水用电等。厂房业主：厂房所有者。提供电站实施场地，消纳大部分电站所发的电力。EPC总包：电站的设计、设备采购、施工。电站建成后移交给电站业主运营（交钥匙工程） 。监理：由电站业主委托，负责监管电站 EPC总包的全过程，包括设备质量、施工质量、施工进度等。供电公司： 负责电站并网验收。 编写并网接入方案， 电站并网验收， 计量以及电费、补贴的结算。设计院：由 EPC总包委托电站的设计。供应商：由 EPC总包委托供应电站所需的设备。施工单位：由 EPC总包委托负责电站的施工。第二章分布式光伏电站项目开发2.1 项目融资（未完）2.2 屋顶资源的开发2.2.1 屋顶资源开发的步骤1、现场勘察厂房情况：厂房荷载、屋面障碍物（风机、管道、其他设备） 、可有效利用面积、厂房高度厂区用电负荷：厂区变配电情况、厂区白天的用电负荷能力、用电长期负荷的稳定性厂区空间资源：厂区内电缆沟、设备安装地点、厂区内施工条件2、收集资料根据现场勘察情况，收集设计电站所需的图纸资料。序号 图纸名称 用途 备注1 总平面图了解厂区基本情况（占地面积、建筑占地面积、厂房分布情况等）2 屋顶建筑施工图 设计组件排布图3 结构施工图 荷载校核 无法测量4 电气主接线查看厂区内变压器情况，设计接入系统方案5 电气系统图 设计接入系统方案6 开关站平面布置图 布置并网柜或高压柜等设备设备放在开关站内时用7 主控室平面布置图 布置二次监控设备设备放在开关站内时用8 电缆敷设图用于确定电缆走向，测量电缆长度9 地勘报告 设计设备基础设备放置室外时用10 用电负荷情况确定厂区内对光伏发电的消纳能力11 现场照片特变是障碍物照片，了解厂房屋顶情况，最后需实地测量3、初步设计对厂房进行荷载校核，荷载校核通过的屋面进行排布设计，确定电站装机容量，编制初步设计方案。4、与厂房业主确认设计方案5、与供电公司沟通并网接入方案2.2.2 屋顶资源的选择一、屋面类型按屋面荷载能力分：上人屋面与不上人屋面允许及经常性有人活动的屋面应归为上人屋面， 一般楼梯出屋面的应计为上人屋面，其围护结构高度，必须满足同等情况下栏杆高度要求，即 24 米及以下 1050， 24 米以上 1100。活荷载 2KN/m2。建筑设计中只留有上屋面检修孔或者检修爬梯的，可计为不上人屋面，屋面四周翻起需考虑屋面构造厚度及檐沟泛水构造，一般约 600 即可满足。活荷载 0.5KN/m2。钢结构彩钢瓦屋面、瓦屋面均为不上人屋面，部分混凝土屋面为不上人屋面。按屋面结构分：混凝土现浇屋面、钢结构彩钢瓦屋面、瓦屋面。混凝土现浇屋面：混凝土现浇屋面分上人屋面和不上人屋面。上人屋面设计活荷载2KN/m2，不上人屋面设计活荷载 0.5KN/m2。上人混凝土屋面不上人混凝土屋面混凝土屋面光伏支架结构图钢结构彩钢瓦屋面：钢结构厂房的结构图彩钢瓦种类：彩钢瓦屋面光伏支架结构图瓦屋面：瓦屋面光伏支架结构图2.3 投资收益分析（未完）决定电站投资的因素：1、厂房（厂区）因素：厂房结构、面积、屋面障碍物情况、电缆沟情况、装机容量。2、设备安装地点：直流柜、逆变器、变压器等设备安装在室内或室外，设备安装位置到并网点的距离。集装箱价格集装箱基础价格（对比室内）箱变价格箱变基础价格3、并网接入方案：低压并网或高压并网高压比低压多的电气设备，价格估算4、设计优化排布、串汇线优化 ----节约光伏电缆、直流电缆支架、水泥基础设计优化设备选型的优化 -----逆变器（组串式、集中式）5、设备采购成本，施工管理质量，施工周期。 ----设备效率，系统故障率6、电站运营：合理的电站监管，组件清洗，设备检查、维护。电站开发决定电站设计及工程施工量，电站的优化设计、设备的质量、施工质量决定实际发电量以及电站的故障率，电站有效的运营管理可提供实际发电量。电站开发是控制电站建设成本的源头，电站的设计、采购质量、施工质量、运营管理决定电站的发电量，电站的发电量决定了电站的收益。要控制成本首先必须开发优质的厂房资源，然后在电站建设过程中优化设计方案。要提供收益必须提高电站施工质量，并且在电站的运营过程中做好组件清洗、设备维护等工作。投资回报分析：电站静态投资额单位静态投资（每千瓦的静态投资额）贷款比例及贷款利率电站运营维护费用电站动态投资额年发电收益：年收益率投资回收期第三章 分布式光伏电站的设计3.1 光伏电站规划3.1.1 项目基本条件分析基本条件包括：厂房条件、地理环境、气候气象情况、电网接入条件、交通运输条件等。 （调查表）一、厂房条件调查二、地理环境调查三、气象情况调查四、电网接入条件调查1 现有电站情况该项目建设前，该地区现有的各种电站火电、水电数量及装机容量、每年发电量。2 现供配电情况项目地区现有的供配电所、站情况，是什么方式供电，什么电压等级，各配电容量为多少 KVA。3 用电情况项目地区年总用电量（其中农业和工业用电量） ，用电负荷类型，且高峰期用电段是什么季节和时间段。五、交通运输条件3.1.2 项目总体规划设计厂区范围内满足建设光伏电站条件的各仓房的组件排布设计、组件支架基础设计、电气设备布置、线路布置、并网接入设计等。 （编制总体规划方案）3.1 施工图设计3.1.1 施工图设计的主要内容项目开发荷载校核现场勘测组件排布图组件串汇线图确定可利用的屋面图纸资料、用电负荷等信息实地测量屋面障碍物设计组件方阵，装机容量（结合变压器容量）支架布置图支架安装图汇流箱桥架布置图电气主接线图电气一次系统图电气二次及监控系统图汇流箱型号支架物料清单直流柜、逆变器（隔离变压器）、升压变压器、高压柜（并网柜）图分布式光伏电站的设计流程图a、荷载校核具有专业设计资质的设计院才有资格对厂房结构进行荷载分析， 满足荷载要求的厂房才可以用于建设光伏电站。因此在项目开发过程中必须收集厂房的结构图（特别是不上人屋面）b、 设计组件排布图考虑的因素： 屋面坡度、 屋面障碍物的阴影、 串线方便、 支架采购。组件排布图设计是整个光伏电站设计的基础， 设计组件排布图时除了考虑装机容量外，需要排除障碍物阴影遮挡面积，考虑串汇线方便，维修通道，支架采购方便（物料统一） 。c、串汇线设计设计组件串线、汇线时需考虑组件朝向、倾斜角，汇流箱的选型及布置，节约电缆（光伏电缆、直流电缆） ，桥架布置等。d、支架设计水泥屋面支架安装图设计时需根据项目地光照资源计算最佳倾斜角， 前后两排的间距，组件高度尽量不要高出屋面女儿墙的避雷带，支架物料清单尽量统一。彩钢瓦屋面设计支架时需考虑彩钢瓦瓦楞形状、尺寸，支架物料清单尽量统一。e、电气主接线图、电气系统图设计电气主接线图时充分考虑并网接入方案， 根据并网接入方案的要求设计主接线（高压并网、低压并网，各并网的点的容量） 。主要电气一次设备的选型，元器件的选型，电缆的选型等。f、电气二次及监控系统图设计电气二次系统时需完全按照并网接入方案的要求， 满足并网接入方案提出的二次保护，通信，调度等要求。施工图设计主要依靠设计院完成，由于目前设计院人力资源、设计经验有限，设计的图纸并不能满足要求，设计过程中实地勘测不准确，设计图纸没有进行优化，在施工蓝图出图前项目技术人员必须认真审核设计图纸（特别是组件排布图） ，物料清单，电缆清册等。3.1.2 组件排布及串汇线设计（未完）一、障碍物阴影计算二、最佳倾斜角计算三、前后间距计算四、串线设计的原则及优化设计3.1.3 安装支架设计支架结构（地面、混凝土屋面、彩钢瓦屋面、瓦屋面）风压、雪压校核3.1.4 电气设备选型及电气主接线设计（低压并网）汇流箱直流柜逆变器（组串逆变器、集中式逆变器）并网柜（接线图及电气元器件的选择）电缆选型（载流量表、电压损失）监控系统3.2 设备材料清单、成本测算表及采购单3.2.1 主要设备的材料清单及成本测算表电站主要零部件：组件、安装支架、汇流箱、直流柜、逆变器（隔离变压器） 、交流配电柜、并网柜、升压变压器、高压开关柜、二次监控系统、光伏电缆、直流电缆、低压交流电缆、高压交流电缆、控制电缆、设备基础、桥架、接地扁铁、接地电缆、其他辅材。编制设备材料清单（施工量清单） 。主要设备材料的采购单价表2、采购单由技术负责人编制， 项目经理核准， 审核无误后签字确认， 扫描件发给采购部下单。采购单必须按零部件分项下单采购，并明确设备要求到货时间，采购下单时间与要求到货时间必须符合物料采购周期。设计过程中，组件、汇流箱、直流柜、逆变器、变压器等设备尽量型号统一，支架设计时尽量做到型材统一。3、电缆清册光伏电缆、直流电缆、低压交流电缆、高压交流电缆必须分布编制电缆清册，电缆余量控制在 10~15%。电缆选型时应充分考虑载流量、电压损失等因素（直流侧电压损失控制在 2~3%） 。3.3 主要电气设备技术规范书技术规范书的作用：设备技术规范书是电气设备招投标的技术标书， 约定了设备采购时需要满足的技术参数，元器件的选型（指定元器件供应商） ，设备生产工艺，是设备采购的依据，作为合同附本的技术协议。采购部所采购的设备必须满足相应的技术规范书的要求。需要技术规范书的设备：汇流箱直流柜、逆变器（逆变器集装箱） 、隔离变压器变压器高压柜并网柜（交流柜）二次监控系统3.4 并网接入设计国家电网分布式光伏电站典型并网接入方案第四章分布式光伏电站的物料采购（未完）项目开工前，项目技术负责人编制物料采购单，项目经理审核，审核无误后双方签字确认，下单给采购部。采购部负责编制设备采购周期表，项目技术负责人根据物料采购周期、要求到货时间控制物料下单时间。主要电气设备，除了提供采购清单意外，还必须提供技术规范书。采购部所采购的设备必须满足技术规范书的要求，设备到场后项目经理（施工员、监理）根据技术规范书验收货物是否合格。物料发货前，采购部必须确认所发货物的规格、数量、到货时间，报给项目经理，如有必要发货前进行厂检。主要设备材料采购周期表