2_天津大学5MW分布式光伏发电项目方案报告-2022.04.16-V2

天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目项 目 方 案 时 间 ： 2022 年 04 月 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 I 目 录一 、 概 述 11.1 项 目 概 况 .11.2 项 目 建 筑 条 件 1二 、 太 阳 能 资 源 及 环 境 分 析 22.1 我 国 太 阳 能 资 源 分 析 22.2 项 目 所 在 地 太 阳 能 资 源 分 析 3三 、 光 伏 电 站 容 量 概 况 4四 、 电 气 接 入 方 案 分 析 5 五 、 光 伏 系 统 发 电 评 估 与 能 效 分 析 65.1 项 目 发 电 量 评 估 65.1.1 测 算 所 采 用 的 气 象 数 据 65.1.2 发 电 量 估 算 65.2 收 益 测 算 .8六 、 光 伏 项 目 环 境 效 益 分 析 106.1 项 目 产 生 的 环 境 效 益 .106.2 节 能 减 排 分 析 .10七 、 项 目 意 义 11 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 1 一 、 概 述1.1 项 目 概 况项 目 名 称 ： 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目项 目 所 在 地 ： 天 津 市 津 南 区天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 位 于 天 津 市 津 南 区 ， 地 理 坐 标 为 东 经117.32° ， 北 纬 39.00° ， Meteonorm 数 据 库 测 量 水 平 面 年 峰 值 日 照 时 数 约 为1339.6 小 时 ， 太 阳 辐 射 总 量 为 4822.6MJ/㎡ 。1.2 项 目 建 筑 条 件 本 项 目 拟 在 天 津 大 学 建 筑 物 屋 顶 建 设 光 伏 发 电 系 统 。 本 项 目 在 屋 顶 安 装 单 晶硅 光 伏 组 件 ， 建 筑 屋 顶 可 用 面 积 约 5 万 m2。 当 地 太 阳 能 资 源 较 为 丰 富 ， 适 合 建设 光 伏 发 电 系 统 。 天 津 大 学 地 图 示 意 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 2 二 、 太 阳 能 资 源 及 环 境 分 析2.1 我 国 太 阳 能 资 源 分 析地 球 上 太 阳 能 资 源 的 分 布 与 各 地 的 纬 度 、 海 拔 高 度 、 地 理 状 况 和 气 候 条 件 有关 。 资 源 丰 度 一 般 以 全 年 总 辐 射 量 和 全 年 日 照 总 时 数 表 示 。 我 国 幅 员 辽 阔 ， 拥 有独 特 的 地 理 环 境 ， 从 全 国 来 看 ， 我 国 是 太 阳 能 资 源 丰 富 的 国 家 ， 全 国 总 面 积 2/3以 上 地 区 年 日 照 时 数 大 于 2,000， 具 有 发 展 太 阳 能 得 天 独 厚 的 优 越 条 件 。 图 2-1是 中 国 气 象 局 发 布 的 1978～ 2007 年 我 国 年 平 均 总 辐 射 量 的 空 间 分 布 图 。 图 2-1 1978～ 2007 年 我 国 年 平 均 总 辐 射 量 空 间 分 布 图根 据 全 年 太 阳 总 辐 射 量 的 大 小 ， 可 将 中 国 划 分 为 4 个 太 阳 能 资 源 带 ：1、 太 阳 能 资 源 非 常 丰 富 区 域 ： 地 区 年 平 均 太 阳 总 辐 射 量 达 6,700MJ/m2以 上 ，相 当 于 1,861kWh/m2以 上 。 这 一 地 区 主 要 为 青 海 西 部 和 西 藏 西 部 等 地 ， 尤 以 西 藏西 部 最 为 丰 富 。2、 太 阳 能 资 源 很 丰 富 区 域 ： 地 区 年 平 均 太 阳 总 辐 射 量 为 5,400～ 6,700MJ/m2，相 当 于 1,500～ 1,861kWh/m 2。 这 一 地 区 主 要 包 括 青 海 东 部 、 西 藏 东 部 、 新 疆 南 部 、宁 夏 、 甘 肃 北 部 、 内 蒙 古 西 部 、 云 南 西 部 等 地 。3、 太 阳 能 资 源 较 丰 富 区 域 ： 地 区 年 平 均 太 阳 总 辐 射 量 为 4,200～ 5,400MJ/m2， 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 3 相 当 于 1,167～ 1,500kWh/m2。 这 一 地 区 主 要 包 括 新 疆 北 部 、 内 蒙 古 东 部 、 山 东 、山 西 、 河 南 、 河 北 、 黑 龙 江 、 吉 林 、 辽 宁 、 陕 西 、 甘 肃 东 南 部 、 湖 南 、 湖 北 、 安徽 、 广 东 、 广 西 、 福 建 、 浙 江 、 江 苏 、 云 南 东 部 、 海 南 、 台 湾 等 地 区 。4、 太 阳 能 资 源 一 般 区 域 ： 地 区 年 平 均 太 阳 总 辐 射 量 小 于 4,200MJ/m2， 即 小于 1,167kWh/m2。 这 类 地 区 位 于 四 川 、 贵 州 两 省 ， 是 我 国 太 阳 能 资 源 最 少 的 地 区 。2.2 项 目 所 在 地 太 阳 能 资 源 分 析本 光 伏 发 电 项 目 地 理 位 置 是 东 经 117.32° ， 北 纬 39.00° ， 检 索 Meteonorm数 据 库 得 到 了 项 目 水 平 面 太 阳 辐 照 度 数 据 平 均 值 约 为 3.67kWh/m 2 /d。项 目 水 平 面 太 阳 辐 照 度 数 据 平 均 值数 据月 份 日 太 阳 辐 照 度 数 据（ kWh/m2 /d） 月 太 阳 辐 照 度 数 据（ MJ/m2）1 月 2.02 225.72 月 2.84 286.23 月 3.66 408.64 月 4.74 511.9 5 月 5.54 618.56 月 5.25 567.07 月 4.87 544.08 月 4.36 486.49 月 3.98 429.810 月 3.00 334.411 月 2.06 222.812 月 1.68 187.2 平 均 /总 计 3.67 4822.6从 表 可 以 看 到 ， 本 项 目 阵 列 表 面 太 阳 辐 照 度 数 据 年 平 均 为 4822.6MJ/m2。综 合 历 年 的 日 照 时 数 和 太 阳 辐 射 总 量 的 结 果 表 明 ， 本 项 目 所 在 地 的 太 阳 能 资源 属 于 中 国 境 内 的 太 阳 能 资 源 较 丰 富 的 地 区 之 一 ， 适 合 安 装 光 伏 发 电 系 统 。 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 4 三 、 光 伏 电 站 容 量 概 况根 据 本 项 目 太 阳 能 资 源 的 特 点 、 场 址 的 地 形 地 貌 特 征 、 建 筑 物 可 用 面 积 等 因素 综 合 分 析 结 果 ， 本 项 目 共 计 安 装 容 量 约 为 5MWp。 彩 钢 瓦 屋 面 安 装 效 果 混 凝 土 屋 面 安 装 效 果 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 5 四 、 电 气 接 入 方 案 分 析光 伏 并 网 点 设 在 企 业 的 电 源 侧 ， 相 当 于 给 负 载 侧 增 加 的 一 个 电 源 ，光 伏 发 电 与 市 电 同 时 给 用 户 供 电 ， 并 网 点 选 择 配 电 房 内 高 压 配 电 柜 ， 并网 柜 摆 放 于 原 高 压 柜 旁 ， 做 母 线 并 柜 处 理 。 电 压 等 级 为 10kV， 如 下 图 所示 。 用 户 优 先 使 用 光 伏 发 电 所 发 出 的 电 量 ， 多 余 的 电 量 馈 入 电 网 ， 当 光伏 发 电 量 不 足 时 ， 企 业 将 从 电 网 补 充 电 量 。 光 伏 发 电 与 市 电 电 网 两 个 电源 同 时 存 在 ， 不 需 任 何 的 人 工 或 设 备 操 作 便 可 以 相 互 转 换 ， 保 证 用 户 的用 电 稳 定 性 。 当 市 电 停 电 时 ， 光 伏 发 电 也 停 止 发 电 ， 避 免 孤 岛 运 行 ， 保证 用 户 用 电 安 全 性 。 图 4-1 主 接 线 示 意 图系 统 初 步 设 计 逆 变 器 均 使 用 组 串 式 逆 变 器 ， 逆 变 器 就 近 安 装 。 光 伏并 网 点 设 在 10kV 出 线 ， 本 项 目 需 要 2 块 电 表 ： 一 块 单 向 电 表 ， 计 量 光 伏系 统 发 电 量 ； 另 一 块 双 向 电 表 ， 正 向 计 量 市 电 用 电 量 ， 反 向 计 量 光 伏 上网 电 量 （ 用 户 光 伏 用 电 量 = 光 伏 系 统 发 电 量 — 上 网 电 量 ） 。 用 户 自 己直 接 用 掉 的 光 伏 电 量 ， 以 节 省 电 费 的 方 式 直 接 享 受 电 网 的 销 售 电 价 ； 反送 电 量 单 独 计 量 ， 并 以 规 定 的 上 网 电 价 进 行 结 算 。 电 气 部 分 施 工 均 在 屋顶 或 室 外 进 行 ， 施 工 期 间 对 车 间 内 的 生 产 不 会 产 生 影 响 。 具 体 并 网 接 入 方 案 以 供 电 局 实 际 核 准 为 准 。 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 6 五 、 光 伏 系 统 发 电 评 估 与 能 效 分 析5.1 项 目 发 电 量 评 估5.1.1 测 算 所 采 用 的 气 象 数 据本 光 伏 发 电 项 目 地 理 位 置 为 东 经 117.32° ， 北 纬 39.00° ， 其 发 电 量 估 算 采用 Meteonorm 数 据 库 所 提 供 的 水 平 面 平 均 太 阳 辐 照 度 数 据 作 为 基 础 数 据 进 行 分析 ， 具 体 数 据 见 下 表 。本 项 目 水 平 面 平 均 太 阳 辐 照 度 数 据 和 峰 值 日 照 小 时 数参 数 月 份 月 平 辐 照 度 数 据（ MJ/m2） 月 峰 值 日 照 小 时 数（ h）1 月 225.7 62.72 月 286.2 79.53 月 408.6 113.54 月 511.9 142.25 月 618.5 171.86 月 567.0 157.57 月 544.0 151.1 8 月 486.4 135.19 月 429.8 119.410 月 334.4 92.911 月 222.8 61.912 月 187.2 52.0总 计 4822.6 1339.65.1.2 发 电 量 估 算随 后 由 于 光 伏 组 件 实 际 功 率 的 衰 减 ， 系 统 总 效 率 会 逐 年 下 降 。 本 项 目 拟 采 用单 晶 硅 光 伏 组 件 ， 其 功 率 在 25 年 内 组 件 实 际 功 率 不 低 于 标 称 功 率 的 87.2%。假 设 本 项 目 运 营 期 为 25 年 ， 运 营 期 内 光 伏 组 件 的 功 率 呈 线 性 衰 减 ， 首 年 衰 减 2.0%， 以 后 平 均 每 年 衰 减 0.45%， 25 年 总 衰 减 12.8%。 并 假 设 逆 变 器 的 转 换效 率 没 有 发 生 衰 减 ， 即 光 伏 系 统 总 效 率 的 衰 减 速 率 与 光 伏 组 件 衰 减 速 率 完 全 一 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 7 致 。 据 此 预 测 本 项 目 25 年 内 的 发 电 量 结 果 如 下 表 所 示 。本 项 目 25年 内 的 发 电 量年 发 电 量 (万 度 ） 年 发 电 量 （ 万 度 ）第 1年 525.28 第 14年 493.92第 2年 522.87 第 15年 491.51第 3年 520.46 第 16年 489.10第 4年 518.04 第 17年 486.69第 5年 515.63 第 18年 484.28第 6年 513.22 第 19年 481.86 第 7年 510.81 第 20年 479.45第 8年 508.40 第 21年 477.04第 9年 505.98 第 22年 474.63第 10年 503.57 第 23年 472.22第 11年 501.16 第 24年 469.80第 12年 498.75 第 25年 467.39第 13年 496.34 25年 总 发 电 量 12408.40平 均 值 496.34本 项 目 装 机 容 量 约 5MW， 25 年 总 发 电 量 约 12408.4 万 kWh， 年 均 发 电 量 约496.34 万 kWh。 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 8 5.2 收 益 测 算根 据 业 主 用 电 信 息 ， 项 目 装 机 容 量 为 5MW， 暂 按 本 项 目 自 用 比 例 为 80%计算 。 综 合 电 费 按 0.55 元 /度 ， 上 网 电 价 为 0.3655 元 /度 。方 案 一 ：本 项 目 由 第 三 方 投 资 且 负 责 建 设 本 项 目 ， 天 津 大 学 享 受 电 价 打 折 （ 85 折 ）优 惠 。 （ 一 ） 基 本 信 息 表装 机 容 量 5000 kWp企 业 综 合 电 价 0.55 元 /kWh 上 网 电 价 0.3655 元 /kWh（ 二 ） 用 户 收 益 分 析项 目 数 量 单 位装 机 容 量 5000 kWp企 业 综 合 电 价 0.55 元 /kWh打 折 后 电 价 0.495（ 90折 ） 元 /kWh自 发 自 用 比 例 40 %年 均 发 电 量 496.34 万 kWh年 均 节 约 电 费 10.92 万 元 25年 累 计 节 约 电 费 272.98 万 元（ 三 ） 投 资 方 收 益 分 析项 目 数 量 单 位总 投 资 2100 万 元投 资 单 价 4.2 元 /Wp内 部 收 益 率 6.55 %静 态 投 资 回 收 期 10.84 年年 平 均 发 电 收 入 207.12 万 元发 电 总 收 入 5178.03 万 元 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 9 方 案 二 ：本 项 目 由 天 津 大 学 投 资 且 负 责 建 设 本 项 目 ， 全 部 收 益 归 天 津 大 学 所 有 。（ 一 ） 基 本 信 息 表装 机 容 量 5000 kWp企 业 综 合 电 价 0.55 元 /kWh上 网 电 价 0.3655 元 /kWh（ 二 ） 用 户 /投 资 方 收 益 分 析项 目 数 量 单 位 装 机 容 量 5000 kWp总 投 资 2100 万 元投 资 单 价 4.2 元 /Wp自 发 自 用 比 例 80 %年 均 发 电 量 496.34 万 kWh年 均 节 约 电 费 218.04 万 元25年 累 计 节 约 电 费 5451.01 万 元内 部 收 益 率 7.73 %静 态 投 资 回 收 期 9.58 年 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 10 六 、 光 伏 项 目 环 境 效 益 分 析6.1 项 目 产 生 的 环 境 效 益太 阳 能 光 伏 发 电 是 一 种 清 洁 的 能 源 ， 既 不 直 接 消 耗 化 石 资 源 ， 同 时 又 不 释 放污 染 物 、 废 料 ， 也 不 产 生 温 室 气 体 破 坏 大 气 环 境 ， 也 不 会 有 废 渣 的 堆 放 、 废 水 排放 等 问 题 ， 有 利 于 保 护 周 围 环 境 ， 是 一 种 绿 色 可 再 生 能 源 。与 其 它 传 统 火 力 发 电 方 式 相 比 ， 本 项 目 每 年 可 以 减 少 大 量 的 温 室 效 应 性 气 体CO 2， 大 气 污 染 气 体 SO2、 NxOy等 的 排 放 。 此 外 还 可 节 约 用 水 ， 减 少 相 应 的 废 水对 水 环 境 的 污 染 。 由 此 可 见 ， 光 伏 发 电 系 统 有 明 显 的 环 境 效 益 。6.2 节 能 减 排 分 析本 光 伏 发 电 项 目 装 机 容 量 约 为 5000kWp， 该 项 目 的 建 设 将 在 节 省 燃 煤 上 ，起 到 积 极 的 示 范 作 用 。 本 项 目 的 节 能 减 排 效 益类 别时 间 发 电 量（ 万 千 瓦 时 ） 节 约 标 准 煤（ 吨 ） 减 排 CO2（ 吨 ）25 年 合 计 12408.40 38168 104355 平 均 每 年 496.34 1527 4174从 上 面 的 计 算 结 果 可 以 看 到 ， 本 项 目 预 计 25年 合 计 可 节 约 标 准 煤 共 计 38168吨 ， 减 排 二 氧 化 碳 约 104355吨 。 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 11 七 、 项 目 意 义1、 本 项 目 充 分 利 用 太 阳 能 光 伏 发 电 符 合 当 前 的 国 家 节 能 减 排 的 政 策 ， 助 力碳 达 峰 碳 中 和 ， 太 阳 能 是 一 种 值 得 大 力 推 广 的 清 洁 可 再 生 能 源 ， 发 展 光 伏 发 电 有利 于 环 境 及 生 态 的 保 护 。2、 项 目 场 址 属 于 天 津 市 津 南 区 ， 地 表 面 太 阳 辐 射 年 总 量 可 以 达 到 4822.6MJ/㎡ ， 是 光 照 资 源 较 为 丰 富 的 地 区 。3、 天 津 大 学 5MW 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 顺 利 建 成 之 后 ， 预 测 平 均 每 年 发 电 量约 496.34 万 kWh， 发 出 的 电 能 可 以 就 地 供 给 企 业 自 身 使 用 ， 促 进 当 地 工 业 经 济的 顺 利 发 展 。 4、 安 装 在 屋 面 上 的 光 伏 组 件 ， 其 在 运 作 时 产 生 光 生 伏 特 效 应 ， 把 太 阳 光 转化 为 电 能 ， 有 效 隔 离 阳 光 直 接 照 射 在 屋 面 上 ， 对 室 内 有 较 好 的 保 温 隔 热 作 用 ， 可有 效 降 低 室 内 空 调 设 备 电 力 消 耗 。5、 此 项 目 的 实 施 ， 是 对 国 家 新 能 源 政 策 的 积 极 响 应 ， 是 对 投 资 方 、 屋 顶 业主 及 社 会 环 境 等 都 有 利 的 绿 色 环 保 项 目 。6、 太 阳 能 发 电 项 目 具 有 良 好 的 经 济 效 益 以 及 环 境 效 益 ， 发 展 前 景 广 阔 ， 同时 能 为 投 资 方 及 业 主 带 来 可 观 的 收 益 。