屋顶光伏发电勘察设计-河北能源张艳杰

屋顶光伏发电勘察设计,2016.12.01石家庄 张艳杰 13331391955,,河北能工程设计有限公司,,,主要内容,1,屋顶电站勘察要素,2,4,,屋顶电站选址建议,,屋顶电站收益分析模型,3,,屋顶电站结构设计要点,河北能工程设计有限公司,一、屋顶电站踏勘要素,,,1,屋顶电站踏勘要素,河北能工程设计有限公司,一、屋顶电站勘察要素,很多业主投资屋顶光伏电站时，都会非常关注屋顶光伏的可行性、装机容量、投资收益、合作模式的等问题，而分布式屋顶光伏勘察属于项目的前期工作，通过实地勘察，搜集屋顶相关资料，为后续设计最优方案和投资收益分析做准备。专业的踏勘记录是对屋面电站进行评估的一个重要因素。前期对屋顶电站踏勘总结起来主要包括以下几个要素：（1）厂房建设年限；（2）屋面状况；（3）屋面板类型；（4）彩钢板锈蚀情况；（5）电网接入距离；（6）原厂房设计资料、用电负荷等。并且根据所得到的汇总信息形成以下一个表格，对该屋面进行评价。,河北能工程设计有限公司,一、屋顶电站勘察要素,河北能工程设计有限公司,一、屋顶电站勘察要素,光伏电站现场踏勘一般采用GPS定位，拍现场照片，测量屋顶突出物的方式取得前期初步成果。GPS定位一般用于从谷歌地球当中得到实际厂房定位关系，拍照片可以真实反映厂房的现阶段的状况，测量屋顶突出物可以为后续的组件图纸提供依据。,河北能工程设计有限公司,二、屋顶电站选址建议,,,2,屋顶电站选址建议,河北能工程设计有限公司,1、首先注意原厂房的设计使用功能。根据《建筑防火设计规范》GB50016-2014，生产车间以及存储仓库的火灾危险等级可以分为甲、乙、丙、丁、戊类，由于甲、乙类厂房及仓库火灾危险等级较高，因此严禁在该类厂房上部建设光伏电站，丙类厂房和仓库可以根据下部厂房的使用功能并且结合生产工艺综合确定，丁、戊类厂房可以作为电站的建设地点。,二、屋顶电站选址建议,河北能工程设计有限公司,二、屋顶电站选址建议,河北能工程设计有限公司,二、屋顶电站选址建议,河北能工程设计有限公司,2、临建厂房禁止建设光伏电站。根据规范要求建筑的设计使用年限1、临时性结构5年；2、易于替换结构构件25年；普通房屋和构筑物50年；4、纪念性和特别重要的建筑结构100年。光伏电站设计使用寿命为25年，临建结构不能满足电站设计的使用耐久性的要求，因此临建建筑物和构筑物不能进行光伏电站的建设。尤其是厂区内建设的一些临时通道，临时车棚等建筑。,二、屋顶电站选址建议,河北能工程设计有限公司,3、厂房的使用寿命已经大于10年，并且屋顶彩钢板锈蚀严重或者防水层破漏水较为严重，对于这样的厂房要慎重选择。,二、屋顶电站选址建议,河北能工程设计有限公司,4、选择厂房的结构承载能力满足光伏电站建设承载力要求。根据《光伏电站设计规范》GB50797-2012的3.0.7的要求，在既有建筑物上面增设光伏发电系统，必须进行建筑物结构和电气的复核，并应满足建筑物结构及电气的安全要求。根据该规范10.1.4要求，在既有建筑物上面增设光伏发电系统的时候，应根据建筑物的种类分别按照《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292的规定进行可靠性鉴定。位于抗震设防烈度为6~9度地区的建筑还应该根据其设防烈度、抗震设防类别、后续使用年限和结构类型，按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023的规定进行抗震鉴定。,2、前期对拟建屋顶电站进行厂房筛选,河北能工程设计有限公司,5、适宜建设电站的屋面形式。 （1）满足前面四条所提出的要求。 （2）屋面彩钢板形式为角驰型或者直立锁边型彩钢板 （3）混凝土屋面防水良好。 （4）屋面突出物、遮挡物较少,2、前期对拟建屋顶电站进行厂房筛选,河北能工程设计有限公司,3、屋顶电站设计要点,,,3,屋顶电站结构设计要点,河北能工程设计有限公司,1、钢筋混凝土屋面钢筋混凝土屋面分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面多为平屋面，不上人屋面中平屋面与坡屋面均常见。平屋面的厂房结构形式多为钢筋混凝土框架结构，排水坡度多为材料找坡2%；坡屋面的厂房结构形式多为钢筋混凝土排架结构，常见坡度为10%。其中框架结构屋面形式多为框梁或混凝土次梁上铺混凝土板或现浇钢筋混凝土板；排架结构屋面形式多为混凝土屋面梁上铺设预制钢筋混凝土屋面板。上人屋面的屋面活荷载多为2.0kN/m2，不上人屋面的屋面活荷载多为0.5kN/m2。根据屋面防水形式的不同，屋面又分为柔性防水屋面（防水层外露）和刚性防水屋面（防水层在内部，外表面多为40厚细石混凝土）。对不同结构形式的厂房及不同防水形式的屋面，支架设计采用不同的设计方案。对于钢筋混凝土屋面，光伏组件可沿屋面坡度平行铺设，也可设计成一定倾角的方式布置。,3、屋顶电站设计要点,河北能工程设计有限公司,3、屋顶电站设计要点,1、钢筋混凝土屋面。光伏电站同钢筋混凝土屋面结构的连接方式主要有（1）混凝土配重、（2）植筋连接、（3）结构胶连接。,混凝土配重形式一 （配重模块）,河北能工程设计有限公司,3、屋顶电站设计要点,混凝土配重形式二 （配重块）,河北能工程设计有限公司,钢筋混凝土屋面植筋连接,3、屋顶电站设计要点,河北能工程设计有限公司,结构胶连接,3、屋顶电站设计要点,河北能工程设计有限公司,2、彩钢板形式屋面。光伏电站同钢筋混凝土屋面结构的连接方式主要有（1）通过光伏专用夹具连接（2）通过铆钉固定或者冷焊连接。彩钢板屋面一般原厂房设计恒荷载多为0.3KN/㎡，屋顶光伏电站满布荷载为0.15KN/㎡。,光伏专用夹具连接一 （平铺）,3、屋顶电站设计要点,河北能工程设计有限公司,,光伏专用夹具连接二 （小角度）,3、屋顶电站设计要点,河北能工程设计有限公司,5、屋顶电站收益分析模型,,,4,屋顶电站收益分析模型,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,4.1、分布式光伏电价测算。 4.1.1 电价补贴政策（1）发改价格【2013】1638号文《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》，I\II\III类区0.9元\0.95元\1.0元标杆电价，自发自用、余电上网的分布式按度电补贴0.42元，全额上网按标杆电价执行；（2）发改价格【2015】3044号文《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》，正式下调2016年光伏发电上网标杆电价：I\II\III类区分别下调到2016年的0.8元\0.88元\0.98元。2017年电价另行制定。利用建筑物屋顶及附属场所建设的分布式光伏发电项目，在项目备案时可以选择“自发自用、余电上网”或“全额上网”中的一种模式；已按“自发自用、余电上网”模式执行的项目，在用电负荷显著减少（含消失）或供用电关系无法履行的情况下，允许变更为“全额上网”模式。“全额上网”项目的发电量由电网企业按照当地光伏电站上网标杆电价收购。选择“全额上网”模式，项目单位要向当地能源主管部门申请变更备案，并不得再变更回“自发自用、余电上网”模式。,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,（3）冀价管【2015】252号《河北省物价局关于光伏发电项目有关电价补贴政策的通知》，对屋顶分布式光伏发电项目（不包括金太阳示范工程），按照全电量进行电价补贴，补贴标准为每千瓦时0.2元，由省电网企业在转付国家补贴时一并结算。2015年10月1日之前投产的项目，补贴时间自2015年10月1日到2018年9月30日；对2015年10月1日至2017年底以前建成投产的项目，自并网之日起补贴3年。对余量上网电量由省电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价结算，并随标杆上网电价的调整相应调整。 4.1.2 电价测算EMC（合同能源管理）电价一般为用户折算电价的8—9折，期限为合同约定期，25年；用户折算电价按照光伏发电时间计算，早6电至晚8点的分段电价折算。国家分布式光伏电价补贴，0.42元/kWh，20年；河北省分布式补贴0.2元/kWh，补贴时限3年；脱硫脱硝标杆电价：河北南网0.3497元/kWh，冀北电网0.3634元/kWh，2016年，逐年下降。均为含增值税电价。,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,（1）全额上网 前3年：光伏上网标杆电价（20年）+河北省补贴（前3年） 第4-20年：光伏上网标杆电价（20年） 第21-25年：脱硫脱硝标杆电价 结果： 河北南网：前3年电价为1.18元/kWh，第4-20年0.98元/kWh，第21-25年脱硫煤电价0.3497元/kWh。 冀北电网：前3年电价为1.08元/kWh，第4-20年0.88元/kWh，第21-25年脱硫煤电价0.3634元/kWh。,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,（2）自发自用、余电上网 分成两部分： 自用电价： 前3年：EMC约定电价+国家分布式电价补贴（20年）+河北省补贴（3年） 第4-20年：EMC约定电价+国家分布式电价补贴（20年） 第21-25年：EMC约定电价 余电上网电价： 前3年：脱硫脱硝标杆电价+国家分布式电价补贴（20年）+河北省补贴（3年） 第4-20年：脱硫脱硝标杆电价+国家分布式电价补贴（20年） 第21-25年：脱硫脱硝标杆电价 计算综合电价： 根据用户负荷情况，计算光伏发电自用和余电上网比例。 综合电价=自用电价×比例%+余电上网电价×比例% 假定EMC电价为0.8元/kWh，自用比例70%，余电上网比例30%，项目在河北南网，则综合电价为： 前3年： 自用部分电价0.8元/kWh+0.42元/kWh+0. 2元/kWh=1.42元/kWh 余电上网部分电价0.3497元/kWh+0.42元/kWh+0. 2元/kWh=0.9697元/kWh 综合电价为=1.42元/kWh×70%+0.9697元/kWh×30%=1.28491元/kWh 第4-20年： 1.28491元/kWh—0. 2元/kWh=1.08491元/kWh 第21-25年： 1.28491元/kWh—0. 2元/kWh—0.42元/kWh =0.66491元/kWh,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,4.2、分布式项目经济收益分析经济分析是在国家现行财税制度和价格体系的基础上，对项目进行经济效益分析，考察项目的盈利能力、清偿能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。基于项目费用XX元/瓦，按《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）测算项目的经济收益，包括投资回报率、回收年限、内部收益率IRR等数据。项目前期开发阶段，善于利用经济评价工具，初步评估项目的经济效益，有以下几种模式：模式一：直接计算项目经济收益指标，用于投资决策投资方给出边界条件，如贷款比例及利率、运维成本、折旧率等设计院根据设计方案，确定单瓦造价（静态及动态），计算出发电量设计院根据并网模式、经营方式，计算出电价。根据以上条件，直接计算项目收益指标，如内部收益率IRR、投资回收期，用于投资方决策。,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,模式二：比较不同并网模式下，投资方和屋顶产权方的经济收益（1）设计院根据设计方案，确定单瓦造价（静态及动态），发电量（2）投资方有边界条件，如贷款比例及利率、运维成本、折旧率等（3）设计院计算出各种并网模式、经营方式计算电价，根据以上条件，测算不同模式下的投资方和屋顶产权方收益，用于投资决策。模式三：反算EMC电价，用于投资方与屋顶产权方谈判电价折扣投资方已确定合同能源管理模式，自发自用余电上网，设计院计算出一个用户折算电价投资方有一个预期的全投资或资本金的内部收益率IRR投资方给出边界条件，如贷款比例及利率、运维成本、折旧率等设计院根据设计方案，确定单瓦造价（静态及动态），计算出发电量根据以上条件，反算出一个电价，将其用户折算电价比较，确定EMC电价折扣。,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,模式四：反算屋顶租金，用于业主与屋顶产权方谈判 （1）投资方已确定全额上网的模式，采用屋顶固定租金方式结算 （2）投资方有一个预期的全投资或资本金的内部收益率IRR （3） 投资方给出边界条件，如贷款比例及利率、运维成本（不含租金）、折旧率等 （4） 设计院根据设计方案，确定单瓦造价（静态及动态），发电量 根据以上条件，在投资方预期收益的前提下，反算出一个屋顶租金。 模式五：反算融资利率， （1）投资方已确定并网模式和经营方式 （2）投资方有一个预期的全投资或资本金的内部收益率IRR （3）投资方有部分边界条件，如运维成本、折旧率等 （4）设计院根据设计方案，确定单瓦造价（静态及动态），发电量 根据以上条件，计算不同融资模型下的经济收益指标，确定融资方式和最高融资利率。,河北能工程设计有限公司,4、屋顶电站收益分析,模式六：反算单瓦投资，用于投资方控制投资水平 （1）投资方有一个预期的全投资或资本金的内部收益率IRR （2）投资方有边界条件，如贷款比例及利率、运维成本、折旧率等 （3）投资方已确定并网模式和经营方式 根据以上条件，在投资方预期收益的前提下，反算出一个单瓦投资报价，扣除项目前期开发费用后，也可做为EPC报价依据。,,河北能源工程设计有限公司为甲级咨询设计单位，全国光伏行业知名资深设计院。具有各种类型光伏电站的设计业绩，主要包括隔壁、荒漠、分布式、山地、农业、风光互补、渔光互补、智能微网、BIPV等，年咨询、设计规模超过2GW。我院有多名光伏设计领域的专家、精英受聘为国家级及省部级工程咨询评审专家，参与编审《光伏电站设计规范》《光伏电站地基基础设计规范》《光伏电站用地指标》等。2016年8月，河北能源成立分布式光伏开发中心，致力于分布式项目的开发、咨询、设计、EPC总承包及分布式项目的整体资源整合，决心打造全国优秀分布式开发、建设企业。,,公司背景、性质、营业范围公司位于河北省石家庄市，成立于1989年，主要从事发、输、变电工程的设计、咨询和服务，包括常规火力发电、太阳能、风能、垃圾、污泥、生物质等新能源发电 、送变电、电力系统规划、接入系统、电力通信、工业与民用建筑、市政等工程的设计、咨询和总承包业务。,河北能工程设计有限公司,,河北能工程设计有限公司,,Thank You !,谢谢大家,