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1、风光储充一体化综合智慧能源项目方案（风+光+储+充）第一货总体概述.1工程总体概况4.2工程所在地概况4.3工程方案概述4.4太阳能资源5.5工程任务和规模5.6总体方案设计6.7电气设计6.8消防设计61.10 施工组枳设计1.11 工程管理设计1.12 环境保护和水土保挣设计1.13 劳动安全与工业R生设计1.14 节能降耗分析1.15 结论及建议第二章太阳能资源2.1 全国太阳能资源概况2.2 苏州市太阳能资源概况.2.3 太阳能资源分析2.5 太阳能资源综合评价17第三章工程规模及建设必要性183.1 工程任务183.2 工程设模203.3 工程建设的必要性20第四章风光储充多能互补发
2、电系统设计224.1 光伏系统设计224.2 风电系统设计374.3 储能系统设计384.4 充电桩系统设计50第五堂电气设计525.1 设计依据525.2 接入系统方式5253电气一次535.4 电气二次555.5 主要设备材料清册57第六章土建设计596.1 概况596.2 设计依据596.3 屋面现状606.4 总体布置及交通运输616.5 土建设计616.6 给论及建议666.7 给水排水676.8 土建工程埴67第七登工程消防设计687总体设计687.2工程消防设计69第八堂施工组织设计728.1 演工条件728.2 临工总布置738.3 主体工程施工758.4 工程建设用地798.
3、5 魄工总进度79第九章工程管理设计809.1 工程管理机构809.2 主要管理设脩809.3 电站运行维护、回收及拆除809.4 工程招标83第十章环境保护与水土保持8410.1 环境质量现状8410.2 环境保护设计依据8510.3 施工期的环境保护和水土保持8610.4 运行期的环境保护8810.5 环境效益89第十一货劳动安全与工业卫生9011.1 设计依据、任务及目的9011.2 1.程安勺与E生危险因素分析91113主要安全卫生对策措施9211.4 预期效果及钾价93第十二章节能降耗9412.1 设计原则9412.2 设计依据9412.3 施工期能耗种类9512.4 节能降髭措施9
4、512.5 站出意见97第十三金工程柢算9813.1 屋顶光伏投资估豫98I32微风风机发电及充电桩工程投费概算表108第十四章财务评价10913.2 屋顶光伏财务评价10913.3 储能财务评价112第一章总体概述1.1 工程总体柢况1）工程名称：*综合智款能源工程工程：2）建设单位：*仃限公司：3）建设地点:苏州市*大厦；4）建设内容与规模：37.38kWp屋面光伏+10x60OW微风风力发电机组2x400kW2000kWh璘酸铁锂储能系统+3x6OkW机两枪直流充电桩：5）上网模式：所发电量自发自用，由企业自行消纳：6）投资概.算：根据本阶段设计成果及现行概算编制办法，编制出的本工程静态
5、投资758.86万元（包含风+光+储+充）。1.2 工程所在地*况*大厦位T芥州市西城区，西直门桥西，与德宝大厦隔街相望，邻近苏州动物园、动物园批发市场、苏州展览馆等著名标。*大厦属于中关村西城园的“创新金融中心”，毗邻地铁2号线、4号线、13号线西直门站，总建筑面积约20万n（其中地上14.7万m2）,分A、B、C（ChC2）、D座。A座为商住楼、B座为公寓，C、D座为写字楼，其中A、B,C2为韩建集团自持,CkD栋已出售。苏州公司其前身为*是集团公司系统家零碳智效能源”企业。苏州市“十三五”时期新能源和可再生能源发展规划也定下了本市的小目标：到2020年，本市新能源和可再生能源开发利用总量
6、达到620万吨标准煤,较2015年增长35%以上，占全市能源消费总量的比重达到8%以上。苏州公司作为*下的一家“零碳智慈能源”企业，有五任、有义务推动苏州市的可再生能源开发利用。苏州公司利用韩建集团旗卜.*大胆屋顶空置空间及大厦周用的破密雨蓬、地下车库入口处雨棚，布置光伏发电系统,利用太阳能发电，为大厦提供绿色、清洁的电力，达到节能减排、提高可再生资源渗透率的目的。1.3 工程方案概述本工程利用已有B座、Cl座屋面新建光伏发电工程，同时利用A座新建微风风力发电机组。选用445Wp单面单晶硅光伏组件和组串式逆变器形式。混凝土屋面的光伏支架和风机支架采用钢结构支架，基础直接搁置在屋面，不破坏屋面原
7、有的防水乂，利用其自重抵抗风荷我，保证结构的安全性.混凝土屋面现场情况见图1.3-1。图1.3-1*大厦屋面现状图1.4 太阳能资源工程位下西城区*大厦，距离工程地最近的辐射观测站为苏州气软站.根据气象资料，近30年苏州气级站平均年总辐射量为4943MJm2,平均年日照时数为2533h,属于太阳能资源丰富区域，稳定程度等级为稳定级。1.5 工程任务和规模本工程利用2座已有建筑物屋面新建分布式光伏电站，该工程总装机容盘为37.38kWp屋面光伏-10x60OW微风风力发电机组+2x400kW2000kWh磷酸铁锂储能系统+3x6OkW一机两枪直流充电桩。光伏发电设计运行期为25年。工程投产后，光
8、伏预计年平均发电量约4.6xl()4kWh.风机预计年平均发电量约48(X)kWh.该工程所发电量自发自用，由企业自行消纳.本工程由*有限公司投资，由国核电力规划设计研究院有限公司设计(以卜简称国核院)。国核院承担*大厦37.38kWp屋面光伏+10x60(W微风风力发电机组+2x40OkW200OkWh磷酸铁理储能系统+3x6OkW一机两枪直潦充电桩可行性研究报告的编制工作。内容包括工程任务与规模、太阳能资源、风光互补发电系统设计、电气、电站总平面布置及土建工程设计、施工组织设计、环境影响评价、投资估算,财务效益初步分析、结论及建议等.16总体方案设计根据工程建设地具体情况，太阳能电池阵列在
9、钢筋混凝土屋顶位设采用固定帧角式安装，在彩钢厂房顶部采用平铺式安装，本工程拟采用84块445WP单晶睢太阳能光伏组件,总装机容量37.38kVp,分布在2座建筑物屋顶上。逆变器采用输出电压400V的I2kW,20kW组串式逆变器,光伏系统为“自发自用”模式.本系统设计运行期为25年，年均有效发电小时数约为12I4.2小时，年均发电量约4.6xlO,kWh新建10x60OW微风风力发电机组安装在安装在大厦座，风机年均发电量哲按480OkWh。在C座地卜.3层，拟利用一处I4ln空地集中布置储能设备，新建2套40OkW)(X)kWh磷酸铁锂电池储能系统，储能电池接入变流器，将电流逆变为交流电，再与
10、光伏系统输出汇流后，通过变压器升压至IOkV接入大发IOkv母线。在地下车位新建3台60kW双抢一体式直流快速充电桩，充电桩总容量180kWe1.7 电气设计本工程利用*大磔B座和C座屋面新建分布式光伏发电系统，光伏方阵的电气接线采用“就地逆变，集中并网”的方式。光伏阵列接入逆变器，将电流逆变为交流电后,通过低压开关柜和并网接入箱并入变压器低压船的400V母线上。本期*大境屋面拟安装M块445Wp单晶硅光伏组件,光伏总装机容出37.38kWp0根据组件的安装情况，拟采用20kV逆变器1台、12kW逆变器I台，分别布置在各个建筑的屋面上。本期工程拟建设2套40OkWlooOkWh磷酸铁锂电池储能
11、系统，储能电池接入变流器，招电流逆变为交流电，再与光伏系统输出汇流后，通过变压器升压至IOkV接入大厦IOkV母线。1.8 消防设计消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的方针，立足自防自救。针对不同建(构)筑物和设施，采取多种消防措施。根据建筑灭火器配巴设计规范GB5OI4O-2OO5及6火力发电厂与变电站设计防火规范GB5O229-2OI9.电力设备典型消防规程3D1.5O27-2OI5要求，在设有精物仪器、设备及表盘等不宜水消防的场所设置手提式、推车式磷酸镀盐干粉灭火器.控制室内部连接电缆、电线均采用阻燃型。对可能发生火灾的场所，布置、安装相应消防潺材，采用有效的灭火措施。以消防自救为主、外
12、援为辅的原则配置。旦发生也能在短时间内予以扑灭使火灾损失减少到最低程度，同时确保火灾时人员的安全跋散。木工程室外消防用水及设施可利用，*大厦原有消防水系统，故本工程不考虑新增消防水设施,本工程考虑在原有地下车库设巴储能设备间，对储能设备间设置感温式气体灭火系统，灭火介质采用七版丙烷为灭火介质。1.9 土建工程混凝土屋面：光伏钢支架采用冷弯薄壁型钢，结构体系为梁、柱,模条体系，电池组件与檄条采用螺栓连接。风机钢支架采用热轧无缝钢管。所用钢材均采用冷喷锌处理，可有效防锈防蚀。屋面光伏支架、风机支架基础为新增钢筋混凝土条形基础或支墩，条形基研!断面尺寸约300x500mm,支墩断面尺寸约500x50
13、Omm,基珈顶面颈留埋件或螺栓用于连接钢结构支架柱。屋面光伏支架基础、风机支架基础直接搁置在屋面，不破坏屋面原有的防水层，利用其自重抵抗风荷栽，保证结构的安全性。原局面上的支墩尺寸约300x300偏小，原局面上钢支架已锈蚀，建议原支墩和支架拆除。轻钢屋面：轻型屋面采用夹具将光伏板固定在压型钢板上.地下电池室及电气房间：于地下车库3层新增电池室及电气房间，建筑面积IlonR采用240用加气混凝土砌块内墙围护。图1.9“混凝土屋面光伏钢结构支架及基础示意图图192度型钢板屋面光伏组件布置示意图1.10 施工组织设计工程所用建筑材料可在当地采购。施工人员尽量使用当地劳力，以节约施工生活、管理区占地面
14、积。光伏阵列施工、安装所需材料尽量放置丁所规划的光伏发电分系统范围内：风机施工、安装所需材料尽量放巴于所规划的风机发电分系统范用内，以节省设备、材料堆放场占地。本工程在已建*大度内组织施工，应积极配合各专业工种施工，科学的组织安装与土建的交叉作业，精心施工，满足施工进度计划。在安装过程中，光伏发电系统、风机发电系统将成为*，大厦的有机组成部分，与*大度建筑风格统一，实现美观与实用的结合。本工程施工生产生活用水从*大厦已有供水管网引接。施工电源由*大厦的配电室引接。1.11 工程管理设计工程投产后，根据生产和经营需要，结合工程实际的运行特点，遵循精干、统一、高效的原则，本风光互补发电站的机构设置
15、和人员编制按集团公司相关规定，结合本工程实际条件确定。本工程定m标准暂定O人.1.12 环境保护和水土保持设计1.12.1 环境保护木工程主要环境影响分析分为施工期和运营期两个阶段：施工期主要为屋面安装布置光伏和微风风力发电机组过程,地面安装储能系统和直流充电桩过程施工期环境影响主要包括施工车辆、施工机械的运行噪声，汽车运输产生的扬尘，施工弃渣和施工人员的生活废水及垃圾，以及施工作业对生态环境的影响等。运营期只有部分太阳能模板表面清洗用水排至雨水系统.运营期环境影响主要为电磁噪声、电磁俑射，固废以及光伏组件板产生的光污染等。本工程为清洁能源发电工程，无烟尘、So2、NOX等烟气污染物和温室气体
16、CXh的排放，无生产废水外排，不会对周围环境产生负面影响，因此本工程的建设有良好的环境效益。1.12.2 ；KM本工程利用已建成的建筑物屋面建设屋面光伏和微风风力发电机组，地面布置储能系统和直流充电枇，对地表原有植被的破坏力较小，基本不新增水土流失。为消减施工活动对*大厦标化及周边外侧植被的影响，要标桩立界，标明施工活动区，禁止施工人员进入#施工占用地区域：临时堆放场要设置用栏，做好防护工作，以减少水土流失。1.13 劳动安全与工业卫生设计本工程贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，在设计中结合工程实际，采用先进的技术措施和可靠的防范手段，确保工程投产后符合劳动安全及工业卫生的要求，保障劳动者
17、在生产过程中的安全与健康。本工程在设计中对防火防雷电伤害、防高空坠落、防电伤、防机械伤需以及防噪声等各方面均按各项规程、规范、标准等采取r相应的措施.为本工程的安全生产、减少事故发生创造了较好的条件。1.14 节能降耗分析太阳能光伏发电和风力发电均属于清洁能源，与同样发电量的火电相比，本工程可节约大量的煤炭或油气资源，避免了多种大气污染物、温室效应气体以及灰渣的排放。本工程屋顶光伏总容珏为37.38kWp、微风风力发电机组总容量为6kW,其建成后的年均发电量为5.07万kWh。按火力发电煤耗计算(2018年，火电厂平均供电标准煤耗307.6克/千比时,单位火电发电量二氧化碳排放约为841克/千
18、瓦时)，平均每年可节约标准煤约15.6ta,减排42.7ta二狗化碳，环境效益十分显著。1.15 结论及建议1.15.1 结论(1)本工程不改变原有建筑物的结构，充分利用大夙现有屋面可用而积以及现有支地的情况下，使经济效益最大化，同时一定程度上增加/*大度电力供给，降低了用电成本，保障了用电安全。(2)本工程无化石燃料消耗，年均供应为5.08x104kWh可再生的清洁能源，Xrr优化能源战略、改善电源结构、节能减排、提高环境质量非常有利.(3)本工程符合我国能源发展战略的需要，符合*大厦经济发展的需要.(4)本工程位于苏州市西城区，年总辐射员约4943MJnf,平均年日照时数为2533h,属于
19、太阳能资源丰需区域，适合风光互补开发利用价值.，1.15.2 建议(1)积极申请国家能源关于分布能光伏电站补贴政策：(2)在本工程可行性研究工作完成后，尽快争取对该工程的可行性研究进行审查，并积极准备申请立项核准的工作，同时枳极开展施工前的准备工作，争取工程能早日开工建设：(3)尽快取得本工程相关支持性文件并开展接入系统相关工作。（4）本工程利用已有屋顶安装光伏和风机，应对各建设屋面进行结构安全性验算，保证增加各类荷载情况卜.建筑安全稳定。本工程可研阶段结构荷载验算工作由另行委托具有相关资质单位进行，该项工作应尽快开展，以确定屋顶是否需加固设计。第二章太阳能资源2.1全国太阳能资源概况全国各地
20、太阳年辐射总量范国为334O84OOMJm2,中值为5852MJm太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22。35。.这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心：太阳年辐射总量，西部地区高东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部：由于南方多数地区云多雨多，在北纬30。40。地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随若纬度的升高而增长。这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理等条件的制约。根据太阳年总辐射量的大小，可将中国划分为4个太阳能资源带，太阳能资源分布见图24/。7(E80E9CE1
21、00E11(E120E130E140：EA资源最丰富区(太阳能辐射总IftN6300MJ(11a)B资源很丰I区(太阳能辐射总量5O4O-63OOMJ/(m%)C资源丰富区(太阳能辐射总最37805040MJ/(m2a)D资源一般区(太阳能幅射总量W378OMJJ(m%)图2.IT中国太阳能资源分布图根据图2.I1,苏州地区太阳能总梅射年总量位于B类区域，即资源很丰言区域，太阳能总辐射年总量在50406300NJ(11ra)之间。2.2 苏州市太阳能资源概况苏州地区属大陆性季风气候，温带与中温带、半干早与湿涧带的过度地带。春季干旱少雨、蒸发强度大，更季炎热多雨，秋季天而气爽、风和日丽，冬季因受
22、蒙古高压槽影响，干燥寒冷。据1980年以前的统计资料,苏州太阳辐射员全年平均为4704-5712MJ/(nra)。两个高值区分别分布在延庆及密云县西北部至怀柔东部一带，年辐射量均在5670MJ/(m-a)以上：低值区位于房山区的汲云岭附近，年辐射量为47()4MJ/(m2a)。根据苏州气候志(苏州市气象局气候资料室编，1987.9)1980年以前的实测资料统计分析，苏州年平均日照时数在20842873h之间，其中大部分地区在270Oh左右。年日照分布与太阳辐射的分布相致，最大值在延庆县和古北口，为2800h以上,最小值分布在霞云岭，日照为2O63h,全年日照时数以春季最多，月日照在23O29O
23、h;夏季正当雨季，日照时数减少，月日照在230h左右：秋季日照时数虽没有春季多，但比熨季要多，月日照230245h：冬季是一年当中日照时数最少季节，月日照不足2(X)h,殷在17019()h表2.2-1苏州地区年日照时数单位：h地点时数地点煤地点时数地点稼海淀2620.0门头沟2621.4房山2606.0马道梁2690.7朝阳2554.8君堂2594.1霞云岭2063.2汤河口2812.4石景山2473.3三台2733.6延庆2813.2古北口2822.9通县2722.7大兴2769.3佛爷顶2491.3怀柔2731.5昌平2641.4膜义2792.3平谷2711.3在云2788.0由于苏州地
24、区近年来日照时数变化趋势较明显，表2.2-1日照时数统计仅供苏州地区年日照时数分布规律使用。2.3 太阳能资源分析西城区位于芥州市中心位置，属大陆季风气候区，是温带与中温带、半干旱与半湿润的过度地带。由于海拔较高，地形呈口袋形向西南开口，故大陆季风气候较强，四季分明，冬季干冷，夏季多雨，春秋两季冷暖气团接触频繁，对流异常活跃，天气与气候要素波动大，多风少雨。本次长期站采用了苏州气象站19582012年实测太阳幅射量和1951-2012年日照时数观测资料.2.3.1 太阳辐射量分析根据苏州气象站19582O12年实测太阳辐射量观测资料，苏州气象站佃射量年际变化见图2.3-1,累年逐月及全年貂射量
25、统计结果见表2.3/和图2.3-2所示。总福射散射箱射a按电射Iiiiiiiiia8Ozq98Ozq98OZq980Zq妥80Zm980ZIIIl1.IIIIIIIlIlIIIIl1.ZTTZZZZ年份(1958-2012)图2.3-1苏州气象站辐射量年际变化图表2.3-1苏州气象站累年逐月及全年平均辎射量表月份总辐射（MJ/m：）1983-2012散射辐射19832012直接辐射(MJZm2)19582012198320122003-2012126624524710414123273073011321753475447453201243-155752753324827556596156112
26、8632966195685552972727556518511301217852449249727122191664284181932341037534734514420311262242238IOl1381222720820990.3117全年5313494349172371.32565从图2.3“辐射量年际变化图可以看出，从上世纪80年代初开始，苏州气缴站实测太阳总辐射量有明显的卜降趋势。如表2.3/所示，195820l2年平均年总辐射量为53I3MJ11,19832012年平均年总辐射改为4943MJZm2,年均值降低了37OMJ11:200320I2年实测年平均总翻射为4917MJ11
27、略低于近30年平均值.芥州和国内外许多城市研究表明，近年来年总辐射不断减小的原因主要是大气污染状况逐渐加戊，对太阳辐射产生的减弱作用也逐渐增大。图2.3-2近30年苏州气象站累年逐月平均辐射量变化图从表2.3-1和图2.3-2苏州气彖站累年逐月辐射量可以看H1.苏州气象站年内变化较大，5月和6月太阳总辐射量最大.2.3.2 日照时数分析根据苏州气象站19512012年实测日照时数观测资料，苏州气象站历年和累年逐月日照时数变化见图2.3-3、2.33和表2.3-2,从图2.3-3历年日照时数变化图可以看出，苏州气象站日照时数变化趋势和太阳总辐射量变化趋势基本一致。1951-2012年平均年日照时
28、数为2660h,19832012年平均年日照时数为2533l年均值降低了127h：20032012年平均年日照时数为2412h,较近30年平均降低了121h.图2.3-3苏州气象站历年日照时数变化图图2.3-4苏州气象站星年逐月平均日照时数变化图表2.3-2苏州气缴站累年逐月及全年平均日照时数表单位：h月份123456789101112总计19512(H2年196191234248279255215220230220188183266019832012年189191229242267234198207214209180173253320032012年1901822272362532101711
29、911962041751752112根据太阳能资源等级3（GB,T31155-2014）,太阳能资源稳定程度评估采用稳定度等级来评价。根据上述公式，太阳能资源稳定程度评估的等级划分见表23-3o表2.3-3太阳能资源稳定度等级表等级名称分级例值等级符号很稳定RWMo.47A稳定0.36Rw0.47B一般0.28I0.36C欠稳定RwO.281)RW表示桎定度，计算RW时，首先计算总辐射各月平均日照辐射量的多年平均值（一般取30年平均值），然后求最小值与最大值之比。根据表232的数据,计算得出RW=O.68。综上所述，太阳能资源从稳定程度评估为A级稳定级，2.3.3 太阳能资源评估结论和建议I）
30、根据上述分析，近30年苏州气象站平均年总辐射量为4943MJ/m，平均年日照时数为2533h:由于社会经济的发展，大气污染有严重的趋势，雾箍天气逐渐增加，苏州气象站总辐射和日照时数有日趋降低的趋势。2)根据4太阳能资源评估方法(GB,T37526-2019),19582012年苏州市属于太阳能资源很丰富区域，但从I9832OI2年计鸵成果看苏州市太阳能资源属丁丰富区域，太阳能资源有日趋降低的趋势。3)太阳能资源稳定程度等级为稔定级。2.4 气象条件苏州市气候属温带湿润季风气候区，冬季寒冷干燥，盛行西北风,夏季高温多雨，盛行东南风。四季分明，冬季干冷，夏季多雨，春秋两季冷暧气团接触频繁，对流异常
31、活跃，天气与气候要素波动大，多风少雨。根据万州市气叙站盛年观测资料系列进行统计分析，各气象耍素成果如下：累年平均气温：12.54C:极端最高气温：41.6*C:极端最低气温：-21.7C：累年最大气压：961.7hPu；累年最小气压：956.IhPa5累年平均相对湿度：54%；笈年平均水汽压：106hPa：累年平均风速：2.6n/S；累年最多雷暴日数：36.3d：累年平均冰直日数：13d：累年最大冰直直径30mm：累年最小冰在直径3mm。2.5 太阳能资源综合评价根据分析计算，近30年苏州气象站平均年总拓射量为4943NJm平均年日照时数为2533h,根据6太阳能资源评估方法(GB,T3752
32、6-2019),属太阳能资源丰宓区域。太阳能资源稳定程度等级为桎定级。第三章工程规模及建设必要性3.1 工程任务3.1.1 工程任务概述本工程利用2座已有屋面新建37.38kWp分布式光伏电站，光伏发电设计运行期为25年，工程投产后预计年平均发电量约4.6xlO4kVh,本工程所发电量采用400V电压等级接入用户的变压器低压侧的配电回路上。微风风机：新建IOxftOOW微风风力发电机组.储能系统：新建2套400kW2(XX)kWh磷酸铁锂储能系统及一台IOkV升压变压器,以一路出线接入大厦IOkV配电系统。充电桩:新建3台MJkW双枪体式直流快速充电桩，充电桩总容量l80kW,本工程的实施将对
33、*大厦整体发展起到积极作用，既可以提供能源，又不增加环境压力，具有明显的社会效益和环境效益。3.1.2 工程建设的背景我国是一个能源大国,资源贫国，煤炭、石油、天然气等常规能源的人均占有量、可开采量只有世界平均水平的十几分之一,石油对外依存度已经超过40%,常规能源大星:消耗带来的环境污染问题也非常严重，成为政府和百姓共同关注的重大民生问题之一.大力开发以风能、太阳能为重点的新能源产业，是我国产业升级、节能减排、经济快速健康发展的必由之路。因此，近年来扶持清洁能源发电产业的政策频繁出台，其中就包括正在审议的6可再生能源法3中的相关宏观层面的条款，3.1.3 国家政策指导2013年7月以来，国家
34、先后颁发了女国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见、国家发展改革委关丁发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知,进一步完善光伏发电工程价格政策，充分发挥价格杠杆引导资源优化配置的积极作用，促进光伏发电产业健康发展。国内光伏发电应用市场有望在近期得到快速的发展.本工程实施的H的:一是落实国家开拓国内光伏市场的政策，促进光伏发电系统在国内的应用：二是为日后分布式光伏发电系统在国内的应用提供参考和借鉴：三是积累风光发电系统设计、施工和使用的经验，为制定相关国家标准提供参考。与其他常规能源相比，太阳能光伏发电具有明显的优越性。主要概括为四个方面：一是高度的清洁性。在发电过程中无污染、无噪音、无损耗
35、，对保护环境极其有利；二是绝对的安全性.只要有太阳光照射，太阳能电池就能发电，对人、动植物无任何伤害；三是普遍的实用性。凡是能安装太阳能电池的地方，就能实现“到处阳光到处电”的目标：四是资源的充足性。太阳的能量几乎是取之不尽、用之不竭的，只要有太阳存在，就可以进行光伏发电。我国具有丰富的太阳能资源。据了解，我国总面枳的2/3属于接受太阳总相射量较佳的一、二、三类地区。除四川盆地、贵州省资源稍差外，西藏、吉海、新就、甘肃、宁熨和内蒙古高原均为太阳能资源辛宫地区，东部、南部及东北等其他地区都是太阳能资源较富和中等区。围绕太阳能电池生产，我国已逐步形成了一个较完整的光伏产业链.经过连续几年的而速增长
36、，我国己成为全球最大的太阳能电池生产国。从长远看，太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且最终将成为世界能源供应的主体.欧洲联合研窕中心预测，到2030年，清洁能源在总能源结构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上：到2040年，清洁能源占总能耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上：到21世纪末，清洁能源在能源结构中占到80%以上，太阳能光伏发电占到60%以上。正是由于光伏发电产业显要的战略地位和巨大的市场潜力，近年来我国加大J对该产业的扶持力度.2013年国家分布式光伏补贴政策的推出是产业发展的至要推手，表明
37、我国发展光伏发电产业正逢其时。这不仅是扩大内需、拉动投资、增加就业的需要，也是应对气候变化、调整能源结构、实现可持续发展的内在要求，更是抢占未来经济发屣的制商点、提升我国光伏发电产业国际竞争力的战略之举。3.1.4 我国电力供需的现状及未来供需预测根据专家预计20132020年我国电力装机容量增速在8%左右，到2020年，中国电力总装机容量将突破12亿千瓦，发电量将超过6万亿千瓦时。我国的一次能源储量远远低于世界平均水平，大约只有世界总储任的10%，必须慎选地控制煤电、核电和天然气发电的发展。傀电的发展不仅仅受煤炭资源的制约，还受运输能力和水资源条件的制约：核电的发展同样受核原料和安全性的制约
38、，核废料处理的问题更为严重，其成本十分高昂。我国的环境问题日益严至，发展煤电和水电必须要考虑环境的可持续发展，必须计入外部成本，因此大力发展可再生能源发电是我国解决能源危机和保证可持续发展的重要举措，而太阳能及风力发电在未来中国能源供应中占据重要的地位。3.2 工程规模本工程规划总装机容量为37.38kWp屋面光伏+IOx6（X）W微风风力发电机组+2x40OkW/200OkWh磷酸铁锂储能系统+3x6OkW一机两枪直流充电桩。利用已有建筑屋面建设绿色无污染的风光瓦补发电站，电站包括光伏发电系统、风力发电系统以及相应的配套并网设施。根据系统设计软件及工程建设地具体情况，太阳能电池阵列采用固定倾
39、角式和平铺安装，屋面拟采用445Wp单面72片单晶硅太阳能光伏组件84块.拟采用20kW逆变器1台，l2kW逆变胜1台。3.3 工程建设的必要性I）符合国家能源产业政策当前，我国的能源结构以常规能源（煤、石油和天然气）为主，由于常规能源的不可再生性，势必使得能源的供需矛盾日益突出，开发新能源是国家能源发展战略的重要组成部分.大力发展太阳能、风能等可再生能源发电，实现能源多元化，缓解对有限矿物能源的依赖与约束，是我国能源发展战略和调整电力结构的重要措施之一。2016年7月4日，国家能源局发布了学国家能源局关于推进多能互补集成优化示范工程的实施常见，意见提出以下目标：到2020年，各省（区、市）新
40、建产业园区采用终端一体化集成供能系统的比例达到50%左右，既有产业园区实施能源综合梯级利用改造的比例达到30%左右。本工程属于在既有产业园区实施能源系统升级改造，本期充分利用可再生能源发电，改善电源结构，并通过能源监测、能量计地、自动控制等手段，提高园区能源系统运行及管理水平，符合国家能源产业政策。2）优化苏州市能源结构，保护环境.符合可持续发展的需要随着经济的持续高速发展和人民社会生活水平的不断提高，苏州市对能源依存度不断增加。一方面资源条件直接影响到苏:州市经济和社会的可持续健康发展：另一方面以煤炭为主的能源结构又使苏州市社会经济发展承受若巨大的环境压力。枳极调整优化能源结构、开发利用清洁
41、的和可再生的能源，是保持当地经济可持续发展的能源战略。大力发展清洁能源发电，替代一部分矿物能源，对于降低苏州市的煤炭消耗、缓解环境污染和交通运输压力、改善电源结构等具有非常积极的意义，是发展循环经济、建设节约型社会的具体体现。本工程是一项新型的绿色环保工程，电池板可循环使用，不存在污染排放问题，不会造成环境污染，符合经济社会可持续发展的需要，聘会带来良好的经济效益与社会效益。第四章风光储充多能互补发电系统设计4.1 光伏系统设计4.1.1 光伏组件选型光伏组件选择的基本原则：在产品技术成熟度离、运行可靠的前提下，结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输的状况，选用行业内的主导光伏组件类型。再
42、根据电站所在地的太阳能资源状况和所选用的光伏组件类型，计算出光伏发电站的年发电fit,最终选择出综合指标最佳的光伏组件.太阳能光伏发电的最核心器件是太阳能电池，商用的太阳能电池主要有以卜几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、稀化镉电池、铜钢硒电池等.单晶硅、多晶硅太阳能电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏电站工程。非晶硅薄膜太阳能电池稳定性较差、光电转化效率相时较低、使用寿命相对较短，但由于其拥有良好的弱光发电能力和温度特性，在一定程度上可减少电网的波动。在近几年光伏行业中占主流市场的光伏组件主要有单晶硅
43、组件、多晶组件和非晶硅太阳能组件，其中根据2018年组件出货量统计结果，2018年全球组件出货量达到95GW,其中多品组件出货量占比约5l.5%o建设光伏电站过程中，组件选型主要通过以卜几方面进行对比：（1）晶体电池与薄腴电池的区别,单晶与多晶的区别,镀膜与非镀腴的区别,（4）高效PERC组件与一般组件的区别。4.1.1.1 晶体硅与非晶珪光伏组件之间对比选型商用的光伏组件主要仃以下几种类型：单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件、非晶硅光伏组件、硫化镉光伏组件、铜纲钱硒光伏组件等。上述各类型电池分类见图411.主要性能参数见表4.1-1.图4.1“光伏组件分类表4.1-1光伏组件性能参数比较种类组件
44、类型商用效率实验室效率使用寿命特点目前应用范围品体硅组件单晶硅17252625年效率商技术成熟集中发电系统独立电源民用消费品市场多晶硅1623%23.22%25年效率较高技术成熟集中发电系统独立电源民用消协品市场薄展组件非晶硅8*13%15%25年弱光效应较好成本相对较低民用消费品市场集中发电系统硅化懦113%18.5%25年弱光效应好成本相对较低民用消费品巾场铜胭铁硒113%21.5%20年弱光效脚好成本相对较低民用消费品市场少数独立电源注：商用效率资料来源公F产品手册和各种分析才Ii告：实物室效率资料来源Solar由表4.1“可知，晶体硅组件由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电
45、转化效率相对较高的特点，被广泛应用于大型并网光伏发电站工程。非晶硅薄膜太阳能电池稳定性较差、光电转化效率相对较低、使用寿命相对较短,但由于其拥有良好的弱光发电能力和温度特性，在一定程度上可减少电网的波动。因此推荐选用晶体硅太阳能电池组件。4.1.1.2 单品和多品的区别：单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多品核，如果这些品核长成品面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成品而取向不同的晶粒，则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面.例如在力学性质、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶和多晶的生产制造工艺不样，成分也有所不同，但成品（太阳能电池板）使用效果相差不大，2008年之前两者的区别在丁光电转换率不同，包括实验室条件下的单晶普遍比多晶转换效率高。除此之外，单晶
