【正文】 ）特別將超大規(guī)模光伏發(fā)電（ VLSPV）列為其第 8項(xiàng)任務(wù)（ Task8），主要研究、追蹤超大規(guī)模光伏發(fā)電的技術(shù)和信息，并在此領(lǐng)域開(kāi)展國(guó)際間的交流和合作。光伏電站正在從小規(guī)模（ 100kW以下）、中規(guī)模（ 100kW～ 1MW）向大規(guī)模（ 1MW～ 20MW）和超大規(guī)模（ 20MW以上）發(fā)展。我國(guó)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃已于 2021年 8月 31日正式發(fā)布，溫總理的政府工作報(bào)告中提到要支持和推進(jìn)新能源、節(jié)能環(huán)保等技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，為我們發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)指明了前進(jìn)方向。為了響應(yīng)國(guó)家可再生能源發(fā)展規(guī)劃，探索大型并網(wǎng)光伏電站的技術(shù)，特就在山西太原市小店區(qū)建設(shè)并網(wǎng)光伏發(fā)電工程提交此可行性研究報(bào)告。 應(yīng)用技術(shù)研究院 1 概述和項(xiàng)目背景 概述 項(xiàng)目簡(jiǎn)況 （ 1）項(xiàng)目名稱(chēng)： 100kw 光伏發(fā)電項(xiàng)目 （ 2）建設(shè)單位：應(yīng)用技術(shù)研究院 （ 3）投資主體： （ 4）建設(shè)規(guī)模及發(fā)電主設(shè)備： 100KW 太陽(yáng)能光伏組件 （ 5）選址：山西，忻州 應(yīng)用技術(shù)研究院是專(zhuān)門(mén)從事太陽(yáng)能光伏發(fā)電發(fā)熱系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的高科技民營(yíng)企業(yè)。應(yīng)用技術(shù)研究院成立于 2021年，公司總部在中國(guó)北京市，公司始終堅(jiān)持“誠(chéng)信、務(wù)實(shí)、開(kāi)拓、創(chuàng)新”的宗旨，奉行“以人為本”的經(jīng)營(yíng)理念，注重人才培養(yǎng)。 公司堅(jiān)持實(shí)施一業(yè)為主，多業(yè)發(fā)展的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，在鞏固和發(fā)展原有產(chǎn)品和市場(chǎng)的同時(shí)，與時(shí)俱進(jìn)、銳意進(jìn)取，不斷開(kāi)拓新的發(fā)展領(lǐng)域，逐步走上一條貿(mào)易、實(shí)業(yè)、投資為一體，境內(nèi)外互動(dòng)的多元化發(fā)展道路，從而使公司的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力大 幅提升。 目 應(yīng)用技術(shù)研究院充分利用現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)、可靠的服務(wù)。 7年來(lái)公司實(shí)現(xiàn)了從從小到大、從弱到強(qiáng)，建立了覆蓋全國(guó) 10多個(gè)地區(qū)的營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)，我們本著“誠(chéng)信、務(wù)實(shí)、開(kāi)拓、創(chuàng)新”的宗旨與客戶(hù)建立了長(zhǎng)期、廣泛的經(jīng)營(yíng)合作關(guān)系及戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，我公司將堅(jiān)持以最好的品質(zhì)、最優(yōu)惠的價(jià)格、最好的服務(wù)態(tài)度，滿(mǎn)足 客戶(hù)的一貫宗旨，愿真誠(chéng)與國(guó)內(nèi)外客商合作，盡其所能提供客商需要的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)，并與之建立起長(zhǎng)期的友好合作關(guān)系。應(yīng)用技術(shù)研究院以“服務(wù)、創(chuàng)新、回饋”的企業(yè)精神，以“求新、求變、求快”的發(fā)展戰(zhàn)略， 迎接鋒皇的美好未來(lái)。 公司宗旨：誠(chéng)信、務(wù)實(shí)、開(kāi)拓、創(chuàng)新 公司文化：勤、衡、和、遠(yuǎn) 公司目標(biāo)：在中國(guó)新能源行業(yè)全面融入全球一體化的歷史機(jī)遇中，形成 優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)。持續(xù)完善，不斷向上游拓展，創(chuàng)造財(cái)富，回報(bào)社會(huì)。 公司核心理念：思維創(chuàng)新 ,持續(xù)開(kāi)拓 ,超越自我；管理創(chuàng)新 ,高效低耗 ,追求卓越；文化創(chuàng)新 ,團(tuán)結(jié)和諧 ,滿(mǎn)懷激情；技術(shù)創(chuàng)新 ,科學(xué)務(wù)實(shí) ,彰顯品牌。 國(guó)際現(xiàn)狀 世界能源形式緊迫，是世界 10大焦點(diǎn)問(wèn)題（能源、水、食物、環(huán)境、貧窮、恐怖主義和戰(zhàn)爭(zhēng)、疾病、教育、民主和人口）之首。 全球人口 2021年是 66億，能源需求折合成裝機(jī)是 16TW；到 2050年全世界人口至少要達(dá)到 100－ 110億，按照每人每年 GDP增長(zhǎng) %,GDP單位能耗按照每年減少 1％，則能源需求裝機(jī)將是 30－ 60TW，屆時(shí)主要靠可再生能源來(lái)解決。可是，世界上潛在水能資源 ，經(jīng)濟(jì)可開(kāi)采資源只有 ；風(fēng)能實(shí)際可開(kāi)發(fā)資源 2TW；生物質(zhì)能 3TW。只有太陽(yáng)能是唯一能夠保證人類(lèi)能源需求的能量來(lái)源，其潛在資源120210TW，實(shí)際可開(kāi)采資源高達(dá) 600TW。由于光伏發(fā)電能為人類(lèi)提 供可持續(xù)能源，并保護(hù)我們賴(lài)以生存的環(huán)境，世界各國(guó)都在競(jìng)相發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電，尤其以德國(guó)、日本和美國(guó)發(fā)展最快。在過(guò)去的 10年中，世界光伏發(fā)電的市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，連續(xù) 8年年增長(zhǎng)率超過(guò) 30％，2021年當(dāng)年發(fā)貨量達(dá)到 733MW，年增長(zhǎng)率達(dá)到 42%。圖 11給出了1990到 2021年的世界太陽(yáng)電池發(fā)貨量的增長(zhǎng)情況： 圖 11 世界太陽(yáng)電池發(fā)貨量（ PVNET2021） 數(shù)據(jù)來(lái)源－ PVNewsPaulMaycock 光伏組件成本 30年來(lái)降低了 2個(gè)多數(shù)量級(jí)。根據(jù)So1arbuzzLLC．年度 PV工業(yè)報(bào)告， 2021年世界光伏系統(tǒng)安裝量為2826MW，比 2021年增長(zhǎng)了 62％， 2021年世界光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)超過(guò) ， 2021年年底，世界光伏系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)約 12GW，其中并網(wǎng)光伏發(fā)電約 10GW，占總市場(chǎng)份額的 83%。發(fā)電成本 50美分/度；預(yù)計(jì) 2021年世界光伏累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到 15GW，發(fā)電成本達(dá)到 15美分 /kWh以下； 2020年世界光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到 200GW，發(fā)電成本降至 5美分 /度以下；到 2050年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將達(dá)到世界總發(fā)電量的 10－ 20％，成為人類(lèi)的基礎(chǔ)能源之一。 光伏發(fā)電的應(yīng)用形式包括：邊遠(yuǎn)無(wú)電農(nóng)牧區(qū)的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、通信和工業(yè)應(yīng)用、太陽(yáng)能應(yīng)用產(chǎn)品、與建筑結(jié)合的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及大型并網(wǎng)電站。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（ IEA）特別將超大規(guī)模光伏發(fā)電（ VLSPV）列為其第 8項(xiàng)任務(wù)（ Task8），主要研究、追蹤超大規(guī)模光伏發(fā)電的技術(shù)和信息，并在此領(lǐng)域開(kāi)展國(guó)際間的交流和合作。光伏電站正在從小規(guī)模（ 100kW以下）、中規(guī)模（ 100kW～ 1MW）向大規(guī)模（ 1MW～20MW）和超大規(guī)模（ 20MW以上）發(fā)展。 在 20世紀(jì) 80年代美國(guó)就首先安裝了大型光伏電站。發(fā)展至今，已有數(shù)十座大型光伏電站在全 世界應(yīng)運(yùn)而生。德國(guó)是世界上發(fā)展大型光伏電站最領(lǐng)先的國(guó)家，迄今已經(jīng)建成了 14座大型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，2021年 7月份建成 5MW并網(wǎng)光伏電站。在希臘克里特島計(jì)劃建造的太陽(yáng)能電站規(guī)模達(dá)到 50MW。澳大利亞計(jì)劃在其沙漠中先期建設(shè)一座10MW的高壓并網(wǎng)光伏電站，并以此為基礎(chǔ)建設(shè) GW級(jí)光伏電站。葡萄牙最近公布了一項(xiàng)建造世界最大太陽(yáng)能電站的計(jì)劃，用四到五年的時(shí)間，在一個(gè)廢棄的鐵礦附近建造 116MW的太陽(yáng)能光伏電站。以色列計(jì)劃在內(nèi)蓋夫沙漠建設(shè)占地面積達(dá) 400公頃的太陽(yáng)能光伏電站，該電站在 5年內(nèi)的發(fā)電能力將達(dá) 100MW，在 10年 內(nèi)整個(gè)工程全部完工，發(fā)電能力將達(dá)到 500MW。預(yù)計(jì)該電站的發(fā)電量將占以色列電力生產(chǎn)量的 5%。 世界光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展： 技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的重要因素。幾十年來(lái)圍繞著降低成本的各種研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)工作取得了顯著成 就，表現(xiàn)在電池效率不斷提高、硅片厚度持續(xù)降低、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進(jìn)等方面，對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。 (1)商業(yè)化電池效率不斷提高 先進(jìn)技術(shù)不斷向產(chǎn)業(yè)注入，使商業(yè)化電池技術(shù)不斷得到提升。 (2)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模不斷擴(kuò)大 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽(yáng)電池生產(chǎn)成本降低的重要因素。太陽(yáng)電池單廠(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從上世紀(jì) 80年代的1~5MW/年發(fā)展到 90年代的 5~30MW/年， 2021年 25~500MW/年，2021年 25~1000MW/年。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線(xiàn)率 LR(LearningCurveRate，即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大 1倍，生產(chǎn)成本降低的百分比 )上。對(duì)于太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō)， 30年統(tǒng)計(jì)的結(jié)果， LR20％ (含技術(shù)進(jìn)步在內(nèi) )，是所有可再生能源發(fā)電技術(shù)中最大的，是現(xiàn)代集約代經(jīng)濟(jì)的最佳體現(xiàn)者之一。 山西區(qū)域狀況介紹 山西（ Shanxi）位于太行山之西，黃河以東。山西之名，因居太行山之西而得名。自古被稱(chēng)為 “表里山河 ”。 春秋時(shí)期 ，大部分地區(qū)為晉國(guó) 所有，所以簡(jiǎn)稱(chēng) “晉 ”；戰(zhàn)國(guó)初期，韓、趙、魏 三家分晉 ，因而又稱(chēng) “三晉 ”。全省總面積 156579平方公里， 2021年總?cè)丝?3410萬(wàn)人，現(xiàn)轄太原、大同、朔州、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治、忻州、呂梁、晉中、臨汾、運(yùn)城、晉城等 11個(gè)地級(jí)市， 共 85個(gè)縣， 11個(gè)縣級(jí)市， 23個(gè)市轄區(qū)。 省會(huì) 太原，省政府駐太原市府東街。 忻州 市屬 溫帶季風(fēng)性氣候 ，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，晝夜溫差較大，無(wú)霜期較長(zhǎng)，日照充足。 年平均降雨量 456毫米，年平均氣溫 ℃ ，一月份最冷，平均氣溫 ℃ ； 7月份最熱，平均氣溫 ℃ 。全年日照時(shí)數(shù) 1800小時(shí)。 在山西建設(shè)太陽(yáng)能光伏電站的意義 （ 1）有利于節(jié)約型社會(huì)建設(shè) 工程有利于改善小店三中的用能結(jié)構(gòu)；有利于提高小店區(qū)人民的節(jié)能意識(shí)；有利于推動(dòng)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)。項(xiàng)目實(shí)施后，將會(huì)成為小店三中師生直接受益的民心工程。 （ 2）減少能源支出 本試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施后，在工程預(yù)期 25年的運(yùn)行期內(nèi)，小店三中可減少照明用電支出。 （ 3）改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)可有效減少常規(guī)能源的消耗，不產(chǎn)生廢氣和噪音污染，有利于保護(hù)項(xiàng)目建設(shè)地的生態(tài)環(huán)境，營(yíng)造出山川秀美的環(huán)保生態(tài)環(huán)境。 2 站址選擇和氣象條件 基本情況 站址概況 （一）位置 山西，太原市（ 東經(jīng) 112度 07′，北緯 38度 43′） (二 )氣候 忻州 市屬 溫帶季風(fēng)性氣候 ，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，晝夜溫差較大，無(wú)霜期較長(zhǎng)，日照充足。 年平均降雨量 456毫米，年平均氣溫 ℃ ，一月份最冷，平均氣溫 ℃ ； 7月份最熱，平均氣溫 ℃ 。全年日照時(shí)數(shù) 1800小時(shí)。 忻州 市地處 大陸 內(nèi)部，距東部海岸線(xiàn)較遠(yuǎn)，其西北部為廣闊的歐亞大陸腹地。在全國(guó)氣候區(qū)劃中，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候類(lèi)型。氣候的形成主要受 太陽(yáng)輻射 、 大氣環(huán)流 、 地理環(huán)境 三個(gè)因素的綜合影響。太原地區(qū)所處的北半球中緯度地理位置和 山西高原 的地理環(huán)境，使之能夠接受較強(qiáng)的太陽(yáng)輻射，光能熱量比較豐富，在農(nóng)業(yè)光能利用劃分上屬于高照率范疇。同時(shí)，受西風(fēng)環(huán)流的控制及較高的太陽(yáng)輻射的影響，又使其氣候干燥，降雨偏少，晝夜 溫差大，表現(xiàn)出較強(qiáng)的大陸性氣候特點(diǎn)。冬季受西伯利亞冷空氣的控制，夏季受東南海洋濕熱氣團(tuán)影響。隨著季節(jié)的推移，兩大氣團(tuán)在太原上空交互進(jìn)退，此消彼長(zhǎng)，發(fā)生著規(guī)律性的周期更替，形成了 冬季 干冷漫長(zhǎng)， 夏季 濕熱多雨，春季 升溫急劇， 秋季 降溫迅速，春秋兩季短暫多風(fēng)，干濕季節(jié)分明的 特點(diǎn)。 忻州 地區(qū)復(fù)雜多樣的地貌形態(tài)，形成了差異明顯的氣候區(qū)域，既表現(xiàn)出清晰的垂直變化，又具有一定的水平差異。 太陽(yáng)能資源 4 建設(shè)規(guī)模和總體方案 山西 忻州有著較為豐富的太陽(yáng)能資源，適宜建設(shè)太陽(yáng)能電站。 本項(xiàng)目擬在 忻州建設(shè) 100KW獨(dú)立光伏電站，系統(tǒng)沒(méi)有儲(chǔ)能裝置，太陽(yáng)電池將日光轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)逆變器變換成交流電。有陽(yáng)光時(shí)， 光伏系統(tǒng)將所發(fā)出的電供負(fù)載使用，沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)不發(fā)電。 5 光伏電站框圖和設(shè)備選型 光伏組件及其陣列設(shè)計(jì) 根據(jù)項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐木暥群筒煌瑑A角方陣面全年所接受的日照輻射量分布情況，本工程光伏組件采取最佳傾角固定安裝方式。 整個(gè) 100KW光伏發(fā)電系統(tǒng)分成兩個(gè)不同的子系統(tǒng)，即獨(dú)立模塊，每個(gè)模塊根據(jù)自身安裝功率選擇相應(yīng)的逆變器或逆變器組合將光伏組件所輸出直流電逆變?yōu)榻涣麟?，供?fù)載使用。光伏電站 系統(tǒng)框圖如圖 51所示。 圖 51 光伏電站系統(tǒng)框圖