【正文】 改善居住環(huán)境，有效利用太陽能資源和土地價值。本項目立足區(qū)域能源現(xiàn)狀，根據(jù)企業(yè)實際和發(fā)展規(guī)劃，擬建設先進的太陽能光伏大棚示范區(qū)，以充分利用當?shù)刎S富的太陽能資源，為城市發(fā)展提供強大的能源供應，緩解能源供應緊張矛盾。光伏扶貧既是扶貧工作的新途徑，也是擴大光伏市場的新領(lǐng)域，有利于人民群眾增收就業(yè)，有利于人民群眾生活方式的變革，具有明顯的產(chǎn)業(yè)帶動和社會效益?！肮夥鲐殹遍_辟了一條新的扶貧渠道，也打破了國內(nèi)長久以來“輸血式”的扶貧模式，由單一的資金扶貧轉(zhuǎn)向“造血式”的扶貧模式，對國家扶貧渠道的探索具有開拓意義。形成“上面發(fā)電、下面種植、科學開發(fā)、綜合利用”的“農(nóng)光互補”的建設模式，中和利用空間資源，發(fā)展新能源。大力開發(fā)太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生能源利用技術(shù)是保證我國能源供應安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。要使光伏發(fā)電成為戰(zhàn)略替代能源電力技術(shù)，必須搞大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，而這個技術(shù)已經(jīng)實踐證明是切實可行的。因此開發(fā)利用太陽能是對政府完成節(jié)能目標的大力支持，具有重要意義。隨著2000年9月1日開始實施《中華人民共和國大氣污染防治法》，各省市人民政府對新建、擴建火電廠的污染物排放標準或總量控制的力度逐步加大，新建和改建火電廠成本將大大增加，必將制約火力發(fā)電的建設和發(fā)展。根據(jù)國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2011年本)（2013年修正）》，其中的“第一類鼓勵類，第四條電力，第5項風力發(fā)電及太陽能、地熱能、海洋能、生物質(zhì)能等可再生能源開發(fā)利用”。***的可再生能源中太陽能發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，從資源量以及太陽能產(chǎn)品的發(fā)展趨勢來看，在***開發(fā)太陽能兆瓦級發(fā)電項目，將改變能源結(jié)構(gòu)，有利于增加可再生能源的比例，同時太陽能發(fā)電不受地域限制，所發(fā)電力穩(wěn)定，可與水電互補，優(yōu)化系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)，沒有任何污染，減輕環(huán)保壓力。雖然***是一個能源大省，但從全國來看，由于我國人口眾多，人均擁有的資源水平遠低于世界水平，能源問題已逐漸威脅到我國經(jīng)濟的正常發(fā)展?？梢钥闯觯禾吭谖覈茉唇Y(jié)構(gòu)中比例超過2/3，而比較清潔的化石燃料（如石油和天然氣）比例較小，與世界能 源結(jié)構(gòu)形成鮮明對照。這給中國節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)以及能源可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大壓力。因此，大力開發(fā)太陽能、風能 、地熱能和海洋能等可再生能源利用技術(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施，同時也是保證我國能源供應安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。在技術(shù)進步的推動和逐步完善的法規(guī)政策的強力驅(qū)動下，光伏產(chǎn)業(yè)自1990年代后半期起進入了快速發(fā)展時期。 發(fā)揮減排效率，申請CDM（清潔能源機制）我國是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（1992）和《京都議定書》（1997）的簽字國，為努力減緩溫室氣體排放的增長率，承擔“共同但有區(qū)別的責任”。本項目的實施，探討目前實用的技術(shù)方案和可供考慮的投融資方案；測算該項目發(fā)電成本；提出實施該項目所需要的政策支持；為下一步的可行性研究奠定堅實的基礎(chǔ)。（2）場址面積的要求場址面積應滿足用地要求和環(huán)境條件，并考慮留有適當?shù)陌l(fā)展用地。 項目選址項目經(jīng)過實地考察比選論證，選址于************，場地周邊基礎(chǔ)設施完善，日照時間充足，太陽能資源較為豐富，能滿足項目建設要求。42′24″～33176。多年平均氣溫15℃～17℃，1月平均氣溫3℃～4℃，極端最低氣溫－℃（1991年12月28日寧陜）；7月平均氣溫22℃～26℃，℃（1962年7月14日白河縣）。川道丘陵區(qū)一般為15～16℃，秦巴中高山區(qū)為12～13℃。年平均降水量1050毫米，年平均降雨日數(shù)為94天，最多達145天（1974年），最少為68天（1972年）。具南北銜接，東西過渡的特點。海拔高程以白河縣與湖北省交界的漢江右岸為最低（海拔170米），秦嶺東梁為最高（）。其中耕地總面積380094公頃，常用耕地面積191478公頃，林地1658496公頃，%，荒山荒地91691公頃，水域面積39861公頃。陽安鐵路（陽安鐵路二線）、襄渝鐵路（襄渝二線） 、西康鐵路（西康鐵路二線）、安張常鐵路（安張衡鐵路）、渝西高速鐵路（規(guī)劃中）過境。一、二、三產(chǎn)業(yè)占生產(chǎn)總值的比重為15︰53︰32。項目建設用電由附近變電室引入，能滿足項目建設需求，項目建成后自行供電。以立法的形式強制社會接納和開發(fā)可再生資源。目前世界各國都在加速實現(xiàn)“零碳排放”，大力發(fā)展可再生能源發(fā)電，而在所有可再生能源里，光伏發(fā)電是一個最重要的發(fā)展方向。隨著光伏發(fā)電已經(jīng)普及到全美普通家庭，在一些較大的州，中等收入和工薪階層的家庭都在加大屋頂太陽能系統(tǒng)的投資，而且這種趨勢將愈演愈烈。光伏已成為德國裝機容量最大的電源。英國也正打算在全國范圍內(nèi)普及光伏發(fā)電。與此同時，英國能源與氣候變化部也對“上網(wǎng)電價補貼政策”進行修改：從2019開始，安裝于建筑物上的光伏發(fā)電裝置可以隨時搬遷，并在搬遷后還將繼續(xù)享受上網(wǎng)電價補貼政策。DECC的2014年英國能源統(tǒng)計報告顯示，2014年太陽能光伏能源產(chǎn)量提高93%，是去年所有可再生能源類型中增幅最大的。美國提出“太陽能先導計劃”意在降低太陽能光伏發(fā)電的成本，使其2015年達到商業(yè)化競爭的水平；日本也提出了在2020年達到28GW的光伏發(fā)電總量；歐洲光伏協(xié)會提出了“setfor2020”規(guī)劃，規(guī)劃在2020年讓光伏發(fā)電做到商業(yè)化競爭。 國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)應用情況介紹近年來全國范圍內(nèi)全國出現(xiàn)電力供應嚴重不足的現(xiàn)象，電力供應的緊張情況在相當長的時期內(nèi)都不會緩解，電力供應單靠傳統(tǒng)的煤、水、核仍然存在一定缺口，需要由可再生能源發(fā)電來填補。一系列的政策支持讓中國光伏發(fā)電發(fā)展之路更加寬廣。2012年以來，光伏電站建設成本下降，以及標桿電價和補貼政策密集推出，使得我國光伏裝機容量規(guī)模快速增長。太陽能每秒鐘到達地球的能量高達80萬千瓦時，%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率為5%，1012千瓦時，相當于目前全世界能耗的40倍。到2030年，光伏發(fā)電將會在發(fā)展中國家的鄉(xiāng)村大規(guī)模普及，為1億多個家庭供電，這將對今天尚不能用上電的17億人口中的5億人的生活產(chǎn)生積極影響。 太陽能資源分區(qū) 中國太陽能資源分區(qū)太陽能資源的分布具有明顯的地域性。在我國有著十分豐富的太陽能資源。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國最高，屬世界太陽能資源豐富地區(qū)之一；四川盆地、兩湖地區(qū)、秦巴山地是太陽能資源低值區(qū)；我國東部、南部、及東北為資源中等區(qū)。a，是我國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的2／3以上，具有利用太陽能的良好條件。在我國廣闊富饒的土地上，有著豐富的太陽能資源。這些地區(qū)包括寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地。三類地區(qū)為我國太陽能資源中等類型地區(qū)，年太陽輻射總量為50005850 MJ/m2。五類地區(qū)主要包括四川、貴州兩省，是我國太陽能資源最少的地區(qū)，年太陽輻射總量33504200MJ/m2。 從全國來看，我國是太陽能資源相當豐富的國家，絕大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4 kWh/m2上述一、二、三類地區(qū)約占全國總面積的2/3以上，年太陽輻射總量高于5000 MJ/m2，年日照時數(shù)大于2000h，具有利用太陽能的良好條件。圖43 ***太陽能資源分布狀況圖Ⅰ區(qū)為太陽能資源豐富區(qū)（年太陽能總輻射量為5040～5430MJ/m2，全年日照時數(shù)為2600～2900h），主要包括陜北北部和渭北東部地區(qū)；Ⅱ區(qū)為太陽能資源較豐富區(qū)（年太陽能總輻射量為4500～5040MJ/m，全年日照時數(shù)為2100～2600h），主要包括陜北南部、關(guān)中地區(qū)；Ⅲ區(qū)為太陽能資源一般區(qū)（年太陽能總輻射量為4100～4500MJ/m2，全年日照時數(shù)為，全年日照時數(shù)為1664～2100h），主要包括陜南漢中和安康大部。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。通過界面層的電荷分離，將在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生一個向外的可測試的電壓。界面層吸收的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽能電池中形成的電流也越大。（2）光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動汽輪機發(fā)電。當許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介光伏組件光伏組件種類有很多，如“單晶硅”，“多晶硅”，“非晶硅”等。在光伏電池組件生產(chǎn)方面我國2007年已成為第三大光伏電池組件生產(chǎn)國，生產(chǎn)的組件主要出口到歐美等發(fā)達國家。當前商業(yè)應用的薄膜電池轉(zhuǎn)化效率較低，硅基薄膜電池為58%，CdTe電池為11%，CIGS電池為10%。單晶硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率相對較高，但價格相對較高。跟蹤系統(tǒng)是一種支撐光伏方陣的裝置，它精確地移動以使太陽入射光線射到方陣表面上的入射角最小，以使太陽入射輻射（即收集到的太陽能）最大。最大功率跟蹤器（MPPT）是一種電子設備，無論負載阻抗變化還是由溫度或太陽輻射引起的工作條件的變化，都能使方陣工作在輸出功率最大的狀態(tài)，實現(xiàn)方陣的最佳工作效率。用于油浸變壓器可減排CO、SO、NOx等有害氣體，被稱為21世紀的“綠色材料”。此外，非晶合金變壓器由于損耗低、發(fā)熱少、溫升低，故運行性能非常穩(wěn)定。多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝與單晶硅基本相同，使用了多晶硅鑄錠工藝取代單晶硅硅棒生長工藝，成本低廉，工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為 14%～19%左右，略低于單晶硅電池的水平。碲化鎘是一種化合物半導體，其帶隙最適合于光電能量轉(zhuǎn)換。不能在獲取清潔能源的同時，對人體和人類生存環(huán)境造成新的危害。這種電池的原材料銦是較稀有的金屬，對這種電池的大規(guī)模生產(chǎn)會產(chǎn)生很大的制約。 晶體硅與薄膜太陽電池組件對比分析根據(jù)目前太陽電池的工程數(shù)據(jù)對晶體硅和薄膜太陽電池組件的分析如下：（一）組件轉(zhuǎn)換效率和占地面積目前，國內(nèi)主流廠家晶體硅太陽電池組件轉(zhuǎn)換效率的為15%～16%，而薄膜太陽電池組件的工程采用數(shù)據(jù)為8%～10%。目前，晶體硅電池組件的價格將接近薄膜太陽電池組件的價格。（三）系統(tǒng)發(fā)電量及使用壽命由于薄膜太陽組件有較好的弱光發(fā)電優(yōu)勢，同功率發(fā)電容量的太陽電池組件，經(jīng)過工程測試，薄膜太陽組件的系統(tǒng)發(fā)電量比晶體硅太陽組件約高10%，但增加的發(fā)電量不足以抵消其發(fā)電成本的增加。此外，場址所在地區(qū)長期高溫，晶體硅光伏組件在高溫下轉(zhuǎn)換效率降低的劣勢將不明顯。晶體硅太陽電池在我國的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)技術(shù)均可以達到國際先進標準，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的晶體硅太陽電池組件足夠滿足本項目20MWp晶體硅太陽電池組件的需要。2組件尺寸mm164099240重量kg20 光伏陣列的運行方式設計 光伏陣列的運行方式選擇（1）電池陣列的運行方式分類在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計中，光伏組件陣列的運行方式對發(fā)電系統(tǒng)接收到的太陽總輻射量有很大的影響，從而影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電能力。如下圖51。雙軸跟蹤式投資遠高于單軸系統(tǒng)，并且占地面積比較大。（3）電池陣列的運行方式的確定經(jīng)對固定式和跟蹤式兩種運行方式的初步比較，考慮到本工程規(guī)模較大，固定式初始投資較低，且考慮到本工程是在大棚上進行太陽能電池的鋪設，維修不便，故選擇固定式運行方式。在光伏供電系統(tǒng)設計中，光伏組件方陣的放置形式和放置傾角對光伏系統(tǒng)接收到的太陽輻射有很大的影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。表52 不同傾角方陣面上各月平均太陽輻射量（單位：MJ/m2）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月總量根據(jù)計算，本工程確定光伏陣列的最佳傾角為22176。兆瓦級逆變升壓成套設備，國內(nèi)尚無定型產(chǎn)品，大多數(shù)電站一般仍采購分體設備，通過組合實現(xiàn)逆變、升壓功能。包括簡化接線，節(jié)省占地，運行方便，投資經(jīng)濟等，但是集中型逆變器MPPT最大效率跟蹤效果不好，不能最大化利用太陽能，而中小型逆變器大多數(shù)具備同時跟蹤23路組串功能。 逆變器配置選擇對于中壓并網(wǎng)項目，逆變器配置中，建議不需隔離變壓器，可由其逆變器交流輸出一次升壓，以提升整機效率。 光伏方陣設計 太陽能電池方陣支架的要求和間距計算方陣場安裝地的選擇應避免陰影影響，各陣列間應有足夠間距，一般要求在冬至日影子最長時，前后兩排光伏陣列之間的距離要保證上午9點到下午3點之間前排不對后排造成遮擋。光伏方陣陣列間距垂直距離應不小于其直徑。α為太陽高度角β為太陽方位角176。本工程總?cè)萘繛?0MWp，為15個分區(qū)。 電池實際工作溫度范圍確定在本項目中，選用250多晶硅組件,其主要技術(shù)參數(shù)見表53所示：表53 250W組件參數(shù)名 稱單 位性能參數(shù)最大功率WpW250開路電壓VocV工作電壓VmpV短路電流IscA工作電流ImpA電壓溫度系數(shù)%/℃電流溫度系數(shù)%/℃工作溫度范圍℃40～85NOCT℃45177。組件串應保證逆變器直流輸入?yún)?shù)在70℃時的逆變器MPPT電壓滿足條件，35℃時的開路電壓滿足條件。綜上所述，本工程選定為20塊/串。本工程TP672P組件以20塊組件共1個組件串設計為一個陣列單元，光伏組件采取豎向排列，上下共兩排。每個分區(qū)布置整數(shù)個光伏組串單元，設計為142個。逆變升壓站安裝于道路旁陣列中間位置。由于以上氣候情況及光伏組件自身特點，以及同地區(qū)同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)實際運行經(jīng)驗來看，本項目光伏組件表面不會出現(xiàn)長時間積雪情況，一旦出現(xiàn)積雪，會在晴天后迅速融化滑落，故無需采取特殊的融雪措施。 年并網(wǎng)電量計算并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總效率由光伏陣列的效率、逆變器效率、交流并網(wǎng)等三部分組成。（3）交流并網(wǎng)效率η3：從逆變器輸出至高壓電網(wǎng)的傳輸效率，其中主要是升壓變壓器的效率，