【正文】 改善居住環(huán)境，有效利用太陽能資源和土地價(jià)值。本項(xiàng)目立足區(qū)域能源現(xiàn)狀，根據(jù)企業(yè)實(shí)際和發(fā)展規(guī)劃，擬建設(shè)先進(jìn)的太陽能光伏大棚示范區(qū)，以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽能資源，為城市發(fā)展提供強(qiáng)大的能源供應(yīng)，緩解能源供應(yīng)緊張矛盾。光伏扶貧既是扶貧工作的新途徑，也是擴(kuò)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(dòng)和社會(huì)效益。“光伏扶貧”開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(duì)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(xué)開發(fā)、綜合利用”的“農(nóng)光互補(bǔ)”的建設(shè)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(fēng)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(yīng)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(gè)技術(shù)已經(jīng)實(shí)踐證明是切實(shí)可行的。因此開發(fā)利用太陽能是對(duì)政府完成節(jié)能目標(biāo)的大力支持，具有重要意義。隨著2000年9月1日開始實(shí)施《中華人民共和國大氣污染防治法》，各省市人民政府對(duì)新建、擴(kuò)建火電廠的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)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(shè)和發(fā)展。根據(jù)國家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)（2013年修正）》，其中的“第一類鼓勵(lì)類，第四條電力，第5項(xiàng)風(fēng)力發(fā)電及太陽能、地?zé)崮?、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(jí)發(fā)電項(xiàng)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(shí)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(bǔ)，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(gè)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(yuǎn)低于世界水平，能源問題已逐漸威脅到我國經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展。可以看出，煤炭在我國能源結(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(duì)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(fēng)能 、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿瓤稍偕茉蠢眉夹g(shù)將成為減少環(huán)境污染的重要措施，同時(shí)也是保證我國能源供應(yīng)安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。在技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)和逐步完善的法規(guī)政策的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)下，光伏產(chǎn)業(yè)自1990年代后半期起進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。 發(fā)揮減排效率，申請(qǐng)CDM（清潔能源機(jī)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(dān)“共同但有區(qū)別的責(zé)任”。本項(xiàng)目的實(shí)施，探討目前實(shí)用的技術(shù)方案和可供考慮的投融資方案；測算該項(xiàng)目發(fā)電成本；提出實(shí)施該項(xiàng)目所需要的政策支持；為下一步的可行性研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（2）場址面積的要求場址面積應(yīng)滿足用地要求和環(huán)境條件，并考慮留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展用地。 項(xiàng)目選址項(xiàng)目經(jīng)過實(shí)地考察比選論證，選址于************，場地周邊基礎(chǔ)設(shè)施完善，日照時(shí)間充足，太陽能資源較為豐富，能滿足項(xiàng)目建設(shè)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(dá)145天（1974年），最少為68天（1972年）。具南北銜接，東西過渡的特點(diǎn)。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(xiàng)目建設(shè)用電由附近變電室引入，能滿足項(xiàng)目建設(shè)需求，項(xiàng)目建成后自行供電。以立法的形式強(qiáng)制社會(huì)接納和開發(fā)可再生資源。目前世界各國都在加速實(shí)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(gè)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(jī)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(shí)，英國能源與氣候變化部也對(duì)“上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策”進(jìn)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(shí)搬遷，并在搬遷后還將繼續(xù)享受上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策。DECC的2014年英國能源統(tǒng)計(jì)報(bào)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(dǎo)計(jì)劃”意在降低太陽能光伏發(fā)電的成本，使其2015年達(dá)到商業(yè)化競爭的水平；日本也提出了在2020年達(dá)到28GW的光伏發(fā)電總量；歐洲光伏協(xié)會(huì)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(yīng)用情況介紹近年來全國范圍內(nèi)全國出現(xiàn)電力供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，電力供應(yīng)的緊張情況在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)都不會(huì)緩解，電力供應(yīng)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(bǔ)。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(shè)成本下降，以及標(biāo)桿電價(jià)和補(bǔ)貼政策密集推出，使得我國光伏裝機(jī)容量規(guī)?？焖僭鲩L。太陽能每秒鐘到達(dá)地球的能量高達(dá)80萬千瓦時(shí)，%的太陽能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率為5%，1012千瓦時(shí)，相當(dāng)于目前全世界能耗的40倍。到2030年，光伏發(fā)電將會(huì)在發(fā)展中國家的鄉(xiāng)村大規(guī)模普及，為1億多個(gè)家庭供電，這將對(duì)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(shí)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(dāng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)數(shù)為，全年日照時(shí)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(jìn)行封裝保護(hù)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(gè)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(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。當(dāng)許多個(gè)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(dá)國家。當(dāng)前商業(yè)應(yīng)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(duì)較高，但價(jià)格相對(duì)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(dòng)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(shè)備，無論負(fù)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(shí)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(jì)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(yùn)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(dǎo)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(shí)，對(duì)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(duì)這種電池的大規(guī)模生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的制約。 晶體硅與薄膜太陽電池組件對(duì)比分析根據(jù)目前太陽電池的工程數(shù)據(jù)對(duì)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(jià)格將接近薄膜太陽電池組件的價(jià)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(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的晶體硅太陽電池組件足夠滿足本項(xiàng)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(yùn)行方式設(shè)計(jì) 光伏陣列的運(yùn)行方式選擇（1）電池陣列的運(yùn)行方式分類在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，光伏組件陣列的運(yùn)行方式對(duì)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(yuǎn)高于單軸系統(tǒng)，并且占地面積比較大。（3）電池陣列的運(yùn)行方式的確定經(jīng)對(duì)固定式和跟蹤式兩種運(yùn)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(jìn)行太陽能電池的鋪設(shè)，維修不便，故選擇固定式運(yùn)行方式。在光伏供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，光伏組件方陣的放置形式和放置傾角對(duì)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(jì)算，本工程確定光伏陣列的最佳傾角為22176。兆瓦級(jí)逆變升壓成套設(shè)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(shè)備，通過組合實(shí)現(xiàn)逆變、升壓功能。包括簡化接線，節(jié)省占地，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)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(shí)跟蹤23路組串功能。 逆變器配置選擇對(duì)于中壓并網(wǎng)項(xiàng)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(jī)效率。 光伏方陣設(shè)計(jì) 太陽能電池方陣支架的要求和間距計(jì)算方陣場安裝地的選擇應(yīng)避免陰影影響，各陣列間應(yīng)有足夠間距，一般要求在冬至日影子最長時(shí)，前后兩排光伏陣列之間的距離要保證上午9點(diǎn)到下午3點(diǎn)之間前排不對(duì)后排造成遮擋。光伏方陣陣列間距垂直距離應(yīng)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(gè)分區(qū)。 電池實(shí)際工作溫度范圍確定在本項(xiàng)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(yīng)保證逆變器直流輸入?yún)?shù)在70℃時(shí)的逆變器MPPT電壓滿足條件，35℃時(shí)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(gè)組件串設(shè)計(jì)為一個(gè)陣列單元，光伏組件采取豎向排列，上下共兩排。每個(gè)分區(qū)布置整數(shù)個(gè)光伏組串單元，設(shè)計(jì)為142個(gè)。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(diǎn)，以及同地區(qū)同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，本項(xiàng)目光伏組件表面不會(huì)出現(xiàn)長時(shí)間積雪情況，一旦出現(xiàn)積雪，會(huì)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(jì)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，