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智能微電網(wǎng)及新能源控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目可行性研究報告全文(留存版)

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【正文】 按鈕和聲光報警器等設(shè)備,以保證能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并通知人員疏散、聯(lián)動或手動控制防排煙設(shè)備及滅火設(shè)備的啟停。(2)各車間輔房主要采用暗裝風(fēng)機(jī)盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)方式,散流器設(shè)于頂部向下送風(fēng),單層百葉帶過濾網(wǎng)回風(fēng)口設(shè)于頂部上回風(fēng),室外新風(fēng)經(jīng)吊裝式空氣處理機(jī)組處理后通過新風(fēng)管道送至每個房間。Pd()?5Au()本項目試驗設(shè)備主要依靠已有設(shè)備,本次搬遷設(shè)備201臺(套),具體搬遷設(shè)備清單見下表42,本次新增設(shè)備182臺(套),具體新增設(shè)備明細(xì)見下表41。(3)零件成品的存放應(yīng)在通風(fēng)、干凈、干燥(相對濕度RH <65%)的空間。空調(diào)機(jī)組均安裝于各車間附近的空調(diào)機(jī)房內(nèi)。本建筑采用TNS接地系統(tǒng),工作接地、保護(hù)接地、防雷接地采用共用接地形式,要求接地電阻不大于1歐姆。本工程外墻采250厚蒸壓加氣混凝土砌塊墻,內(nèi)隔墻采用200厚蒸壓加氣混凝土砌塊墻。第四章 項目建設(shè)方案 項目整體規(guī)劃和建設(shè)方案 整體規(guī)劃設(shè)計本項目建設(shè)地點擬定在河南省許昌市中原電氣谷,許繼集團(tuán)核心產(chǎn)品的生產(chǎn)基地“許繼集團(tuán)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園”內(nèi)。許昌市地處北暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),具有夏季炎熱、冬季寒冷,春季干旱、秋季涼爽,四季分明的氣候特征,℃,;。01′,東經(jīng)113176。許繼電氣承擔(dān)的國家電網(wǎng)科技項目“微電網(wǎng)綜合能源管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)備研制”即將完成。光伏電池組件由于盈利能力日趨下降,同時結(jié)合許繼電氣自身的情況,這一類產(chǎn)品不作為發(fā)展方向。規(guī)劃對潔凈煤、智能電網(wǎng)、分布式能源、車用新能源等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提出了政策指導(dǎo)。(2)實現(xiàn)發(fā)電預(yù)測功能。(4)逆變器:把直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的變流裝置,通過對其組合、疊加可獲得靈活的發(fā)電容量控制,具備最大功率點跟蹤、自動運行/停止、電能質(zhì)量控制等功能;并網(wǎng)型則內(nèi)含并網(wǎng)系列保護(hù)功能;隨著技術(shù)發(fā)展,逆變器將成為綜合控制、逆變、保護(hù)和數(shù)據(jù)采集與傳送的多功能裝置。這些將是光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)可靠性和安全運行的基礎(chǔ)。遠(yuǎn)程分布式能源運行模式控制技術(shù)實現(xiàn)分布式能源計劃孤島與計劃孤島恢復(fù)在配電網(wǎng)端的遠(yuǎn)程控制,通過設(shè)置分布式能源的交換功率目標(biāo)參數(shù)改變各個分布式能源用電情況,并通過分布式能源群控技術(shù)大大提高配電網(wǎng)集中控制多個分布式能源的效率。圖21 分布式能源三層控制方案結(jié)構(gòu)(1)就地控制層。受環(huán)境容量的限制,傳統(tǒng)的高速度、高消耗、高污染、低效率的經(jīng)濟(jì)增長模式已經(jīng)無以為繼。發(fā)展分布式可再生能源,拓展了分散性可再生能源的利用方式,推動了可再生能源的開發(fā)。低能耗、低污染為基礎(chǔ)的“低碳經(jīng)濟(jì)”已然成為全球熱點,節(jié)能減排和新能源開發(fā)是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的兩大重要途徑。調(diào)查顯示,美國公用企業(yè)的高層領(lǐng)導(dǎo)普遍認(rèn)為配電管理廠商將是最受信任的供應(yīng)商和最重要的合作商,并預(yù)測近期最有可能被采用的技術(shù)應(yīng)用是一體化電壓和無功優(yōu)化控制(IVVC)、故障定位/隔離和恢復(fù)(FLISR)等。而加拿大的智能電網(wǎng)依然停留在智能電表的安裝部署階段,新動態(tài)較少,在此不再詳述。根據(jù)“三步走”的部署,將分三個階段推進(jìn)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè),分別是:規(guī)劃試點階段(2009~2010年)、全面建設(shè)階段(2011~2015年)和引領(lǐng)提升階段(2016~2020年)。承辦本企業(yè)自產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品、成套設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的出口業(yè)務(wù),經(jīng)營本企業(yè)生產(chǎn)、科研所需要原輔材料、機(jī)械設(shè)備、儀器儀表、零配件及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)口業(yè)務(wù),經(jīng)營本企業(yè)的進(jìn)料加工和“三來一補”;房屋租賃(憑證經(jīng)營)。公司信息披露工作連年保持優(yōu)良評價。中國正在加快發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),國家電網(wǎng)公司劉振亞總經(jīng)理在2009年全面部署智能電網(wǎng)工作時提出:“到2015年,要在關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備上實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用”。隨著國家大力發(fā)展清潔能源、建設(shè)智能電網(wǎng)的大好機(jī)遇,隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)對電力需求的增加,許繼智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將有廣闊的發(fā)展空間。本項目建成達(dá)產(chǎn)后,實現(xiàn)年銷售收入28000萬元,實現(xiàn)增值、銷售稅金及附加1414萬元,利潤總額2984萬元,%,%,%,稅后投資回收期(靜態(tài)),項目有很好的經(jīng)濟(jì)效益。是國家電力裝備行業(yè)大型骨干和主導(dǎo)企業(yè),國家電力系統(tǒng)自動化和電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及控制行業(yè)的排頭兵,被譽為我國電力裝備行業(yè)配套能力最強(qiáng)的企業(yè),是河南省科委和國家科技部認(rèn)定的河南省高新技術(shù)企業(yè)和國家重點高新技術(shù)企業(yè),榮獲首屆“中國機(jī)械十大杰出企業(yè)”,“機(jī)械工業(yè)管理示范企業(yè)”和“中國工業(yè)大獎表彰獎”。(以上經(jīng)營項目國家法律法規(guī)須審批的除外)。隨著化石能源的逐漸枯竭,人類須面對自身發(fā)展史上最大的危機(jī),而充分發(fā)揮電能傳輸?shù)谋憬?、高效等特性將是人類面對這一危機(jī)的根本手段。 行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀目前,我國建設(shè)智能電網(wǎng)主要精力在于電網(wǎng)信息化、數(shù)字化、自動化上,并且強(qiáng)調(diào)特高電傳輸。能源部長朱棣文曾公開表示:“能源部正撥款500萬美元,為社區(qū)項目、工廠、電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施和充電站提供支持”。奧巴馬總統(tǒng)提及“到2015年,美國將有100萬輛電動汽車投入使用”或?qū)崆皩崿F(xiàn)。項目前期工作已經(jīng)在有條不紊的進(jìn)行,建設(shè)方案、投標(biāo)方案、設(shè)備采購方案等必要的工作都在準(zhǔn)備中。為使分布式能源能夠離網(wǎng)運行,提高分布式能源利用率,緩解分布式能源對電網(wǎng)的沖擊,出現(xiàn)了一種新的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)—微電網(wǎng)。在2020年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番,全面實現(xiàn)小康社會的大目標(biāo)下,三產(chǎn)和建筑能耗將快速增加,空調(diào)制冷和采暖用電負(fù)荷也將大幅增長,這使終端能耗結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化。分布式電源自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)是分布式電源根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)自適應(yīng)選擇最大功率跟蹤控制、被調(diào)度有功無功出力控制或恒頻恒壓控制。(4)微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行。系統(tǒng)軟件:采用目前國際上工業(yè)控制領(lǐng)域領(lǐng)先的Unix或Windows多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件。從而實現(xiàn)了快速、超值的產(chǎn)品調(diào)試。所有設(shè)備提供就地監(jiān)控功能,采用操作按鈕或簡易操作屏方式實現(xiàn),這樣在控制系統(tǒng)失效的情況下能就地進(jìn)行操作,以方便運行和檢修人員的工作。(2)微電網(wǎng)控制系統(tǒng)十二五期間我國將大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),包含了分布式能源在配用電側(cè)的接入的微電網(wǎng)將具有極大的發(fā)展空間;微電網(wǎng)的發(fā)展勢必對目前的供配電結(jié)構(gòu)和運行帶來新的影響,其相關(guān)的產(chǎn)品形成的產(chǎn)業(yè)具有廣泛的市場空間,預(yù)計“十二五”期間微電網(wǎng)控制系統(tǒng)建設(shè)的市場容量將達(dá)到5000套左右,按照每套控制系統(tǒng)500萬元計算,需求空間250億左右,每年平均市場需求規(guī)模將達(dá)到50億元左右。另外潛在的競爭對手還有北京科諾偉業(yè)科技有限公司、北京計科能源新技術(shù)開發(fā)公司等。表23 生產(chǎn)綱領(lǐng)表序號產(chǎn)品名稱單位年產(chǎn)量產(chǎn)值備注單價年產(chǎn)值(萬元)(萬元)1SMG8000微電網(wǎng)控制系統(tǒng)套4020080002SOLAR8000光伏發(fā)電控制系統(tǒng)套10020020000合計28000第三章 項目選址 項目選址和用地規(guī)劃本項目建設(shè)地點擬定在河南省許昌市中原電氣谷,許繼集團(tuán)核心產(chǎn)品的生產(chǎn)基地“許繼電氣智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園”內(nèi)。 水文氣象條件許昌市屬于淮河流域的沙穎河水系,流經(jīng)擬建項目區(qū)域附近的河流有清異河和清泥河,清異河發(fā)源于新鄭溝草園,經(jīng)長葛市、許昌縣進(jìn)入許昌市區(qū)。生活污廢水可經(jīng)市政排水管網(wǎng)直接排入市政排水干管。(二)平面組合及立剖面設(shè)計地上兩層(局部三層),采用框架結(jié)構(gòu)。因車間樓面活荷載較大,且柱網(wǎng)尺寸為12mx12m,柱底荷載較大,擬采用樁基,采用預(yù)應(yīng)力管樁或泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁。最大日生產(chǎn)用水量為:20 m3/d;最大時生產(chǎn)用水量為:。(五)供氣方案廠房需用壓縮空氣,設(shè)置空壓站,集中供氣。(五)緊固件工藝(1)緊固件與被緊固結(jié)構(gòu)件應(yīng)具有電偶腐蝕相容性。(3)固定安裝(不再拆卸)的緊固件,組裝時應(yīng)涂腐蝕阻化螺紋鎖固膠,要求的環(huán)氧聚酰胺底漆,濕裝配;(4)可拆卸緊固件,如鋁合金屏蔽盒盒體與蓋板,組裝時也應(yīng)涂厭氧密封膠,濕裝配;或在螺孔中涂環(huán)氧聚酰胺底漆,允許漆膜干燥后再裝配。其他公用設(shè)施條件按要求設(shè)置,且均能滿足本項目建設(shè)需要。為提高利用率,節(jié)約水資源。主要結(jié)構(gòu)材料為鋼筋混凝土框架:混凝土主要采用C30,鋼筋采用HRB400(),HRB335(),HPB235(φ)級鋼筋。生產(chǎn)輔房呈“U”字形與生產(chǎn)車間圍合一個內(nèi)庭院。(4)通訊及其他條件廠區(qū)中電話線、網(wǎng)線等通訊條件均已建成,可直接接入使用。清泥河為許昌市郊區(qū)的一條小河,無天然徑流,靠穎汝干渠補充水源。本次項目進(jìn)行合理設(shè)計規(guī)劃,與廠區(qū)其他建筑形成一致的風(fēng)格。同時由于太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)屬于新興市場,所發(fā)電能并入國家電網(wǎng),對系統(tǒng)安全可靠性以及電能質(zhì)量和運行控制要求非常高,目前,憑借完備的太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈及其組件的技術(shù)優(yōu)勢和光伏逆變器市場占有率持續(xù)提高,許繼電氣的光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的市場競爭力在持續(xù)增強(qiáng)。2011年國內(nèi)光伏裝機(jī)在2000兆瓦左右,是2010年400兆瓦的5倍。表22 一套5MW光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的設(shè)備配置序號產(chǎn)品名稱及型號單位數(shù)量備注1光伏逆變器套10500kW2防雷匯流箱臺2003直流防雷配電柜面204交流防雷配電柜面105逆變器監(jiān)控和通訊裝置及配套軟件套56監(jiān)控系統(tǒng)套1 國內(nèi)市場分析國家能源局下發(fā)了《國家能源局關(guān)于對(發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見)征求意見的函》,明確提出:到2012年擬建設(shè)1000個天然氣分布式能源項目;到2020年,在全國規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng),裝機(jī)容量達(dá)到5000萬千瓦,并擬建設(shè)10個左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。(5)匯流箱:把太陽能電池陣列輸出直流匯集起來輸入逆變裝置,包含輸入/輸出側(cè)直流開關(guān)、逆流保護(hù)和防雷保護(hù)等輔助設(shè)備。C、C++、TCP/IP、ODBC、SQL 等軟件接口,使得應(yīng)用程序具有跨平臺的廣泛應(yīng)用環(huán)境。(5)分布式能源仿真功能。分布式電源逆變器擔(dān)當(dāng)無功補償設(shè)備技術(shù)是逆變器在分布式電源無有功出力時,通過吸收少量有功而補償系統(tǒng)無功,擔(dān)當(dāng)分布式能源內(nèi)部無功補償設(shè)備。分布式能源站由于實現(xiàn)了熱電冷三聯(lián)供,加之蓄冷空調(diào)等技術(shù)的應(yīng)用,將有利于改善電力供應(yīng)的緊張局面。并且微電網(wǎng)項目市場需求量非常巨大,尤其隨著國家、企業(yè)對可再生能源發(fā)電的重視,分布式電源越來越多地被要求就近接入用電網(wǎng),實現(xiàn)統(tǒng)一管理分布式電源和重要負(fù)荷的微電網(wǎng)的需求也日益明確和迫切。隨著分布式能源技術(shù)的發(fā)展,分布式能源具有的能源綜合利用效率高、污染少、能耗低等優(yōu)點逐步顯現(xiàn),逐漸成為能源開發(fā)利用的一個重要方式。 項目的提出目前,各主要發(fā)達(dá)國家均從戰(zhàn)略角度出發(fā)大力扶持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如德國、西班牙等制定了上網(wǎng)電價法支持太陽能光伏發(fā)電,美國、日本等則持續(xù)通過“太陽能屋頂”計劃等推動應(yīng)用市場。缺電和儲能技術(shù)的制約一直是美國清潔能源并網(wǎng)的重要弊端,微電網(wǎng)的連接作用將能很好的解決這一問題。規(guī)劃首次系統(tǒng)地提出了包括8個專業(yè)分支、26個技術(shù)領(lǐng)域、92個標(biāo)準(zhǔn)系列的智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以及7個技術(shù)領(lǐng)域、28個技術(shù)專題和137項關(guān)鍵設(shè)備的研制規(guī)劃,全面覆蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度六大環(huán)節(jié)。近年來,美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家提出了智能電網(wǎng)發(fā)展理念,賦予其承載保障能源安全、促進(jìn)能源清潔高效利用和提振經(jīng)濟(jì)發(fā)展等重要使命。以先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備、嚴(yán)密的制造過程控制、嚴(yán)格的檢測手段,全面保證產(chǎn)品質(zhì)量。公司現(xiàn)有員工6020人,其中研發(fā)及工程技術(shù)人員2782人,%。 項目背景 項目提出的背景國家“十二五”規(guī)劃綱要“節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車”等產(chǎn)業(yè)提到了國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點領(lǐng)域的高度。該廠址地理位置十分優(yōu)越,交通便利,規(guī)劃電力、給排水、暖氣和通訊等公用設(shè)施條件完善,非常適宜本項目的建設(shè)。積極發(fā)展太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿绕渌履茉?。連續(xù)六年入選“中證 近三年主要經(jīng)營指標(biāo)經(jīng)歷多年的高速發(fā)展,許繼電氣現(xiàn)已成為國家電力裝備行業(yè)大型骨干和主導(dǎo)企業(yè);許繼電氣近三年的經(jīng)營情況如下表11所示。國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)的總體發(fā)展目標(biāo)是:“建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,具有信息化、自動化、互動化特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。 國外發(fā)展現(xiàn)狀在2011年上半年的《國外智能電網(wǎng)發(fā)展最新情況報告》中北美地區(qū)的智能電網(wǎng)建設(shè)工作主要集中在美國與加拿大。發(fā)展趨勢之二:繼續(xù)推進(jìn)配電側(cè)的優(yōu)化工作, 美國電科院在《智能電網(wǎng)成本與收益評估報告》中曾明確提出“智能電網(wǎng)的投資成本將主要用于建設(shè)接入分布式電源和全面普及客戶端接入的基礎(chǔ)設(shè)施”。從我國未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略路徑看,發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是我國保障能源供應(yīng)、建設(shè)低碳社會、推動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要方向。通過熱電聯(lián)產(chǎn)或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)的方式,可以提高能源的利用效率。據(jù)統(tǒng)計,全國SO2排放量的90%,NOx排放量的60%都來自于燃煤,其中電力行業(yè)的SO2排放量占總排放量的40%左右。配電網(wǎng)調(diào)度層、分布式能源集中控制層、分布式電源和負(fù)荷就地控制層可靈活配置,不同的分布式能源項目中可以根據(jù)分布式能源的規(guī)模和結(jié)構(gòu),選取一層(就地控制器層或分布式能源集中控制層)、或兩層(就地控制層和分布式能源集中控制層),或完整地使用三層體系實現(xiàn)從分布式能源,乃至整個配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、可靠、穩(wěn)定運行。分布式能源經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)化控制技術(shù)在保證分布式能源安全運行的前提下,以全系統(tǒng)能量利用效率最大、運行費用最低、碳排放量最低等為目標(biāo),實現(xiàn)多能源互補發(fā)電,保證整個分布式能源的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)運行。表21 一套微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備配置序號產(chǎn)品名稱及型號單位數(shù)量備注1分布式能源綜合能量管理系統(tǒng)套12分布式能源并離網(wǎng)控制器裝置臺按需3分布式能源集中控制器裝置臺按需4分布式能源負(fù)荷控制器裝置臺按需5分布式能源保護(hù)控制裝置臺按需6儲能控制器裝置臺按需小計太陽能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)是由光伏逆變器、防雷匯流箱、直流防雷配電柜、交流防雷配電柜、逆變器監(jiān)控和通訊裝置及配套軟件、光伏監(jiān)控系統(tǒng)等組
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