【文章內(nèi)容簡介】 能發(fā)電。在偏遠或無電、缺電地區(qū)，推廣戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)或建設(shè)小型 光伏電站，解決無電人口用電問題，提高缺電地區(qū)供電能力。 “ 十二五刀期間，主要在酒 泉、 武威、平?jīng)觥⑻焖?、隴南等地區(qū)規(guī)劃高網(wǎng)型光伏電站約 100個，電力裝機容量達 20萬 千瓦。鼓勵在通信、交通、照明等領(lǐng)域采用分散式光伏電源，擴大應(yīng)用規(guī)模。 (c)新能源示范城市建設(shè)。選擇生態(tài)環(huán)保要求高、經(jīng)濟條件相對較好、可再生能源資源 豐富的城市，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、規(guī)范設(shè)計、有序建設(shè)的原則，支持在城區(qū)及各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)推進 太陽能等新能源技術(shù)的綜合示范應(yīng)用，替代燃煤等傳統(tǒng)的能源利用方式，形成新能源利用的 區(qū)域優(yōu)勢。支持地方在各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)新建和改造過程中，開展先進多樣的太陽能等新能源技 術(shù)應(yīng)用示范，請足園區(qū)電力 、供熱、制冷等能源需求。 “ 十二五 ” 期間內(nèi)，力爭有 3個市縣 列入國家新能源示范城市，建成 30個新能源利用示范園區(qū)。 (2)靖遠縣太陽能發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃 本項目位于靖遠縣五合鄉(xiāng)白塔，位于靖遠縣西南方，距縣城 80公里，與中衛(wèi)市相連。 靖遠縣總規(guī)劃光伏電站總裝機容量為 370MW，本項目所占地區(qū)規(guī)劃 100MW。 本項目選址位于白銀市靖遠縣五合鄉(xiāng)白塔村，區(qū)域內(nèi)無地面附著物，根據(jù)甘肅德祐能源 科技有限公司提供的土地使用確認函，項目所占地為國有未開發(fā)土地，已與地方政府達成開 發(fā)協(xié)議。 本 項目位于白銀市靖遠縣五合鄉(xiāng)白塔村境內(nèi)，距離靖遠縣約 80km，距離白銀市約 120km，對外交通有縣鄉(xiāng)公路與省道 S30 G109國道相連，交通較為便利。本工程裝機容量 100兆瓦，電站建成后年平均上網(wǎng)電量 。 本可行性研究報告通過對光伏發(fā)電場址、場外交通、地區(qū)經(jīng)濟、電網(wǎng)以及場址區(qū)太陽能 輻射資源等狀況進行論證，均能夠滿足建設(shè) 100兆瓦項目光伏電站的要求。 我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，能源將近 76%由煤炭供給，大量的煤炭開采、 運輸和燃燒，對我國的環(huán)境已經(jīng)造成了極大的破壞 。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。 “ 十二五 ” 期間我國在能源領(lǐng)域?qū)嵭械墓ぷ髦攸c和主要任務(wù)仍然是加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整 步伐，努力提高清潔能源開發(fā)生產(chǎn)能力。以太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能熱水器、大型沼 氣工程為重點，以 “ 設(shè)備國產(chǎn)化、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)規(guī)?；⑹袌鲆?guī)范化 ” 為目標(biāo)，加快可 再生能源的開發(fā)。 目前的太陽能發(fā)屯技術(shù)主要有太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電技術(shù)，其中太陽能熱發(fā)電 技術(shù)尚處于與試驗開發(fā)階段，而太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟、可 靠、實用，其使用壽命已 經(jīng)達到 2530年。 要是光伏發(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。 （ 2）甘肅省建設(shè)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的條件 我國太陽能理論總儲量為 1471014kW ． h/年。從理論上講除去農(nóng)田、草原、森林、 河流、湖泊、道路等，在任何荒地和建筑上都可以安裝光伏組件。 甘肅省具有豐富的太陽能資源，河西走廊、甘南高原為甘肅省太陽輻射豐富區(qū)，除隴南 地區(qū)外，甘肅省年太陽總輻射量比同緯度的華北、東北地區(qū)都大。 資源分布，一是 自東南向西北逐漸遞增的規(guī)律，二是不同地區(qū)太陽能季節(jié)差異特征明 顯。太陽能資源豐富地區(qū)多數(shù)為沙漠、戈壁及未利用荒地，地勢平坦開闊，可作為 “ 大漠光 電工程 ” 實施的重點和理想地區(qū)。 (3)合理開發(fā)太陽能資源，實現(xiàn)地區(qū)電力可持續(xù)發(fā)展 甘肅電網(wǎng) 2021年需電量 906億 kW． h，最高負荷為 15500MW。 2021～ 2021年尚需 增加近 6600MW的容量和約 450億 。因此，甘肅電源項目建設(shè)將進一步加快， 在火電、水電項目建設(shè)的同時，將大力提高太陽能、風(fēng)電等清潔、高效的優(yōu)履能源的比重。 太陽能發(fā) 電是清潔能源項目，屬國家優(yōu)先鼓勵支持的領(lǐng)域。 (4)加快能源電力結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要 甘肅電網(wǎng)以火電為主。甘肅省一次能源相當(dāng)匱乏，火電比重過大，每年耗用大量的燃 煤， C0 S02等排放量造成生態(tài)環(huán)境的破壞和嚴重污染。 (5)改善生態(tài)、保護環(huán)境的需要 在全球能源形勢緊張、全球氣候變暖嚴重威脅經(jīng)濟發(fā)展和人們生活健康的今天，世 界各國都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展和在日后的發(fā)展中獲取優(yōu)勢地位。環(huán) 境狀況已經(jīng)警示我國所能擁有的排放空間已經(jīng)十分有限了，再不加大清潔能源和可再生能源 的份額，我國 的經(jīng)濟和社會發(fā)展就將被迫減速。提高可再生能源利用率，尤其發(fā)展太陽能發(fā) 電是改善生態(tài)、保護環(huán)境的有效途徑。太陽能光伏發(fā)電以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu) 勢，成為關(guān)注重點，在太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中占有重要地位。 (6)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 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 ” 。在 2021 年約翰內(nèi)斯堡全球可持 續(xù)發(fā)展峰會上，中國政府已核準(zhǔn)《京都議定書》，中國將堅定不移地走可持續(xù)發(fā)展的道路。 CDM作為國際社會對全球氣候 變化的一項重要措施，一方面可以幫助發(fā)達國家以較低成本實 現(xiàn)減排目標(biāo)，另一方面也可以促進資金和技術(shù)向發(fā)展中國家進行實質(zhì)性轉(zhuǎn)讓。本項目不但屬 于清潔能源，也屬于議定書中規(guī)定的清潔機制的范圍，能夠獲得減排義務(wù)的資助，隨著項目 建設(shè)和電力的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電容量可以不斷擴大，如果有先進的技術(shù)或額外資金的支 持，將大大降低太陽能光伏發(fā)電的投資壓力。 (7)對地區(qū)經(jīng)濟效益的影響 工程區(qū)位于白銀電網(wǎng)內(nèi)，白銀緊挨蘭州，在甘肅省大力發(fā)展 “ 蘭白經(jīng)濟圈 ” 的政策支 下，蘭白地區(qū)的經(jīng)濟快速在快速發(fā)展的同時，對電力的需 求也將進一步增大，因此該項目的 建是十分必要的。 太陽能電池組件選擇的基本原則：在產(chǎn)品技術(shù)成熟度高、運行可靠的前提下，結(jié)合電站 址的氣象條件、地理環(huán)境、施工條件、交通運輸?shù)葘嶋H因素，綜合考慮對比確定組件式。根 據(jù)電站所在地的太陽能資源狀況和所選用的太陽能電池組件類型，計算出光伏電站的年發(fā) 量，最終選擇出綜合指標(biāo)最佳的太陽能電池組件。 受目前國內(nèi)太陽電池市場的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展情況影響，市場上主流太陽電池基本晶 硅類電池和薄膜類電池。 ① 晶體硅電池一般可分為單晶硅和多晶硅兩種。單晶是指整塊材料 的原子部按同一間規(guī) 則在空間做周期性排列的晶體；多晶的整塊材料是由很多小單晶（晶粒）組成的，各個晶的 方向不同，因而制成的多晶硅電池可見很多閃亮斑點。兩者效率差別不大。 圖 ② 薄膜電池碩名思義就是將一層薄膜制備成太陽能電池，其用硅量極少， 更容易降低成本，同時它既是一種高效能源產(chǎn)品，又是一種新型建筑材料，更容易與建筑完 美結(jié)合。目前已經(jīng)能進行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜電池主要有 3種：硅基薄膜太陽能電池、 銅銦鎵硒薄膜太陽能電池 ( CIGS)、碲化鎘薄膛太陽能電池 (CdTe)。薄膜太陽能電池 雖然早 已出現(xiàn)，其用料少、工藝簡單、能耗低，成本有一定優(yōu)勢，但存在光電轉(zhuǎn)換效率低約為 8% 左右、衰減率（光致衰退率）較高等問題。薄膜電池更多的應(yīng)用在建筑光伏一體化的實例 中，而大型并網(wǎng)光伏電站極少采用。 圖 晶硅類電地中單晶硅屯地和多晶硅電地最大的差別是單晶硅電地的光電轉(zhuǎn)化效率略高于 多晶硅電地，也就是相同功率的電地組件，單晶硅電地組件的面積小于多晶硅電地組件的面 積。兩種電地組件的電性能、壽命等重要指標(biāo)相差不大，若僅考慮技術(shù)性能，在工程實際應(yīng) 用過程中，無論單晶 硅電地還是多晶硅電池都可以選用。晶硅類太陽電池由于產(chǎn)量充足、制 造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高的特點，被廣泛應(yīng)用于大 型并阿光伏電站項目。 非晶硅薄膜太陽電地盡管有轉(zhuǎn)化效率相對較低、占地面積大、穩(wěn)定性有待進一步提高等 缺點，但隨著技術(shù)和市場的發(fā)展，由于制造工藝相對簡單、成本低、不需要高溫過程、在弱 光條件下性能好于晶硅類太陽電地等突出的優(yōu)點，非晶硅薄膜電地所占的市場份額逐漸增 加。 ③ 數(shù)倍聚光太陽能電地 數(shù)倍聚光太陽能電池片本身與其它常規(guī)平舨光伏屯地并無本質(zhì)區(qū)別， 它是利用反射或折 射聚光原理將太陽光會聚后，以高倍光強照射在光伏電地舨上達到提高光伏電池的發(fā)電功 率。國外已經(jīng)有過一些工業(yè)化嘗試。比如利用菲涅爾透鏡實現(xiàn) 3～ 7倍的聚光，但由于透射 聚光的光強均勻性較差、且特制透鏡成本降低的速度趕不上高反射率昀平面鏡，國外開始嘗 試通過反射實現(xiàn)聚光，比如德國 zsw公司發(fā)明了 V型聚光器實現(xiàn)了 2倍聚光，美國 Falbel 發(fā)明了四面體的聚光器實現(xiàn)了 。盡管實現(xiàn) 2倍聚光也可以節(jié)省 50%的光伏電 地，但是相對于聚光器所增加的成本，總體的經(jīng)濟效益并不明顯。 目前 國內(nèi)聚光太陽能電池研究尚處于示范運行階段，聚光裝置采用有多種形式，有高聚 光鏡面菲涅爾透鏡、槽面聚光器、八面體聚光器等。由于聚光裝置需要配套復(fù)雜的機械跟蹤 設(shè)備、光學(xué)儀器、冷卻設(shè)施，且產(chǎn)品尚處于開發(fā)研究期，其實際的使用能及使用效果尚難確 定。根據(jù)國外的應(yīng)用經(jīng)驗，盡管實現(xiàn)多倍聚光可以節(jié)省光伏電池，但是隨著電池價格的不斷 下降，相對于聚光器所增加的成本，總體的經(jīng)濟效益并不明顯。 幾種常用的太陽能電池技術(shù)性能比較見表 ： (1)晶體硅光伏組件技術(shù)成熟，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使用壽命長。 (2)商業(yè)用化使用的光伏組件中，單晶硅組件轉(zhuǎn)換效率最高，多晶硅其次，但兩者相差 不大。 (3)晶體硅電池組件故障率極低，運行維護最為簡單。 (4)在開闊場地上使用晶體硅光伏組件安裝簡單方便，布置緊湊，可節(jié)約場地。 (5)盡管非晶硅薄膜電池在價格、弱光響應(yīng)，高溫性能等方面具有一定的優(yōu)勢，但是使 用壽命期相對較短。 綜合技術(shù)性比較，非晶硅薄膜太陽能電池壽命短，本電站地處荒漠戈壁風(fēng)沙大，薄膜電 池運行維護較麻煩，且 薄膜電池易損壞，故不推薦采用薄膜電池作為本電站的光伏組件。 E@Z9%5[5@(SN%D`[2I8HY[5 NYAGOMSJ{~Z}5%6`6`MUD5O 晶硅太陽能電池組件的功率規(guī)格較多，從 150Wp到 320Wp國內(nèi)均有生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，且產(chǎn) 品應(yīng)用也較為廣泛。由于本工程裝機容量為 100MWp，組件用量較大，占地面積有限，組件 安裝量大，所以應(yīng)優(yōu)先選用單位面積功率大的電池組件，以減少占地面積、節(jié)省線纜、降低 組件安裝量。分別選取單晶硅 60片、多晶硅 60片、多晶硅 72片裝太陽能電池板中功率最 大及最 小的組件進行比較見表 表 注：以上電性能參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下測得，即太陽輻照度 1000 W/m2，太陽光譜 ，電濁片溫度 25℃ 。 根據(jù)晶體硅光伏組件技術(shù)參數(shù)表可看出，同尺寸的光伏組件，組件效率越高組件功率越 大，占地面積越小。 通過比較可以看出，同系列的太陽能電池組件功率越大轉(zhuǎn)化效率越高，由此進一步篩選 進行組件經(jīng)濟比較見表 （以平地布置進行比較）。 表 （表中只列出工程量不同項） 從太陽能電池經(jīng)濟比較表可以看出， 1MW光伏方陣采用單晶硅太陽能電池組件的造價高 于多晶硅太陽能電池組件的造價；多晶硅 250Wp組件與 300Wp組件差額較小，但 300Wp組件 占地面積小，基礎(chǔ)量較少，施工方便、節(jié)省工期。 綜合技術(shù)經(jīng)濟比較， 300Wp組件占地面積小，支架基礎(chǔ)用量少，且該光伏組件轉(zhuǎn)化效率 較高，可提高發(fā)電量，技術(shù)成熟、市場占有率高可規(guī)?；贾谩Ｗ罱K確定本工程推薦選用 300Wp太陽能電池組件。 通常，光伏系統(tǒng)方陣支架的類型有簡單的固定支架和相對復(fù)雜的跟蹤 系統(tǒng)。太陽跟蹤系 統(tǒng)是一種支撐光伏方陣的裝置，它精確的移動以使太陽入射光線射到方陣表面上的入射角最 小。這樣太陽入射輻射（即收集到的太陽能）最大。光伏跟蹤器可分為 “ 單軸跟蹤 ” 、 “ 雙 軸跟蹤 ” 等幾種類型。 固定式安裝：按最佳傾斜角度將太陽能電池固定到地面上，前后排太陽能電池以不相互 遮擋為宜。 單軸跟蹤器：它通過圍繞位于光伏方陣面上的一個軸旋轉(zhuǎn)來跟蹤太陽。該軸可以在任意 方向，但通常取東西橫向，或平行于地軸的方向。只能進行一種跟蹤，或者方位角，或者高 度角。 雙軸跟蹤器：它通過旋轉(zhuǎn)兩個軸使方 陣表面始終和太陽光垂直。既能跟蹤方位角度也能 跟蹤高度角。 太陽能跟蹤裝置有被動式或電驅(qū)動式兩種。被動式的跟蹤裝置適用規(guī)模較小的光伏系