巨仲公司独立型光伏发电系统项目报告

二、项目意义

随着传统化石能源短缺成为制约经济发展瓶颈的问题越来越突出，同时温室气体排放对地球环境的影响越来越明显，寻找替代能源已迫在眉睫。在众多新能源解决方案中，光伏能源特别是光伏发电在我国发展迅猛。但由于目前技术条件的限制，光伏发电的应用主要集中于大型光伏电站或小型家用系统领域，以供给企业生产用电为目标的项目仍比较少。本项目计划建立一套大型独立式光伏发电系统，供给公司部分散热模组组装线用电。该项目对新能源与企业生产的结合方式进行了有益的探索，具有明确的现实意义。

三、项目可行性

3.1 昆山地区日照资源

昆山地区位于东经121°，北纬31°区域内，年均太阳辐射量为1316kW/m²，属于高太阳能资源区域（年均辐射量＞1167kW/m²），适于光伏发电系统的应用。

3.2 技术可行性

目前光伏发电在国外已有许多成功应用的案例，国内的光伏发电项目也日渐增多，光伏发电技术趋于成熟，因此技术风险已大大降低。

图1a  日本京瓷公司总部              图1b  上海崇明岛光伏电站工程

四、项目方案

独立型光伏发电系统主要由光伏电池阵列、光伏控制器、逆变器和蓄电池构成。光伏电池阵列安装于公司厂房屋顶，经直流电缆接至室内的光伏控制器，控制器再将电能存储在蓄电池内，或将直流电经逆变器转换为220V交流电供给负载实用。

本项目划分为两期，一期工程为购买成套的光伏发电系统产品，我公司仅进行接入负载部分的改造，其最大发电功率为300W，供给散热模组组装线照明用电。二期工程是在一期工程知识和经验累积的基础上，自主设计系统架构、自行确定所需部件的规格和数量及系统接线方案，设计最大发电功率为6kW，为公司散热模组组装线生产和照明供电。

4.1 一期小型独立式光伏发电系统

4.1.1 系统各部件性能参数

部件名称	数量	主要技术指标
光伏电池	2块	电池片类型 多晶硅 输出功率   150W（STC） 转换效率   10%
光伏控制器	1台	输入电压   12V/24VDC自适应
逆变器	1台	输入电压   12V/24V/48VDC自适应 输出电压   220VAC±5% 输出功率   0.5kW 逆变效率   ≥80%
蓄电池	2节	额定电压   12V 额定容量   200Ah

4.1.2 系统接线配置

两块150W多晶硅电池板并联后通过公共直流回路进入控制器，控制器工作电压为24V。蓄电池组采用两节串联，总电压为12Vx2=24V，与控制器工作电压相匹配。具体接线如图3所示。

图3 300W光伏系统接线方案

4.2二期独立式光伏发电系统

   二期工程设计光伏发电系统可日发电15kWh。基于一期工程的经验累积，自主设计光伏系统的整体结构与配置需求，确定系统各部的规格与数量，以及确定为散热模组组装线供电的供给方式。

4.2.1 系统各部件性能参数

部件名称	数量	主要技术指标
光伏电池	32块	电池片类型   单晶硅 输出功率   180W（STC） 转换效率   14.1%
光伏控制器	1台	输入电压   110VDC 输入最大电流   100A
逆变器	1台	输入电压   110VDC 输出电压   220VAC±3% 输出频率   50HZ 输出功率   8kW 逆变效率   ≥85%
蓄电池	55节	额定电压   2V 额定容量   500Ah

4.2.2 二期光伏发电系统接线配置方案

光伏控制器和逆变器的工作电压设置为110V，蓄电池采用55节串联的连接方式，总电压为2Vx55=110V。光伏电池采用4块电池串联为1个子串，共有8个子串，8个子串两两并联形成4路直流回路接至控制器中，如图4所示。

图4 6kW光伏系统接线方案

五、项目施工与进度

一期工程小型独立式光伏发电系统项目于2008年08月筹建，前期该系统为单台180W电风扇供电、中期调整为供给厂房楼梯间照明用电，后期调整为供给散热模组组装线用电。目前正进行光伏控制系统的改造工作，改造完毕后可实现实时数据采集、历史数据存储与分析、远程监控等功能。

图5 300W光伏电池板、光伏控制器、逆变器和蓄电池

二期大型独立式光伏发电工程于09年07月筹建，二期工程施工会主要涉及光伏阵列施工与系统接线：

1. 支架为公司自行设计，采用固定倾角安装方式，支架倾角为35°；

2. 支架与屋顶的通过浇注水泥墩的方式固定；

3. 光伏电池分为两列放置，两子阵列相距3.5m，同时与屋顶围墙最近相距3m以上，以避免阴影遮挡。

图6 6kW系统光伏阵列、光伏控制器、逆变器、蓄电池组

六、投资资金筹措

    资金采用自筹方式

七、成本分析、发电量预测与节能减排分析

一期工程总造价为1.5万元人民币；二期工程总造价为23.5万人民币，合计25万元。昆山地区年日照总量为1316kWh/m²，折合标准光照条件（1000W/m²）为全年约1316小时。

全年发电量为：(300W＋5760W)x0.90x1316hx0.85=6101kWh

其中，300W……一期工程最大发电功率

5760W……二期工程最大发电功率

0.90……扣除灰尘等对电池板效率的影响

1316h……全年标准日照时数

0.85……扣除控制器和逆变器等的功率损耗

     昆山地区工业用电分峰、平、谷3种电价，结合我公司生产时段安排，每日平均电价为(1.003x7+ 0.602x5)/12 =0.836元/度(kWh)，则每年可节省电费5100元人民币。

2009年10月份昆山市最新电价

时段	时间段	单价/度(kWh)，元
峰	08:00~12:00，17:00~21:00	1.003
平	12:00~17:00，21:00~24:00	0.602
谷	00:00~08:00	0.281

一、二期光伏发电系统每年总计可节电6101kWh，按照1万kWh=3.5tce等价标煤，1tce=2.5t的CO₂排放量来计算。巨仲投资发展的光伏工程每年折节等价标煤2.14tce，每年可减排5.35t CO₂。

昆山巨仲电子有限公司

技改工程竣工报告

为进一步推动巨仲公司节能减排的技改进程，探索清洁替代能源服务于企业生产的应用模式，公司分前后两期建立两套独立型光伏发电系统，供给公司散热模组组装线的生产用电。光伏发电项目的实施符合现阶段我国大力推行新能源及其应用的发展趋势，摸索出了一条将清洁替代能源高效应用于企业生产的道路。

项目分二期完成，一期建立小型独立式光伏发电系统，最大发电功率300W。二期工程建立大型独立式光伏发电系统，满足日供电15kWh。独立式光伏发电系统由光伏电池、蓄电池、逆变器、控制器4个主要部分组成，光伏电池将太阳能转化为电能、蓄电池用于电能的存储，逆变器负责将直流电转化成交流电供给负载使用，控制器实现集中控制其他单元的功能。独立式光伏发电系统与并网式最大的不同是由于蓄电池的存在，能够在阴雨天或晚上继续提供电力。

该项目一期工程于2008年7月开始筹建，2008年8月建成发电。该系统的各组成单元及体系架构安排均为外购厂商负责，我公司负责光伏电池板的安装及将系统接入特定负载。该系统最大发电功率为300W，由两块150W光伏电池板并联构成。蓄电池为2节12V 200Ah 串联组成24V 200Ah蓄电池组。逆变器额定功率为0.4kW，输出电压为220VAC。为验证独立式光伏发电系统的特性和工作规律，第一步，2008年8月15日~2008年8月18月，以额定功率180W的风扇作为负载进行测试。第二步，2008年 8月19日~ 2008年9月28日，负载变更厂房楼梯间的照明。第三步，2009年 9月29日~至今，接入公司的散热模组组装线第5线，并改造组装线上的配电箱来实现市电和光伏发电的自动转换，供给7支额定功率为28W节能灯的照明。为进一步分析和量化该小型独立式光伏发电系统的工作特性，正在进行该系统的智能化改造，改造完毕后可实现实时数据采集、历史数据存储与分析、远程监控等功能。目前，智能化改造已完成，处于系统调试阶段。

二期工程于2009年7月开始筹建，2009年9月建成发电。项目从总体设计到安装施工均由巨仲公司承担。该系统的光伏阵列由32块180W光伏电池构成4串*8并的光伏阵列，最大发电功率为180W*32=5.76kW。控制器额定功率10kW，工作电压110V，最大输入光伏电流为100A。逆变器额定功率8kW，输出电压为220AC，最大输出电流50A。蓄电池组由55节蓄电池串联构成，单节电压2V，容量500Ah，合计蓄电池组电压110V，容量500Ah。 负载端先后进行了三次调整，具体如下：

1. 首先接入散热模组组装线第6线的44支28W节能灯。

2. 再接入该组装线的传送带220V单相电机（额定功率0.75kW）。

3.    接入组装线第7线，包括44支28W节能灯和220V单相电机，两条组装线

总额定功率为3.96kW。

组装线配电箱，左侧为220V单相电             散热模组组装线

机变频器，右侧为交流接触器，实现

市电与光电自动切换

项目总投资25万元人民币，其中第一期投资1.5万元，第二期投资23.5万元，于2009年9月全部建成发电，光伏工程预期使用15年。一、二期光伏发电系统每年总计可发电6101kWh，每年折节等价标煤2.14tce。若以火力发电计算，每年可减排5.35t CO₂。15年累计发电量为91,515kWh，累计节省等价标煤32.1tce，CO₂减排累计80.25t。

昆山巨仲电子有限公司

2009-10-05