电气公司750KW屋顶分布式光伏发电项目设计方案样本.doc

广州松兴电气股份
750KW屋顶分布式

可行性研究汇报
光伏发电项目

深圳市同普新能源科技
二零一七年七月

目 录
1 综合说明 3
1.1 项目概述 3
1.2 项目编制标准和依据 4
1.3 太阳能资源 4
1.4 项目关键内容 7
1.5 系统总体方案设计及发电量计算 .7
1.6 辅助系统设计 .8
1.7 施工组织设计 .8
1.8 工程管理设计 .8
1.9 劳动安全和工业卫生 .9
2 财务评价和社会效果分析 10
2.1 工程投资概算 10
2.2 节能分析 12
3 工程特征表 13
3.1太阳能光伏组件选择 13
3.2 太阳电池方阵设计 20
3.3 光伏组串设计 20
3.5 辅助方案计.................................................................................................................21
3.6并网逆变器设计选型..............................................................................................23
4 工程建设规模 26
4.1 工程规模 26
4.2 工程建设必需性 27
4.3 改善能源结构，保护环境，适应连续发展需要 27
4.4 改善、促进中国光伏产业发展，为大型光伏并网发电提供示范作用 28

5 施工组织设计 29
5.1 编制依据 29
5.2 编制标准 29
5.3 施工条件 30
5.4 施工总部署 30
5.5 主体工程施工 30
5.6 工期保障方法 31
5.7 安全文明施工方法 33
6劳动安全和工业卫生 34
6.1 设计依据 34
6.2 总则 35
6.3 建设项目概况 36
6.4 施工作业有害原因分析 36
6.5 工程安全卫生设计 36
6.6 工程运行期安全管理及相关设备、设施设计 37
6.7 预期效果评价 38
6.8 结论及提议 38
7 风险分析 39
7.1 市场风险分析 39
7.2 技术风险分析 39
7.3 工程风险分析 41
7.4 资金风险分析 41
7.5 政策风险分析 42
8 结论和提议 42
8.1 本工程建设是可行 42
8.2 经济影响分析 43
8.3 社会影响分析 43

1 综合说明
1.1 项目概况
1.1.1项目名称
广州松兴电气股份屋顶分布式光伏发电项目
1.1.2项目实施单位
深圳市同普新能源科技
1.1.3项目拟建地址
本项目拟建于广东省广州市。
1.1.4项目可行性汇报范围
依据项目实施企业委托要求，本项目为建设总规模750KW并网型太阳能光伏发电系统，计划于实施。本企业负责此项目可行性研究设计工作和施工安装。
参考水电水利计划设计总院公布《光伏发电工程可行性研究汇报编制措施》(试行)(GD003—)，该项目本阶段关键研究范围包含：
（1）确定项目任务和规模，并论证项目开发必需性及可行性；
（2）对光伏发电工程太阳能资源进行分析评价，提出太阳能资源评价结论；
（3）分析光伏发电工程屋面荷载条件，提出对应评价意见和结论；
（4）确定光伏组件、逆变器形式及关键技术参数，确定光伏组件支架形式和光伏阵列跟踪方法、光伏阵列设计及部署方案，并计算光伏发电工程年上网电量；
（5）分析提出光伏发电工程接入系统技术要求实施方案。依据审定光伏发电工程接入系统方案，比较确定光伏发电工程升压变电站站址位置、电气主接线及光伏发电工程集电线路方案，并进行光伏发电工程及升压变电站电气设计；
（6）叙述电厂建成后对周围环境影响及环境治理方法、落实劳动安全和工业卫生防治方法；
（9）对本期生产和辅助生产等系统进行全方面而初步工程设想；为工程建设合理性奠定初步工作基础；
（10）叙述节省和合理利用能源方法、编制电厂定员、提出项目实施条件和轮廓进度；

（11）对本工程进行投资估算和经济效益分析，提出影响造价关键原因，叙述造价水平合理性，对本工程做出论据充足、科学合理、实事求是经济评价；
（12）进行财务评价和社会效果评价。
1.2汇报编制标准和依据
1.2.1 编制标准：
（1）认真落实国家能源相关方针和政策，符合国家相关法规、规范和标准；
（2）结合企业发展计划，制订切实可行方针、目标；
（3）对场址进行合理布局，做到安全、经济、可靠；
（4）充足表现社会效益、环境效益和经济效益友好统一。
（5）严格实施国家和地方劳动安全、职业卫生、消防和抗震等相关法规、标准和规范，做到清洁生产、安全生产、文明生产。
（6）厂址计划、厂区部署，紧密结合本工程特点，进行方案优化和比选。
1.2.2 编制依据：
（1）国家发展和改革委员会办公厅计办投资[]15号文公布《投资项目可行性研究指南（试用版）》；
（2）国家发展改革委、建设部发改投资[]1325号文公布《建设项目经济评价方法》和《建设项目经济评价参数》。
（3）国家及地方相关设计规范、标准。
（4）项目相关基础资料。
（5）国家发展和改革委员会办公厅计办投资〔〕24号文件《国务院相关促进光伏产业健康发展若干意见》
1.3 太阳能资源
本项目拟在广州松兴电气股份屋顶建设太阳能并网发电站，总功率为750KW。
太阳辐射能实际上是地球上最关键能量起源。太阳能是太阳内部连续不停核聚变反应过程产生能量，尽管太阳辐射到地球大气层外界能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1014tw)22亿分之一，但其辐射通量已高达1.73×105tw，即太阳每秒钟投射到地球上能量相当5.9×106吨煤。地球上绝大部分能源皆源自于太阳能。风能、水能、生物质能、海洋温差能、波浪能和潮汐能等均起源于太阳。
中国幅员广大，有着十分丰富太阳能资源。据估算，中国陆地表面每十二个月接收太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335~837kJ/cm2·a，中值为586kJ/cm2·a。从全国太阳年辐射总量分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部和台湾省西南部等广大地域太阳辐射总量很大。
尤其是青藏高原地域最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。比如被大家称为"日光城"拉萨市，1961年至1970年平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68%，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816kJ/cm2·a，比全国其它省区和同纬度地域全部高。全国以四川和贵州两省太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。比如素有"雾全部"之称成城市，年平均日照时数仅为1152.2h，相对日照为26%，年平均晴天为24.7天，阴天达244.6天，年平均云量高达8.4。其它地域太阳年辐射总量居中。

地域
类别

地 区

年平均光辐射量F
年平均光照时间H(小时)
年平均天天辐射量f(MJ/m2)
年平均天天光照时间h(时)
年平均天天1kw/m2光照时间h1(小时)
MJ/m2 .
Kwh/m2
一
宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部、西藏西部、(印度、巴基斯坦北部)
6680-8400
1855-2333
3200-3300
18.3-23.0
8.7-9.0
5.0-6.3
二
河北西北部、山西北部、内蒙南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆西部
5852-6680
1625-1855
3000-3200
16.0-18.3
8.2-8.7
4.5-5.1
三
山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、江苏北部、安徽北部、台湾西南部
5016-5852
1393-1625
2200-3000
13.7-16.0
6.0-8.2
3.8-4.5
四
湖南、湖北、广西、江西、淅江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、台湾东北部
4190-5016
1163-1393
1400-2200
11.5-13.7
3.8-6.0
3.2-3.8
五
四川、贵州
3344-4190
928-1163
1000-1400
9.16-11.5
2.7-3.8
2.5-3.2

注：1)1 kwh=3.6MJ；
2)f=F(MJ/m2 )/365天；
3)h=H/365天；
4) h1=F(KWh)/365(天)/1000(kw/m2 ) (小时) ；
5)表中所列为各地水平面上辐射量，在倾斜光伏组件上辐射量比水平面上辐射量多。
广州地处亚热带沿海，北回归线从中南部穿过，属海洋性亚热带季风气候，以温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短为特征。整年平均气温20-22℃，是中国年平均温差最小大城市之一。十二个月中最热月份是7月，月平均气温达28.7℃。最冷月为1月份，月平均气温为9～16℃。平均相对湿度77%，市区年降雨量约为1720毫米。整年中，4至6月为雨季，7至9月天气炎热，多台风，10月、11月、和3月气温适中，12至2月为阴凉冬季。整年水热同期，雨量充沛，利于植物生长，为四季常绿、花团锦簇“花城”。 广州市太阳能资源丰富，平均年日照时数为1288小时，太阳年均辐射量4636MJ/㎡，日均辐射量12702KJ/m2，日均日照时数3.52h。
参考国家标准《光伏并网电站太阳能资源评定规范》（征求意见稿）中太阳能资源评定参考判据，从全国范围来看属于并网发电适宜程度很好地域。广州市属于太阳能资源2级可利用区，太阳能资源丰富，适合利用太阳能资源。
1.4项目关键内容
本项目为建设总规模750KW并网型太阳能光伏发电工程，计划于实施。
工程地址在广东省广州市，本项目是响应国家和广州地域节能减排号召，经过太阳能光伏发电技术和太阳能光伏系统应用技术利用，打造出绿色能源示范区。建成后对促进广州市光伏利用和发展，和广州市形象全部含有良好宣传示范效应。
深圳市同普新能源科技负责电站建设、经营和管理。
1.5 系统总体方案设计及发电量计算
本项目装机容量为750KW，为了降低光伏电池组件到逆变器之间连接线，和方便维护操作，直流侧采取分段连接，逐层汇流方法连接，即经过光伏阵列防雷汇流箱（简称“汇流箱”）将光伏阵列进行汇流。并网逆变器采取三相四线制输出方法，由交流防雷配电箱并入电网。
采取分块发电、集中并网方案，将系统分成15个约50KW并网发电单元，每个光伏并网发电单元电池组件采取串并联方法组成多个太阳能电池阵列。太阳能电池阵列输入光伏方阵初级防雷汇流箱、直流配电柜后，接入13台50kW光伏并网逆变器，其额定输出电压为3×277V/480V+PE（3×288V/500V+PE）交流电。
本工程关键有太阳能阵列单元支架、箱式逆变器基础、箱变基础、配电室等土建工程。光伏阵列均采取分布式安装，采取支架于混泥土屋面或彩钢板屋面固定安装，箱式逆变器、箱变基础、配电室为独立基础。
项目所在地水平面上年均总辐射量为4636MJ/m2，相当于1287.78KWh/㎡。屋面电池板倾角为5度，斜面上年均总辐射量为1287.78KWh/㎡。经计算可得，本工程25年总发电量约为2037.43万kWh，25年平均发电约81.5万kWh。
1.6 辅助系统设计
1.6.1 逆变器
屋顶太阳能电池组经日光照射后，形成低压直流电流。电池组件串联后直流电采取电缆送至并网逆变器。逆变后三相交流电经电缆线路接至公用电网。
本工程为光伏发电、逆变设备设置一套太阳能监控系统和开关站监控系统，太阳能监控系统主机设备部署于控制室内。
1.6.2 通信
本光伏发电工程设场内通信系统。光伏太阳能监控系统及开关站监控系统根据可再生能源信息管理要求进行信息管理并上报给对应管理部门。
1.7施工组织设计
依据光伏电站建设、资源、技术和经济条件，编制一个基础轮廓施工组织设计，对光伏电站关键工程施工建设等关键问题，做出标准性安排，为工程施工招标提供依据，为单位工程施工方案指定基础方向。具体内容见下文施工组织设计中叙述。
1.8工程管理设计
本着精干、统一、高效标准，依据光伏试验电站生产经营需要，且表现现代化电厂运行特点，设置光伏电站管理机构，实施企业管理。本期工程按少人值班、多人维护标准进行设计，约设置3人，关键负责光伏电站经营、管理和运行维护。
1.9 劳动安全和工业卫生
为了保护劳动者在中国电力建设中安全和健康，改善劳动条件，电站设计必需落实实施《中国劳动法》、《建设项目（工程）劳动安全卫生监察要求》、《安全生产监督要求》等国家及部颁现行相关劳动安全和工业卫生法令、标准及要求，以提升劳动安全和工业卫生设计水平。
在电站劳动安全和工业卫生设计中，应落实“安全第一，预防为主”标准，重视安全运行，加强劳动保护，改善劳动条件。劳动安全和工业卫生防范方法和防护设施和本期工程同时设计、同时施工、同时投产，并应安全可靠，保障劳动者在劳动过程中安全和健康。
工业卫生设计应充足考虑电站在生产过程中对人体健康不利原因，并依据设计规范和劳保相关要求，采取对应防范方法。
1） 本工程全部防暑降温和防潮防寒设计全部应遵照《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－）、《采暖通风和空气调整设计规范》（GB50019－）等电力标准、规范。
2） 生产操作人员通常在控制室内工作，依据当地气象条件，采取空调降温、取暖，以保护运行人员身体，提升工作效率。
3） 在配电房设置通风设施。

2 财务评价和社会效果分析
2.1工程投资概算
2.1.1 项目装机容量750KW，总投资为900万元，12元/瓦。
系统建成后750KW光伏并网系统估计首年发电量为89.53万度电，25年寿命期内平均每十二个月可发电81.50万度，25年运行期总发电量为2037.43万度电。根据现在商业用电峰平综合单价1.00元/度计算，25年可节省电费2037.43万元，平均每十二个月节省电费81.50万元。国家每度电补助0.42元，25年内可获电费补助876.09万元，平均每十二个月电费补助35.04万元。
建设资金起源为资本金和银行贷款，资本金占总投资30%，剩下70%银行贷款。其中资本金270万元，银行贷款630万元。贷款，按商业贷款基准利率4.90%计算，等额本息还款月供4.95万元，累计59.41万元/年。25年年均产电81.50万KWh，合115.73万元/年，9.64万元/月。除去还银行贷款之外收益：4.69万元/月，56.33万元/年。

750KW光伏发电项目发电量计算表
多晶硅
首年末最低功率
97.50%
25年末最低功率
80.00%
功率衰减以首年为参考
年份
功率衰减
年末功率
年发电量(万kwh)
累计发电量(万kwh)
1
2.50%
97.50%
89.53
89.53
2
0.73%
96.77%
88.86
178.39
3
0.73%
96.04%
88.19
266.59
4
0.73%
95.31%
87.52
354.11
5
0.73%
94.58%
86.85
440.96
6
0.73%
93.85%
86.18
527.14
7
0.73%
93.13%
85.52
612.66
8
0.73%
92.40%
84.85
697.51
9
0.73%
91.67%
84.18
781.68
10
0.73%
90.94%
83.51
865.19
11
0.73%
90.21%
82.84
948.03
12
0.73%
89.48%
82.17
1030.20
13
0.73%
88.75%
81.50
1111.70
14
0.73%
88.02%
80.83
1192.52
15
0.73%
87.29%
80.16
1272.68
16
0.73%
86.56%
79.49
1352.17
17
0.73%
85.83%
78.82
1430.98
18
0.73%
85.10%
78.15
1509.13
19
0.73%
84.37%
77.48
1586.60
20
0.73%
83.65%
76.81
1663.42
21
0.73%
82.92%
76.14
1739.56
22
0.73%
82.19%
75.47
1815.03
23
0.73%
81.46%
74.80
1889.84
24
0.73%
80.73%
74.13
1963.97
25
0.73%
80.00%
73.46
2037.43

年平均发电量
81.50万KWH

整个光伏系统总投资900万元，每度电收益根据1.42元/度（按国家补助0.42元/度+自发自用电价1.00元/度）计算得到下表数据：
750KW光伏发电项目收益计算表
年份
当年发电量（万度）
当年收益（万元）
累计发电量(万度)
累计收益（万元）
1
89.53
127.14
89.53
127.14
2
88.86
126.18
178.39
253.32
3
88.19
125.23
266.59
378.55
4
87.52
124.28
354.11
502.83
5
86.85
123.33
440.96
626.16
6
86.18
122.38
527.14
748.54
7
85.52
121.44
612.66
869.97
8
84.85
120.49
697.51
990.46
9
84.18
119.53
781.68
1109.99
10
83.51
118.58
865.19
1228.57
15
80.16
113.82
1272.68
1807.21
20
76.81
109.08
1663.42
2362.05
25
73.46
104.32
2037.43
2893.15
由上表可知，项目投产后第十二个月收益127.14万元，平均每个月10.6万元；7年可收回全部投资款，投资回报率为16.5%，项目投资回报率原高于其它行业投资回报。
750KW光伏电站简明投资分析表
序 号
项 目
750KW光伏电站
1
电站规模(kw)
750
2
投资额（万元）
900
3
月均发电量（万kwh)
6.79
4
年均发电量(万kwh)
81.50
5
第十二个月收益（万元）
127.14
6
二十五年平均收益（万元）
115.73
7
投资回报率（%）
16.5
8
投资回收期（年）
7
9
投资总收益（万元）
2193.15
一次性 收益
发改局补助
0~200
万
其它

小计
200
万

注：表中一次性收益发改局补助标准，通常为项目总投资额30%，最高补助200万元。
2.2节能分析
本太阳能光伏发电站工程建成后装机容量750KWp，经计算可得，本工程25年总发电量约为2037.43万kWh，25年平均发电约81.5万KWh。同燃煤火电站相比，按标煤煤耗为0.404kg/kW·h计，每十二个月可为国家节省标准煤329.26t,节省淡水3260t，对应每十二个月可降低多个有害气体和废气排放，其中降低SO2排放量约为24.45t，NOx排放量约为12.23t。另外，根本工程建设可降低温室气体CO2排放量约为812.56t，降低烟尘排放11.08t，降低碳粉尘排放221.68t。光伏电站是将太阳能转化成电能过程，在整个工艺步骤中，不产生大气、液体、固体废弃物等方面污染物，也不会产生大噪声污染。从节省煤炭资源和环境保护角度来分析，本电场建设含有较为显著经济效益、社会效益及环境效益。

具体减排明晰以下表所表示：
年 数
项目
节煤（吨）
减排CO2（吨）
减排SO2（吨）
减排NOX（吨）
减排烟尘（吨）
减排碳粉尘（吨）
节省淡水
（吨）
年均累计总量
329.26
812.56
24.45
12.23
11.08
221.68
3260.00
25年累计总量
8231.50
20313.88
611.25
305.63
277.10
5542.00
81500.00

光伏电站建成，首先资源条件直接影响到广东省经济和社会可连续健康发展；其次以火电、水电为主能源结构又使广东省社会经济发展承受着巨大环境压力。主动调整优化能源结构、开发利用清洁和可再生能源，是保持经济可连续发展能源战略。
大力发展太阳能发电，替换一部分矿物能源，对于降低项目地点煤炭消耗、缓解环境污染和交通运输压力、改善电源结构等含有很主动意义，是发展循环经济、建设节省型社会具体表现，是广东省能源发展战略关键组成部分。同时也符合当地光伏产业计划要求。

3工程特征表
3.1太阳能光伏组件选择

3.1.1太阳电池组件发展历程
光伏发电系统经过将大量同规格、同特征太阳能电池组件，经过若干电池组件串联成一串以达成逆变器额定输入电压，再将这么若干串电池板并联达成系统预定额定功率。这些设备数量众多，为了避免它们之间相互遮挡，须按一定间距进行部署，组成一个方阵，这个方阵称之为光伏发电方阵。其中由同规格、同特征若干太阳能电池组件串联组成一个回路是一个基础阵列单元。每个光伏发电方阵包含预定功率电池组件、逆变器和升压配电室等组成。若干个光伏发电方阵经过电气系统连接共同组成一座光伏电站。选择适宜太阳能电池组件对于整个电站投资、运行、效益全部有较大关系。
当今太阳能开发应用最广泛是太阳电池。1941年出现相关硅太阳电池报道，1954年研制成效率达6％单晶硅太阳电池，1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，因为太阳电池效率低，售价昂贵，关键应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提升效率和降低成本方面取得较大进展，地面应用规模逐步扩大，但从大规模利用太阳能而言，和常规发电相比，成本仍然很高。
世界光伏组件在过去平均年增加率约15%。90年代后期，发展愈加快速，最近3年平均年增加率超出30%。在产业方面，各国一直经过扩大规模、提升自动化程度、改善技术水平、开拓市场等方法降低成本，并取得了巨大进展。商品化电池组件效率从10%～13%提升到12%～16%。中国整个光伏产业规模逐年扩大，中国光伏电池产量达成1180MW，首次超越欧洲和日本，成为世界上最大太阳能电池制造基地，截止底时光伏电池产量超出8GW，雄居世界首位。
现在，世界上太阳电池试验室效率最高水平为：单晶硅电池24％（4cm2)，多晶硅电池18.6%（4cm2）， InGaP／GaAs双结电池30．28%（AM1），非晶硅电池14．5%（初始）、12.8%（稳定），碲化镉电池15.8%， 硅带电池14.6%，二氧化钛有机纳米电池10.96%。
中国于1958年开始太阳电池研究，40多年来取得不少结果。现在，中国太阳电池试验室效率最高水平为：单晶硅电池20.4%（2cm×2cm），多晶硅电池14.5%（2cm×2cm）、12%（10cm×10cm），GaAs电池20.1%（lcm×cm），GaAs／Ge电池19.5%（AM0），CulnSe电池9%（lcm×1cm），多晶硅薄膜电池13.6% （lcm×1cm，非活性硅衬底），非晶硅电池8.6%（10cm×10cm）、7.9%（20cm×20cm）、6.2％（30cm×30cm），二氧化钛纳米有机电池10%（1cm×1cm）。
（1）晶体硅光伏电池
晶体硅仍是目前太阳能光伏电池主流。
单晶硅电池是最早出现，工艺最为成熟太阳能光伏电池，也是大规模生产硅基太阳能电池中，效率最高。单晶硅电池是将硅单晶进行切割、打磨制成单晶硅片，在单晶硅片上经过印刷电极、封装等步骤制成，现代半导体产业中成熟拉制单晶、切割打磨，和印刷刻版、封装等技术全部能够在单晶硅电池生产中直接应用。大规模生产单晶硅电池效率能够达成13－20%。因为采取了切割、打磨等工艺，会造成大量硅原料损失；受硅单晶棒形状限制，单晶硅电池必需做成圆形，对光伏组件部署也有一定影响。
多晶硅电池生产关键有两种方法，一个是经过浇铸、定向凝固方法，制成多晶硅晶锭，再经过切割、打磨等工艺制成多晶硅片，深入印刷电极、封装，制成电池。浇铸方法制造多晶硅片不需要经过单晶拉制工艺，消耗能源较单晶硅电池少，而且形状不受限制，能够做成方便光伏组件部署方形；除不需要单晶拉制工艺外，制造单晶硅电池成熟工艺全部能够在多晶硅电池制造中得到应用。另一个方法是在单晶硅衬底上采取化学气相沉积（CVD）等工艺形成无序分布非晶态硅膜，然后经过退火形成较大晶粒，以提升发电效率。多晶硅电池效率能够达成10－18%，略低于单晶硅电池水平。和单晶硅电池相比，多晶硅电池即使效率有所降低，不过节省能源，节省硅原料，达成工艺成本和效率平衡。晶体硅电池片图3－1，3－2 图3－1 单晶硅硅片 图3－2 多晶硅硅片
两种电池组件外形结构图3－2所表示。
图3－3 电池组件外形结构（左为单晶硅组件，右为多晶硅组件）

（2）非晶硅电池和薄膜光伏电池
非晶硅电池是在不一样衬底上附着非晶态硅晶粒制成，工艺简单，硅原料消耗少，衬底廉价，而且能够方便制成薄膜，而且含有弱光性好，受高温影响小特征。自上个世纪70年代发明以来，非晶硅太阳能电池，尤其是非晶硅薄膜电池经历了一个发展高潮。80年代，非晶硅薄膜电池市场拥有率一度高达20%，但受限于较低效率，非晶硅薄膜电池市场份额逐步被晶体硅电池替换，现在约为12%。

图3－4非晶薄膜太阳能电池组件外形
非硅薄膜太阳电池是在廉价玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上很薄感光材料制成，比用料较多晶体硅技术造价更低，其价格优势可抵消低效率问题。
（3）数倍聚光太阳能电池
数倍聚光太阳能电池片本身和其它常规平板光伏电池并无本质区分，它是利用反射或折射聚光原理将太阳光会聚后，以高倍光强照射在光伏电池板上达成提升光伏电池发电功率。国外已经有过部分工业化尝试。比如利用菲涅尔透镜实现3～7倍聚光，但因为透射聚光光强均匀性较差、且特制透镜成本降低速度赶不上高反射率平面镜，国外开始尝试经过反射实现聚光，比如德国ZSW企业发明了V型聚光器实现了2倍聚光，美国Falbel发明了四面体聚光器实现了2.36倍聚光。尽管实现2倍聚光也能够节省50%光伏电池，不过相对于聚光器所增加成本，总体经济效益并不显著。

图3－5聚光太阳能电池组件外形
现在中国聚光太阳能电池研究尚处于示范运行阶段，聚光装置采取有多个形式，有：高聚光镜面菲涅尔透镜、槽面聚光器、八面体聚光器等。因为聚光装置需要配套复杂机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施，且产品尚处于开发研究期，其实际使用性能及使用效果尚难确定。依据国外应用经验，尽管实现多倍聚光能够节省光伏电池，不过伴随电池价格不停下降，相对于聚光器所增加成本，总体经济效益并不显著。
在单晶硅、多晶硅、非晶薄膜电池这三种电池中，单晶硅生产工艺最为成熟，在早期一直占据最大市场份额。但因为其生产过程耗能较为严重，产能被逐步削减。到时，多晶硅已经超出单晶硅占据最大市场份额。
3.1.2多个太阳电池组件性能比较
对单晶硅、多晶硅、非晶硅和多倍聚光这四种电池类型就转换效率、制造能耗、安装、成本等方面进行了比较以下表：
序号
比较
项目
多晶硅
单晶硅
非晶硅薄膜
数倍聚光
1
技术成熟性
现在常见是铸锭多晶硅技术，70年代末研制成功
商业化单晶硅电池经50多年发展，技术已达成熟阶段
70年代末研制成功，经过30多年发展，技术日趋成熟
发展起步较晚，技术成熟性相对不高
2
光电转换效率
商业用电池片通常12%～16%
商业用电池片通常13%～18%
商业用电池通常5%～9%
能实现2倍以上聚光
3
价格
材料制造简便，节省电耗，总生产成本比单晶硅低
材料价格及繁琐电池制造工艺，使单晶硅成本价格居高不下
生产工艺相对简单，使用原材料少，总生产成本较低
需要配套复杂机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施等，未实现批量化生产，总生产成本较高
4
对光照、温度等外部环境适应性
输出功率和光照强度成正比，在高温条件下效率发挥不充足
同多晶硅电池
弱光响应好。高温性能好，受温度影响比晶体硅太阳能电池要小
为确保聚光倍数，对光照追踪精度要求高，聚光后组件温升大，影响输出效率和使用寿命。
5
组建运行维护
组件故障率极低，本身免维护
同多晶硅电池
柔性组件表面较易积灰，清理困难。
机械跟踪设备、光学仪器、冷却设施需要定时维护故障率大
6
组件使用寿命
经实践证实寿命期长，可确保25年使用期
同多晶硅电池
衰减较快，使用寿命只有10－
机械跟踪设备、光学仪器、冷却等设施使用期限较难确保
7
外观
不规则深蓝色，可作表面弱光着色处理
黑色、蓝黑色
深蓝色
表面为菲涅尔透镜
8
安装方法
利用支架将组件倾斜或平铺于地面建筑屋顶或开阔场地，安装简单，部署紧凑，节省场地
同多晶硅电池
柔性组件重量轻，对屋顶强度要求低，可附着于屋顶表面，刚性组件安装方法同晶硅组件
带机械跟踪设备，对基础抗风强度要求高，阴影面大，占用场地大
9
中国自动化生产情况
产业链完整，生产规模大、技术优异
同多晶硅电池
底初中国开始生产线建设，起步晚，产能没有完全释放
尚处于研究论证阶段，使用较少

多个常见太阳能电池技术性能比较见上表。从比较结果能够看出：
（1）晶体硅光伏组件技术成熟，且产品性能稳定，使用寿命长。
（2）商业用化使用光伏组件中，单晶硅组件转换效率最高，多晶硅其次，但二者相差不大。
（3）晶体硅电池组件故障率极低，运行维护最为简单。
（4）在开阔场地上使用晶体硅光伏组件安装简单方便，部署紧凑，可节省场地。
（5）尽管非晶硅薄膜电池在价格、弱光响应，高温性能等方面含有一定优势，不过使用寿命期较短。
选型一：争取政策扶持。参考中国太阳能光伏发电扶持政策，光伏组件宜选择效率较高产品，单晶硅组件效率超出16％，多晶硅组件效率超出15％，非晶硅薄膜组件效率超出8%。
选型二：现在市场125单晶硅片货源不足，不易购置，而156多晶硅片货源充足。
所以，本项目选择型号为XTP270-30， 关键特点是：
(1)采取高效率晶体硅太阳电池片，转换效率高：≥17%；
(2)使用寿命长：≥25年，衰减小，25年衰减率≤20%；
(3)采取紧固铝合金边框，便于安装，抗机械强度高；
(4)采取高透光率钢化玻璃封装，透光率和机械强度高；
(5)采取密封防水多功效接线盒。
太阳电池组件技术参数
太阳电池种类
多晶硅
生产厂家
多晶硅
太阳电池组件型号
XTP270-30
技术指标
270
峰值功率
开路电压（Voc）
37.10

短路电流（Isc）
9.14

工作电压（Vmppt）
30.3

工作电流（Imppt）
8.54

尺寸
1640x990x40mm

重量（单个组件）
19kg

峰值功率温度系数
-0.38% / oC

开路电压温度系数
-0.31% / oC

短路电流温度系数
0.03% / oC

光电转换效率
　>15%

25年功率衰降
20%

额定工作温度
-40oC
+90oC
3.2 太阳电池方阵设计
分布式方阵，每50kw为一个发电单元，共15个发电单元。每1个发电单元配置一个50KW光伏逆变器，每23块电池组件组成一串，最大输出电压853.3V；输出功率6210W，这么8串太阳能组件组成一个输出功率为49680KW发电单元。项目总共所需XTP270-30太阳能电池组件2760块。
3.3 光伏组串设计
考虑到50kW逆变器最大直流电压（最大阵列开路电压）为1100V，最大功率电压跟踪范围为200V-1000V。
对于多晶硅太阳电池构件，每个太阳电池构件额定工作电压为30.3V，开路电压为37.1V，串联支路太阳电池数量初步确定为23块。
在环境温度为25±2℃、太阳辐射照度为1000W/m2额定工况下，23块太阳电池组件串联串联支路额定工作电压为696.9V，开路电压853.3V，均在逆变器许可输入范围内，可确保正常工作。
光伏电场太阳电池各串连支路电路输出端，经并联组成并联回路。并联接线用于把各输出电压相等串连支路功率聚集起来，以集中送至一个逆变器输入端。依据太阳电池本身特征，太阳电池在不一样温度条件下，工作电压相差较大，工作电流基础不变。所以并联回路接线时，考虑相同工作温度条件太阳电池并联至一个回路。
3.4 光伏组件支架
光伏支架采取冷弯薄壁型钢，工厂加工，现场采取栓组装。
3.5 辅助方案设计
3.5.1 太阳辐射、风速、风向和环境温度测量装置安装方案
序号
气象要素
所用仪表
备注
1
太阳总辐射
热电式天空辐射表

2
风俗、风向仪
EL型电接风向风速仪
屋顶
3
环境温度
温度仪

4
板面温度计
自动赔偿热电偶温度计

为了光伏电站运行状态分析研究需要，本工程在光伏电站厂址内拟安装一套地面气象测量装置，以实时监测项目所在地太阳辐射、风速、风向、环境温度、组件板面温度等参数。测量装置采取全自动运行，经过传感器和采集器等设备，将上述气象要素按国际气象组织WMO 气象观察标准要求处理成数据，再经过有线通讯传输方法传到光伏电站中央控制平台，由运行人员对数据进行统计、整理。
3.5.2太阳能电池方阵维护管理
（1）系统维护工作所包含部件关键有：太阳能电池、逆变器、汇流箱、交流并网柜及输配电线路等。
（2）应保持太阳能电池方阵采光面清洁，厂址属大陆停滞水堆积地貌单元，整体地形平坦，周围为湿地，无建筑施工等相关工程，且无显著风沙，建成后组件表面无显著灰尘，如积有灰尘，应先用清水冲洗，然后用洁净纱布将水迹擦干，切勿用有腐蚀性溶剂冲洗或用硬物擦拭。系统维护人员应注意太阳能电池方阵周围无遮挡太阳光物体，一经发觉，应立即处理。
（3）方阵支架应良好接地。