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1、精选优质文档-倾情为你奉上辉县市120MW光伏农业科技园区并网发电项目可行性研究报告编写单位:农业部规划设计研究院编写时间:二一三年九月专心-专注-专业项目名称:辉县市120MW光伏农业科技园区并网发电项目委托单位:华中国电电力集团有限公司主持完成单位:农业部规划设计研究院咨询证书:中华人民共和国国家发展和改革委员会颁发,证书编号:工咨甲院 长:朱 明主管副院长:崔 军院常务副总工程师:李笑光院主管副总工程师:张玉华项目主持人:孟海波 农业部规划设计研究院 研究员项目参加人:向 欣 农业部规划设计研究院 高级工程师沈玉君 农业部规划设计研究院 工程师程红胜 农业部规划设计研究院 工程师宋立秋
2、农业部规划设计研究院 工程师罗 煜 农业部规划设计研究院 工程师项目建设单位及参编人员:宁孝俊 华中国电电力集团有限公司 教授级高工孙言浩 华中国电电力集团有限公司 高级工程师张丽丽 华中国电电力集团有限公司 经济师光伏技术咨询专家:谢宏文 中国水电工程顾问集团公司 研究员目 录第1章 总论1.1 项目概况1.1.1 项目名称辉县市120MW光伏农业科技园区并网发电项目1.1.2 建设单位华中国电电力集团有限公司1.1.3 建设地点河南辉县市薄壁镇1.1.4 建设类别新建1.1.5 建设期限建设期16个月,建设时间为2013年9月2014年12月。1.1.6 主要建设内容与规模项目总占地面积3
3、900亩,建设内容包括:光伏农业温室、地面光伏电站、综合办公楼等园区配套工程等。1.1.7 建设目标本项目拟建成总装机容量120MW,年产清洁电力1.3108kWh(通过国家电网宝泉电站上网),年产食用菌(杏鲍菌)7200吨的光伏农业科技园区。1.1.8 投资与筹资渠道项目总投资.42万元,其中建设投资.95万元,建设期利息6182.84万元,铺底流动资金336.63万元。建设投资中,土建工程费28632.13 万元,设备购置费68286.41万元,安装工程费7843.55万元,其他费8147.39万元。项目资金筹措分为二个渠道。其中,申请银行贷款资金87552.09万元,占项目总投资70%,
4、建设单位自筹资金37522.32万元,占项目总投资30%。1.1.9 效益分析经过财务测算和分析,本项目税前财务内部收益率为10.47%,经济效益效好,在为企业创造利润的同时,还可为国内上缴可观的税收。项目在财务上具有较好的盈利能力和抗风险能力,因此,项目从财务角度看是可行的。本项目社会效益明显,不但可以增加就业,创造税收,提供清洁电力,还可充分有效的利用土地资源,使农业用土地资源利用最大化。项目建成投产后既不消耗燃料资源和水资源,又不释放污染物、废料,不产生温室气体,有利于环境保护,同时所产生的光伏电能是一种绿色可再生能源。本工程拟装机容量120MW,年均上网电量1.3108kWh。按照火电
5、煤耗平均350g标煤/kWh,每年可节约标准煤4.53万吨。另外可以减排二氧化碳约11.7万吨、二氧化硫约306吨。此外还可节约用水,减少相应的废水排放对环境的污染。由此可见,本项目有显著的环境效益。1.1.10 可行性研究结论与建议本建设项目具有自然条件优越、基础条件扎实、交通条件便利、技术力量雄厚、市场前景广阔、政府高度重视等有利条件。项目提出的技术方案切实可行,且具有创新性。项目建设目标、任务和规模切合实际,可操作性强,组织管理措施到位,切实可行。项目的经济效益、社会效益和生态效益显著,具有较高的实施价值。 建议有关部门尽早给予立项和扶持。建议项目建设单位尽快委托有资质的设计单位对本项目
6、进行工程设计;制订出详细的项目实施计划,尽早开展本项目建设的招标和商务谈判工作;确保项目资金落实到位,建立专项资金管理体系,实行专款专用;项目的实施应严格按照国家质量技术监督局颁布的国家规范标准进行设计和施工,以保证工程质量。1.2 可行性研究报告编制依据(1) 中华人民共和国能源法(2) 可再生能源法(3) 国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(4) 国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020年)(5) 可再生能源中长期发展规划(6) 国家能源发展“十二五”规划(7) 可再生能源发展“十二五”规划(8) 可再生能源发展专项资金管理办法(9) 全国农业农村经济发展第十二个五年规划(10)
7、 全国现代农业发展规划(20112015年)(11) 太阳能光伏产业“十二五”发展规划(12) 太阳能发电发展“十二五”规划(13) 国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见(国发201324号)(14) 中共中央 国务院关于加快发展现代农业 进一步增强农村发展活力的若干意见(2012年12月31日)(15) 财政部、科技部、国家能源局关于实施金太阳示范工程的通知(16) 关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定(17) 国家发展和改革委员会发布的节能中长期专项规划(18) 当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录(2007修订)(19) 农业部“生态家园富民工
8、程计划”示范建设项目技术指南(20) 农业部关于进一步加强农业和农村节能减排工作的意见(农科教发201112号)(21) 建设项目经济评价方法与参数(第三版)(22) 节能减排综合性工作方案(23) B/T 6422-1986企业能耗计量与测试导则(24) 国家技术监督局发布的综合能耗计算通则(25) 河南省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(26) 辉县市农业发展十二五规划(27) 辉县市食用菌发展规划(28) 项目建设单位提供的有关技术基础资料1.3 主要技术经济指标本项目的主要技术经济指标见表1-1。表1-1 主要技术经济指标表序号指标名称单位指标值备注1装机容量MWp120.672
9、年发电量kWh1.31083年发电销售收入总额元1.31084年食用菌产量吨72005年食用菌产值万元72006占地面积亩39007劳动定员人数1598总投资万元.421.4 财务指标本项目的主要财务指标见表1-2。表1-2 财务指标汇总表序号名 称单位数量一财务数据1总投资万元.422固定资产投资万元.353项目资本金万元35903.024营业收入(经营期平均)万元202005营业税金及附加(经营期平均)万元176.896总成本费用(经营期平均)万元9855.247利润总额(经营期平均)万元8398.938所得税(经营期平均)万元2771.659税后利润(经营期平均)万元5627.28二财务
10、评价指标1销售利润率%41.58%2投资利润率%6.72%3财务内部收益率(所得税前)%10.47%4财务净现值(所得税前)万元3638.095投资回收期(所得税前)年10.566资本金收益率%8.74%7资产负债率(经营期第1期)%66.93%8利息备付率(偿还期内平均)2.339偿债备付率(偿还期内平均)0.6110总投资收益率%7.30%11项目资本金净利润率%15.67%第2章 项目背景2.1 项目的由来能源是国民经济重要的基础产业,是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前,能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源,化石能源资源的有限性及其开发利用过程中所引起的环境问题,对经济社会
11、的可持续发展产生了严重的制约作用。太阳能资源丰富,分布广泛,开发利用前景广阔,太阳能发电作为太阳能利用的重要方式,已经得到世界各国的普遍关注,太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国重点发展的战略新兴产业之一。“十一五”期间,我国光伏产业规模迅速提高,市场占有率稳居世界前列,国务院相继出台了若干支持光伏产业发展的政策,截止2012年,我国累计光伏装机量达到100万千瓦。2013年7月,针对全球光伏市场需求增速减缓、欧美“双反”政策阻碍产品出口、国内光伏产业萎靡等严峻形势,国务院及时出台了关于促进光伏产业健康发展的若干意见,把扩大国内市场、提高技术水平、加快产业转型升级作为
12、促进光伏产业持续健康发展的根本出路和基本立足点,通过市场机制激发光伏产业国内市场有效需求,把发展目标调整为2013至2015年年均新增装机容量1000万千瓦,到2015年光伏装机容量达到3500万千瓦,远高于太阳能发电发展“十二五”规划确定的2100万千瓦的目标,意在大幅加快推动国内光伏发电应用市场的发展。与此相契合,农业是国民经济的基础,在人类的一切生活资料中,居于首要地位的是食物。当前,在我国加快发展现代农业,既是转变经济发展方式、全面建设小康社会的重要内容,也是提高农业综合生产能力、增加农民收入、建设社会主义新农村的必然要求。近十年来,党中央国务院连续出台十个一号文件,高度重视“三农”问
13、题,着力加快我国现代农业建设,旨在推动信息化、工业化、城镇化与农业现代化同步发展。2013年中央一号文件提出,支持龙头企业创建农业产业化示范基地,鼓励和引导城市工商资本到农村发展适合企业化经营的种养业。增加扶持农业产业化资金,支持龙头企业建设原料基地、节能减排、培育品牌。党的十八大报告中提出要节约集约土地资源,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,形成节约资源和保护环境的空间格局,为人民创造良好的生产生活环境,为全球生态安全作出贡献。光伏农业是将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力供给等领域的一种新型农业,是新能源与现代农业的有机结合方式之一,符合生物链关系
14、和生物最佳生产原料能量系统要求、遵循农产品生产规律并创新物质和能量转换技术,其产出的农产品安全、营养、高产。光伏农业代表着未来高效低碳农业的发展方向。本项目建设单位华中国电电力集团有限公司顺应国内新能源需求,积极响应国家号召,将利用河南辉县市薄壁镇的荒山荒坡地建设光伏生态农业园区,大力发展光伏农业产业,不仅可以再造土地资源生产优质农产品,而且能够利用温室大棚作为光伏发电建筑基础,供给清洁电力,还能参与区域国家电网宝泉发电站的调峰,可谓一举多赢,利国利民利企。2.2 项目建设的必要性2.2.1是利用新能源优化电力能源结构的需要我国已经成为世界第二能源生产和消费大国,2012年一次能源消费总量已达
15、到36.2亿吨标煤,比2011年增长4%,占一次能源消费总量的比重大约为66.4%,生产电力的能源主要以煤炭为主,非化石能源消费量占一次能源消费总量的比重仅为9.1%,能源结构极其不合理,已成为造成自然环境污染和人类生存环境恶化的主要原因之一。同时,我国又是化石能源短缺的国家,随着国民经济平稳较快发展,城乡居民消费结构升级,能源消费将继续保持增长趋势,能源约束矛盾更加突出。在全面建设小康社会的进程中,改善能源结构,发展多元化能源,保障能源安全,促进经济和社会的可持续发展,是我国面临的一个重大战略问题。太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等特点,是新能源开发利用的重要方
16、向之一。河南辉县市地处豫北,属于太阳能资源丰富地区,本项目的实施,将充分挖掘项目实施地丰富的太阳能资源和区位优势,生产清洁电力,代替部分火电,取之不尽,用之不竭,可为豫北地区区域能源供给和能源结构优化做出积极贡献。2.2.2是开发荒山荒坡地发展低碳农业的需要我国耕地资源十分短缺,以占世界7%左右的耕地养活了占世界22%的人口。据资料显示,我国人均耕地由建国初期的2.7亩,到2006 年的1.35亩,已不到世界平均水平的40%,人均耕地排在世界第67位,其中低于联合国粮农组织规定的最低值0.75亩的县达666 个,占全国总数的23.7%,值得担忧的是,我国人口仍在以每年1000多万的速度增加,耕
17、地却在以3040万公顷的速度递减。本项目实施地所属的河南省是全国粮食生产的第一大省, 用占全国1/ 16 的耕地生产出占全国1/10的粮食, 是全国最重要的粮食生产基地,耕地资源弥足珍贵。本项目的实施,将通过开发整理辉县市薄壁镇宝泉水库周边荒山荒坡地建设光伏农业园区,治理荒山,再造土地,不占用耕地的前提下发展高效低碳农业,生产优质农产品,并带动周边现代农业发展;同时,利用温室设施建筑基础发展光伏太阳能发电,可以为当地电网提供电力,实现节约土地,节能减排。此外,本项目的实施还将与周边的宝泉风景区、白云寺国家森林公园等旅游景点结合,发展生态休闲观光农业,增加当地农民就业,提高农业综合效益。2.2.
18、3是保护生态环境与减排温室气体的需要改革开放以来,我国经济与社会持续快速发展,各项成就巨大,举世公认,但生态环境也付出了沉重代价,经济发展与生态环境的矛盾日趋尖锐突出。据统计,2012年全国空气质量达到一级标准的城市仅24 个(占4.3%)、二级标准的城市325 个(占58.1%)、三级标准的城市159 个(占28.5%)、劣于三级标准的城市51 个(占9.1%)。最近,生态环境破坏影响最为严重的案例当数雾霾天气,2013年1月,包括本项目实施地河南在内的我国北方地区,大约130万平方公里区域范围内连续遭遇5次雾霾侵袭,污染之重、持续时间之长、社会影响之大,前所未有,引起全社会的广泛关注。据专
19、家分析,雾霾的成因主要是燃烧煤炭排放颗粒物造成的。本项目的实施,利用光伏发电技术可以将太阳能资源转化为清洁电力,替代煤炭,相应地减排CO2、SO2、NOx等,还可减少PM2.5等颗粒物的排放。此外,本项目的光伏农业园区建设还会增加绿色植被,消纳环境污染物,净化空气质量,具有显著的生态环境效益,该项目对于促进区域生态文明建设,减少温室气体排放,实现经济社会可持续发展具有重要意义。2.2.4是树立企业良好形象与反哺农业的需要能源关系到国计民生,属于国家重点掌控资源,发展光伏发电产业对于调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。近年来,由于我国光伏产品产能扩张过快,国内光伏
20、产品应用市场培育不足,严重依赖国外市场,加之欧美实施反倾销、反补贴的“双反”政策,国际市场需求增速下降,产能过剩矛盾突出,光伏产业发展面临严峻形势,在此背景下,我国能源企业既面临挑战又遇难得良机。华中国电电力集团有限公司从战略角度出发,积极响应国家政策,进军光伏发电产业,建设光伏产品规模化应用基地,具有勇担国内新能源电力市场的先锋作用。同时,通过光伏农业园区项目建设实施,可整合华中国电电力集团有限公司的人才、资金、管理等优势资源,开拓土地资源,进入低碳高效农业,这既是工商企业实践反哺农业的一项具体行动,又是顺应国际国内经济形势,拓展公司战略产业的一项创新探索,符合企业长远发展的战略需要。也体现
21、了华中国电电力集团有限公司的社会责任感,将得到社会更多的支持和赞同。2.3 项目建设的有利条件2.3.1 符合国家相关产业政策(1)中华人民共和国可再生能源法整个法律包括“总则”、“资源调查与发展规划”、“产业指导与技术支持”、“推广与应用”、“价格管理与费用分摊”、“经济激励与监督措施”、“法律责任”和“负责”等八章共三十二款。明确了可再生能源在国家能源发展中的地位,将发展可再生能源提高到促进经济和社会可持续发展的战略高度。同时,确立了总量目标制度、强制上网制度、分类电价制度、费用分摊制度和专项资金制度。其中,第二条本法所称可再生能源,是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石
22、能源。第十四条电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量,并为可再生能源发电提供上网服务。发电企业在2015年和2020年需要完成最低保障性可再生能源电力收购比例分别为10%和15%,普遍性责任规定电网企业目标年收购比例最低指标:国家电网公司到2015年底需要达到6%以上。(2)国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要第二十一章 积极应对全球气候变化,应“控制温室气体排放,综合运用调整产业结构和能源结构、节约能源和提高能效、增加森林碳汇等多种手段,大幅度降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度,有效控制温室气体排
23、放。”第二十二章 加强资源节约和管理,要“节约集约利用土地,提高土地保有成本,盘活存量建设用地,加大闲置土地清理处置力度,鼓励深度开发利用地上地下空间。”(3)可再生能源中长期发展规划建设较大规模的太阳能光伏电站。“十一五”时期,在甘肃敦煌和西藏拉萨(或阿里)建设大型并网型太阳能光伏电站示范项目;在内蒙古、甘肃、新疆等地选择荒漠、戈壁、荒滩等空闲土地,建设太阳能热发电示范项目。到2010年,建成大型并网光伏电站总容量2万千瓦、太阳能热发电总容量5万千瓦。到2020年,全国太阳能光伏电站总容量达到20万千瓦。 (4)太阳能发电发展“十二五”规划其中,具体发展指标之一到2015 年底,太阳能发电装
24、机容量达到2100 万千瓦以上,年发电量达到250 亿千瓦时。在“十二五”发展的基础上,继续推进太阳能发电产业规模化发展,到2020 年太阳能发电总装机容量达到5000 万千瓦,使我国太阳能发电产业达到国际先进水平。重点任务之一是支持各地在各类产业园区的新建和改造过程中,开展先进多样的太阳能等新能源技术应用示范,满足园区电力、供热、制冷等能源需求。通过政策支持和市场手段促进新能源在大中型城市的应用。“十二五”期间,建设100 个新能源示范城市和1000 个新能源示范园区。(5)太阳能光伏产业“十二五”发展规划其中技术目标之一,到2015年单晶硅电池的产业化转换效率达到21%,多晶硅电池达到19
25、%,非晶硅薄膜电池达到12%,新型薄膜太阳能电池实现产业化。光伏组件成本下降到7000元/千瓦,光伏系统成本下降到1.3万元/ 千瓦,发电成本下降到0.8元/ 千瓦时,光伏发电具有一定经济竞争力。主要任务之一是积极推动上网电价政策的制定和落实,并在农业、交通、建筑等行业加强光伏产品的研发和应用力度,支持建立一批分布式光伏电站、离网应用系统、光伏建筑一体化(BIPV)系统、小型光伏系统及以光伏为主的多能互补系统,鼓励大型光伏并网电站的建设与应用,推动完善适应光伏发电特点的技术体系和管理体制。(6)国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见(国发201324号)该意见提出“光伏产业是全球能源科技和产
26、业的重要发展方向,是具有巨大发展潜力的朝阳产业,也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业。”发展目标为“把扩大国内市场、提高技术水平、加快产业转型升级作为促进光伏产业持续健康发展的根本出路和基本立足点,建立适应国内市场的光伏产品生产、销售和服务体系,形成有利于产业持续健康发展的法规、政策、标准体系和市场环境。20132015年,年均新增光伏发电装机容量1000万千瓦左右,到2015年总装机容量达到3500万千瓦以上。”其中,第三条第二款关于积极开拓光伏应用市场,应“有序推进光伏电站建设。根据当地电力市场发展和能源结构调整需要,在落实市场消纳条件的前提下,有序推进各种类型的光伏电站建设。鼓励利用
27、既有电网设施按多能互补方式建设光伏电站。协调光伏电站与配套电网规划和建设,保证光伏电站发电及时并网和高效利用。”第六条第一款关于完善并网管理和服务,对“接入公共电网的光伏发电项目,其接网工程以及接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。”第七条第二款关于完善支持政策,应“根据光伏发电成本变化等因素,合理调减光伏电站上网电价和分布式光伏发电补贴标准。上网电价及补贴的执行期限原则上为20年。根据光伏发电发展需要,调整可再生能源电价附加征收标准,扩大可再生能源发展基金规模。光伏发电规模与国家可再生能源发展基金规模相协调。”第三款关于改进补贴资金管理。应“完善补贴资金支付方式和程序,对光伏电站,由
28、电网企业按照国家规定或招标确定的光伏发电上网电价与发电企业按月全额结算”。(7)全国现代农业发展规划(20112015年)重点任务之一是,推进农业产业化经营跨越式发展。制定扶持农业产业化龙头企业发展的综合性政策,启动实施农业产业化经营跨越发展行动。按照扶优、扶大、扶强的原则,选择一批经营水平好、经济效益高、辐射带动能力强的龙头企业予以重点扶持。依托农产品加工、物流等各类农业园区,选建一批农业产业化示范基地,推进龙头企业集群发展。鼓励龙头企业采取参股、合作等方式,与农户建立紧密型利益联结关系。(8)中共中央 国务院关于加快发展现代农业 进一步增强农村发展活力的若干意见(2012年12月31日)2
29、013年中央一号文件提出,支持龙头企业创建农业产业化示范基地,鼓励和引导城市工商资本到农村发展适合企业化经营的种养业。增加扶持农业产业化资金,支持龙头企业建设优质农产品原料基地、节能减排、培育品牌。(9)农业部关于进一步加强农业和农村节能减排工作的意见(农科教发201112号)第二条第六款关于推进农村生活节能。应“在农村地区推广应用太阳能、风能、微水电等可再生能源和产品,鼓励农民使用太阳热水器、太阳灶,因地制宜发展光伏发电。”本项目的实施符合上述国家相关产业政策,属于国家大力支持建设的项目范畴,具备良好的政策环境。2.3.2 项目区具备极佳区位条件本项目实施地位于河南省辉县市,属豫北地区,地处
30、豫晋两省之交,西与山西省陵川县交界,隔山相邻。地处北亚热带向暖温带过渡区,属暖温带大陆性季风型气候。由于受山脉走向和海拔高度影响,季风作用较为明显,春季多风少雨,夏季多雨较热,秋季气候凉爽,冬季较冷少雪。中山温区,无霜期短,年均气温12以下,年均日照时数2020.1小时,平均日照百分率46%。58月日照充足,日照时数最多的5月为225.0小时,属于太阳能资源丰富区,适宜发展太阳能光伏发电项目。同时,本项目园区建设地点位于辉县市薄壁镇南太行山区,毗邻国家电网控股的河南宝泉抽水蓄能电站,该电站总装机容量430万千瓦,年发电量20.10亿千瓦时,是国家电网负荷中心,地处华中电网、华北电网和西北电网的
31、交叉点与支撑点上,承担调峰、填谷、调频、调相和紧急事故备用,目前四台机组全部投产发电。作为华中地区最大的抽水蓄能电站之一,宝泉电站对于保障华中电网的供电质量及系统运行的可靠性和经济性具有重要作用,并能够减轻华中电网的调峰压力。本项目的建设实施,可就近并网,参与华中电网的调峰,也可节省或减少因接网工程以及接入引起的公共电网改造部分的投资。此外,项目建设地还处于素有“豫北粮仓”之称的辉县市,是国家优质小麦生产基地,全国粮食生产先进县,全国食用菌行业优秀基地县,全省无公害蔬菜生产基地,全省最大的食用菌单品种种植基地,农业产业优势明显。因此,本项目园区具有极佳的区位优势。2.3.3 技术方案先进可靠本
32、项目拟采用薄膜电池技术和晶体硅电池技术。薄膜电池技术是包括硅基薄膜电池、CIGS电池、CdTe电池在内的第二代薄膜太阳能电池,是近几十年来发展起来的新技术,注重于降低生产过程中的能耗和工艺成本,低温等离子增强型化学气相沉积技术、电镀技术、印刷技术被广泛地研究并应用于薄膜太阳能电池的生产。晶体硅电池技术包括单晶硅和多晶硅电池技术,是目前应用最广泛的太阳能电池,具有高稳定性、容易制造、容易安装、高可靠性、高转化效率(15%-25%)、高环境耐受性等优点。2.3.4 建设单位实力雄厚本项目的建设单位为电力集团有限公司,是中能国电集团的全资子公司。经政府有关部门及国家工商总局批准组建成立,资产总额10
33、.1亿元。其业务范围包括国家新能源发电产业、电力工程施工总承包、机电安装工程施工总承包、水利水电工程施工总承包、市政公用工程施工总承包、火电设备安装、城市及道路照明工程施工、防腐保温、电力工程设计、电力设备生产、金融投资、航空运输等。集团在经营中积极推行并创新发展优秀企业文化,广纳行业精英及各类专业技术人才,拥有一支以专家为骨干的专业化管理团队。并通过ISO9001:2000国际质量管理体系、ISO14001国际环境管理体系和OHSAS-18001国际职业健康安全管理体系认证,完成了三标一体化的整合工作。电力集团有限公司在发展中不断导入国际先进管理理念,开发利用绿色低碳新能源,以新能源光伏发电
34、为重点,以电力工程、机电工程、水电工程施工和电力设备生产为支柱,用优质服务打造集团品牌,创新加快集团发展,强力打造成为承载更多社会责任及可持续发展的多元化企业集团,推动区域战略性新兴产业发展。具备建设本项目园区的资金、人才、科技以及管理等方面的实力。第3章 市场需求供给状况分析3.1 国内外光伏农业市场发展动态及趋势3.1.1 国外光伏发电发展历史1954年世界第一块实用化太阳能电池在美国贝尔实验室问世,并首先应用于空间技术。当时太阳能电池的转换效率为8。1973年世界爆发石油危机,从此之后,人们普遍对于太阳能电池关注,近十几年来,随着世界能源短缺和环境污染等问题日趋严重,太阳能电池的清洁性、
35、安全性、长寿命,免维护以及资源可再生性等优点更加显现。一些发达国家制定了一系列鼓舞光伏发电的优惠政策,并实施庞大的光伏工程计划,为太阳能电池产业创造了良好的发展机遇和巨大的市场空间,太阳能电池产业进入了高速发展时期,并带动了上游多晶硅材料业和下游太阳能电池设备业的发展。在19972006年的10年中,世界光伏产业扩大了20倍,今后10年世界光伏产业仍以每年30以上的增长速度发展。1954年美国贝尔实验室发明单晶硅太阳能电池,效率为6,1955年第一个光伏航标灯问世,美国RCA发明GaAs太阳能电池,1958年太阳能电池首次装备于美国先锋1号卫星,转换效率为8。1959年第一个单晶硅太阳能电池问
36、世。1960年太阳能电池首次实现并网运行。1974年突破反射绒面技术,硅太阳能电池效率达到18。1975年非晶硅及带硅太阳能电池问世,1978年美国建成100KW光伏电站。1980年单晶硅太阳能电池效率达到20多晶硅为14.5,GaAs为22.5。1986年美国建成6.5KW光伏电站。1990年德国提出“国提出“光伏屋顶计划”。1995年高效聚光GaAs太阳能电池问世,效率达32。3.1.2 国外光伏发电现状及趋势太阳能光伏发电是最有希望成为未来替代能源生产的一种发电方式。全球光伏行业过去几十年在电池及组件方面的生产有着惊人的发展速度,包含2008年的10年复合年增长率(CAGR)为46,5年
37、CAGR为56。2007-2008年的年增长率为87,高于2006-2007年的年增长率51。世界光伏装机容量在2002年为560MW,到2003年到达750MW,2004年世界光伏电池年产量达到1256MW,2005年产量达1818MW,2010年新增16.6GW,累计达到39.6GW。德国光伏市场的年新增装机容量的增速高峰出现在2000 年及2004 年,增速分别达到200%和300%以上,这两次超常规增长的主要推动因素是德国首创的上网电价补贴政策的推出和修订。2004年开始,德国对可再生能源法进行了修订,新的补贴法案促成了德国光伏市场随后的爆发,随之而来的是发达国家间新一轮的政策热潮和全
38、球光伏市场的更高速膨胀。在实施该项政策后,德国一跃成为世界最大的光伏市场。日本光伏市场规模化需求最早形成。早在1974 年第一次石油危机后,日本政府便开始“阳光计划”支持可再生能源的研究,其中包括光伏技术。1993 年,“新阳光计划”代替了“阳光计划”,继续支持可再生能源的研发,2002 年又有专项光伏技术研发计划出台。2009 年,受初装补贴、富余电量优惠价格上网、新可再生能源发展目标出台刺激等因素影响,预计日本光伏市场全年新增容量将达到410MW 左右。在2011年福岛核电站事故后,日本政府不得不加速从核电向其他发电方式的转变,分布式光伏发电则是最适合日本现状的选择,日本光伏装机容量已经超
39、过总发电装机容量的1.5%。图3-1 日本光伏发展路线图(2030年为81.3GW)美国在进入21世纪后,因欧洲光伏市场和亚洲光伏产业的崛起而逐渐失去光伏市场和产业的领导地位,为此,奥巴马政府2011年开始实施SunShot计划,其目的就是“实现美国重建太阳能发电的技术领导地位、加强在世界清洁能源竞赛中的经济竞争力”。2011年世界光伏新增装机容量达到24GW。图3-2 美国光伏发展路线图法国市场启动时间也较早。1995 年起,法国市场开始出现离网示范性光伏项目。2002年,法国政府首次出台了上网电价政策,但由于上网电价低,且当时安装成本较高,市场并未出现超速增长。2005 年后,联邦政府在2
40、0052012年间对光伏系统用户提供税务优惠,这一政策大大刺激了法国的光伏市场,当年新增容量同比增长233%。2006年10月起,法国政府出台新的补贴标准,上网电价基数大幅提升至0.300.40 Euro/kWh,针对建筑集成系统(BIPV)的上网电价达到0.55 Euro/kWh,且额度随通货膨胀情况调整。这一优惠政策进一步加速了法国光伏市场的增长。2007年10月,法国政府在其环境协商会议(Grenelle de lenvironnement)中宣布了2020年累计装机5.4GMW 的目标。2010年初,为防止其光伏市场过热,法国政府降低了本年的FiT,BIPV 系统(包括屋顶系统)对应的
41、FiT 基数由0.55 Euro/kWh 降低至0.42 Euro/kWh,降低幅度约24%。意大利光伏市场回顾与展望 上世纪90 年代,意大利是世界上第三个进行光伏示范电站建设的国家;政府以财政补贴或税务抵扣的方式提供等于7075%系统成本的补贴,系统所发富余电量以正常电价出售给当地电力公司。2005 年7 月,意大利政府启动了上网电价补贴政策。2006 年2 月,意大利政府对上网电价政策做出补充:将2015 年光伏系统总装机容量目标由300MW 提高至1000MW,将补贴容量上限由100MW 提高至500MW。2007 年2 月,意大利政府对上网电价补贴政策再次修订,取消了单个电站1MW
42、的规模上限,取消了每年85MW 的新增容量上限,并规定上网电价2008年底前不变,在2009 及2010 年分别下降2%,并在2010 年后由后续法案决定。 同时,意大利政府将2016 年累计安装容量目标定为3GW。2008 年底,受2009 年补贴降低预期的影响,意大利市场月安装量异常高涨,全年安装量达338MW。但在随后的2009 年,在系统安装成本大幅下降的情况下,官方公布的总安装量却仅增加10%左右,达374MW。3.1.3 世界光伏发电技术 晶体硅电池技术。以单晶硅电池和多晶硅电池为代表的第一代太阳能电池,主要注重于提高光电转换效率和大规模生产(目前市售晶硅电池组件转换效率在1416
43、%左右),然而,硅成本极高,还存在着高能耗、劳动密集、对环境不友善和高成本等问题。多晶硅和单晶硅片太阳能电池技术的发电过程本身“低能耗无污染”,但是,其产业链上游多晶硅和单晶硅材料的精练过程能耗极高,晶片制造过程切割、磨抛造成巨大材料浪费并对环境产生压力,需要更长时间的能源补偿。随着自动化程度和生产技术水平的提高,电池效率将由现在的水平(单晶硅16%18%,多晶硅15%17%)向更高水平(单晶硅18%20%,多晶硅16%18)发展。非晶硅电池技术。一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成的。由于分解沉积温度低,可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积约1m厚的薄膜,易于大面积化 (0
44、.5m1.0m),成本较低。为提高效率和改善稳定性,有时还制成多层叠层式结构,或是插入一些过渡层。其商品化产量连续增长,年产能力45MW/a,10MW生产线已投入生产,全球市场用量每月在1千万片左右,居薄膜电池首位。发展集成型a-Si光电池组件,激光切割的使用有效面积达90%以上,小面积转换效率提高到14.6%,大面积大量生产的为8-10%,叠层结构的最高效率为21%。研发动向是改善薄膜特性,精确设计光电池结构和控制各层厚度,改善各层之间界面状态,以求得高效率和高稳定性。薄膜电池技术。包括硅基薄膜电池、CIGS电池、CdTe电池在内的第二代薄膜太阳能电池,它是近几十年来发展起来的新技术,注重于
45、降低生产过程中的能耗和工艺成本,低温等离子增强型化学气相沉积技术、电镀技术、印刷技术被广泛地研究并应用于薄膜太阳能电池的生产。特别是随着液晶电视的薄膜晶体管研发,非晶硅和微晶硅薄膜技术有了长足的发展,并已应用于硅基薄膜太阳能电池大规模生产。然而,目前薄膜的转化率只有10%-12%上下,还低于晶体硅。但是它的提升空间非常大,在10%的水平上就能实现晶体硅在17%-18%转化效率时所实现的成本,因此薄膜技术未来发展空间很大。在光伏农业应用上,薄膜太阳能电池组件具有分光作用,可有效阻止过多的热量进入大棚,能抑制夏季和中午大棚内的温度大幅上升。在冬季和夜晚的时候,则能阻止大棚内的光向外辐射,避免温室内
46、热能的流失,并降低晚上温度下降的速度,可有效起到冬季和夜晚保温的作用。其次,利用薄膜太阳能电池组件阻挡紫外线的特性,可打乱昆虫生长环境,起到物理防虫效果,抑制重大病虫害,实现绿色有机作物种植。太阳能电池研发。包括宽频谱多结硅基薄膜太阳能电池,非晶/单晶异质结(HIT)太阳能电池和硅基III-V 族太阳能电池以及纳米薄膜太阳能电池等薄膜电池。这些太阳能电池技术主要采用非真空技术,例如印刷技术、纳米量子技术、有机电子技术和多级串并联太阳能薄膜电池的设计和工艺技术来制备低成本和高效率的太阳能电池。它是近年来提出的一个新的概念和研发方向。3.1.4 世界各国对太阳能发电计划(1)美国光伏发电的“百万屋顶计划”美国在1997年6月26日克林顿政府就宣布了太阳能“百万屋顶计划”(Million Solar Roofs Initiative)准备在100万座建筑物上安装太阳能发电系统。来补充电网。 在美国政府的大力支持下,此计划已基本完成,现在美国一些主要地区,太阳能已经成为当地能源供给的主要形式。(2)日本的“阳光计划”日本是一个资源匮乏的岛国,从国土面积、人口总数来看,它的太阳能发电总量已远远超过了同等经济水平的美国和欧盟。