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咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目1/38咸阳彩虹光伏科技有限公司咸阳彩虹医院199.28KWp光电建筑一体化项目技术方案及经济效益分析编制：审核：批准：咸阳彩虹光伏科技有限公司2012年6月29日咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目2/38咸阳彩虹光伏科技有限公司咸阳彩虹医院199.28KWp光电建筑一体化项目技术方案及经济效益分析一、示范工作总体目标（一）工程概况1、项目建设地地理位置本项目建设地位于陕西省咸阳市彩虹集团陕西总部。彩虹医院始建于一九八二年，占地32574平方米，建筑面积386190平方米，是一所具有医、教、研功能的综合性二级甲等医院，1997年被咸阳市唯一正式授命为咸阳市儿童医院，2003年被省物价局、质量技术监督局命名为“物价、计量信得过单位”，2005年被咸阳市授予环境保护“绿色文明医院”，2009年始已为西安医学院附属医院，同时也是咸阳市医保农合城镇居民医疗保险、市职业病鉴定定点医院。近年来，医院注重服务质量的提高，医疗领域的拓宽，设备设施的更新以及内外环境的不断改善，并被省卫生厅、市卫生局命名为“百姓放心医院”，医院并附设咸阳市老年病治疗康复中心。咸阳毗邻省会西安，是未来西安（咸阳）国际化大都市的重要组成部分，陇海、西包、西康铁路，京昆、连霍、包茂、福银、沪陕高咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目3/38咸阳彩虹光伏科技有限公司速公路，以及规划建设中的西（安）湛（江）、集（宁）昆（明）、盐（城）西（宁）高铁交汇于此，距西北最大的航空枢纽西安咸阳国际机场仅5公里，交通十分便捷。气候温和、四季分明，工程地质良好，道路、电力、通讯、供水、热力、天然气等基础设施完善，开发建设条件十分优越。2、可利用的建筑类型及建筑面积情况为了积极响应国家节能环保的号召，咸阳彩虹医院计划进行太阳能光电建筑一体化项目示范建设，利用住院部大楼及2座标准彩钢瓦屋面建设太阳能发电系统。屋面面积为2726平方米，屋面为水泥+隔热防水层、标准彩钢瓦。3、用途及预计装机峰瓦值建设的光伏系统为安装的工业厂房及办公楼供电。预计安装晶体硅太阳能电池组件峰瓦值为199.28KWp,首年发电量约209483千瓦时。项目所发电量供医院自用。（二）工作目标我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，能源将近76%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经对环境、经济和社会造成较大的负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。陕西省是我国的电力输出大省，这也加速了煤炭资源的消耗，使陕西省将提早面临能源的挑战。因此，必须着力调整能源结构，利用咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目4/38咸阳彩虹光伏科技有限公司其风资源和太阳能资源的优势，大力发展可再生能源，以提升陕西省在全国的能源地位和结构。太阳能发电技术是通过转换装置将太阳能辐射能转换成电能进行使用，并网发电系统一般离负荷中心较近，所产生的电能就地使用。陕西省具有丰富的太阳能资源，太阳能总储量2.71×106亿kWh，排全国第11位；可获得太阳能资源9.3×1014MJ，相当于317亿吨标准煤，利用百分之一太阳能所产生的能量比陕西省年产煤量的2倍还多，开发利用前景极其广阔。陕西省不仅有较好的太阳能资源，而且有完善的电网和较大常规能源的装机。进行太阳能工程的建设，可以充分的利用好陕西省的资源，增加陕西省的绿电供应，改善陕西省的能源结构；保护环境、减少污染；节约有限的煤炭资源和水资源。咸阳市作为国家发展较早的工业城市，工业经济基础雄厚，是西部乃至全国重要的制造业基地。从“一五”时期开始，国家就在咸阳市布局了一大批制造业项目。多年来，这些工业企业消耗了大量的传统能源，也造成了咸阳市供电紧张的局面，因此在咸阳市选择区域建设示范工程既是现实的需要也是作为对传统能源过渡消耗的一种补偿。根据咸阳彩虹医院既有建筑进行规划和测算，利用现有的建筑屋顶，设计建设199.28KWp光伏发电系统，所发电可以在用户侧直接并网使用，为医院等大型公用建筑综合利用太阳能资源做出有益的探索，其次，光伏阵列可以吸收及遮挡太阳光线，从而降低光伏电站安咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目5/38咸阳彩虹光伏科技有限公司装建筑的温度，减少建筑的供暖及保温能耗。该项目的建设既符合国家制定的能源战略方针，也是开创陕西咸阳太阳能资源开发的示范建设项目，对太阳能光伏发电的开发建设推广有较好的引导作用，具有承前启后的关键性作用。因此，本工程的建设，对合理开发和利用建筑屋顶太阳能资源，节约当地能耗，创造较好的经济效益和社会效益，优化地区资源配置具有十分重要的意义，工程的建设是非常必要的。（三）进度安排1、实施周期本项目从规划到验收、执行时间为2012年7月至2012年12月。2、进度计划（1）建设前期工作阶段：2012年7月——8月①编制项目建议书；②可行性研究；③审批立项；④报建；⑤主设备采购。（2）设计及建设准备阶段：2012年7月至2012年8月①初步设计；②施工图设计；③施工图设计审查；④施工图审查。（3）建设实施阶段：2012年9月至2012年11月①土建施工；②设备安装。（4）竣工验收阶段：2012年11月至2012年12月①系统调试；②验收。咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目6/38咸阳彩虹光伏科技有限公司二、主要内容对用户侧并网的光伏发电项目、偏远无电地区光伏发电项目、大型并网光伏发电项目和享受太阳能光电建筑应用财政补助项目，分类介绍主要建设内容。光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。光伏系统具有以下的特点：没有转动部件，不产生噪音；没有空气污染、不排放废水；没有燃烧过程，不需要燃料；维修保养简单，维护费用低；运行可靠性、稳定性好；作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易扩大发电规模。光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目7/38咸阳彩虹光伏科技有限公司统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。其中包含了光伏系统中的几个主要部件：①光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。②蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。③控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。④逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目8/38咸阳彩虹光伏科技有限公司的直流电转化为负载需要的交流电。太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。建筑一体化太阳能发电系统特点：1.可原地发电、原地使用，减少电流运输过程的费用和能耗；2.避免了放置太阳能电池组件阵列的额外占用宝贵的建筑空间，与建筑结构的结合，省去了单独为光电设备提供支撑结构；3.使用新型建筑维护材料，节约了昂贵的外装饰材料（玻璃幕墙等），减少建筑物的整体造价，且使建筑外观更有魅力；4.因日照处在高压电网用电高峰期，BAPV系统除保证自身建筑内用电外，还可以向电网供电，舒缓了高峰电力需求，解决电网峰谷供需矛盾，具有极大的社会效益；5.杜绝了由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染，这对于环保要求更高的今天和未来极为重要；6.由于光伏陈列安装在屋面和墙面上，并直接吸收太阳能，避免了墙面温度和屋顶温度过高，降低了空调负荷，并改善了室内环境。本项目采用光伏建筑一体化中第一种建筑与光伏系统结合方式。借鉴国际先进的太阳能产品生产、系统设计及工程施工经验，本项目安装后直接采用在建筑物水泥或彩钢瓦屋面直接加装，在建筑设计载咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目9/38咸阳彩虹光伏科技有限公司荷内；不会对屋面有直接影响，且光伏组件重量相对较轻，小于建筑物设计承重。本项目组件采用咸阳彩虹光伏科技有限公司SL-235W型多晶硅电池组件，规格尺寸1652×1000×50mm。建筑的屋顶可以满足本方案的阵列布置要求。三、具体项目情况（一）项目业主单位信息本项目建设地位于陕西省咸阳市彩虹集团陕西总部。彩虹医院始建于一九八二年，占地32574平方米，建筑面积386190平方米，是一所具有医、教、研功能的综合性二级甲等医院，1997年被咸阳市唯一正式授命为咸阳市儿童医院，2003年被省物价局、质量技术监督局命名为“物价、计量信得过单位”，2005年被咸阳市授予环境保护“绿色文明医院”，2009年始已为西安医学院附属医院，同时也是咸阳市医保农合城镇居民医疗保险、市职业病鉴定定点医院。近年来，医院注重服务质量的提高，医疗领域的拓宽，设备设施的更新以及内外环境的不断改善，并被省卫生厅、市卫生局命名为“百姓放心医院”，医院并附设咸阳市老年病治疗康复中心。（二）项目建设地点及太阳能资源状况太阳能资源的分布具有明显的地域性。这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理条件的制约。从全球角度来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，具有发展太阳能利用得天独厚的优越条件。咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目10/38咸阳彩虹光伏科技有限公司1、陕西省太阳能资源分布特点相对全国而言，陕西省年太阳总辐射量居较高水平。其空间分布特征是北部多于南部，南北相差大，高值区位于陕北长城沿线一带及渭北东部区域,低值区主要分布于陕南。按照太阳年总辐射量的大小，陕西省太阳能资源可以划分为三个区，即：太阳能资源很丰富区，包括陕北北部；太阳能资源丰富区，包括了陕北南部、关中地区、陕南商洛及安康东北部；太阳能资源较丰富区，包括陕南汉中和安康大部。四季中，夏季总辐射量为四季之最，占全年的35％，夏季太阳总辐射有两个高值中心，一个在陕北北部，另一个在渭北东部；冬季总辐射量为四季中最少的季节，仅占全年的16％。陕西省各地年日照时数均大于1200小时，相当于119公斤标准煤燃烧所发出的热量。年极端气温远高于-45℃。图3陕西省太阳能分布图咸阳市彩虹医院199.28KWp光电建筑应用一体化项目11/38咸阳彩虹光伏科技有限公司2、咸阳太阳能资源分