当前位置:文档之家› 动态智能最大功率跟踪控制太阳能多功能系统开发应用可行性研究报告

动态智能最大功率跟踪控制太阳能多功能系统开发应用可行性研究报告

动态智能最大功率跟踪控制太阳能多功能系统开发应用

可行性研究报告

目录

一、立项理由 (5)

1、国内外背景情况 (5)

2、青海省项目背景 (8)

3、光伏水泵技术的可行性 (9)

4、公司光伏水泵国际市场运作 (10)

5、能源资源概况 (11)

⑴、水资源可利用量 (11)

⑵、内陆流域可利用量 (11)

⑶、内陆流域可利用量 (12)

⑷、水资源可利用量 (12)

6、草场灌溉需求及规划 (14)

7、牧区饲草料灌溉工程建设采用光伏水泵提水灌溉数量 (15)

8、项目目标 (16)

二、项目产品创新性、先进性 (16)

1、该项目产品的技术在国内外的发展情况及主要特点 (16)

2、现有项目产品技术研发力量状况分析 (18)

2、企业技术创新情况 (21)

3、与现有产品、技术和装备的对比分析 (22)

4、要达到的技术性能指标和参数 (24)

5、采用的技术标准 (25)

三、实施方案 (26)

1、技术特点、关键技术和关键工艺 (26)

2、产品结构图和原理图 (28)

3、实施的具体内容和技术路线 (31)

四、项目产品预计的经济效益及社会效益 (32)

1、项目形成的生产能力 (39)

2、采用量-本-利分析法,找出盈亏平衡点,根据市场需求及生产

能力,求得最大收益(仅限研发项目) (40)

3、财务分析: (46)

4、预计年产量、成本、市场销售额、利税、创汇 (47)

5、社会效益 (48)

五、项目资金概算及使用合理性 (49)

1、项目总资金概算和年度资金预算 (49)

2、资金使用明细表 (50)

3、贷款偿还金额、年度和期限 (52)

六、项目承担单位财务状况 (52)

1、项目财务分析 (52)

2、财务分析说明及结论 (54)

3、项目承担单位财务状况 (55)

4、社会效益 (55)

七、项目承担单位及项目协作单位能力 (56)

1、公司现有专业高级技术人员5名, (56)

2、各自承担的主要工作 (57)

3、技术力量和人员结构 (57)

4、完成项目所具备的技术创新条件 (57)

5、已具有的技术专利 (57)

6、已完成的主要成果 (58)

八、其他需要说明的问题 (58)

九、项目申报单位签章 (58)

一、立项理由

1、国内外背景情况

⑴、随着环境保护的呼声不断高涨,新能源发电技术的应用受到世界各国的普遍关注。科学技术的发展和高新技术的推广应用,使得新能源发电的技术性能和经济性能有了很大突破。光伏水泵系统是“光、机、电一体化”系统,它涉及太阳能、电力电子、电机、机械、计算机控制等多学科的高新技术。采用光伏水泵系统既缓解了一次能源危机,叉大大改善了生态环境。特别是我国西部地区,由于气候干旱、少雨,年平均降水量约145mm,可视为极端干旱地区由于水的缺乏。导致土地以每年2500平方公里的速度沙化、盐碱化,生态环境El益恶化。在一些严重干旱地区,至今连饮水问题都还役有彻底解决,严重阻碍着农村经济和社会的发展。推广应用光伏水泵技术,把丰富的太阳能和地下水资源利用起来,解决这些地区的人畜饮水和农牧业用水问题,是一条经济可行的途径。

“十五”开局以来,在经济快速增长的拉动下,中国能源的生产和消费持续高幅增长。目前,我国能源消费总量已经位居世界第二,约占世界能源消费总量的11%。2003年我国能源消费总量为16.8亿吨标准煤,比2002年增加了2.9亿吨,增幅为20.86%。其中煤炭占67.1%,原油占22.7%,天然气占2.8%,可再生能源占7.3%。

我国政府已经明确提出了全面建设小康社会的奋斗目标,将在优化结构和提高效益的基础上,使国内生产总值到2020年力争比2000

年翻两番,综合国力和经济竞争力将明显增强。即到2020年,人口达到14.8亿,GDP要达到35.8万亿元。2000年中国一次能源消费总量为13亿吨标准煤,按照这个基数计算,即使能源年均增长率控制在3%以内,每万元国内生产总值的能耗低至0.66吨标准煤,届时全国共需消费23.5亿标准煤,比2000年增加约10亿吨标准煤。

由于我国是全球人口最多的国家,而我国的化石能源资源却相对贫乏,人均资源占有量不足世界人均值的1/2;按照这样的能耗速度,可以肯定:我国将在全球率先面临化石能源枯竭的挑战!

⑵、中国环境现状和发展趋势

大规模、无节制的开发利用化石燃料不仅加速了这些宝贵资源的枯竭,而且造成日益严重的环境问题。

随着我国经济的高速发展,能耗的大幅度增加,环境压力将越来越大,目前过度依赖煤炭的结构必须改变!

中国持续增长的化石燃料消耗使中国在2010年成为世界上最大的温室气体生产国。1990年中国的温室气体排放量为254万吨CO2当量,占全球当年排放的6.9%。如不采取措施,按此趋势发展,预计到2020年中国的排放将超过660万吨CO2当量,届时中国将成为全球首席排放大户,占全球总排放的28%。这决不仅仅是全球对我们排放的舆论压力问题!我们的环境状况已经警示我们:我国所能拥有的排放空间已经十分有限了,再不加大清洁能源和可再生能源的份额,我国的经济和社会发展就将被迫减速!

⑶、开发利用可再生能源是必由之路

面对我国能耗高速增长的形势,考虑到我国已探明的煤炭资源将在81年内开采殆尽;石油将在15年左右枯竭;天然气资源也将在30年内用尽。因此,从现在开始必须加速开发可再生能源,以取代日益减少的化石能源,做到未雨绸缪。面对世界强国拼命争夺石油资源的局面,留给我国开发、使用可再生能源技术的时间已经非常紧迫。大力开发利用可再生能源是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择!勿庸置疑,加速开发可再生能源这不仅仅是中国的必由之路,也是全世界的必由之路。

⑷、世界光伏组件生产成本下降历程

大规模的光伏发电市场吸引了投资,有力地推动了技术进步和产业发展,从而使国际上光伏组件的生产成本以70年代的$80/W,80年代的$13/W,90年代的$4/W,下降到2001年的$2.1/W,发电成本达到$0.245/KWh的水平。2002年开始,德国可再生能源法率先确定以0.57欧元/KWh的高价,收购光伏屋顶电站的电能,引发了欧洲安装光伏屋顶的热潮,继而引发了全球太阳级硅材料抢购,使原本13美元/kg的高纯硅猛增到80美元/kg,由此引起晶体硅太阳电池成本非正常地回升至3.2美元/W。随着全球万吨级太阳能级硅的扩产,预计到2012年以后,晶体硅太阳电池的成本,将迅速回落到1.2美元/W 左右,并继续向1美元/W的价格发展。由此为光伏发电系统进一步降价奠定基础。

2、青海省项目背景

青海是一个阳光资源非常丰富的大省,日照时间长,且地处三江源头,GDP多年来一直以两位数速度增长,化石燃料(煤、油)都是靠外地运输供应,造成环境污染也较严重,环保要求越来越紧迫。

根据青海的情况,省政府在制定“11.5”规划时将可再生能源定位为支柱产业,大力推进光伏发电系统的应用即符合国家的产业政策又能带动相关产业发展,同时增加绿色GDP的所占比重,实现省政府的战略目标。

在我国《可再生能源法》刚刚实施之际,率先在青海研发并推广“动态智能最大功率跟踪控制太阳能提水节水灌溉系统开发应用”,并最先推出高寒牧业区新能源提水灌溉系统是非常合适的。这将为青海广大牧业区的长期发展带来深远意义。

2004年至今,生态移民工程在青海省相关州县逐步展开,取得了一系列显著的成效,包括保持了典型自然生态系统的完整性和自然性、缓解了草场压力,遏制了生态环境不断恶化的趋势、改善了农牧民生产生活条件,推动了社会主义新牧区建设、加速了牧区城镇化建设,推动了区域经济发展、节省了公共设施建设投资,节约了政府行政管理成本等。

青海省是我国的四大牧区之一.幅员辽阔.地广人稀,经济欠发达,能源一水的问题是制约牧区畜牧业经济发展的重要因素之一。采用光伏提水技术,把青海丰富的太阳能和地下水资源利用起来.解决远离电网牧区的人畜饮水和小规模草库仑灌溉水问题.实现传统水利

向现代水利转化.既能缓解牧区能源危机,又可改善生态环境.是牧区经济可持续发展的基础性保障。

采用太阳能提水节水灌溉系统具有显著的减排效益、遏制草场退化及节能环保效益。

3、光伏水泵技术的可行性

光伏水泵技术是利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能,然后通过控制器驱动电机带动水泵从井抽水。它具有无噪音、无环境污染、不消耗常规能源、全自动、高可靠性的独立系统。近几年来,光伏水泵系统的数量在世界范围内迅速增长,特别是非洲、南美、澳洲及亚洲各国,其增长幅度相当大。世界银行和联合国共同推荐光伏水泵系统作为解决边远地区人畜饮水、农田灌溉的首选技术。我国的光伏水泵经过“八五”、“九五”科技攻关,光伏水泵技术日趋成熟起来。光伏水泵技术对于解决边远地区及分散居民人口的生活用电、生活用水及农田草场灌溉的重要作用也被越来越多的人所认识。项目光伏水泵其技术水平可以和国外发达国家的产品水平相媲美。

光伏水泵系统其技术关键为:高效控制逆变器、MPPT(最大功率跟踪器)、高效长寿命、少维护交流或直流电机及泵体装置、高效长寿命太阳能电池组件(效率>17%)。

国际上,光伏水泵主要生产国家为美国、德国等,美国公司光伏水泵市场应用主要在南美诸国,年销量千台,德国光伏水泵产品以劳伦斯公司为代表,主市场在欧洲,目前正在开发亚洲市场,国际范围

内,亚洲市场前景极好。国内代表性产品在同功率条件下其价格是我

公司同类产品的2倍以上,且售后技术服务难度较大。上述公司均没

有技术扩展计划。

4、公司光伏水泵国际市场运作

公司目前正在开展与国际的合作,已初有成效。我们有信心与国际间有关机构形成密切合作,为我省的新能源普及、推广和环境保护贡献力量。公司已与缅甸、巴基斯坦、土耳其等国开展商务协作。2010年出口多功能太阳能光伏电源、光伏水泵系统等多种产品计划100万美元。

本公司应巴基斯坦农业部要求,首批出口的光伏水泵系统样机产品已发至该国。其中缅甸客商需求主要为太阳能多功能电源系列产品、小型光伏水泵系统等。

巴基斯坦是一以农业为主的国家,由于电力紧缺,严重影响了农业及经济作物生产,规模化解决农作物灌溉问题极为紧迫,而该国政府已初步认识到光伏水泵应用的现实性和实用性,同时,依据京都议定书及哥本哈根环境大会等对于全球环境方面的关注,其项目在国际间融资也具有极好的机会和立项条件。该国利用光伏水泵等新能源灌溉技术规模化解决农业灌溉问题其市场潜力极大,约为1万套以上(以2—5KW系统容量计)。我公司已同该国政府农业委员会进行了多次密切洽谈,实施前景良好。

公司已开展动态智能最大功率跟踪控制太阳能提水节水灌溉系统开发,技术成熟。

国内相关产品与技术现状,国内已取得的最新阶段成果和达到的技术水平,国内开展相应工作的主要单位及情况

国内近10年来,光伏水泵应用处于示范实验阶段,尚未有批量应用,据我公司最新市场调查,虽然,宣称具有光伏水泵产品的公司较多,但大部分是代理商或低水平搭配,专业化生产厂家为数极少,仅两到三家,如深圳天源、珠海兴业。而上述公司光伏水泵产品均为出口,国内应用极少,未形成市场。

我公司立项实施,首先是依据国际市场需求及良好的市场潜力,其次,我公司已具有巴基斯坦、土耳其等国际市场需求,与此同时,我公司具有生产和装配高效智能化控制光伏水泵系统的经验与能力。

5、能源资源概况

青海省可利用水资源现状【1】

青海省水资源可开发利用量潜力大

⑴、水资源可利用量

黄河流域地表水资源量为206.8亿m3,地表水可利用量为62.36~75. 29亿m3,不重复地下水资源量1.74亿m3,总可利用量为64. 1~77.03亿m3。

长江流域和澜沧江流域外调水量加上本地少量耗水不应超过径流量的20%。长江流域35.88~44.85亿m3,澜沧江流域总水资源可利用量均为21.78~27.23亿m3。

⑵、内陆流域可利用量

青海湖:青海湖1959—2000年多年平均水面蒸发量40.5×108m3,地表水资源量16.03×108m3,平均入湖的地下水资源量6.03

×108m3,湖面降水量15.61×108m3,多年平均国民经济各部门的耗水量0.77×108m3,多年平均缺水量3.60×108m3。根据青海湖流域用水现状和社会经济发展趋势,在现有耗水量0.7732亿m3的基础上,到人口高峰时估计再增加40%的耗水量(0.31亿m3),即人均耗水量基本保持不变、生产生活总耗水量达到1.08亿m3,是可以满足社会的发展要求的。

⑶、内陆流域可利用量

茶卡-沙珠玉盆地水资源总量2.46×108m3,生态需水量0.79×108m3,可利用量1.69×108m3。

柴达木盆地目前生产生活耗水量7.5×108m3左右。考虑格尔木城市发展和香日德地区农业开发等需要,应允许用水量略有增加,未来水资源可利用量按9.5-11.5×108m3计(比现状增加2-4×108m3),其余作为生态需水量。

河西内陆区青海省部分水资源量很丰富,属于水源保护区,除了当地生产生活消耗很少量的水(近年实际耗水量不足1000万m3)之外,用水的地方不多,因而当地可利用量很小。考虑为将来经济社会发展提供水资源储备,当地可利用量按水资源量的10-15%考虑,为26319~39479万m3。

⑷、水资源可利用量

青海省水资源可利用总量为136.66~167.33×108m3,其中外流流域121.76~149.11×108m3,内陆盆地14.90~18.22×108m3。外流流域地表水可利用量120.03~147.37×108m3,不重复地下水可利用

量1.74×108m3。内陆盆地的水资源可利用量不区分地表水与地下水。

青海省水资源可利用总量为136.66~167.33×108m3,目前只利用了17.09×108m3。由于三江源区水资源开发利用程度很低,因此,各流域的可利用水资源量能够满足草原节水灌溉的水资源要求。

由水文地质资料初步得到:青海省广大牧区均赋存浅层地下水,地下水位一般在20米—50米左右。这就为我们推广实施光伏提水灌溉技术提供了良好的水源保障。

注【1】青海省水资源评价王浩(院士)

6、草场灌溉需求及规划【2】

2010年牧区饲草料灌溉工程建设规模(单位:公顷)

省(区)名称2010年新增饲草料灌溉面积饲草料灌溉面积总规模

饲草料灌溉总面积新建灌溉饲草料地种植结构调整人工改良草场灌溉面积

合计其中:采用新能源

灌溉的面积小计其中灌

溉农田

合计其中:采新能源

灌溉的面积

小计独立

灌溉照明兼

灌溉

小计独立

灌溉

照明兼

灌溉

全国牧区2537333 1082333 324667 259734 64933 720667 298000 733333 146667 123000 14667 3560666 六省合计2258734 988266 296886 237492 59374 563800 24666 706666 141334 127200 14134 3112401 内蒙古495400 340600 101667 81334 20333 154800 66667 —————新疆446667 304133 92800 74240 18560 60200 60000 82333 16467 14820 1647

新疆兵团106667 28333 8333 6666 1667 45667 40000 32667 6533 5880 653

青海380000 120667 36200 28960 7240 75000 33333 184333 36867 33180 3687

西藏374667 55333 16333 13066 3267 49333 —271000 54000 48600 5400

甘肃190000 37667 11200 8960 2240 65333 13333 87000 17400 15660 1740

四川265333 101533 30333 24266 6067 113467 33333 50333 10067 9060 1007

资料来源:水利部呼和浩特牧区水利科学研究所;内蒙古水利厅农牧水利处;内蒙古畜牧厅草原处;新疆牧区草原生态保护水资源保障规划;新疆兵团办公室;

青海省水利厅农牧水利处;青海水利水电科学研究所;四川省水利厅;西藏自治区水利厅;

14

7、牧区饲草料灌溉工程建设采用光伏水泵提水灌溉数量单位:公顷

地区

2010年新增饲草料灌溉面积(公顷)采用

光伏

水泵

灌溉

面积

合计

光伏需求计算

新建灌溉

饲草料地

采用光伏水

泵灌溉面积

种植结构

调整采用

光伏水泵

灌溉面积

人工改良

草场采用

光伏水泵

灌溉面积

每口井平均

灌溉面积

(公顷)

平均需建

井数量

(口)

每口井平

均所需光

伏数

(kW)

光伏总需求

(kW)

全国259734 - 132000 392268 1.5 261512 1 261512

六省区合

237492 - 127200 365068 1.5 243379 1 243379 内蒙古81334 - - 81548 1.5 54366 1 54366

甘肃8960 - 15660 24674 1.5 16449 1 16449

新疆74240 - 14820 89114 1.5 59409 1 59409

新疆兵团6666 - 5880 12546 1.5 8364 1 8364

青海28960 - 33180 62194 1.5 41463 1 41463

西藏13066 - 48600 61666 1.5 41111 1 41111

四川24266 - 9060 33326 1.5 22217 1 22217

资料来源:1,水利部呼和浩特牧区水利科研所; 2,内蒙古自治区水利厅;新疆自治区水利厅;甘肃省水利厅;青海省水利厅;四川省发改委;西藏自治区发改委;

注:(1)统计采用光伏水泵提水灌溉数量时,没有将种植结构调整新增饲草料灌溉面积计算在内,这样更客观;(2)每口井平均可灌溉面积和每口井平均所需光伏数是根据典型调查确定的;(3)四川为其西部:阿坝州、甘孜州、凉山州、攀枝花市

注【2】国家发改委-世界银行-全球环境基金-中国可再生能源发展项目-技术进步研究报告

15

相关主题
相关文档 最新文档