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1、 光伏儲能式一體化充電站 可行性研究報告 目 錄1 前言11.1項目背景11.2項目建設的意義21.3設計依據21.4設計原則31.5設計內容及范圍32 站址選擇42.1 站址概況42.2 站址環境62.3 拆遷及賠償情況62.4 進出場站道路及交通運輸62.5 施工條件62.6站址水文地質及水源條件62.7 站址工程地質72.8 土石方工程82.9 抗震設計82.10 場地處理及建筑基礎型式選擇83 充電站項目設計83.1充電模式選擇83.2充電站規模及容量選擇93.3 充電站項目的實施進度93.3.1 第一階段充電站建設實施進度93.3.2 第二階段光伏電站建設實施進度103.3.3 第三2、階段儲能電站建設實施進度103.4供配電系統103.4.1 負荷統計103.5電能質量113.6總平面布置113.6.1規劃方案一113.6.2 規劃方案二113.7充電系統123.7.1型號說明123.7.2 組成與配置123.7.3技術參數133.7.4防護要求143.7.5 性能指標143.7.6 主要特點153.8 光伏電站組件系統163.8.1 光伏并網系統原理簡介163.8.2 光伏電站布置效果圖173.8.3 光伏系統總設計需求183.8.4 光伏組件183.8.5 逆變器203.9儲能系統213.10土建223.10.1 建筑物223.10.2 給排水223.10.3 采暖通風3、223.11消防223.12防雷接地223.13 照明223.14充電監控及通信系統223.14.1 監控系統結構223.14.2 監控系統配置原則233.14.3 充電監控系統233.14.3 安防監控系統243.14.4消防報警系統243.14.5 GPS校時253.15計量、計費系統253.15.1 計量系統253.15.2 計費系統254 節能降耗與環境保護254.1 節能降耗254.2 環境保護目標及環境保護標準254.3 施工期環境影響分析264.4 運行期環境影響分析264.5 污染防治措施265 交通組織266 充電站項目設計方案選擇與投資估算分析266.1 充電站項目設計方案4、266.1.1充電站設計方案一266.1.2充電站設計方案二276.2 投資估算286.2.1 充電站部分286.2.2 光伏電站部分316.2.3 儲能電站部分336.3 項目方案比較選擇336.3.1 投資金額預算比較336.3.2輸送線路損耗估算比較分析336.3.3基本容量費比較346.4充電站項目設計方案選擇357. 運維成本估算358. 項目的經濟性分析358.1充電服務費358.2光伏并網收益358.3 儲能站收益378.4 充電站總體收益378.5 項目敏感性分析398.6充電服務費收取政策依據398.7 社會效益399 結論及建議409.1結論409.2建議41附圖一：充電站5、硬底化平面圖附圖二：設計方案一充電站總平面布置圖附圖三：設計方案二充電站總平面布置圖附圖四：金榮達科技園充電站電氣布置簡示圖1 前言1.1項目背景2012年10月，國家電網公司發布關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見，實現了光伏并網瓶頸的重大突破。2013年6月，國務院總理李克強主持召開國務院常務會議，提出促進光伏發展的“國六條”，表示了對光伏產業發展的大力支持。2013年8月30日國家發展改革委員會發布關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知，完善了光伏發電價格政策，對分布式光伏發電項目實現按照發電量進行電價補貼，電價補貼標準為每千瓦時0.42元。2015年10月09日國務院辦公廳6、發布國務院辦公廳關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見（國發辦201573號），國家發展改革委和國家能源局等聯合發布電動汽車充電機車設施發展指南（2015-2020年）（發改能源20151454號），提倡依托市場，創新機制。充分發揮市場主導作用，通過推廣政府和社會資本合作（PPP）模式、加大財政扶持力度、建立合理價格機制等方式，引導社會資本參與充電基礎設施體系建設運營。鼓勵企業結合“互聯網+”，創新商業合作與服務模式，創造更多經濟社會效益，實現可持續發展。充電設施經營企業可向用戶收取電費、充電服務費，其中電費按照國家規定電價政策執行。新能源汽車公共充電服務費按照政府指導價管理， 2016年7、起公共充電服務費暫定為不高于1元/每千瓦小時。汽車購置補貼方面，2016年2月4日，深圳市發展改革委、財政委、交通運輸委聯合發布了關于臨時延續新能源乘用車地方財政補貼政策的通知。通知稱，為進一步推動新能源汽車推廣應用，促進深圳市新能源汽車市場繁榮發展，經市政府同意，決定臨時延續執行深圳市新能源汽車推廣應用若干政策措施(深府20152號)中新能源乘用車的購置補貼和使用環節補貼政策，直至深圳市頒布實施新的財政支持政策為止。同時新能源汽車還享有其他政策優惠：1、深圳市對于購買使用新能源電動車給予路橋費、充電費、自用充電設計及安裝費等補貼。2、新能源汽車享有當日在路內停車位免首次（首1小時）臨時停車費8、的優惠。3、在深圳，純電動車型按照續航里程的進行階梯化地方補貼。購買進入新能源車型目錄的純電動車型，續航里程在100km-150km區間內，可以獲得2.5萬元的國家補貼與3.5萬元的深圳地方購車補貼，補貼總額為6萬元；續航里程在150km-250km區間內，可以獲得4.5萬元的國家補貼與5萬元的深圳地方購車補貼，補貼總額為9.5萬元；續航里程超過250km的可以獲得5.5萬元的國家補貼與6萬元的深圳地方購車補貼，補貼總額為11.5萬元。在深圳對于新能源車的補貼力度是全國范圍內最大的，深圳合計推廣的新能源汽車達8萬輛，并力爭到2020年出租車全部實現純電動化，其中的士目前保有量6000臺左右，每9、臺的士每天兩班跑400公里，充電100度。深圳已經開始限制燃油小貨車上牌以推動電動物流車的更新換代，同時許多新能源運營企業受到補貼政策的影響和自身建站資金、速度的制約，對非自主產權的充電設施的依賴也將日益增多，其中典型代表有方舟貨的、地上鐵和新沃運力等。截止目前，金榮達科技園附近沒有大型獨立集中式綜合充電站，金榮達科技園充電站建成后可主要解決該中心區域及周邊片區的通勤車、物流車、出租車的充電需求，為坂田片區區物流、出租車電動化升級提供充電保障。1.2項目建設的意義 深圳市泰為新能科技有限公司是由泰為電力科技有限公司與在新能源行業從事多年的資深人士共同創辦，擁有一支高素質的研發團隊和一支在新能源10、汽車銷售領域、新能源充電設施規劃、設計、建設及運營領域深耕多年的精英團隊組成，秉承“我們為新能源汽車提供優質的綜合服務”的核心理念，對充電場站建設及運營有豐富經驗。金榮達科技園一體化充電站建設項目是本著資源共享、優勢互補、平等互利的原則，以金榮達投資集團位于深圳市龍崗區坂田街道辦雪崗北路2231號金榮達科技園的土地資源為基礎，同時發揮泰為新能在新能源領域的項目建設、運營經驗等優勢，共同探索推進充電站的開發建設、運營，實現政府、社會的多方共贏。雙方從供給側發力，共同提高坂田區域電動汽車充電保障能力，節約寶貴的土地資源，推動深圳新能源產業發展，為打造深圳國際化大都市的城市形象助力。1.3設計依據目11、前，國家住建部、工業和信息化部、能源局以及企業和地方政府均開展了一系列充電領域標準制定的正作。涉及充電站設計、充電接口、通信協議、電能計量、充電設備技術條件、充電站安全等多個方面，具體標準編制進展情況如下：1.電動汽車充電站運營服務規范（SZDB/Z2015149號）2. GB 50966-2014 電動汽車充電站設計規范3南方電網電動汽車充電設施通用設計規范（Q/CSG11516.2-2010）4. 南方電網電動汽車充電站監控系統技術規范（Q/CSG11516.7-2010）5. 南方電網電動汽車充電站自動化運營信息接入標準2012.076 電動汽車傳導充電用連接裝置第3部分：直流充電接口(12、GB 20234.3 2011 -T)7電動汽車非車載傳導式充電機技術條件（NB/T33001-2010）8 電動汽車非車載充電機監控單元與電池管理系統通信協議定書（NB / T 33003-2010） 9 SZDB/Z 29-2010電動汽車充電系統規范（深圳市標準化指導性技術文件）10 供配電系統設計規范（GB50052-95）；11 GB500532013 20kV及以下變電所設計規范12 GB 50054-2011 低壓配電設計規范13電能質量公用電網諧波（GB/T14549）；14電能計量裝置技術管理規程（DL/T 448-2000）15城市電力電纜線路設計技術規定（DL/T 52213、2-2005）16建設單位對本站總體設計的技術要求17其他關于電動汽車、電氣、建筑行業有關規程、規范、規定、導則、通知等文件。1.4設計原則1.以安全、適用、簡易、經濟為原則；2.以模塊化設計為核心、便于不同規模情況下的模塊組合，以達到技術經濟最優化；3.以一體化設備為技術導向，減少設備的占地空間，保證設備的安全穩定工況；4.以自動化監控為主要管理手段，減少運維成本，提高工作效率；5.在充電設備的技術配置上以滿足現狀需求，結合未來發展的技術路線統一考慮，提高設備在運行上的靈活性、兼容性；6.按全壽命周期理念進行設計，嚴格控制工程各階段的造價；7.體現人性化服務理念，突顯企業社會責任和良好形象，14、打造區域竟爭優勢；8.以出租車、物流車及社會通勤車為主要服務對象；1.5設計內容及范圍充電站的主要設計內容包含全站總平面布置、充電機選型及安裝、充電監控系統配置、光伏電站設計、光伏組件安裝并網、通信系統等。1.充電系統：包括充電機、計費系統等；2.光伏發電系統：光伏組件安裝、并網系統等3.監控系統：充電機數據監控及視頻安防監控系統；4.通信部分：站內通信及上傳通道的通信建設；5.土建部分：包括站內場地處理、進站及出站路口、構筑物等，配電設施基礎及圍欄等；6.其它部分：站內防雷接地、照明、給排水、消防、通風、環境保護措施。2 站址選擇2.1 站址概況金榮達科技園位于深圳市龍崗區坂田街道辦雪崗北路15、2231號，占地面積5萬余平米，共有6棟廠房、4棟宿舍樓，配套員工食堂、停車場、休閑活動中心等。金榮達科技園附近有多個大型的物流倉儲中心和冷鏈庫，將是純電動物流車、冷鏈車、出租車和網約車的集中區域。金榮達位置和外景圖如下圖1和圖2所示。圖1 .金榮達位置示意圖圖2.金榮達外景圖擬在1 至 7 號樓屋頂和充電站雨棚頂部建設光伏電站，如圖3所示。整個系統組件約6800平米，首年發電量約為 80.04 萬度，25 年期內年均發電量約 72.32萬度，總發電量約為 1807.93 萬度。整個項目接入到并網柜 380V 低壓側并網，項目采用“自發自用，余電上網”的模式。同時分布式光伏電站所發電量無論是自16、發自用還是余電上網，業主均可享受國家補貼 0.42 元/度，補貼 20 年。圖 3. 光伏組件安裝位置示意圖項目所在地理位置概況如下表1:表1 .金榮達屋頂地理位置概況項目單位數量備注裝機容量KWp680.4緯度（北緯）()22.65經度（東經）()114.15海拔高度m552.2 站址環境站址位于深圳市龍崗區坂田街道辦雪崗北路2231號，站址周邊市政基礎設施完善。經勘查，站址范圍內未見礦產資源，未發現地上和地下歷史文物、古墓，無文化遺址；無軍事基地及相關軍用通信設施、無爆炸或環境污染源影響本站。2.3 拆遷及賠償情況場地為深圳金榮達投資集團所有，站內無需新建建筑，有房屋建筑需拆遷，無綠化帶樹17、木遷移，房屋為業主自建，無拆遷補償情況。2.4 進出場站道路及交通運輸本站位于金榮達科技園區內，車輛進出方便，沿途道路狀況良好，道路平坦，沿途不需采取加固和更改現有道路措施。2.5 施工條件1施工場地：站址位于金榮達科技園區內，交通便利。2施工水源：施工用水可接自金榮達科技園區內自來水管網，引接長度約50m。3施工電源：由金榮達科技園區內自有變壓器供電系統供電。2.6站址水文地質及水源條件1、水文氣象深圳地處亞熱帶地區，屬南亞熱帶季風氣候，由于受海陸分布和地形等因素的影響，氣候具有冬暖而時有陣寒，夏長而不酷熱的特點。雨量充沛，但季節分配不均、干濕季節明顯。春秋季是季風轉換季節，夏秋季有臺風。根18、據深圳氣象站資料，多年平均氣溫為22.0，1月最冷，月平均最低氣溫為11.4；7月最熱，月平均最高氣溫為29.5；極端最低氣溫0.2，極端最高氣溫38.7。年平均無霜期355天，霜凍機率很小。本區的降水主要是鋒面雨，其次是臺風雨。全區平均最大暴雨量為282mm/d，最大值達385.8mm/d，歷年平均降水量1800mm2200mm。降水主要集中在夏季（占45%47%）和秋季（占34%36%），其次是春季（占12%16%），冬季為旱季（占4%左右）。全年主要風向為E和NE，多年平均風速2.6m/s3.6m/s。由于本區位置瀕海，臺風的影響較顯著。1952年1978年，臺風共121次，平均每年4.19、5次，78%集中在79月。最多年份有7次（1958年），最少年份只有1次（1976年）。臺風大風的最大風速（2分鐘的平均風速）和極大風速（瞬時風速）的方向都以NEE和NE為主，占42%48%。最大風速主要是1120m/s,占80%，極大風速主要是1029m/s，占82%。通過查詢 NASA 的太陽能資源數據，可知項目所在地水平面年均日照有效時長最少可達 3.91 小時，最佳傾角日照時數為 4.16 小時。綜合本項目的安裝位置及裝機容量的考慮，屋頂組件安裝角度為20，日照時間以 4.16 小時為有效小時數，車棚組件安裝角度為 3，日照時間以 3.91 小時為有效小時數。綜合整個項目，日照時間以 20、4.09 小時為有效小時數。表2. NASA 太陽能資源數據表2、水源條件根據本工程站址所在區域的水文氣象資料、地形地貌條件以及現場調查，擬建場地未發生過內澇災害。2.7 站址工程地質本工程場地為現有使用場地，土壤承載力足夠承擔施工機械和場站自重。2.8 土石方工程現有場地地勢平坦、設計標高滿足要求、無需大面積開挖與回填，僅為場地平整硬化、電纜套管、充電樁基礎、雨棚基礎施工。充電站區域需要平整、硬化達到充電場站相關驗收標準，經過現場考察需要平整硬化面積約為2000平米左右。該硬化工程施工標準按照停車場場地標準為：石屑墊層厚8cm，混泥土層20cm，硬度為300#，為防止暴雨、臺風天氣充電站被水21、淹，還需要在做硬化的同時建設排水溝，由于場站建設有大排水井且場站地勢較高，只需建設3-4條明溝即可解決排水問題，排水溝規格為：寬0.3米，深0.5米。其排水及硬化工程草圖見附圖一。2.9 抗震設計根據建筑抗震設計規范（GB50011-2010）的有關規定，擬建場地位于抗震設防烈度6度區，設計基本地震加速度值為0.05g，設計地震分組為第一組，設計特征周期0.35s，場地土類型為中軟土，場地類別為II類。場地內未見有可液化土層分布，本場地屬對可進行工程建設的一般地段。建筑物抗震設防類別為丙類，按地震烈度6度設防。2.10 場地處理及建筑基礎型式選擇 場站內現狀少量沙土地面、大部分為不平整混泥土地22、面，需進行場地平整及水泥硬化。本工程休息室洗手間等均采用集裝箱簡易裝置，故無需設計建筑基礎。3 充電站項目設計3.1充電模式選擇 根據深圳市目前電動汽車的保有量及行業使用情況統計，電動汽車的使用主體主要有出租車、私家車、公務車、公交車。根據其不同的使用特點，對各類車輛電能補給型式考慮如下：表3：各類電動汽車充電補給的型式車輛種類公共充電站住宅分散充電單位分散充電出租車私家車物流車通勤車 根據深圳市政府對新能源電動汽車引進種類有比亞迪純電動E6、插電式混合動力秦（唐）、純電動大巴K9、南京金龍純電動大巴、沃特瑪3T箱式物流車、陸地方舟微型面包車。 本工程的充電模式選擇應以服務出租車、物流車、通勤23、車充電設施建設方針為核心思想，因地制宜、以滿足現狀充電服務為首要條件，本期采用直流充電的模式。3.2充電站規模及容量選擇充電站規模選擇主要根據用地面積、現有變壓器余量、充電模式及區域車輛的飽有量綜合考慮。經過對該場地實地考察，結合園區目前用電情況，計劃使用現有變壓器容量余量約為1000KVA為充電站提供電力，園區變壓器房距離充電站位置直線距離約為200米，工程距離約為250米滿足線路輸送距離要求。充電站其他施工內容包括60KW直流充電樁10套，120KW雙槍直流充電樁2套，120KW單槍充電樁2套。3.3 充電站項目的實施進度3.3.1 第一階段充電站建設實施進度經咨詢專家充電站的設計、建設周24、期約為4個月，鑒于該項目的緊迫性和特殊性，根據建議以“倒排工期” 的節點方式緊密安排各階段的工作計劃，建設進度安排如下：（1）2017年08月10日前完成場地合作協議及報建資料準備；（2）2017年08月15日前完成充電站工藝設計以及各設備的技術條件；（3）2017年08月20日前完成土建設計任務；（4）2017年08月30日完成土建施工；（5）2017年09月15日完成充電站的設備安裝工作；（6）2017年09月25日完成配套設備的采購安裝。（7）2017年09月30日完成充電站所有施工開放運營。3.3.2 第二階段光伏電站建設實施進度鑒于光伏電站的安裝施工時間長，對充電站投入運營沒有影響，25、所以在項目第二階段實施，具體建設進度安排如下：（1）2017年08月10日前完成場地合作協議及報建資料準備；（2）2017年08月20日前完成光伏電站工藝設計以及各設備的技術條件；（3）2017年08月30日前完成光伏報建及并網申請；（4）2017年11月30日完成光伏組件配套設備的采購安裝；（5）2017年12月10日完成光伏組件安裝及并網工作充電站的設備安裝工作；（6）2017年12月20日完成光伏電站的并網驗收工作。 （8）2017年12月25日完成光伏電站開始并網發電投入運營。3.3.3 第三階段儲能電站建設實施進度8.5 項目敏感性分析本項目的收益來源為充電服務費，因此本報告對充電服26、務費采取0.1元/ kwh的變化幅度，來測定財務內部收益率的變化，項目的敏感性分析如表7所示。表26.項目的敏感性分析表序號充電服務費（元/ kwh）投資回收期（年）10.453年10個月20.62年10個月30.72年6個月40.82年1個月8.6充電服務費收取政策依據充電站的收益來源為充電服務費，電動汽車充電服務費按充電電度收取，目前全國已有27個省市對電動汽車充電服務費的上限進行了規定。表27.廣東及主要城市電動汽車充電服務費上限序號城市充電服務費上限（元）序號城市充電服務費上限（元）1北京0.85珠海12上海1.66惠州0.753廣州0.87佛山0.74深圳18.7 社會效益電動汽車充27、電設施是保障電動汽車正常使用的能源基礎服務設施，其建設數量的多少、布局的廣泛程度會對電動汽車的應用范圍產生重要影響，也是電動汽車能否實現大規模產業化及商業化應用的關鍵。新能源汽車尚處于產業化初期，需要加大政策支持力度，積極開展推廣試點示范，完善的充電設施是發展新能源汽車產業的重要保障。1.節能減排電力和能源的供需矛盾已成為制約我國國民經濟穩定、可持續發展的瓶頸。我國能源形式以煤炭為主，煤炭大量的主導消耗對環境影響很大，對于氣候變化，我國面臨的壓力非常大。充電站的建成有利于促進清潔能源的開發利用，優化電源結構，減少溫室氣體排放，有利于推動電動汽車等產業發展，增加終端電能消費，實現減排效益。從能源28、利用效率方面來講，燃油為交通工具提供動力的能源轉換效率在15%-20%之間，很難再大幅度提升。電動汽車的能源利用效率在32%-47%，較燃油汽車提高1-2倍以上。按照2020 年我國各類電源發電量及發電技術水平測算，每發1kWh 的電會產生0.60 公斤二氧化碳。根據電動汽車廠家提供的數據，考慮到充電過程中的損耗，電動汽車行駛100 公里，大約需要耗電20kWh，則造成12 公斤的二氧化碳排放。而普通汽車行駛100 公里，需要耗油8 升，而燃燒8 升汽油產生大約19 公斤二氧化碳。因此，與普通汽車相比，電動汽車行駛每公里可實現減排二氧化碳0.07 公斤。2.充電站拉動相關行業電動汽車普及，充電29、站將會是這條產業鏈中的重要一環。與傳統汽車的加油站被石油巨頭壟斷相比，充電站給更多的企業提供了涉足機會。電動汽車充電站的潛在機會開始受到重視。電動車充電站作為電動車的基礎設施，這將拉動設備市場的投資。9 結論及建議9.1結論金榮達科技園充電站建設完成之后將是深圳充電站建設運營行業的標桿，實現光伏、儲能等眾多新能源領域的結合，主要有以下特點：1）. 將工業園區變壓器剩余容量充分利用，減少園區每月為多余的變壓器承擔的費用，同時結合了園區用電的特點達到削峰填谷的作用，為園區創造更大的收益。2）. 該充電站有60KW和120KW單雙槍等各種型號的的充電樁，幾乎可滿足市面所有物流車、公交車、出租車、通勤30、車，私家車和網約車的快充需求，有產品技術、功能多元化的明顯優勢。3）. 充電模塊采用有源功率因數補償技術，額定功率因數值達 0.99。l 采用全面軟開關技術，額定效率高達 96。4）. 具有輸出過壓硬件保護和輸出過壓軟件雙重保護，高可靠性，MTBF30 萬小時5）. 具備雙槍均充，輪充，自動充等多種雙槍功率分配模式選擇，方便客戶業務模式選擇。滿足國網 GBT18487.1-2015，GBT20234.1/2/3-2015, GBT27930-2015 標準。6）. 無線和有線網絡的接入功能，以及 RS232 的接口，方便實現后臺運營及運維系統的接入。 7）. 金榮達科技園地理位置優勢明顯，周邊充電站少，隨著純電動車市場占有率的增大，將會達到供不應求的狀態。綜上所述，該充電站總投資為761.5583萬元，預期使用8年共收益為2045.376萬元，光伏電站可使用25年發電電費收益2310.88萬元。整個充電站成本回收期為36個月，即3年，充電站部分投資回報率為526%，光伏電站部分不含充電服務費的投資回報率為499%，預期收益可觀。9.2建議 （1）鑒于本項目技術要求高的特點，建議土建設計單位與設備供應商互提設計條件，盡早在設計階段解決設備與土建接口問題。（2）建議項目實施單位，盡快提出專項資金申請，并落實資金到位的時間，以便確保項目推進不受影響。19