新能源有限公司太阳能光伏组件20MW项目可行性报告.doc

新能源有限公司 建设 20MW/年光伏组件项目 可行性研究报告可行性研究报告 目目 录录 1.总论.1 2.企业情况.2 3.市场分析与预测.3 4.拟建规模.4 5.厂址和自然条件.5 6.物料供应及生产协作.31 7.工程设计方案.32 8.环境保护.68 9.职业安全卫生.70 10.消防.75 11.项目进度安排和实施管理.79 12.工程建设招标.82 13.总投资及资金来源.82 14.经济效益和社会效益分析.90 15.风险分析.99 16.可研报告的主要结论.102 1.总论 1.1.项目名称及建设单位 项目名称:建设 20MWp/年光伏组件及项目 建设单位:潍坊新能源有限公司 企业法人代表:韩素祥 注册地址:山东省潍坊市桐荫街 XXX 号 1.2.可研报告编制依据 1)山东省经济和信息化委员会鲁经信备案【2011】36 号山东省企业投资项目备案通知书 2)国家十二五规划节能减排政策 3)山东省人民政府关于加快发展新能源产业的若干意见 4)山东天同宏基控股集团公司发展战略与规划(2011-2015)及山东天同宏基控股集团公司 2011 年度综合计划.5)潍坊新能源有限公司二五发展规划及 2011 年年度生产经营计划。1.3.项目建设背景及投资必要性 1.3.1.项目建设背景（1）目前国内外的能源形势 我国是世界上最大的能源消费国之一,同时也是世界能源生产的大国。随着国民经济的快速增长,2009 年能源消费总量增至 31 亿吨标准煤(tce),比 2008 年增长了 8.7%。2009 年各种一次能源比例为:煤炭占 69.7%、石油占 20.3%、天然气占 3.0%、水电占 6.0%、核电占0.8%。2009 年,中国的原油进口达到 1.89 亿吨,大约是中国原油总需求的 50%。预测到 2020 年,中国一次能源需求量为 35 亿吨标准煤,煤炭供应量为 29 亿吨,石油为 6.1 亿吨;然而,到 2020 年我国煤炭生产的最大可能约为 22 亿吨左右,石油的最高产量也只有 2.0 亿吨,供需缺口分别为 7 亿吨和 4.1 亿吨。显然,要满足未来社会经济发展对于能源的需求,完全依靠煤炭、石油等常规能源是不现实的。图一 我国各种一次性能源储采比与世界比较表 我国能源供应状况为煤炭消耗比重过大,环境压力沉重。能源技术落后,系统效率低,产品能耗高,资源浪费大。我国能源供应面临严峻挑战:一是能源决策国际环境复杂化,对国外石油资源依存度快速加大,二是化石能源可持续供应能力遭遇严重挑战。长远来看,能源资源及其供应能力将对我国能源系统的可持续性构成严重威胁。显然,从能源资源、环境保护的角度,如此高的能源需量,如果继续维持目前的能源构架是绝对不可行的。因此,在大力提高能效的同时,积极开发和利用可再生能源,特别是资源量最大,分布最普遍的太阳能将是我国的必由之路。当前人类社会面临的一大难题就是能源紧缺,日本预测化石燃料峰值在 2020 年至 2030 年;Shell 公司预测化石燃料峰值在 2020 年至 2030 年;石油开采协会预测油气开采峰值在 2012 年;BP 预测油气开采峰值在 2010 年,30-40 年耗尽;华盛顿世界资源研究所预测油气峰值在 2019 年。综合上述预测,本世纪人类能源结构将发生根本性变革。化石燃料开采峰值距今只有十几到二十几年,形势非常严峻,如何解决能源紧缺的问题已成为全球性的热门话题。太阳能作为一种可永续利用的清洁能源,有着巨大的开发应用潜力,人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能,人类利用太阳能的历史是可以追溯到人类起源时期,太阳能是人类赖以生存和发展的最基础的能源形式。从现代科技的发展来看,太阳能开发利用技术的进步可能决定着人类未来的生活方式。随着一次性能源面临枯竭和社会发展对能源需求的增加,加剧了全球能源紧张。人类社会的可持续发展,急需取之不尽的新能源。另外,环境恶化的压力和减排 CO2 的需要,促进了可再生能源的利用。利用太阳光的照射,将光变成电的光伏技术是最直接和最有效的途径和方法,在今后几十年至一百年,传统的火力发电(煤、油、天燃气)将越来越少,核能将停止使用,水力发电不再增加,而太阳能发电必将成为供能的主流。(2)世界可再生能源及太阳能光伏产业发展现状 可再生能源(又称新能源)利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,太阳能、风能、生物质能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源署(IEA)对 20002030 年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA 的研究认为,在未来 30 年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近 6%在 20002030 年间其总发电量将增加 5 倍,到 2030 年,它将提供世界总电力的 4.4%。目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据 IEA 的预测研究,随着各国政府对发展可再生能源的政策鼓励和科学技术的不断创新,未来 30 年可再生能源发电的成本将大幅度下降,并逐步替代传统能源发电。我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了可再生能源和可再生能源产业发展的“十一五”规划,人大制定颁布了中华人民共和国可再生能源法,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在太阳能利用、风力发电以及海洋能潮汐发电等领域已经取得了很大的进展。可再生能源(又称新能源)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而太阳能和风能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。太阳能光伏发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的 5%-8%,最近 10 年太阳能光伏产业的年平均增长率达到33%,最近 5 年的年平均增长率达到 43%,2009 年世界太阳能电池产量达到 10GW,累计发货量达到 17GW。而中国 2009 年太阳能电池的产量达到了2800MWp,位居世界第一大光伏电池生产国,同时也是世界第一光伏组件生产国。世界光伏产业和市场的另一个突出特点是:光伏发电在能源中的替代功能越来越大,主要表现在并网发电的应用比例增加非常快,并成为太阳能发电的主导。并网发电在光伏市场中的主导地位在人类能源变革中具有重要意义,它标志着光伏发电由边远地区离网和特殊应用向电网电源发展、由补充能源向替代能源转变、人类社会开始建设可持续发展的能源体系。(3)世界光伏技术发展趋势技术进步是降低成本、促进发展的根本原因。几十年来人们围绕着降低成本的各项研究开发工作取得了辉煌的成就,表现在电池效率的不断提高,硅片厚度的持续降低和产业化技术不断改进以及跟踪装置的精密化和智能化等方面,对降低光伏产业制造成本起到了决定性的作用。1)电池效率的不断提高 现阶段各种光伏电池及新材料的应用层出不穷,但晶体硅太阳能电池仍将以成熟的技术和广阔的市场前景,在未来 20 年内占据主导地位。单晶硅电池的实验室最高效率已经从 50 年代的 6%提高到目前的 24.7%,多晶硅电池的实验室最高效率也达到了 20.3%。商品化电池的效率也不断提升。目前单晶硅电池的效率已达到 16%21%,多晶硅电池已达到15%18%;与此同时,光伏产业材料技术和光伏系统优化技术与时俱进,共同促使光伏发电成本不断降低和光伏市场及产业的持续扩大发展。2)商业化电池厚度持续降低 降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶体硅太阳电池成本的有效技术措施,是光伏技术进步的重要方面。30 多年来,太阳电池硅片厚度从 20 世纪 70 年代的 45020m 降低到目前的 180280m,降低了一半以上,硅材料用量大大减少,对太阳电池成本降低起到了重要作用,是技术进步促进降低成本的重要范例之一。预计 2010 年硅片厚度将降至 150200m,2020 年将降低到 80100m,届时成本将相应大幅降低。(4)国内太阳能光伏市场发展现状 我国于1958 年开始研究光伏电池,1971 年首次成功应用于我国发射的东方红二号卫星上,1973 年开始将其用于地面系统。2002 年,国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”,通过光伏和小型风力发电解决西部七省区(西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙古、陕西和宁夏)700 多个无电乡的用电问题,光伏用量达到 15.5MWp。该项目大大刺激了国内光伏工业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速达到 100MWp(2002 年当年产量20MWp)。截止到 2003 年底,中国太阳能电池的累计装机已经达到55MWp。2003-2005 年,由于欧洲光伏市场的拉动中国的光伏生产能力迅速增长,截止到 2009 年底,中国太阳电池的生产能力已经达到2800 MWp,绝大部分太阳能电池组件出口欧洲,2006 年国内安装量只有 10 MWp,2007 年为 20 MWp,2008 年的安装量约为 40MWp,2009 年达到 100MWp。下表给出中国光伏发电市场的发展进程。表一中国光伏发电各年装机及累计装机一览表：年 份 1995 2000 2002 2004 2005 2006 2007 2008 2009 年装机/kWp 1550 3300 20300 10000 200 10000 20000 40000 100000 累计装机/kWp 6630 19000 4200 6200 70000 80000 100000 140000 240000(5)国内太阳能光伏市场前景 中国的光伏发电市场 2009 年以前主要用于边远地区农村电气化、通信和工业应用以及太阳能光伏商品,包括太阳能路灯、草坪灯、太阳能交通信号灯以及太阳能景观照明等。由于成本很高,并网光伏发电一直处于示范阶段。截止到 2008 各类光伏发电市场份额分布见下表：表二 2008 中国各类光伏发电市场份额一览表:市场分类 累计装机(MWp)市场份额(%)农村电气化 57.82 41.3 通信和工业 47.32 33.8 太阳能光伏产品 28 20.0 建筑并网发电 6.72 4.8 大型荒漠并网发电 0.52 0.3 合 计 140 100 所有这些应用领域中,大约有53.8%属于商业化的市场(通信工业和太阳能光伏产品),而另外的46.2%则属于需要政府和政策支持的市场,包括农村电气化和并网光伏发电。2009 年中国政府陆续推出“太阳能屋顶计划”和“金太阳工程”,对国内的太阳能电站、光电建筑投资者进行补贴。未来 2 至 3 年,受“金太阳”和“太阳能屋顶计划”补贴的大规模并网发电光伏项目将达 2.5GW 至 3GW。根据可再生能源中长期发展规划,2010 年,中国可再生能源消费量要达到能源消费总量的 10%左右,2020 年这一比例将达到15%。根据这个比例中国可再生能源协会得出研究结论,未来 10 年国内将有一个高达 1 万亿美元的可再生能源市场。2009 年 10 月 17 日,中国国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰透露,“中国对到 2020 年的太阳能发电规划目标将有重大调整,较之以前的规划目标有 10 余倍的增长。”这就意味着太阳能发电量将达到 2000 万至 3000 万千瓦。1.3.2.投资的必要性(1)合理开发利用光能资源,符合能源产业发展方向 2005 年 2 月 28 日中国人大通过的可再生能源法(自 2006 年 1 月 1 日开始实施)要求中国的发电企业必须用可再生能源(主要是太阳能和风能)。生产一定比例的电力。在党的十四届五中全会上通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和 2010 年远景目标的建议要求“积极发展可再生能源,改善能源结构”。在国家发改委2007 年 4 月所作的能源发展“十一五”规划中再次强调了未来五年在可再生能源领域要重点建设实现产业化发展。国家计委、国家科委、国家经贸委制定的1996-2010 年新能源和可再生能源发展纲要 则进一步明确,要按照社会主义市场经济的要求,加快新能源和可再生能源的发展和产业建设步伐。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的自然能源,而我国拥有非常丰富的太阳能资源亟待开发,青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地是太阳能丰富的地区，华北地区是太阳能较丰富地区。太阳能资源丰富,对环境无任何污染,是满足可持续发展需求的理想能源之一。在广阔的乡镇、边远地区广泛利用,可以说是一种永续利用、对环境影响极小的能源,不论是现在或是未来,如果开发利用太阳能资源,完全可以减少对化石能源的依赖以致达到替代部分化石燃料的目标,这对全国经济发展、改善环境和满足人民生活用电要求,将会起到越来越重要的作用。(2)国民经济可持续发展的需要 要实现经济的可持续发展,必须改变以往依赖农业资源开发利用的单一经济结构,需对资源进行重新配置。要充分利用风力、水力、太阳能等潜在优势,加快产业结构调整,逐步提高科技含量,增进经济效益。为贯彻落实 可再生能源法，落实国务院节能减排战略部署，加快太阳能光电技术在城乡建筑领域的应用，财政部制定了太阳能光电建筑应用财政补助资金暂行管理办法，为经济和社会发展创造了非常难得的机遇和条件。充分利用该地区清洁、丰富的太阳能资源,把太阳能资源的开发建设作为今后经济发展的产业之一,将为节能减排、改善生态环境作出努力。(3)中长期发展的需要 近几年由于太阳能光伏产业的快速发展造成太阳能电池奇缺,短短几年价格上涨几倍,光伏组件和太阳能跟踪器也供不应求。这一现象极大地制约了太阳能光伏产业的发展。而在此之前,太阳能电池技术被少数发达国家垄断,我国要发展太阳能光伏产业必须攻克这一技术瓶颈。可喜的是,随着近年来国内各个企业和设备制造商在消化吸收国外技术的同时,自主创新,已经拥有了全国产化的生产单晶太阳能电池的生产线和在全世界都很有影响力的太阳能企业。而公司也瞄准此项产业,积极投身于此,这将为太阳能光伏产业在全国的发展产生有力的推动作用。1.4.可研主要范围及主要内容 1.4.1.可行性研究范围 本报告主要研究该项目的建设规模、建设条件,分析产品市场前景,研究设计方案主要工艺设备的选取和工艺流程的确定、总图运输、土建及公用配套设施等总体方案,生产过程中的对环境保护、劳动安全卫生、节能、消防等措施,并按我国现行财会制度对项目建设投资估算和财务分析评价与风险分析,并提出项目建设的建议,为项目决策提供依据。1.4.2.建设内容 潍坊新能源有限公司建设 20MWp/年光伏组件项目的要求,本项目拟在山东省潍坊市新征土地约 50 亩,新建光伏组件生产厂房以及辅助用房等,以满足光伏组件产品的生产、组装、装配、检验、包装以及成品存放的需要。并为今后企业发展留有一定的余地。设计范围:(1)厂区总平面设计(2)光伏组件生产厂房工艺平面布置、厂房土建及公用设计(3)辅助用房土建及公用设计;(4)厂区工程、门房及通讯设施改造设计;完成太阳能光伏组件生产设备及辅助设备选型。1.5.总投资及资金来源 本项目总投资*万元,其中建设项目投资*万元,铺底流动资金*万元。项目总投资*万元,申请银行贷款*万元,约占 57%,企业自筹 49360 万元。光伏组件子项目总投资*万元,其中建设项目投资*万元,铺底流动资金*万元。建设项目投资*万元,申请银行贷款*万元,企业自筹*万元。铺底流动资金*万元全部由企业自筹。1.6.项目主要数据及技术经济指标 主要数据见表 1-1 主要数据和技术经济指标表 表 1-1 主要数据和技术经济指标表 序号序号 项项 目目 名名 称称 单单 位位 数据和指标数据和指标 备备 注注 一、主要数据一、主要数据 1 1 光伏组件光伏组件 20MW20MW 年产能年产能 万块万块 10.810.8 2 2 光伏组件年销售收入光伏组件年销售收入 万元万元 3 3 光伏组件主要生产设备光伏组件主要生产设备 台台(套套)272272 4 4 建筑面积建筑面积 m2m2 2000020000 5 项目总投资项目总投资 万元万元 6 6 建筑工程投资建筑工程投资 万元万元 7 7 设备购置及安装设备购置及安装 万元万元 8 8 其他费用其他费用 万元万元 9 9 预备费预备费 万元万元 1010 建设期利息建设期利息 万元万元 1111 铺底流动资金铺底流动资金 万元万元 12 生产期年平生产期年平均利润总额均利润总额 万元万元 13 销售税金及附加销售税金及附加 万元万元 序号序号 项项 目目 名名 称称 单单 位位 数据和指标数据和指标 备备 注注 二、二、太阳能太阳能光伏组件技术经济指标光伏组件技术经济指标 1 投资利润率投资利润率 18.3%2 投资利税率投资利税率 26.8%3 内部收益率内部收益率(所得税前所得税前)23.9%4 内部收益率内部收益率(所得税后所得税后)19.3%5 财务净现值财务净现值(所得税前所得税前)万元万元 6 财务净现值财务净现值(所得税后所得税后)万元万元 7 投资回收期投资回收期(所得税前所得税前)年年 6.6 8 投资回收期投资回收期(所得税后所得税后)年年 7.5 1.7.可行性研究的主要结论 潍坊新能源有限公司建设 20MWp/年太阳能光伏组件项目,在山东省潍坊市新征土地约 50 亩,新建太阳能光伏组件生产厂房及辅助用房,新增太阳能光伏组件组装工艺设备和检验设备仪器,使太阳能产品生产工艺上水平、产品质量上等级,形成年产太阳能光伏组件20MWp 的/生产能力,提高该公司的经济效益和社会效益。本项目在设计中做到厂区总体布置、工艺流程合理、人流物流顺畅,厂区道路符合消防要求,“三废”治理措施齐全,产品销售市场前景好,可满足国内外市场对中压开关设备产品的需求。本项目建设符合国家产业发展政策,该公司通过本项目的建设将以高质量的产品,不断扩展国内外市场,促进企业经济效益和社会效益的提高,为我国太阳能源发电技术的发展做出贡献。从经济效益分析看,项目“三率一期”指标均优于行业基准值。可见,本项目各项财务评价指标合理,企业经济效益良好,项目是可行的。3.市场分析 太阳能光伏行业是一个高速发展的行业,更是未来最具发展潜力的新兴产业。全球金融危机以来,美日欧等发达国家都把大力发展太阳能光伏技术做为振兴经济,迎接新一轮产业技术革命的战略性产业。中国在重新制定的 2010 年2020 年新能源规划中也把太阳能光伏产业的发展目标较之原先确定的目标提高了十多倍.随着光伏技术日趋成熟和生产成本进一步降低及传统化石能源日益减少,太阳能以其清洁环保的特点以及取之不尽、用之不竭的诱人前景必将有更快更大的发展。到 2009 年,中国已成为全球最大的太阳能电池生产国。但是,却不是应用大国。国内生产的太阳能电池和组件绝大部分出口欧洲国家,而且形成了技术、原料、市场三头在外的局面。经过多年的努力,这种不正常的局面正在改变。到目前,国内已建成以及即将建成的太阳能电池项目陆续达产,但太阳能电池紧缺的局面依然将持续一段时间。2009 年国家又先后出台了屋顶光伏计划和金太阳计划,在国家利好政策的推动下,国内太阳能光伏技术大规模应用也出现了良好的势头,一个掌握和应用太阳能巨大能量的时代正在逐步走进我们的生活。因此,回顾太阳能光伏产业的发展历程,认清国内外市场现状和发展趋势,对于把握市场机遇无疑是有重要意义的。3.1.国际市场 进入 20 世纪 90 年代,以欧盟为代表的地区集团,大力开发利用可再生能源取得了积极的效果。连续 10 年可再生能源发电的年增长速度都在 15%以上。近年来,以德国、西班牙为代表的一些国家通过立法等方式,进一步加快了可再生能源的发展速度,这些国家1999 年以来可再生能源平均年增长速度均在 30%以上。目前,太阳能电池的主要市场需求来源于欧洲市场的光伏并网发电。在欧盟、北美等发达国家,在政府的立法推动下,太阳能产业呈现出蓬勃发展的趋势,屋顶发电和并网发电已非常普遍,国际市场需求强劲。到 2010 年发达国家光伏发电计划需求量,日本为 5GW,欧盟为 3GW,美国为 4.7GW。由此可见,国际上太阳能电池需求量很大,而他们的产能还远远不够。这就为公司的太阳能电池产业的发展提供了机会,生产出的产品在今后的国际市场仍有较大的发展空间。3.2.国内市场 太阳能发电技术在中国处于早期应用阶段,在政府的支持下,尤其是在政府为解决农村无电问题制定计划的推动下,20 世纪90 年代以来光伏技术应用得到了较快发展。随着偏远农村、牧区对电力需求的不断增加和政府支持力度的加大,太阳能发电技术将得到较快发展。我国 2002 年在西部地区实施了“光明工程”计划,在随后的几年里,太阳能电池的增长速度超过了 30%,预计在今后的 10 年里以单晶硅和多晶硅太阳能电池为主的晶体硅太阳能电池还将得到飞速发展。随着国家屋顶光伏计划和金太阳计划的实施,开启了国内大规模应用的序幕。国内多家发电集团,许多国内外有实力的光伏公司,纷纷到西部地区,攻城略地,建站布点,抢占新一轮新能源发展的制高点。另一方面,我国的环境形势十分严峻,我国目前的 SO2 和 CO2 排放都为世界第一,这给我国节能减排、改善能源结构以及能源可持续发展带来了巨大压力。随着一次性化石能源日渐枯竭和太阳能发电成本逐步降低,太阳能的应用将会越来越普遍,国内市场前景也是一片光明。3.4.技术进步是克服危机、赢得市场的保障 太阳能光伏行业在其发展历程中,曾经创造过辉煌,产生了一个又一个财富神化。金融危机以来,同绝大多数以出口为主导的企业一样,太阳能相关生产企业的经营状况也受到了很大的冲击。但是经过一年后,人们却看到了另一种景象。除少数企业在硅片价格高涨时大量购进硅片造成积压,使企业出现经营困难以外,绝大多数企业仍然正常生产。而同期在产品技术含量不高,附加值低的生产企业却出现了严重的停产甚至关门的现象。由此可见只要项目具有较高的技术含量,就能够产生良好的经济效益;进入的门槛高,抵御危机的能力也强。危机往往孕育着新一轮发展的机遇,当经济出现回暖 之时,就是太阳能电池和组件行业振兴之日。经过了金融危机洗礼的光伏行业一定会在未来的发展中创造新的辉煌。4.拟建规模 4.1.产品方案 4.1.2.光伏组件子项目 多晶硅电池组件 12V/2040W,12V/4560W,12V/7590W 单晶硅电池组件 24 V/100140W,24 V/150180W,特殊规格的组件 4.2.生产纲领 随着一次性能源面临枯竭和社会发展对能源需求的增加,加剧了全球能源紧张。人类社会的可持续发展,急需取之不尽的新能源。另外,环境恶化的压力和减排 CO2 的需要,促进了可再生能源的利用。宁夏银星能源股份有限公司、宁夏银星能源光伏发电设备制造有限公司根据自己产品生产的实际情况和今后发展目标,通过本项目的实施,形成太阳能电池片 200MW、太阳能组件 20MW、太阳能跟踪器 20MW 的产品生产、试验能力。本项目产品生产纲领详见表 4-1 生产纲领表。表 4-1 生产纲领表 序号 产品名称及型号规格 单位 年产量 合计(万元)备注 1 太阳能电池片 200MW 万片 5600 83761 不含税 2 太阳能组件 20MW 万块 194.44 359792 含税 3 太阳能跟踪器 MW 300 64100 不含税 合 计 507861 5.厂址和自然条件 5.1.厂址 5.1.1.区域优势 本项目拟建于山东省潍坊市。山东省潍坊市位于山东半岛中部东邻青岛、烟台市，西接淄博、东营市，南连临沂、日照市，北濒渤海莱州湾。市域地势南高北低，南部是山区丘陵，中部为平原，北部是沿海滩涂，海岸线长 113 公里。图图 1 1 我国太阳能资源分布我国太阳能资源分布 我国将上图中日照辐射强度超过 9250MJ/m2 的西藏西部地区以外的地区分为五类。一类地区 全年日照时数为 32003300 小时，年辐射量在 720项目所在地项目所在地 9250MJ/m2。相当于 225285kg 标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。二类地区 全年日照时数为 30003200 小时，辐射量在 5850720MJ/m2，相当于 200225kg 标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。此区为我国太阳能资源较丰富区。三类地区 全年日照时数为 22003000 小时，辐射量在 2005850 MJ/m2，相当于 170200kg 标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东、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、广东南部、福建南部、江苏中北部和安徽北部等地。四类地区 全年日照时数为 14002200 小时，辐射量在 4150200 MJ/m2。相当于 140170kg 标准煤燃烧所发出的热量。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。五类地区 全年日照时数约 10001400 小时，辐射量在 33504190MJ/m2。相当于 115140kg 标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。一、二、三类地区，年日照时数不小于 2200h，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的 23 以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。6.物料供应及生产协作 依据本项目建设生产纲领要求,产品所需的原材料、标准件都采用市场上的产品,供应量充足。元器件根据产品订货要求,可以定点采购,也可以市场采购。产品生产所需的原材料和外购外协件尽量在当地采购,当地如确实无法采购协作的,可在其他地区和国家协作、采购。本项目所需主要原材料、配件和外协件详见表 6-1 主要原材料、配件及外协件表。表 6-1 主要原材料、配件及外协件表 序号 原材料、配件及外协件名称 单位 年用量 备注 1 太阳能电池 万片 20000 2 钢化玻璃 万块 270 3 乙烯醋酸乙烯酯(EVA)万块 270 4 聚氨酯(PU)万块 270 5 塑料 若干 6 黏合剂 若干 7.工程设计方案 7.1.设计原则(1)新厂区总图设计满足各公司产品制造工艺特点及物料流程,做到布局合理,物流顺畅。(2)本项目主要完成建设 20MWp/年光伏组件项目的厂区总平面布置,根据该公司的实际情况,建成后形成年产光伏组件 20MWp生产能力,并为该公司的发展预留一定的生产能力。(3)根据本项目建设生产纲领要求,新建厂房按各产品生产工艺流程合理布置生产设备及检测仪器,各类设备选型配置应合理,充分发挥生产设备能力,尽量减少项目投资,降低生产成本,力求减少物料周转运输距离,提高生产效率。(4)本次设计在产品生产工艺设备及检测仪器设备选型时,除满足本项目产品生产纲领要求外,所选用的设备尽量选用高效、环保、节能型设备,并应是经济适用的设备。产品生产所需要的人员公司内部调整或对外招聘解决。(5)本次设计所选用的工艺设备,新建厂房、综合办公及公用设施,既要满足本次设计生产纲领要求,还为企业今后发展留有充分的余地。(6)根据光伏产品生产工艺和特点,对各厂房工艺平面布置进行了综合考虑,满足生产辅助需要,并配套完善的公用设施。(7)为了便于零件输送,厂房内配套有行车、叉车、手推车。便于车间与车间、跨与跨之间物料运输。(8)本项目将各类生产设备安排在相应厂房内,并同时进行“三废”处理,减少对环境污染。(9)本项目设计贯彻执行环境保护、劳动安全卫生、节能、消防等国家规范。7.2.工艺 7.2.1.光伏组件工艺流程 7.2.2.主要说明 太阳能组件封装是太阳能电池生产中的关键步骤,良好的封装工艺能保证太阳能组件使用 25 年。(1)电池分选 电池分选的环节,是太阳能组件封装的第一个环节,就是要严格检测太阳能电池的电气特性,选出高转换效率、高质量的电池片。电池的结构示意图:金属电极主栅线金属上电极细栅线金属底电极减反射膜顶区层(扩散层)体区层(基区层)电池分选技术要求:检测条件:标准光强 1000w/,实验室温度 25;用标准片校对太阳能组件测试仪,所选标准片必须经过中国科学院电工所太阳能与风力研究实验室标定,且每年重新标定;运行检测程序,按功率分档,每批次检测功率波动范围0.3%顺序分选;新片随机抽样比例10%,按功率分档。(2)激光划片 激光划片是生产小功率组件必备的环节,如果生产功率在 80 瓦以上的组件则不需要此环节。激光划片技术要求:工作条件:冷却水温度 20-25 环境温度 25;运行划片程序,按设计图纸编写划片程序;调整电流、激光频率,、划片速度到设定值:运行激光程序,按设计图纸进行作业。(3)电池单焊 电池单焊是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊台可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊带的长度约为电池边长的两倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。裁剪焊带:焊带选择无铅的镀锡(TU1 无氧)铜带,按设计尺寸,裁剪好后,放置在助焊剂中浸泡,带 10 分钟后,取出干燥,一次浸泡的焊带必须在 60 分钟内用完。电池单焊示意图:技术要求:焊接温度在 300350之间 焊点要求平滑、无毛刺 焊接牢固、可靠、无漏焊、虚焊现象 焊带要求和电池表面栅极重合(4)电池串焊 电池串焊示意图:电池串焊是将9 片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有 9 个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊带将电池正面电极(负极)焊接到背面电极(正极)上,这样依次将9 片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。技术要求:焊接温度在 300350之间电池汇流带 电池片与电池片距离均等,9 片成直线排列 焊点要求平滑、无毛刺 焊接牢固、可靠、无漏焊、虚焊现象 焊带要求和电池表面栅极重合(5)组板 组板示意图:技术要求:对于手工焊接的电池串(小型组件的电池串),在移动过程中要注意移动可能带来的电池片的脱焊,起降时最好将中间托住 大组件的电池串在移动过程中尽量采用真空吸盘,倘若手边没有该型号的吸盘,在移动过程中要小心,注意轻拿轻放 电池串与电池串之间的间距一般为 2mm,最大不能超过 3mm 手工焊接的电池串如果出现长短不一,则以电池串方向的中心为准,对电池串进行排列 排列好进行汇流条的焊接时要求焊接牢固,汇流条与电池片的间距一致 汇流条引出端的折弯要求采用折弯夹具进行(6)初检 初检目的是在铺设前,检测已经串焊完的电池串的电气性能,和尺寸,间距等指标是否达到设计要求。技术要求:校验初检台,电压计,电流计;连接正负极引线到电压计,记录测试电压;实测开路电压达到技术设计要求,初检合格;实测开路电压未达标者,返回串焊环节,检测修复。(7)敷设 组件敷设的过程是将电池组和钢化玻璃、EVA、TPT 叠在一起的过程,敷设过程将直接影响组件的外观质量,敷设后要做细致的检查。敷设示意图:裁剪 EVA、TPT:按设计图纸,准备 EVA,TPT 等敷设辅助材料,EVA 包装打开后 30 天内必须用完。技术要求:钢化玻璃置于敷设台的移动滑板上,要求位置摆放正确 在钢化玻璃上垫的 EVA 要求超过玻璃边缘至少 5mm EVA 在玻璃上要求敷垫平整,无明显褶皱 在使用敷设台移动电池片至 EVA 上后检查电池组是否在要求位置上(一般无汇流条的电池片距离玻璃边缘为 10mm,有汇流条的边汇流条距离玻璃边缘为 10mm)(8)层压 将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使 EVA 熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据 EVA 的性质决定。我们使用快速固化 EVA 时,层压循环时间约为 25 分钟,固化温度为 138。技术要求:主机预热 120 分钟左右,温度达到 138;打开真空泵、循环水泵、空气压缩机,空循环一次;手动打开层压机上盖,放入待压组件,盖好玻璃布,关闭层压机上盖,走自动行程,层压时间 20-30 分钟不等;关闭真空泵、循环水泵、加热器,自然降温到 100,关闭热油泵,关闭层压机电源。(9)裁边装框 组件装框类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充,各边框间用角码连接。技术要求:丁基密封橡胶要求均匀布满铝合金槽内;螺丝不得打毛,出现划手情况;在大型组件装框时要求组件不得出现中间股出现象;在装配过程中一定注意不要让层压件边缘碰撞周围金属物品;装配接线盒时注意将胶涂的饱满一些。(10)焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接(11)成品测试 技术要求:测试条件:开机检测光源闪烁 15 分钟,标准光强 1000w/,检测温度 25;运行检测程序,用标准板校正太阳能模拟器,标准板必须经过中国科学院电工所太阳能与风力研究实验室标定,且每年重新标定;同一组件测试三次;按每 100W3W 标称功率;检测工作电压、工作电流符合设计功率要求的入包装入成品库;检测工作电压、工作电流不符合设计要求或者有裂片虚焊等缺陷的组件,直接报废,不得入成品库,禁止出厂。3)太阳能跟踪器原材料入厂后检验,将合格型钢材按要求下料,机加工,焊接后,一部分件直接外协进行热镀锌,另一部分件组装后去热镀锌,外协件回厂后进行校正,最后进行组装,调试,检验,清洗,涂装,烘干,入成品库或出厂。生产厂房的工艺布局,充分考虑各功能区域以及互相衔接的关系,使物流、人流和信息流流畅,衔接有序。在厂房各跨设置起重机,降低零件生产、成品装配的作业时间和劳动强度,提高劳动效率。7.2.3.厂房工艺区划 光伏组件生产车间:太阳能光伏组件需在洁净、恒温、密闭的净化车间内生产。20MWp 光伏组件生产线配有相应的净化车间。厂房为高度 4-6 米。为满足净化和恒温要求,车间需配有中央空调系统和空气净化系统。中心实验室及库房:20MWp 光伏组件需要配套建筑作为实验室及库房,同样需要满足洁净、恒温、密闭的要求。7.2.4.设备选型 2)光伏组件 根据光伏组件生产、检测等生产要求,以及生产效率和质量,新增全自动焊接流水线、全自动层压机、全自动装框机、包装机等自动生产设备,以提高产品技术水平、产品质量及生产效率。本次设计新增各类生产设备、试验设备等 272 台(套),其中一期 166 台,二期 106 台。设备详见 7 光伏组件设备明细表。表表 7 7 光伏组件光伏组件 新增设备明细表新增设备明细表 序 号 主要设备 名称及型号 技术规格 制造 者 数量 电力安装 容量(KW)价格(万元)备 注 每台 合计 单价 总价 一、生产设备 1.电池片分选机 5 8 40 2.电池焊接流水线 50 8 400 3.激光划片机 10 14 140 4.组件敷设台 25 1 25 5.焊接烙铁 20 0.02 10 6.全自动层压机 50 106 5300 7.全自动装框机 15 20 300 8.全自动包装机 5 12 60 9.柴油叉车 10 15 150 10 太阳能模拟器 10 12 120 11.红外线检测仪 10 20 200 12.串检仪 25 12 300 13.组检仪 15 26 390 14 其它生产 配套设备 100 小计 230 7535 二、试验设备 15.高低温交变 湿热试验箱 2 27 54 16.高精密型盐水 喷