主页>分布式电站>简介

 

随着国内工业飞速发展,用电缺口不断加大,形成部分地区以至国家经济发展的一大障碍。对于全球制造业集中的广东地区,困境尤为突出。统计显示,2011年度广东全省电缺口达400万KW。企业唯有依赖柴油补足需求,不单增加近3倍的成本,更造成严重的额外污染。

 

1、再生能源,正本清源
太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018 KW时,约为全球一年耗能的一万倍。太阳既可免费使用,又无需运输,无污染。只要有日光,电就在那里。太阳能光伏发电技术近来迅猛发展, 2011年全球累计安装量达68GW,较2010年底的40GW增长了70%。同时,中国的电力供需缺口到2020年将达11%。中国扶持光伏产业的政策将成为国策,在「十二.五」规划中,光伏产业的规模由5GW提升至10GW。

 

图1:全世界太能能资源分布图

 

图2: 2010年和2020年中国电力形势(资料来源:我国能源中长发展战略研究专题报告[2004])

 

2、华南的光伏潜力

华南地区太阳能全年辐射量在5300~6150MJ/m2 (1189~1725kWh/m2),年平均总日照时间2300h~3200h。(资料来源于中国国家太阳能资源中心2011-8-10)。

 

 

  图3:全国年度太能辐射量分布图                          图4:全国年度平均日照时间分布图

 

工厂的用电高峰期为每年的6~10月,也是太阳位于北回归线附近,太阳能辐射资源最为丰富,光伏发电量最大。而大部分工厂建筑物楼层一般在6层以下,周边地区也很少有较高建筑物,日照充足,适合光伏系统的发电要求。

 

图5:广东省2009至2012年各月的太阳辐射量(KWH/m2)和温度变化图

 

下图展示了一个典型工作天,工厂的电力需求与光伏电能的关系:

 

 

3、国家政策的支持
从2012年10月,国家电网公司发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,使光伏并网瓶颈实现了重大突破。2013年7月,国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,为光伏发展指出了产业发展方向。同年8月30号国家发改委发布《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展通知》,完善了光伏发电价格政策。对分布式光伏发电项目,实行按照发电量进行电价补贴的政策。电价补贴标准为每千瓦时0.42元。

 

今年国家能源局对各省(自治区、直辖市)发改委(能源局)、新疆生产建设兵团发改委,各派出机构,国家电网公司、南方电网公司,内蒙古电力公司,陕西地方电力公司,水电规划总院、电力规划总院,发出了《2015年光伏发电建设实施方案意见函》明确对于屋顶分布式设下限,无上限的要求。设置了强制完成屋顶分布式光伏发的的最低任务量。

 

4、太阳能发电系统
依照中国工程建设标准化协会《CECS85-96太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范》以及北京鉴衡认证中心《CGC_CF003.1-2009并网光伏发电系统工程验收基本要求》,光伏并网发电系统基本组成为:PV列阵、汇流箱、直流配电箱、并网逆变器、交流配电箱、升压变压器、监控系统(如下图)。光伏阵列将太阳能转变成直流电能,接入电网的电压等级,由变压器升压后,接入中压或高压电网。

 

图6:三相并网发电示意图

 

图7:系统组成

 

工厂、学校和企事业单位首要还是满足自身需要,在有剩余的电力下,可有两项选择:

 

4.1 双向并网系统
双向并网系统预先向电力公司进行申报并获得批准合验收合格后,电力公司将对原有的计量系统改装为双向收费系统,依照目前的政策自发自用的部分国家给予0.2~0.38人民币/度补贴,向10KVAC电网输送电量国家给予1人民币/度的补贴。

 

 

4.2 不可逆流并网系统
光伏发电系统发出电力未为完全消耗,但双向并网又未能向10KVAC电网供电,装备便一定要选择不可逆流并网系统。这又分出直流存储方案和逆流自动功率控制方案。储电方案把剩余的电存储在电池中,阳光不足,便从电池取电。在大中型光伏系统中由于存储所需要的电池数量过于庞大,不但成本高昂而且安全方面存在一定隐患,在三相并网发电系统中几乎不会采用存储发电技术。功控方案,以逆功率检测装置,与逆变器进行通讯,当检测到有逆流时,逆变器自动控制发电功率,实现最大利用并网发电且不出现逆流,以求达到电网平衡。

 

 

 

5、经济效益
根据上面的系列数据分析,可清楚在这一太阳能发电系统与工厂用电量的比较关系,现对产生的电费进行个数据比较分析。


5.1 电费分析
工厂的电费是根据不同时段不同单价的阶梯式收费,计价单价和时段如下(按24小时制)。

 

 

由此,根据不同的时间点电价和太阳能发电量的关系曲线图如下图所示:

 

 

5~9月用电紧张,限电时期工厂不得不采用柴油发电机供电,费用为2.6元/度,平均每年发电20760度,所需费用5.4万元。

 

5.2 光伏系统发电量评估
太阳能板在正午(11:00~13:00)天气晴朗、无云层等其他遮挡的理想天气情况下,整套光伏系统发电量能达到装机容量的80%左右。

 

 

在理想天气下,正午(11:00~13:00)时发电量是250KWp*80%=200(KW),以上图表表示每天太阳强度变化对应影响光伏发电系统发电量的变化规律,由此我们可以得出在理想状况下,平均一天的发电总量为1645度,以每天日照时间12小时计算,平均每小时发电为137度。
按国家气象局统计数据,广东东莞地区的年平均总日照时间2200h~3200h,整年度发电总量约为43.84万度。

 

5.3 投资收益分析

 

5.3.1 直接经济效益评估

从上面数据分析可知太阳能发电系统在一年可发电量总数为43.84万度,
采用光伏发电系统后,可以减少柴油发电80%(16608度),直接经济效益43180元,
节约工业用电42.18万度,直接经济效益38.8万元,

每年总共经济效益为:43.12万元(16608*2.6)+(0.92*42.1800)=43.12万元
因此,一年中此系统产生的效益约43.12万元元人民币,预计大约在5年左右可以回收投资成本。
目前光伏系统一般可以正常工作20年,20年内整套光伏系统可产生直接经济收益约为860万元。
该套系统每年可以减少二氧化碳排放约为减43.7万吨,20年总共减少碳排放总计约874万吨。

 

5.3.2 国家政策补贴
依照2013年最新国家补贴方案,自发自用的企业和个人可以同向当地电网公司申请获得批准后可以获得每度电0.38元补贴,如果将光伏电力卖个电网公司可以获得补贴1元/度。
我们依照自发自用费用计算,250KWp光伏系统每年可以获得国家补贴为16.65万人民币,假设国家补贴政策在10年内以每年5%递减,预计10年内可以得到政府补贴总计约为143.6万。

 

 

5.3.3 间接经济效益评估
由于该套系统建立在建筑物屋顶,可以起到遮阳隔热作用,可以有效降低室内温度,减少使用空调费用,降低碳排放。同时光伏发电系统建立的棚架下面可以发展绿色植物种植,不但可以美化环境还能创造间接经济收益。

 

粤ICP备15011549号

Copyright © 2015 rooftopsolar.com.cn All Rights Reserved.