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合理設計工商業光伏儲能 沒補貼也可實現高收益

   2018-07-17 世紀新能源網劉繼茂102580
核心提示:隨著煤炭和石油等化石能源成本提高,火電價格會越來越高,太陽能的成本會越來越低,但大量太陽能系統電力并入電網將帶來不小的
  隨著煤炭和石油等化石能源成本提高,火電價格會越來越高,太陽能的成本會越來越低,但大量太陽能系統電力并入電網將帶來不小的沖擊。而分布式太陽能發電結合儲能系統的方式,可以按要求以恒定功率輸出,克服了光伏系統功率不穩定的缺點。

培育壯大清潔能源產業、支持光伏發電等清潔能源發展是能源生產革命、消費革命的重要內容。國家對發展光伏的方向是堅定不移的,對光伏產業的支持是毫不動搖的。531三部委出臺文件,對于技術先進、發展質量高、不需要中央財政補貼的光伏發電項目,國家是是放開的。

“光伏+儲能”是目前最為可靠、最有潛力的一種可能,也是最有可能被大規模應用的分布式光伏解決方案。在電價較高、峰谷價差較大、經常停電的場所,合理設計,即使沒有國家補貼,也能實現高收益。

案例分析

我們以深圳一個工業廠房為例,設計一個光伏儲能項目,深圳工商業電價分為峰平谷3個階段,如下圖所示,峰值電價為1.08元/度,平值為0.73元,谷值為0.36元。工廠生產用電從早上8點到下午18.30分,功率為120kW左右,中午12點到13.30分休息,功率為20kW左右,18.30分到21.00分為辦公用電,功率為40kW左右,每天用電的電費如下:

平段共6小時,消耗540度,電費394.2元;峰段共5小時,消耗680度電。電費734.4元,谷段沒有消耗電能,夏天和冬天有10%左右的差別,周六會經常加班,一年無生產的假期大約80多天。每年的電費約300萬。本項目業主自有廠房,注重環境保護,有閑置資金安裝光伏電站,用于抵扣電費。
方案設計

根據工廠的用電情況,深圳當地的氣候,光照最好的時候峰值約6小時,我們設計一個光伏并離網儲能系統,組件選用400塊300W單晶雙面組件,共120kW,雙面組件,背面也可以發電,通常發電量有10%以上的提升,預計平均每天可以發400多度電,在光照最好的時候可以發800度電左右,采用20塊串聯,10路匯成一個匯流箱,共2個匯流箱,逆變器選用HPS120kW并離網一體機,輸出功率132kVA,蓄電池采用250V節2V1000AH的鉛炭電池,可儲能的電量400度左右。


 
儲能逆變器各階段工作狀態如下:

1)在電價谷值23:00時,電網給蓄電池以100A的電流充電,充到80%為止,早上有光照時,光伏方陣給蓄電池組充電,直到9.00為止。如果蓄電池充滿,電量大約400度。

2)在電價峰段9.00到11.30,蓄電池和組件通過逆變器,以恒功率100kW同時給負載供電,2.5小時消耗250度電;

3)在電價平段11.30分到14.00分,光伏方陣給蓄電池組充電;

4)在電價峰段14.00到16.30,蓄電池和組件通過逆變器,以恒功率100kW同時給負載供電,2.5小時消耗250度電;

5)在電價平段16.30分到19.00分,光伏方陣給蓄電池組充電;

6)在電價峰段19:00剛才21:00,如果蓄電池電量還有,以恒功率20kW同時給負載供電,直到蓄電池的電量30%為止。

先進技術

本系統采用了最新的技術,雙面單晶組件,雙向并離網儲能逆變器,鉛碳電池,技術先進、發展質量高,符合國家能源局對光伏的要求,國家會大力支持。

1)雙面組件:雙面組件使用的電池技術主要有基于p型硅片的PERC技術,基于n型硅片的PERT技術和異質結結構的HIT技術。除了正面接收太陽輻射外,雙面組件背面也可以接收來自空氣中的散射光、地面的反射光以及每天早晚來自背面的太陽直射光。因此雙面組件的發電量與相同電站設計的單面組件相比有10-30%的增益。

2)雙向并離網儲能逆變器:古瑞瓦特HPS系列三相太陽能并離網逆變控制一體機,采用新一代的全數字控制技術,純正弦波輸出;太陽能控制器和逆變器集成于一體,方便使用。逆變器為充電放電雙向控制,且充放電時間可以自由設定,并離網狀態無縫切換,給負載提供不間斷電源。

3)鉛炭電池:將鉛蓄電池和超級電容器兩者技術相融合,是一種既具有電容特性又具有電池特性的雙功能儲能電池。充電電流可達0.2C,放電電流可達0.4C,完美適應光儲系統,充電功率低時間長,放電功率大時間短的要求,循環壽命高,70%的放電深度循環次數超過4000次,使用壽命超過10年,性價比高,價格略高于普通膠體電池,是鋰電池價格的三分之一。

投資收益

先計算成本,531新政策出臺后,組件和逆變器等設備廠家下降了價格,120kW的光伏電站原材料和安裝成本可降到4.8元每瓦,EPC利潤也會下降,算0.5元每瓦,這樣整個系統初裝費用為63.6萬元,鉛炭蓄電池是系統最貴的一部分,也是壽命最短的設備,目前價格還沒有大幅下調,250節2V1000AH的蓄電池約45萬,總投資108.6萬元。

再計算收益,平均每天發電400度,自用280天,按1.08元每度價格算,每年收益為12.1萬元,節假日余量上網為85天,以脫硫電價0.45元賣給電網公司,總費用為1.53萬元。還有峰谷價差的收益,假定蓄電池充放電效率為85%,電價峰段時充電280度,電費抵扣302.4元,電價谷段時充電330度,費用是118.8元,每年峰谷價差的利潤是5.14萬元。所有收入加起來為18.77萬元。

該模式設定為廠房業主有閑余資金自己投資,光伏發電用于抵消電費開支,所以不計算資金的貨款成本,以及稅金和租金等各種開支。

綜合計算,成本回收期為5.79年,不到6年就可以收回全部投資,還有近15年時間是純收益。

總結

光伏發電結合儲能系統,不僅拓展應用范圍,對光伏產業的發展帶來更多的機會,而且投資收益率還很高。

1)逆變器可以按要求以恒定功率輸出,克服了光伏系統功率不穩定的缺點,可以大幅度提高光伏發電在電網中的比例,逆變器還可以調節功率因素,提高了電網的品質;

2)通過波谷儲存電能,波峰輸出電能,電網峰值用電量可大幅削減,通過峰谷電價差價,為用戶創造更大的價值;

3)在電網停電時,系統可以組成一個離網系統,為負載提供應急電源。

工商業屋頂情況復雜,工廠用電情況也千差萬別,沒有一個通用的方案,每一個方案都是定制的,每一個項目都需要仔細分析,才能獲得更好的經濟效率,深圳古瑞瓦特發揚工匠精神,研發出適應于工商業儲能專用的HPS系列30-150kW雙向并離網儲能逆變器,PCS系列250-630kW雙向儲能逆變器,在國內外多個地方成功應用,公司還有多位經驗豐富的技術支持工程師,隨時可以為客戶設計量身定做最優方案,推進工商業分布式光伏平價上網時代的到來。
 
標簽: 工商業 補貼
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