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如何合理设计工商业光伏储能 无补贴实现高收益 ?

   日期:2018-06-14     来源:古瑞瓦特    浏览:2067    评论:0    
核心提示:随着煤炭和石油等化石能源成本提高,火电价格会越来越高,太阳能的成本会越来越低,但大量太阳能系统电力并入电网将带来不小的冲
随着煤炭和石油等化石能源成本提高,火电价格会越来越高,太阳能的成本会越来越低,但大量太阳能系统电力并入电网将带来不小的冲击。而分布式太阳能发电结合储能系统的方式,可以按要求以恒定功率输出,克服了光伏系统功率不稳定的缺点。

培育壮大清洁能源产业、支持光伏发电等清洁能源发展是能源生产革命、消费革命的重要内容。国家对发展光伏的方向是坚定不移的,对光伏产业的支持是毫不动摇的。

531三部委出台文件,对于技术先进、发展质量高、不需要中央财政补贴的光伏发电项目,国家是是放开的。“光伏+储能”是目前最为可靠、最有潜力的一种可能,也是最有可能被大规模应用的分布式光伏解决方案。在电价较高、峰谷价差较大、经常停电的场所,合理设计,即使没有国家补贴,也能实现高收益。

案例分析

我们以深圳一个工业厂房为例,设计一个光伏储能项目,深圳工商业电价分为峰平谷3个阶段,如下图所示,峰值电价为1.08元/度,平值为0.73元,谷值为0.36元。工厂生产用电从早上8点到下午18:30分,功率为120kW左右,中午12:00-13:30休息,功率为20kW左右,18:30-21:00为办公用电,功率为40kW左右,每天用电的电费如下:

平段共6小时,消耗540度,电费394.2元;峰段共5小时,消耗680度电。电费734.4元,谷段没有消耗电能,夏天和冬天有10%左右的差别,周六会经常加班,一年无生产的假期大约80多天。每年的电费约300万。本项目业主自有厂房,注重环境保护,有闲置资金安装光伏电站,用于抵扣电费。


方案设计

根据工厂的用电情况,深圳当地的气候,光照最好的时候峰值约6小时,我们设计一个光伏并离网储能系统,组件选用400块300W单晶双面组件,共120kW,双面组件,背面也可以发电,通常发电量有10%以上的提升,预计平均每天可以发400多度电,在光照最好的时候可以发800度电左右,采用20块串联,10路汇成一个汇流箱,共2个汇流箱,逆变器选用HPS120kW并离网一体机,输出功率132kVA,蓄电池采用250节2V1000V的铅炭电池,可储能的电量400度左右。


储能逆变器各阶段工作状态如下:

1)在电价谷值23:00时,电网给蓄电池以100A的电流充电,充到80%为止,早上有光照时,光伏方阵给蓄电池组充电,直到9:00为止。如果蓄电池充满,电量大约400度。

2)在电价峰段9:00-11:30,蓄电池和组件通过逆变器,以恒功率100kW同时给负载供电,2.5小时消耗250度电;

3)在电价平段11:30-14:00分,光伏方阵给蓄电池组充电;

4)在电价峰段14:00-16:30,蓄电池和组件通过逆变器,以恒功率100kW同时给负载供电,2.5小时消耗250度电;

5)在电价平段16:30-19:00分,光伏方阵给蓄电池组充电;

6)在电价峰段19:00-21:00,如果蓄电池电量还有,以恒功率20kW同时给负载供电,直到蓄电池的电量30%为止。

先进技术

本系统采用了最新的技术,双面单晶组件、双向并离网储能逆变器、铅碳电池,技术先进、发展质量高,符合国家能源局对光伏的要求,国家会大力支持。

1)双面组件:双面组件使用的电池技术主要有基于p型硅片的PERC技术,基于n型硅片的PERT技术和异质结结构的HIT技术。除了正面接收太阳辐射外,双面组件背面也可以接收来自空气中的散射光、地面的反射光以及每天早晚来自背面的太阳直射光。因此双面组件的发电量与相同电站设计的单面组件相比有10-30%的增益。

2)双向并离网储能逆变器:古瑞瓦特HPS系列三相太阳能并离网逆变控制一体机,采用新一代的全数字控制技术,纯正弦波输出;太阳能控制器和逆变器集成于一体,方便使用。逆变器为充电放电双向控制,且充放电时间可以自由设定,并离网状态无缝切换,给负载提供不间断电源。

3)铅炭电池:将铅蓄电池和超级电容器两者技术相融合,是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。充电电流可达0.2C,放电电流可达0.4C,完美适应光储系统,充电功率低时间长,放电功率大时间短的要求,循环寿命高,70%的放电深度循环次数超过4000次,使用寿命超过10年,性价比高,价格略高于普通胶体电池,是锂电池价格的三分之一。


投资收益

先计算成本,531新政策出台后,组件和逆变器等设备厂家下降了价格,120kW的光伏电站原材料和安装成本可降到4.8元每瓦,EPC利润也会下降,算0.5元每瓦,这样整个系统初装费用为63.6万元,铅炭蓄电池是系统最贵的一部分,也是寿命最短的设备,目前价格还没有大幅下调,250节2V1000AH的蓄电池约45万,总投资108.6万元。

再计算收益,平均每天发电400度,自用280天,按1.08元每度价格算,每年收益为12.1万元,节假日余量上网为85天,以脱硫电价0.45元卖给电网公司,总费用为1.53万元。还有峰谷价差的收益,假定蓄电池充放电效率为85%,电价峰段时充电280度,电费抵扣302.4元,电价谷段时充电330度,费用是118.8元,每年峰谷价差的利润是5.14万元。所有收入加起来为18.77万元。

该模式设定为厂房业主有闲余资金自己投资,光伏发电用于抵消电费开支,所以不计算资金的货款成本,以及税金和租金等各种开支。

综合计算,成本回收期为5.79年,不到6年就可以收回全部投资,还有近15年时间是纯收益。

总结

光伏发电结合储能系统,不仅拓展应用范围,对光伏产业的发展带来更多的机会,而且投资收益率还很高。

1)逆变器可以按要求以恒定功率输出,克服了光伏组件功率不稳定的特点,可以大幅度提高光伏发电在电网中的比例,逆变器还可以调节功率因素,提高了电网的品质;

2)通过波谷储存电能,波峰输出电能,电网峰值用电量可大幅削减,通过峰谷电价差价,为用户创造更大的价值;

3)在电网停电时,系统可以组成一个离网系统,为负载提供应急电源。

工商业屋顶情况复杂,工厂用电情况也千差万别,每一个项目都需要仔细分析,量身订做,才能获得更好的经济效率,古瑞瓦特精心打造适应于工商业储能专用的HPS系列30-150kW双向并离网储能逆变器,PCS系列250-630kW双向储能逆变器,在国内外多个地方成功应用,公司的技术支持工程师经验丰富,为客户设计最优方案,推进工商业分布式光伏平价上网时代的到来。


 
标签: 补贴
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