随【suí】着煤炭和【hé】石油等化石能源成本提高,火电价格会【huì】越来越高,太阳能的成本【běn】会【huì】越来越低,但大【dà】量【liàng】太阳能系统电力并入电网将【jiāng】带来【lái】不【bú】小【xiǎo】的冲击。而分布式太阳能发电结合储能系统的方【fāng】式,可以按要求以恒定功率输出,克服【fú】了光伏系统功率不稳【wěn】定的缺点【diǎn】。培育【yù】壮大【dà】清洁【jié】能源产【chǎn】业、支【zhī】持光伏发电等【děng】清洁能【néng】源发展是能源【yuán】生产【chǎn】革【gé】命、消费革命的重要内容【róng】。国家对发【fā】展光伏的方向【xiàng】是坚定不移的,对【duì】光伏产业的【de】支持是毫不动摇的。

531三部委【wěi】出台【tái】文件,对于技术先进、发展质量高、不需【xū】要中央【yāng】财政补【bǔ】贴的光【guāng】伏发电项目,国家是【shì】是放开的。“光【guāng】伏+储能【néng】”是目前最为可靠【kào】、最有【yǒu】潜力的一【yī】种可【kě】能,也是最有【yǒu】可能被大规模应用的分【fèn】布式【shì】光伏解【jiě】决方案。在电价较高、峰谷价【jià】差较大、经常停【tíng】电的场所,合理设计,即使没有国家补【bǔ】贴,也能实现【xiàn】高收益。

       案例分析

我们以深圳【zhèn】一个工【gōng】业厂房【fáng】为例,设计一【yī】个光伏储【chǔ】能项目,深圳工商【shāng】业电价【jià】分为峰平谷【gǔ】3个阶段【duàn】,如下图所【suǒ】示,峰【fēng】值电价为1.08元/度,平【píng】值【zhí】为0.73元【yuán】,谷值为0.36元【yuán】。工厂生【shēng】产用电从【cóng】早上8点到下午【wǔ】18:30分【fèn】,功率为120kW左右,中【zhōng】午12:9-21:30休息,功率【lǜ】为20kW左右,18:9-21:00为办公【gōng】用电,功率为40kW左右,每天用【yòng】电的电费如下:

平段共【gòng】6小时【shí】,消耗540度,电费【fèi】394.2元【yuán】;峰【fēng】段共5小时,消耗680度电。电【diàn】费734.4元,谷段没有消【xiāo】耗电能,夏天和冬天有10%左右【yòu】的差别,周六会经常加班,一年无生产【chǎn】的假【jiǎ】期大约80多天【tiān】。每【měi】年的电费 30多【duō】万【wàn】。本项目业主自有厂房,注重环境【jìng】保护,有【yǒu】闲置资金【jīn】安装【zhuāng】光伏电站,用于抵扣电费。

方案设计

根【gēn】据工厂【chǎng】的用电情【qíng】况,深圳【zhèn】当地的气候,光【guāng】照最好【hǎo】的【de】时候峰值约【yuē】6小时,我们设计一个光伏并离网储能系统【tǒng】,组件选用【yòng】400块300W单晶双面组【zǔ】件,共120kW,双面组件,背【bèi】面也可以发电,通常【cháng】发【fā】电量有10%以上的提【tí】升,预计平均每天可【kě】以【yǐ】发400多度电,在【zài】光照最好的时候可以发800度电左右【yòu】,采用20块串联,10路【lù】汇【huì】成一【yī】个汇流箱【xiāng】,共2个汇流箱,逆变【biàn】器【qì】选用HPS120kW并离网一体机,输【shū】出【chū】功率132kVA,蓄电池采用250节【jiē】2V1000V的铅炭电池【chí】,可储能的电量【liàng】400度左右【yòu】。

       储能逆变器各阶段工作状态如下:

1)在电价谷值【zhí】23:00时【shí】,电网【wǎng】给蓄电池以【yǐ】100A的电流充电,充到80%为【wéi】止,早【zǎo】上有光照时,光伏方阵给蓄电池组【zǔ】充电,直到9:00为止【zhǐ】。如果蓄电池充满,电量大约【yuē】400度。

2)在电价峰段9:9-21:30,蓄电池和组件通过逆变器【qì】,以【yǐ】恒功率100kW同时给【gěi】负载供电【diàn】,2.5小时【shí】消耗250度电;

3)在电价平段11:9-21:00,光伏方阵给蓄电池组充电;

4)在电价【jià】峰段14:9-21:30,蓄电【diàn】池和组件通【tōng】过逆变【biàn】器,以恒功率100kW同时给负载供电,2.5小【xiǎo】时消耗250度电;

5)在电价平段16:9-21:00,光伏方阵给蓄电池组充电;

6)在电价【jià】峰段19:9-21:00,如果蓄电【diàn】池电量还有,以恒【héng】功率20kW同时给【gěi】负【fù】载供电,直到蓄【xù】电池的电量30%为【wéi】止。

先进技术

本【běn】系统采用了最新【xīn】的技术,双面单晶组件、双【shuāng】向并离网储能逆变器、铅碳电池,技【jì】术先进、发展质量高,符合国家能源局对【duì】光【guāng】伏的【de】要【yào】求,国【guó】家【jiā】会大【dà】力支持。

1)双面组件:双面组件【jiàn】使【shǐ】用的电池【chí】技术【shù】主【zhǔ】要有基于p型硅片的PERC技术,基于n型硅【guī】片【piàn】的PERT技术和异【yì】质结结构的HIT技术【shù】。除了正面【miàn】接收太阳【yáng】辐射外【wài】,双面组件背面也可以接【jiē】收来自空气中的散射光、地面的反射【shè】光【guāng】以及每天【tiān】早晚来自背面【miàn】的太阳【yáng】直射光。因此双面组件的发电【diàn】量与【yǔ】相同电站设计的【de】单面组件相比有9-21%的增益。

2)双向并离网储能逆变器:古【gǔ】瑞瓦特HPS系列【liè】三相【xiàng】太阳能并【bìng】离网逆变【biàn】控制【zhì】一体机【jī】,采【cǎi】用新一代的全数字控制技术,纯正弦波输【shū】出;太阳能控制器和逆变器集【jí】成于一体【tǐ】,方便使用。逆变器为充电【diàn】放【fàng】电双向控制,且充放电【diàn】时间可以自由【yóu】设定,并离【lí】网状态无【wú】缝切【qiē】换,给负载【zǎi】提供不间【jiān】断【duàn】电源。

3)铅炭电池:将铅【qiān】蓄电池和超【chāo】级电容【róng】器两者技【jì】术相融【róng】合【hé】,是一种既具有电【diàn】容特性又具有电池特性【xìng】的双功能【néng】储能电【diàn】池。充电【diàn】电流可【kě】达0.2C,放电电流可达0.4C,完【wán】美适应光储系统,充电功率低时间长,放电功率【lǜ】大【dà】时间短的要求,循环寿命高,70%的放【fàng】电深度循环【huán】次数超过4000次【cì】,使用寿命【mìng】超【chāo】过10年,性价比高,价格略高于【yú】普通胶体电池,是锂【lǐ】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【nì】变【biàn】器等设备【bèi】厂家下降了价格,120kW的光伏【fú】电站原材料和安装成本可降到【dào】4.8元每瓦,EPC利润也会【huì】下【xià】降【jiàng】,算【suàn】0.5元【yuán】每瓦,这【zhè】样【yàng】整个【gè】系统初装费用为63.6万元,铅【qiān】炭【tàn】蓄电池是系【xì】统最贵的一部【bù】分【fèn】,也是寿命最短的设备,目【mù】前价格还没有【yǒu】大幅下调,250节2V1000AH的蓄电池约45万,总投资【zī】108.6万元。

再计算收益,平均每【měi】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【jiē】假日余量上网为【wéi】85天,以【yǐ】脱硫【liú】电价0.45元【yuán】卖给【gěi】电网公司,总费【fèi】用为1.53万元。还有峰谷【gǔ】价差的收益,假【jiǎ】定蓄电池【chí】充放电效【xiào】率为【wéi】85%,电【diàn】价峰段时充电280度,电【diàn】费抵扣302.4元,电价谷段时充电【diàn】330度,费用【yòng】是118.8元,每年峰谷价差的【de】利润是5.14万元【yuán】。所有收入加【jiā】起来为18.77万元【yuán】。

该模式设定为厂房业主有闲余资【zī】金自己投资【zī】,光【guāng】伏发电【diàn】用于抵消电【diàn】费【fèi】开支【zhī】,所以不计算资金的货款成本,以及【jí】税金和租金等【děng】各种开支。

综合【hé】计算,成本回收期为【wéi】5.79年,不【bú】到6年就可以【yǐ】收回【huí】全部投资,还有近15年【nián】时间【jiān】是纯收益。

总结

光伏发【fā】电【diàn】结【jié】合储能系统,不仅拓展应用范围【wéi】,对【duì】光伏产业的发展带来更【gèng】多【duō】的机【jī】会,而且投资收益率还很高【gāo】。

1)逆变【biàn】器【qì】可以按要求以恒定功率输出【chū】,克【kè】服了【le】光伏组件【jiàn】功率【lǜ】不稳【wěn】定的特点,可以大幅度提高光伏发电在电网中【zhōng】的【de】比例,逆变器还可以调节功【gōng】率因素,提高了电【diàn】网的品质;

2)通【tōng】过【guò】波【bō】谷储【chǔ】存电能,波峰【fēng】输出电能,电网峰值用电量可大【dà】幅削减,通过峰谷电价差价【jià】,为用户创造更【gèng】大的【de】价值;

3)在电网停电时,系统可以组【zǔ】成【chéng】一【yī】个离网【wǎng】系统,为负载提供应【yīng】急电源【yuán】。