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光伏離網(wǎng)系統(tǒng)怎么設(shè)計經(jīng)濟(jì)性Z佳

來源:上海同瀚科教設(shè)備有限公司   2015年07月09日 11:32  

現(xiàn)代日常都離不開電,通常我們都會理所當(dāng)然地認(rèn)為用電是隨時隨地都可以獲得的事情,但是,當(dāng)今世界上卻還有超過20億人生活在缺電地區(qū),他們居住在貧困或偏遠(yuǎn)地區(qū),遠(yuǎn)離發(fā)電廠和公共電網(wǎng),因為沒有電,他們無法享受到現(xiàn)代文明給生活帶來的信息與便利。近年來隨著光伏發(fā)電設(shè)備:組件,蓄電池,逆變器價格下降,光伏系統(tǒng)的成本逐年下降。在當(dāng)前柴油價格趨于上漲的形勢下,光伏離網(wǎng)系統(tǒng)也開始進(jìn)入人們的視野,實踐證明,在大型項目,柴油發(fā)電機(jī)組和光伏系統(tǒng)構(gòu)成混合供電系統(tǒng)具有更好的經(jīng)濟(jì)性。

1、光伏系統(tǒng)發(fā)電成本分析

光伏發(fā)電具有初投資成本高、運(yùn)營維護(hù)成本低的特點(diǎn),在光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性分析中,成本和效益應(yīng)當(dāng)指在光伏系統(tǒng)壽命周期內(nèi)的總成本和總效益。政策性補(bǔ)貼是必須計入分析過程的一個重要因素,可以抵消一部分并網(wǎng)光伏系統(tǒng)建設(shè)成本。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命周期成本=投資成本+運(yùn)營維護(hù)費(fèi)-補(bǔ)貼,并網(wǎng)光伏系統(tǒng)投資成本,包括光伏組件、蓄電池,逆變器、配電柜、支架、電纜等設(shè)備和材料購置費(fèi),還有工程建設(shè)費(fèi)和交通運(yùn)輸費(fèi);運(yùn)營維護(hù)費(fèi)包括運(yùn)營人員工資、逆變器等電氣設(shè)備維修費(fèi)、光伏組件清洗費(fèi)等,光伏系統(tǒng)運(yùn)營期一般為20-30年;光伏系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營期內(nèi)享受的政策性補(bǔ)貼總額。與燃煤燃油發(fā)電需要購置、運(yùn)輸、儲存能源以及處理殘余物的情況不同,光伏系統(tǒng)的輸入能量來自太陽,在運(yùn)營期內(nèi)光伏系統(tǒng)不需要其他能源,也幾乎不產(chǎn)生殘余物。如果光伏陣列采用固定式安裝,則光伏系統(tǒng)中沒有易損的旋轉(zhuǎn)部件,而組件等主要電氣設(shè)備使用壽命均在20年以上,系統(tǒng)的維護(hù)工作量也很小。因此光伏系統(tǒng)的運(yùn)營維護(hù)成本明顯低于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)營維護(hù)成本。

光伏系統(tǒng)效益與發(fā)電量成正比,而決定光伏系統(tǒng)發(fā)電量的因素有光伏組件額定容量、現(xiàn)場太陽輻射量和光伏系統(tǒng)效率。光伏組件額定容量是在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下得出的光伏組件輸出功率峰值,由于現(xiàn)場條件不同于標(biāo)準(zhǔn)測試條件,光伏組件實際輸出電量主要取決于現(xiàn)場的太陽輻射量。另外,光伏系統(tǒng)輸出功率還應(yīng)當(dāng)計入各種損耗和老化降額的影響。

光伏發(fā)電受天氣影響非常大,陰雨天不能發(fā)電,因此在系統(tǒng)設(shè)計時,要考慮當(dāng)?shù)氐奶鞖狻τ秒娪幸蟮挠脩?,還要考慮連續(xù)陰雨天的天數(shù)。

2、柴油發(fā)電成本分析

柴油發(fā)電的壽命周期成本為:柴油發(fā)電投資成本,主要有柴油發(fā)電機(jī)組及配套設(shè)施的購置費(fèi)、工程費(fèi);壽命周期內(nèi)的燃油費(fèi);是機(jī)組壽命周期內(nèi)的運(yùn)行維護(hù)成本.主要有機(jī)組壽命周期內(nèi)的維修費(fèi)用、機(jī)油等耗材費(fèi)用。在各項費(fèi)用中,燃油費(fèi)所占比重較大,它決定于柴油機(jī)組在壽命周期內(nèi)的總發(fā)電量,耗油率和柴油平均價格。

下面以一個30KW系統(tǒng)做一個對比,純離網(wǎng)光伏、柴油機(jī)、油光互補(bǔ)等3個系統(tǒng),安裝地在海島,主要負(fù)載是照明,風(fēng)扇,海水淡化設(shè)備,白天用電50度,晚上用電90度,平均日照時間取4小時,連續(xù)陰雨天算2天。

30KW離網(wǎng)系統(tǒng)包括光伏組件,支架,蓄電池,逆變器,其中組件和蓄電池的成本zui高,組件的壽命為25年,蓄電池的壽命為5年,逆變器的壽命15年。根據(jù)負(fù)載要求,逆變一體機(jī)選用40KVA,組件45KW,174塊蓄電池2V2000AH,初期投入約75萬。

油機(jī)選用東風(fēng)康明斯4BT3.9G2, 初資成本為4.5萬元。柴油平均價格為6000元/噸,該機(jī)組在1000小時的發(fā)電量300度,柴油消耗量5.5噸,燃油費(fèi)為3.3萬。如果運(yùn)營維護(hù)費(fèi)按燃油費(fèi)的10%近似估計,加上柴油儲存成本,則30kW柴油機(jī)組在1000小時壽命周期內(nèi)的凈成本為3.84萬元。柴油發(fā)電成本為1.28元/度

油光互補(bǔ)系統(tǒng)采用光伏發(fā)電為主,以柴油機(jī)為輔助,設(shè)計蓄電池時不考慮陰雨天,逆變一體機(jī)選用40KVA,組件45KW,174塊蓄電池2V500AH,30KW柴油機(jī),初期投入45萬。

由于近年來并網(wǎng)光伏系統(tǒng)及關(guān)鍵部件的價格持續(xù)下降,并在計及補(bǔ)貼的情況下,光伏發(fā)電成本已經(jīng)達(dá)到與電網(wǎng)供電成本的經(jīng)濟(jì)水平,可形成經(jīng)濟(jì)性更好的用電系統(tǒng)方案。

在無電網(wǎng)地區(qū),柴油發(fā)電機(jī)組與光伏系統(tǒng)構(gòu)成混合供電系統(tǒng),與柴油機(jī)組單獨(dú)作相比,維護(hù)成本低,無噪聲,發(fā)電成本也低。和純離網(wǎng)光伏,可節(jié)省大量的昂貴的蓄電池,綜合發(fā)電成本也就低下來了。

并網(wǎng)光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的分析,應(yīng)當(dāng)對整個生命周期內(nèi)成本、補(bǔ)貼和效益進(jìn)行詳細(xì)分析,而不能只考慮初投資成本。

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