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Photovoltaic power station integrated service provider

光伏扶贫-“光”亮未来

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发表时间:2017-01-01 00:00作者:巨日科技来源:巨日科技技术部网址:http://www.jurikeji.com

本项目为贫困户人口特定设计,单户建设规模16.96KWp,旨在售电受益。

总体设计遵从“技术先进、系统高效、安全稳定、示范性强”的理念及“就近并网、本地消耗、低损高效”的原则进行设计。

本项目为并网系统发电模式;农户可在“全额上网模式”和“自发自用,余电上网模式”两种模式中任选一种。

项目接入系统方案参照《国家电网公司关于分布式光伏发电接入系统典型设计》(见附件一)进行设计;并网系统的接入系统设计方案共13个,其中,分布式光伏发电项目单点接入系统典型设计共 8 个方案,分布式光伏发电组合接入系统典型设计共 5 个方案。项目依据实际规模及项目地并网条件,选择最优方案并网。

本项目选用巨日科技JURI-17KW型号产品,装机容量为16.96kWp,占地面积在100㎡-140㎡;拟采用高效多晶硅组件,将太阳能转换为高频直流电,在通过组串式光伏逆变器将直流电转换成交流电并与电网各项参数一致,并入国家电网。

发电量计算

系统效率计算

建设在开阔地的并网光伏电站基本没有朝向损失,影响光伏电站发电量的关键因素主要是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘及雨雪遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、逆变器的功率损耗、变压器的功率损耗、光伏组件串并联不匹配产生的效率降低、交直流部分线缆功率损耗及其它杂项损失。

1)灰尘及雨水遮挡引起的效率降低

考虑有管理人员可经常性人工清理方阵组件的情况下,采用数值:4%。

2)温度引起的效率降低

光伏组件会因温度变化而使输出电压降低、电流增大,组件实际效率降低,发电量减少,因此,温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素,考虑本系统在设计时已考虑温度变化引起的电压变化,并根据该变化选择组件串联数,保证了组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率点 MPPT 电压范围内,考虑各月辐照量 计算加权平均值,可以计算得到加权平均值为3%。

3)组件不匹配产生的效率降低

组件串联、并联因为电流、电压不一致产生的效率降低,本工程考虑 3%的损失。

4)并网逆变器的功率损耗

本工程采用无变压器型并网逆变器,根据逆变器的技术资料及工程实际测试结果,逆变器的功率损耗低于3%,考虑气候条件因素,本工程按3%计算并网逆变器的功率损耗。

5)交、直流线缆的功率损耗

光伏并网电站要求采用光伏专用电缆,电缆的截面积要充分考虑线路的电压降及损耗等因素确定,在电缆选型确定时一般按 2%的线路损耗设计。

6)其它杂项损失

光伏电站在运行期间,会因为局部维修而停止该发电单元工作;会因为组件的弱光性而引起太阳辐射量损失,本工程采用 3%的损失。

通过以上分析,得到本工程系统效率的修正系数如下:

序号

效率损失项目

修正系数

电站的系统效率

1

灰尘及雨水遮挡引起的效率降低

96%

83.2%

2

温度引起的效率降低

97%

3

组件不匹配引起的效率降低

97%

4

并网逆变器的功率损耗

98%

5

交、直流电缆的功率损耗

98%

6

其它杂项损失

97%

本工程考虑气候变化等不可预见自然现象,设计系统效率修正为83%,并以此数进一步估算光伏电站的年发电量。

年理论发电量计算

根据 PVSYST 软件分析得到本工程项目所在地哈尔滨地区年平均有效发电辐照量为1602.35kWh/m,即年平均有效发电小时数1602.35小时。日均峰值日照小时数4,39h。

按照装机容量16.96kWp 计算系统全年发电量:

第一年系统年发电量 =系统容量×年有效发电时数×系统总效率=16.96kWp×1602.35h×83%=22555.96kWh。

光伏组件光电转换效率逐年衰减,整个光伏系统25年寿命期内平均年有效利用小时数也随之逐年降低,本工程所采用的光伏组件10年内衰减不超过10%,25年衰减不超过20%。

N 年发电量=第一年发电量×(1-N×组件衰减率)

因此,本项目年发电量估算如下表:

年份

年发电量(kWh)

年份

年发电量(kWh)

第1年

22555.96

第14年

19793.33

第2年

22330.40

第15年

19595.40

第3年

22107.10

第16年

19399.44

第4年

21886.03

第17年

19205.45

第5年

21667.17

第18年

19013.39

第6年

21450.49

第19年

18823.26

第7年

21235.99

第20年

18635.03

第8年

21023.63

第21年

18448.68

第9年

20813.39

第22年

18264.19

第10年

20605.26

第23年

18081.55

第11年

20399.21

第24年

17900.73

第12年

20195.21

第25年

17721.73

第13年

19993.26

25年总发电量

501145.26

   年平均发电量=501145.26/25=20045.81 kwh;


经济效益分析

太阳能是一种可再生的清洁能源,其经济效益、节能效益、环境效益和社会效益均十分显著。

经济效益

面对日益短缺的化石能源,传统发电成本日益加大,电价呈现上涨趋势。国家实行阶梯电价以来,用电大户的电费成本居高不下。而建设太阳能光伏电站不仅能够降低对传统发电的依赖,又可以大大的节约企业的用电成本。

根据两种不同的上网模式分别计算经济效益:

自发自用、余电上网:

根据国家发改委最新政策文件,自发自用、余电上网模式,自用部分国家每度电补贴0.42元,这对于高用电量用户和高电费用户来说,极为合适。

以用户每月自发部分全部用完为例,进行概算:

年平均发电量2万kwh,月均发电量1667kwh;

月节约电费:1667kwh × 0.54元/kwh=900元人民币,同时每月获得清洁电力用电补贴:1667kwh × 0.42/kwh=700元人民币;相当于免费用电的同时,额外赚取700/月。

月节约和盈余总收益:1600元;

年节约和盈余总收益:19200元

运营期10年总收益:19.2万元;

运营期20年总收益:38.4万元;

运营期25年总收益:超过44万元。

若用户自发电量使用不完,剩余部分自动卖给国家电网,每度电国家电网收购价:0.7923/kwh

若用户每月使用300度电,剩余1367度电卖给国家电网,节约和盈余分别为:

月节约电费:300kwh × 0.54元/kwh=162元人民币;

自发自用补贴收益:300kwh × 0.42/kwh=126元人民币;

售电收益:1367kwh × 0.7923/kwh=1083.07元人民币

月节约与盈余总收益:162+126+1083.07=1371.07万元;

年节约与盈余总收益:16452.84元

运营期10年总收益:16.45万元;

运营期20年总收益:32.9万元;

运营期25年总收益:超过35万元。

全额上网模式:

以用户每月发电部分全部上网为例,进行概算:

年平均发电量2万kwh,月均发电量1667kwh;每度电国家电网收购价:0.7923/kwh

月售电总收益:1320.76元;

年售电总收益:15849.17元

运营期10年总收益:15.85万元;

运营期20年总收益:31.70万元;

运营期25年总收益:超过34万元。

节能和减排效益

太阳能的节能效益主要体现在光伏电站在运行时不需要消耗其它的常规能源。其环境效益主要体现在不排放任何有害气体。太阳能与火电相比,在提供能源的同时,不排放烟尘,二氧化碳,氮氧化合物和其它有害物质。二氧化硫、氮氧化合物在大气中形成酸性物质,造成酸雨。危害职务和水生物,破坏生态,二氧化碳又是影响全球变暖的温室效应气体。按本光伏电站25年的运行期,预计总发电量可达到50.12万kWh。按照这一规模水平计算,可产生如下节能和减排效益。

1)与火电厂相比,可节约标准煤、节约淡水。


节约标煤(万KG)

25年

32.9

年均

1.32

2)大幅度削减造成温室效应的二氧化碳,缓和气候变暖问题。同时可以减 排碳粉尘、二氧化硫及氮氧化合物等。


减排粉尘

(KG)

减排二氧化碳

(KG)

减排二氧化硫

(KG)

减排氮氧化合物

(KG)

25年

272000

1000000

30000

15000

年均

11000

40000

1200

600


运营模式

巨日科技出资30%,并提供担保为贫困户申请信用贷款,以光伏电站设备进行抵押。售电收益按比例分红,贫困户售电收益除按揭还银行贷款外,剩余归农户所有。



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