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当前,在国家及地方政府的政策全力支持下,分布式光伏发电系统慢慢的变成了应用愈来愈普遍,占光伏发电系统的总装机容量的比例达到57%以上,成为未来的重要发展方向。
不过由于分布式光伏发电处于市场导入期,设计、实施工程质量良莠不齐,光伏所在屋面的防水问题非常容易被忽视,一旦安装时防水层损坏甚至没有防水层则很容易发生了渗漏,不仅影响光伏系统更影响用户房屋的正常使用。
屋面防水处理遵循的一般原则是:宜导不宜堵,即保证节点处理在暴雨积水时能顺利的让水泻掉而保障屋面不漏。
对于必须打孔破坏原屋面的情况,则要做到因地制宜,根据不一样的情况做不同处理,下面我们分类看一下。
对于混凝土平屋面的新建建筑,通常在设计时就应预埋螺栓,按照常规做法做好屋面防水。而对于已有的建筑,在设置光伏组件基座时,防水层应铺设到基座和金属埋件的上部,并在地脚螺栓周围做密封处理,穿防水层处用防水密封胶填实,另外可以在基座下增设附加防水层,即使基座顶部发生渗漏,雨水也不会到达结构层。
对于混凝土平屋面的已有建筑,若使用化学锚固螺栓固定支架,应首先确认保护层或使用面层的厚度。对于单位面积承重较大的预制楼板屋面,可在屋面现浇一定厚度的混凝土层,固化后利用化学锚固螺栓固定支架。
对于上覆瓦片的坡屋面,应确认打孔深度,将化学锚固螺栓固定后,螺栓穿过瓦片的位置应使用防水密封胶做良好处理。化学锚固螺栓具有承载能力大,抗疲劳、耐老化等优势,对基体无膨胀力,不产生挤压应力,因此,不会对屋面防水造成不好影响。
对于金属屋面来说,需要将光伏系统的钢结构穿透原防水层及压型钢板,固定在建筑的主体钢结构上;再参照金属屋面防水做法,进行隔汽、保温及防水处理。施工的重点是去锈蚀、密封、对基层及外围涂刷防水涂料。
对金属屋面的局部漏点,应采用优质中性耐候密封胶涂抹封堵;对于局部锈蚀严重的彩钢板,在安装光伏组件前需要更换。
因此,光伏组件的安装设计不仅要考虑日照和阴影,承重、排水、防水等问题同样重要。
优点:承载能力强,抗洪抗风效果好,受力可靠,不破坏水泥屋顶,强度好,精度高,且施工便捷简单、方便、不需要大的施工设备。
缺点:增加屋顶的负荷,所需的钢筋混凝土量大、人工多、施工周期长,整体造价较高。
独立底座为前后支架分开放置在混凝土平面屋顶上,独立底座按柱体形状分为方形柱、圆形柱。
方形柱基座从连接方式上分为:支架与水泥基础基座螺丝连接、支架连同水泥基础一起浇筑、支架直接压在混凝土基础凹槽下、混凝土直接放置在支架上。
圆形柱基座从连接方式上分为:支架与混凝土基础基座螺丝连接、支架连同水泥基础一起浇筑。
复合底座基础也称条形基础,将前后支架连接为一体,具有更加好的抵抗载荷能力。
其与支架的连接方式可分为:支架与混凝土基础基座螺丝连接和支架连同水泥基础一起浇筑。
与彩钢瓦的连接方式分为:粘接(如图12所示)和螺栓固定(如图13所示)。
好的开始是成功的一半。前期完整的安装准备工作能为接下来的施工安装产生便利,那前期安装准备工作具体要哪一些呢?
2、在每个屋顶相应位置搭设卸料平台及人员走道,在屋面铺设散料通道,避免对屋面造成损失破坏。对屋面排水系统来进行清理,避免雨季水流不畅,造成不必要的损失。
3、施工前对屋面进行核实,如遇到和设计不符合,根据设计及设计交底进行相应调整。按照设计图纸中标识的基线位置测量放线,并控制每个方阵的直角方向。
4、核算设计图纸,计算出各区域的支架导轨、配件及组件的使用量,按照区域数量及施工流程分批上料。
5、支架外观及保护层应完好无损,去除支架构件上的泥沙,灰尘及污渍,保持支架构件的干燥、整洁。
①按照斜梁→斜撑→檩条→拉杆顺序安装,檩条的安装应按照中间段→两端段→檩条连接件顺序安装,檩条安装好后,检查每根檩条的水平度,每跨檩条的弯曲度小于1mm。
②完成一组支架安装后,进行支架位置的精确校核。支架的校核方法为,先精确校核支架的立柱,作为基准架,然后再以基准架为准校核,校核过程中检查螺栓的紧固情况,有必要的话进行二次紧固,以保证支架的整体稳固度。
近两年,国家层面上主张能源产业体系升级,倡导节能减排。在政策推动下,创创发现,我国的煤炭发电和煤炭锅炉在许多城市被更清洁、更高效的能源利用方式所取代。
正是在这样的大背景下,凭借2015年11月原料气价下调0.7元/方的东风,能源综合利用效率可超过70%的天然气分布式能源项目迎来了发展的“黄金时期”。
今天就来谈谈天然气分布式能源。天然气分布式能源项目发展前途和趋势如何?目前的困境和出路在哪里?
分布式的能源综合利用效率高,可以在一定程度上完成电、热(供暖、烘干、蒸汽等)、冷等多种能源产出。
此外,天然气分布式能源能够以自身的优势替代一些传统的供能方式。例如,传统的煤炭锅炉不仅耗能大,而且产生的污染严重;一些建筑可能会采取传统方式以铺设光伏板的形式进行发电,但是受制于天气因素,这种供电方式并不稳定。
另外,对于偏远地区,分布式能完成区域内对冷热电的需求,避免建设长输管线和高压电线。
基于以上的优势,天然气分布式的未来发展的潜在能力将会十分巨大。目前国家宏观层面和具体项目的微观层面上均具有利好的因素推动天然气分布式的发展。
一、国家能源结构的调整,要求要提高天然气的占比和新能源的占比,同时降低煤炭的占比。与新能源相比,目前我国的天然气资源较为丰富,基础设施的敷设也慢慢变得全面,因此天然气的供应稳定性更强,执行性和可操作性也更高。
二、现在我国多地大气污染情况严重,国家层面对大气污染的治理也慢慢变得重视,对节能减排的要求也慢慢变得严格。与煤炭相比,天然气含氮量和含硫量很低,使用天然气也能大幅度的降低二氧化碳的排放量。
一、部分地方政府给予分布式项目具体的补贴,这些补贴在提高分布式效益方面具有十分明显的效果。目前,环渤海、长三角等地都有一定鼓励和补贴政策推动分布式的应用。
二、随着非居民天然气气价的下调,加上便宜的进口LNG资源不断流入中国,分布式的气价成本得到大幅度地节约。
三、对于用户侧来说,随着电网改革的不断推进,分布式在调整电力负荷方面的作用将会逐步得到体现。
据了解,市场上很多人认为补贴政策对天然气分布式能源项目收益至关重要,但项目的收益不能只靠补贴。补贴政策在一个行业的发展过程中具有阶段性的特点,未来随着天然气和电力行业的市场化,分布式发展日臻成熟后,补贴的金额后期将会逐步减少甚至被取消。
此外,在现有补贴政策的实际执行中也存在异议。原因主要在于,目前从国家层面上并没有对天然气分布式进行明确的定义,但市场上以分布式为名义的项目很多,规模大小不一,没有具体的名称定义也导致补贴无法对应实施。
要想项目本身就具有良好的收益效果,分布式的投建者必须要做好分布式的设计。目前市场上很多人认为“以热定电”是分布式工程设计的依据。其实“以电定热”才能保证项目收益。因为在经过长时间的测算和分析得出,电价、气价、热价是影响分布式经济性较为敏感的因素,其中,电价最为敏感,这也代表着如果供电方面能实现良好的收益,那么整个分布式的效益也不会差。
综合能源供应商是未来的发展的新趋势。在分布式这种多能源联供的项目助力下,未来综合能源供应商可以为用户实现从需求到立项再到管理的一站式综合服务,用户只需借助一个综合能源供应商,就可以获得所需的天然气、电、热、冷等能源供应。
今年中国的光伏行业迎来了一个新的机遇,国务院相继出台一系列的扶持政策,光伏发电应用随之加快速度进行发展。全国分布式光伏发电销量也在迅速增长,今年年初已确定进入白热化状态,光伏新能源的销售团队也在不断壮大中,各农村乡镇都成了商家们的战斗场地。
在这个没有硝烟的战场上,作为消费者的我们该如何明智的选择光伏产品?为什么看上去差不多的太阳能板和逆变器,不同商家的报价差距那么大?下面,我们就为大家一一解答。
太阳能光伏板大致上可以分为A、B、C类板。A类板为最佳,B类稍次一点,C类板就是回收板,通俗来讲就是翻新的旧板。A类板还可以细分为A+、A-两个等级,B类一样。不一样的等级的太阳能板,成本的差距非常大。直接造成了家用电站销售价格的差异。
逆变器主要按照装机容量、品牌不同,价格也会有差异。在这里就不多做论述具体品牌差异了。光伏板和逆变器作为家庭电站的核心,其产品的质量直接影响其常规使用的寿命、发电量、衰减率等重要参数。大家在考虑价格的同时一定也要将以上参数考虑在内,俗话说一分价钱一份货,一块好的太阳能板和一块差的板,发电量可能相差非常大,我们安装的电站最少都需要用20年,一旦因为质量上的问题造成经济损失,那真的是得不偿失了。
当然并不是所有的光伏板都会把等级标注出来的,以次充好的光伏板就会出现了,例如一半是真实的光伏板,一半是废纸,最后外面包裹上钢化玻璃;这样的一块光伏板,它的发电量只会有正常光伏板发电量的一半,但是外观上却分毫不差。
因此,光伏板的选择一定要挑选出正规厂家的产品,他们具有产品认证和产品各项检测证书,品质有保证,避免“诉说无门”的状况,毕竟安装几块光伏板是要使用20年以上的;同理,逆变器的选择自然是有知名度的产品最佳,逆变器的好坏也会影响的发电量,能否提升您的投资回报率的。“一分价钱一分货”的道理大家都明白,选择权完全把握在自己手中!
家用并网电站的组成其实格外的简单。如果将光伏板和逆变器比做电站的器官的话,那电缆就是链接各个器官的血管,其质量和耐用度也相当很重要,电站使用主要有两种电缆,分为直流和交流电缆。
电缆户外敷设较多,需防潮、防暴晒、耐寒、耐热、抗紫外线,某些特殊的环境下还需防酸碱等化学物质。因为要使用最少较长时间,还会在电缆外加套PVC管来保护它。
有些商家故意使用一些低价、质量差、易损坏的电缆,有些甚至不加套PVC管直接裸线布在室外,以此来提高利润,蒙蔽消费者。这种电缆不但使用年数的限制达不到要求,甚至还会有触电危险。一旦过了保质期返修也是很大的问题,明明能用20甚至30年的东西,可能用了6-7年就要花钱重新布线。所以大家都选择的时候肯定要注意,尽量找正规专业的企业公司安装,防止多花冤枉钱。
太阳能支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能光伏板设计的特殊的支架。一般材质有热镀锌碳钢、阳极氧化铝合金、不锈钢等。现在我们得知一些公司为了节省本金,使用角铁做支架,时间一久支架就容易生锈变形。
支架间的连接组装都是必须用螺母和连接件组装,还有些公司直接采用焊接组装,时间一长容易断裂倒塌。螺母和连接件组装的支架容易拆装,而用焊接组装的必须切割才能拆除,影响用户利益。再来谈谈配重,现在市面上最常用的是水泥墩、钢结构、化学锚固螺栓等。
家用通常用浇筑达到光伏行业安装标准的水泥墩来作为配重,一般为正方形实心水泥墩。有些公司根本无视国家标准,直接用膨胀螺栓将支架固定在屋面,这样做不但破坏了屋面的防水层,时间久了以后膨胀螺栓还会松动断裂。还有些公司使用空心的重量不达标的水泥墩。很多新闻讲某家太阳能光伏板被刮坏、掉落造成一定的经济损失,大多数都是这样的一种情况导致,所以说支架和配重对于安放太阳能光伏板非常重要。
为什么要说到保险呢?是因为安装一个家庭分布式光伏电站,对于一般用户来说资产金额的投入还是不低的。若发生自然灾害等一些意外,我们大家可以享受保险公司的全额赔付。如此说来不管对于是用户还是企业,保险都是非常很重要的。5年逆变器质保,10年光伏组件质保,25年光伏板的衰减率质保。
根据水面光伏电站的建设场地条件,可将水面光伏电站分为架高式水面光伏电站、漂浮式水面光伏电站及鱼腹式悬索支架光伏电站三大类。正常的情况下,架高式水面光伏电站较漂浮式水面光伏电站的建设成本低,且结构稳定性高,所以,在条件具备的情况下,优先选用建设架高式水面光伏电站。
根据以往设计经验,在最高洪水位时的水深小于5m的水域、稳沉区且无防渗层的水面,可建设架高式水面光伏电站;非稳沉区水域或在最高洪水位时的水深大于5m的水域,可建设漂浮式水面光伏电站;对于中小河流、小型养殖水塘、污水处理厂等场地,可选用可以在一定程度上完成较大跨度的鱼腹式悬索支架形式的光伏电站。
漂浮式水面光伏电站根据其浮体形式的不同又可分为浮管式漂浮电站与浮箱式漂浮电站两类。
水面光伏电站的建设形式较多,但每一种建设形式均不能解决所有的项目场景。根据以往设计的项目,总结出各种水面光伏电站建设形式的优缺点及适合使用的范围,供读者参考。
水面漂浮光伏电站中,其它的漂浮系统,业内较为熟悉,重点介绍一下HSCC-FB新型专利浮箱漂浮系统。
HSCC-FB是高强复合混凝土浮箱(High Strength CompositeConcrete-Float Box)的缩写。是河北上能电力有限公司、河北能源工程设计有限公司、建华建材(河北)有限公司的专利技术。HSCC-FB新型专利浮箱漂浮系统应用场景范围广泛,广泛适用于水深较深、塌陷区、具有防渗层的水库等水域,也适用于水底较平整的低水位水域甚至是无水区域。
1、浮箱采用高强钢筋混凝土和复合漂浮材料组合制作而成,充分的发挥两者的优势。
2、本浮箱整体结构为“实心结构”,与国内主流浮体的“空心结构”不同,浮箱安全性高。
3、我国均有高强混凝土和复合漂浮材料的现行相关规程规范,为浮箱质量提供保障。
1、每兆瓦发电方阵仅需340个浮箱。每兆瓦的混凝土用量与12m长管桩的混凝土用量相当。
(1)浮箱仅作为浮体,提供浮力,较大的水平力由金属支架承担,受力明确合理。
(2)每两个浮箱与上部支架形成小的发电单元,每个小的发电单元之间设置构造连接措施,能适应波浪的作用。
3、HSCC-FB浮箱漂浮系统均采取了特殊的连接节点与周圈锚固,承载力更高,更安全可靠。
4、HSCC-FB浮箱漂浮系统可按照任意组件倾角设计,也可与跟踪系统配合使用。
5、浮箱自重较大,施工时需施工机械吊装下水,支架系统安装难度与地面电站相当。
6、浮箱支架连接形成检修走道,每块组件均有走道到达,检修方便,漂浮系统平稳可靠。
7、组件最底点距离水面400mm以上,减少了水对组件的影响,并且支架系统可与双面发电组件完美结合。
鱼腹式钢索柔性支架”体系与传统钢架结构相比,具有用钢量少、承重强、工期短的明显优势。本项技术是河北上能电力有限公司、河北能源工程设计有限公司与领迅科技(北京)有限公司的专利技术。
用钢量少、承重强、成本低、工期短:相同高度和跨度的情况下,与传统钢架结构或网架结构相比,用钢量减少40%以上,在保证项目收益率的基础之上,度电成本可降低30%以上,工期缩短了35%以上。
稳定性好、挠度小、隐裂少:完美解决了传统柔性支架结构稳定性差,钢索挠度大,隐裂较为严重的问题。
通过设置鱼腹式钢索,实现大跨度空间;鱼腹式结构既能抵抗风压力的作用,也能抵抗风吸力的作用;鱼腹式钢索上设置撑杆和固定组件的钢索,减小了组件钢索的跨度,并且施加一部分预应力,减少钢索挠度;设置了上下两道稳定钢索,保证鱼腹式钢索平面外的稳定。
采取连接构造措施,进一步减少组件隐裂:组件与固定组件的钢索间设置允许转动的连接件,还可以限制组件的横向位移,从而消除钢索产生的扭矩传给组件,避免产生隐裂。
根据不同的应用场景,采取对应的防腐措施:对于污水处理厂等腐蚀较严重的场地,采取不锈钢螺栓+加厚热浸锌+余量设计法,解决支架及钢索易腐蚀难题。
环境友好、美观、和谐、更加艺术:鱼腹式钢索技术多用于机场、高铁站等大型公共建筑外墙的幕墙上,将该技术应用于光伏电站为国内首创。鱼腹式钢索支架优美的建筑结构及形式,使光伏电站更具空间感,更加环境友好、更加美观、更和谐、更加艺术。
对于大跨度、施工难度大、造价高、高空间等特点的光伏电站建设场地,可采用创新型“鱼腹式钢索柔性支架”的形式建设,利用“鱼腹式钢索柔性支架”技术能提供整体解决方案。可有效解决了利用大跨度空间建设光伏电站的难题,突破大跨度、高空间环境下光伏组件有可能会出现隐裂等难点。
采用鱼腹式钢索柔性支架,不占用额外土地,不影响下部空间的正常生产运营。鱼腹式钢索支架可实现跨度100m内的大跨度应用场地,比较经济的跨度为30~50m。
上面对各种水面电站建设形式的适合使用的范围、优点、缺点等进行了简要分析,不同的系统形式适用不同的建设场景,对于同一个光伏项目的不一样的区域,也会存在不同的设计的具体方案,需要设计院根据实际的条件,经过技术经济比选确定合理的设计的具体方案。下面简要比较一下各种水面光伏电站基础(浮箱)支架系统的造价。
●设备订货、制造、混凝土养护及有些设备的产能等等是绕不开的硬性工期,是施工组织管理中的关键工作。
以水面架高式光伏支架与鱼腹式悬索柔性支架;标准浮箱式漂浮光伏系统与HSCC-FB浮箱+支架式漂浮光伏系统为例,比较其施工工期特点。
水面光伏电站能否实现技术先进、安全可靠、经济合理,设计的具体方案的比选和确定尤其关键,根据以往设计经验,提出对于水面光伏电站设计的几点建议:
●水面漂浮光伏系统要考虑整体的受力分析和25年的使用的时间,应选择满足规定的要求的漂浮系统。
●水面漂浮电站应设置可靠的防雷接地,足够适应水位变化的电缆敷设系统和锚固系统。
目前,全国各地区的太阳能辐射量与光照时数正在慢慢地增长,同时,气温也逐渐升高,分布式光伏电站进入丰收时期,做好分布式光伏电站运维,获取最大收益,成为电站持有者最关心的问题。
太阳能辐射量与光照时数是影响分布式光伏电站发电量的主要的因素。而随之而来的高温天气,也同样对光伏电站有重大影响。做好高温下的分布式光伏电站维护,我们应该注意以下几点:
在所有影响光伏电站整体发电能力的各种各样的因素中,灰尘是第一大杀手。灰尘光伏电站的影响主要有:
3、具备酸碱性的灰尘长时间沉积在组件表面,侵蚀板面造成板面粗糙不平,有利于灰尘的进一步积聚,同时增加了阳光的漫反射。
温度上升1℃,晶体硅太阳电池:最大输出功率下降0.04%,开路电压下降0.04%(-2mv/℃),短路电流上升0.04%。为减少温度对发电量的影响,应保持组件良好的通风条件。
汇流箱内电池板正负极保险丝熔断,在夏季福照度大、温度高时,接线头因气温变化和电流发热而出现松动,就会产生火花,引起拉弧燃烧,逐渐引起其它器件乃至整个箱子发热并全面燃烧。因此,高温季节应认真做好设备巡视检查工作,及时有效地发现和消除设备缺陷,预防事故的发生,确保完成发电计划。
描述电气二次控制回路的图纸称为电气二次回路控制图(以下简称“二次图”)。二次回路主要是指对一次设备的工况进行监测、控制、调节、保护的二次设备,按照一定的要求连接在一起构成电路,称之为二次回路。
电气参数测量模块、开入量输入模块、控制模块、通讯模块等。由于二次回路图的逻辑性很强,并且是按一定规律绘制,故看图时要抓住此规律才能非常容易看懂。
主要负责从电流互感器采集测量电流、保护电流、零序电流,以及从电压互感器采集相(线)电压、开口三角形(零序)电压等。
主要负责检测各个开关、断路器、接触器等的工作位置,以及需联动(锁)控制的别的设备开关位置。
负责保护设备之间、设备与上位机、DSC、远程抄表系统等中央控制设备通讯。
凡是各设备间要用控制电缆经端子进行联系的,都要按回路编号的原则进行标号。此外,某些装设备在屏顶的设备与屏内设备做连接,也需要经过端子排,此时屏顶设备就可看作是屏外设备,而在其连线上同样按回路编号原则给以相应的标号。为了明确起见,对直流回路和交流回路采用不一样的标号方法,而在交、直流回路中,对各种不同用途的回路又赋予不同的数字符号。
本文仅列出了常用的以及容易出错的部分内容。如需使用和了解更多符号,请参见GB/T 4728《电气简图用图形符号》、GB/T 16901《技术文件用图形符号表示规则》、GB/T 20063.《简图用图形符号》、JB/T 6524《电力系统继电器、保护和自动化装置电气简图常用符号》等国家标准和行业标准。
新标准则为: 元件被激励时,水平连接线的触点动作向上,垂直连接线的触点动作向右。(参考 GB/T18135-2008)
先看二次接线图的交流回路,把交流回路看完弄懂后,根据交流回路的电气量以及在系统中出现故障时这些电气量的变化特点,向直流逻辑回路推断,再看直流回路。一般来说,交流回路最简单,容易看懂。并且二次设备作为一次设备保护监控装置,必须对一次设备电压电流进行采样,从而进行判断处理,所以看二次回路图,最好是先了解交流回路图,再进而看直流回路。
交流回路要从电源入手;交流回路有交流电流和电压回路,先找出电源来自哪组电流互感器或哪组电压互感器,在两种互感器中传输的电流量或电压量起啥作业,与直流回路有何关系,这些电气量是由哪些继电器反应出来的,找出它们的符号和相应的触点回路,看它们用在什么回路,与什么回路有关。
继电器线圈找到后,再找出与之相应的触点。根据触点的闭合或开断引起回路变化的情况,再进一步分析,直至查清整个逻辑回路的动作过程。
看端子排图要配合展开图来看。展开图上凡屏内与屏外有联系的回路,均在端子排图上有一个回路标号。端子排图是一系列数字和文字符号的集合,把它与展开图结合起来看就可清楚它的连接回路。
以前的二次电路图主要由各种继电器组成,其内部逻辑相对清晰,可在图纸上完整的清理各种触点、接触器、线圈的逻辑关系。但现在绝大部分设备都采用微机保护,所有的逻辑关系都属于“软逻辑”,可通过对设备编程而对输入和输出作出相应的变化,其内部处于“黑箱”状态,分析微机保护的各种输入、输出端子的接线需配合厂家提供的产品介绍,大部分端口都有默认的逻辑功能,另外厂家会预留一部分备用端口可为一些特殊功能需要自定义。以上所叙述为笔者多年工作经验总结,但笔者能力有限难免有错漏不足之处,还望各位读者批评指正。
工商业电价一般在1元/kWh左右,如果在工商业侧并网,则光伏已经实现了平价上网;
大工业电价一般在0.6~0.9元/kWh之间,如果在大工业侧并网,则光伏已经接近实现了平价上网;
居民和农业售电电价由于享受国家的交叉补贴,价格较低,距离光伏电价还比较远。
光伏实现平价上网的终极目标,是能在发电侧跟火电的上网电价PK。目前,火电的脱硫标杆电价在0.25~0.5元/kWh之间,光伏标杆电价距离其还有很远的距离。
光伏要实现“平价上网”,最快的途径就是以分布式的形式在用户侧并网,这是煤电、水电、核电等形式所不具备的特长。因此,扫清分布式光伏发展的障碍,是光伏实现平价上网最有效的途径。
如前言中所述,光伏电力的价格与火电相去甚远,只有降低度电成本才能实现“平价上网”的终极目标。那什么是“度电成本”。我查阅了资料,找到两种“度电成本”的定义。
上述公式中,将总投资(初始投资扣除残值后和25年经营成本加和)除以总发电量,格外的简单明了、易于理解。因此,在国内的财务评价中被普遍的使用。但其缺点是没考虑资金的时间成本。
陈荣荣、孙韵琳等人在《并网光伏发电项目的LCOE分析》中,介绍了国际上的测算度电成本的计算公式。
在公式2中,最大限度地考虑了资金的时间价值,用折现率i将不同时间的成本都折成现值;同时,也考虑不同时间的发电量会带来不同的现金流,因此也对发电量进行折现。这种计算方式的缺点是讲解、计算都比较复杂。
个人认为,由于所有的资金都有使用成本,公式2更能体现电量真正的成本。由于国内的财务分析均以公式1为基础,为便于理解,本文也以公式1进行计算和分析。
然而,必须强调的是由于未考虑资金的时间价值,度电成本≠光伏电力成本≠合理利润下的售电电价因此,度电成本达到0.3元/kWh时,并不代表能轻松实现平价上网。
虽然度电成本不能等同于光伏电力成本,但其变化的趋势可以反映光伏电力成本的变化趋势。因为,下文通过对度电成本影响因素、程度的分析,来找出实现平价上网的途径。
从公式1中能够准确的看出,计算度电成本主要涉及的因素有6个。其中,固定资产残值VR、第n年的折旧Dn基本是按比例取,第n年的经营成本An变化也相对较少。因此,式中变化最大的是三个量I0、Pn、Yn。
为了探讨上述三个变量对度电成本的影响,建立一个典型电站模型,主要前提条件为
根据中国气象局发布的《2015年中国风能太阳能资源年景公报》,我国2015年,全国平均的固定式最佳倾角峰值小时数概况
2)东北、华北、西北及西南大部地区超过1400h,首年年利用小时数在1100h以上,其中新疆大部、青藏高原、甘肃西部、内蒙古、四川西部及云南部分地区,超过1800h,首年的年利用小时数在1500h以上,局部超过1800h;
3)四川东部、重庆、贵州中东部、湖南中西部及湖北西部地区,小于1000h,年利用小时数不足800h;
4)陕西南部、河南、安徽、江苏、四川东部、湖北大部、江西、湖南东部、浙江、福建、台湾、广州、关系中南、贵州西南部的在1000~1400h之间,年利用小时数在800~1100h之间。
可见,我国不一样的地区的峰值小时数跨度大,本文在计算时采用1100~2300h区间。
从上图中能够准确的看出,由于我国不一样的地区的峰值小时数跨度大,度电成本差异也非常大,1100h时为2300h时的2.4倍!
下图为初始全投资为8000元/kW时,不同资源条件下,贷款利率对度电成本的影响。
2011年检测德国100个电站,平均PR=84%,技术进步有望达到90%。国内电站PR约在75~85%左右,虽然有气象因素的影响,但仍有较大的提升空间。
根据组件衰减率的统计数据,计算了平均年衰减0.4%~0.8%时(线性衰减),对度电成本的影响。
发电量的变化对度电成本影响最大,之后以此为初始投资、贷款利率、系统效率,组件衰减效率影响最小。
降低初始投资、提高系统效率、降低组件衰减相对来说还是比较困难,但是会带来根本性的变化。
光伏组件的造价占了初始投资50%以上,直接影响项目的造价。根据Bob Swanson的光伏Swanson定律光伏电池的成本在产量每上升3倍的时候会下降20%。
由于未找到光伏电池的产量、成本数据,本文选用的中国的装机量、销售价格来进行分析。
虽然由产量到装机量受出口因素影响,又成本到价格受市场因素影响,但从上表能够准确的看出,光伏组件、逆变器的价格下降随装机容量的变化,基本符合Swanson定律。
根据国家的相关规划,中国2016年的装机量可达到20~25GW,为2015年增加1.3~1.6倍,估计光伏组件、逆变器的价格会有10%~15%的下降。即光伏组件价格在3.2~3.6元/W之间,逆变器在0.2元/W左右。未来的装机量应该是一个稳中有升的状态,但很难出现倍数增长。因此,未来的光伏电池等成本肯定是稳中有降,但不会大比例下降。
如上文所述,未来的主要设备成本不可能会出现大幅的下降,但这并不代表“初始投资”不可能会出现一下子就下降。除了设备的成本之外,高转换效率是减少相关成本的另一有效手段。
下图为主流多晶硅组件的光伏转换效率变化曲线历年主流光伏组件的光电转化效率
主流光伏组件转换效率由14.1%(230Wp)提高到16.2%(265Wp),1MW发电单元的并联支路数量由218个变成172个,下降21.1%;即使在相同造价水平家,BOS成本(汇流箱、直流电缆、支架、基础等配套设备)、土地成本下降约16%,系统成本将下降约6~9%。
下图为不同地点、资源条件,相对于固定式支架,跟踪式对发电量提高的实测数据。
从上图两个纬度不同的地点,在高纬度地区,如果对支架倾角进行调节,则发电量增加如下表。
因此,固定可调在高纬度地区有较好的发电量提升效果,在低纬度地区发电量几乎无变化。
华为在他们的宣传册中称,相对于集中式,他们的组串式逆变器强光下可以多发电10%以上!同时,很多场合也都宣传,全年可以多发电4%以上。
光伏电站面积大、人工管理无法精细化,一直是制约系电站统效率提高的因素。而智能监控技术,包括智能设备、智能平台,可以克服这一难题。
从图10和表4能够准确的看出,虽然大家不同地点、气象条件下,灰尘遮挡造成的发电损失差异较大,但其数值均在3%以上。因此,根据光伏组件的污染程度进行定期清洗,大约能大大的提升3%以上的发电量。
根据环保部历年的环保公告,在国家的大力投入下,我国的污染状况逐年好转。摘取《2014年中国环境状况公报》中大气污染物的部分内容如下。
2014年,中央财政先后安排专项资金100亿元,支持各地开展大气污染防治。开展空气质量监测的161个地级及以上城市中,共16个城市空气质量达标(好于国家二级标准),占9.9%;145个城市空气质量超标,占90.1%。其中,SO2达标城市比例为89.2%,NO2达标城市比例为48.6%,PM10达标城市比例为21.6%,PM2.5达标城市比例为12.2%。
470个开展酸雨监测的城市(区、县)中,出现酸雨的城市比例为44.3%,酸雨频率在25%以上的城市比例为26.6%,酸雨频率在75%以上的城市比例为9.1%。酸雨、较重酸雨和重酸雨的城市占比分别是29.8%、14.9%和1.9%。
粉尘的污染大家都感受深切,《苍穹之下》热播,就是受粉尘污染所害之人的共鸣;
为鼓励火电机组超低排放,对经所在地省级环保部门验收合格并符合上述超低限值要求的燃煤发电企业给予适当的上网电价支持。对2016年1月1日以前已经并网运行的现役机组,对其统购上网电量加价每千瓦时1分钱(含税);对2016年1月1日之后并网运行的新建机组,对其统购上网电量加价每千瓦时0.5分钱(含税)。