大家好!今天让小编来大家介绍下关于分布式光伏储能系统_光伏政策无补贴如何实现高收益呢?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏储能,虚拟电厂如何商业化2.光伏政策无补贴如何实现高收益呢?
3.用户安装的光伏系统发电量不够自己使用怎么办
光伏储能,虚拟电厂如何商业化
商业型虚拟电厂是从商业收益角度考虑的虚拟电厂,是 DER 投资组合的一种灵活表述。可基于用户需求、负荷预测和发电潜力预测,从而制定发电计划,参与市场竞标。在本地网络中,DER 运行参数、发电计划、市场竞价等信息由商业型虚拟电厂提供。
将区域内的注册虚拟电厂数量、注册发电机组数量、注册发电单元、分布式能源额定装机容量分别统计,利于管理者进行负荷和发电潜力预测,控制 DER 执行发电计划。
注册虚拟电厂的调控能力监测,接入削峰、填谷实时数据,评判调控能力。网供负荷和上网负荷实时对比,判断虚拟电厂的供电能力。分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备,开停机快速,维修管理方便,调节灵活,且各电源相对独立,可快速满足供电需求。当前虚拟电厂可结合Hightopo数据可视化技术进行有效数据融合,进一步将分散的 DER 聚合到可视化系统中统一进行管理,提供丰富的展示形式和效果。
庞大的虚拟电厂数据,采用柱状图和散点图分别统计 DG、储能系统、可控负荷等的分布情况。在城区等负荷密集地区需以可控负荷构成虚拟电厂,作为系统备用,或削减高峰用电;在乡村或郊区,以大规模 DG、储能等构成虚拟电厂,实现对系统的稳定和持续供电。
将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加,就得电力系统的综合用电负荷。负荷是随机变化,每当用电设备启动或停止都会有对应的负荷发生变化,从某种程度上可以发现具有一定规律性,可依据规律进行预测。
事件信息显示偶然事件的准备阶段、执行阶段、恢复阶段、结算阶段,对某一次的偶然事件可记录下目标调控负荷、目标调控电量、实际调控负荷、实际调控电量、事件收益、开始时间、结束时间。明确此类事件的处理流程和所需负荷,作为后续此类事件处理的方案。
针对不同的偶然和必然事件,统计出在事件中发电机组数量占比、虚拟电厂调控能力占比、参与虚拟电厂列表、负荷数量占比,可分析整个电力系统是否稳定。
虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合 DER 参与电力市场和辅助服务市场运行,为配电网和输电网提供管理和辅助服务。“虚拟电厂”的解决思路在我国有着非常大的市场潜力,对于面临“电力紧张和能效偏低矛盾”的中国来说,无疑是一种好的选择。
通过可视化的面板和图表的数据绑定,以及利用不同样式的图表统计方式展示不同区县的工业企业排名、工业企业潜力排名、工业企业实测负荷排名,能分辨本地的用电大户,他们是虚拟电厂的主要客户。监测实时负荷、发电负荷因子、可调控负荷、主变容量、发电机组、发电单元,围绕用户和系统需求,自动调节并优化响应质量,减少电源和电网建设的投资,在创造良好舒适生活环境的同时,实现用户和系统,技术和商业模式的双赢。
光伏政策无补贴如何实现高收益呢?
下面分析,光伏、光储以及用户侧储能三个项目的特点,投资经济性对比。
以广州某工业厂房为例,该地区峰段电价1.0348元/度,时段是14到17点,19点到22点;平段电价0.6393元/度,时段是8到14点,17点到19点,22点到24点;低谷电价是0.3351元/度,时段是00点到8点。该工厂峰值负载功率为500kVA,工厂是早上8点开工,下午18点收工。一年工作时间为280天左右。
目前无论是光伏,还是储能都没有补贴,依靠货款去做这3个项目,都没有投资价值,所以以下模式设定为厂房业主有闲余资金自投,光伏发电或者储能用于抵消电费开支,没有计算资金的货款成本,以及税金和租金等各种开支。
光伏并网系统
特点:光伏并网系统,负载优先使用太阳能,当负载用不完后,多余的电送入电网,当光伏电量不足时,电网和光伏可以同时给负载供电,光伏发电依赖于电网和阳光,当电网断电时,逆变器就会启动孤岛保护功能,太阳能不能发电,负载也不能工作;系统输出功率和光照同步,和电网峰平谷电价没有关系。
根据该公司的用电负载功率和用电情况,安装一个400kW的光伏电站,开工期间光伏用电可以全部自用,正常工作日8点之前和18点之后和休息日余量上网,以脱硫电价0.4153元卖给电网公司,综合计算自发自用比例为80%,余电上网比例为20%。
整个系统初装费用为180万元。400kW在广州地区,平均每年发电40万度,自用比例为80%,约32万度,峰段约为12万度,按1.0348元每度价格算,每年收益为12.4万元,平段约为20万度,按0.6393元每度价格算,每年收益为12.8万元,余量上网比例为20%,以脱硫电价0.453元卖给电网公司,总费用为3.6万元,加起来为29.2万元。
光伏储能系统
相对于并网发电系统,光储系统增加了充放电控制器和蓄电池,系统成本增加了30%左右,但是应用范围更广。一是可以设定在电价峰值时以额定功率输出,减少电费开支;二是可以电价谷段充电,峰段放电,利用峰谷差价赚钱;三是当电网停电时,光伏系统做为备用电源继续工作,逆变器可以切换为离网工作模式,光伏和蓄电池可以通过逆变器给负载供电。
还是上述的项目,在光伏电站增加一个储能系统,光伏设为250kW,储能系统配备一台250kW的PCS双向储能变流器,1000kMH铅炭蓄电池,整个系统初装费用为200万元,光伏平均每年发电25万度,80%开工期间系统设计在电价峰值时功率输出,20*1.0348=20.7万,20%节假日以脱硫电价0.453元卖给电网公司,5*0.453=2.27万,利用峰谷0.7元每度的价差,每天充500度,充放电效率算0.85,在高峰期放425度,每天可以节省电费272元,一年算280天约7.63万元;电网停电会给工厂带来较大的损失,停电一小时,可能损失几千到几万元,加装了储能系统,还可以做为备用电源使用,估计一年算2.1万左右,这样全部加起来约32.7万元。
用户侧储能系统
用户侧储能系统,主要设备是双向储能逆变器和蓄电池,电价谷时充电,电价峰时充电,电网停电时,作为后备电源使用。还是上述的项目,我们设计一台500kW的PCS双向储能变流器,2200kWH铅炭蓄电池,整个系统初装费用为180万元。
利用峰谷价差充放电,效率算0.85,设计高峰期放1500度,总的价差约980元,一年算280天约27.44万元;电网停电会给工厂带来较大的损失,停电一小时,可能损失几千到几万元,加装了储能系统,还可以做为备用电源使用,估计一年算4万左右,这样全部加起来约31.44万元。
综合对比
从上表可以看出,三个方案投资收益差不多,光伏并网系统回收期稍长,但光伏系统能用20年以上,用户侧储能系统回收期虽短,目前投资性不是很好,主要原因是蓄电池寿命短,广州地区白天工作期间电价峰值时间不长,峰谷价差不是很大。而随着国家对储能的重视,当锂电池价格下调到1.6元/WH以下,深度充放电次数超过6000次,峰谷价差拉大到0.8元以上时,储能将会有很好的投资价值。
用户安装的光伏系统发电量不够自己使用怎么办
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。
如果用户安装的光伏系统发电量不足以满足自己的用电需求,可以考虑以下几种方法:
1. 增加光伏面板的数量:如果安装空间允许,可以增加更多的光伏面板,提高发电量。
2. 安装储能系统:在光伏系统中加入储能系统,可以将白天多余的电能储存起来,供晚上使用。
3. 考虑购买电网电力:如果用户的用电需求很高,可以考虑向电网购买额外的电力。
4. 考虑安装并网系统:并网系统可以将光伏发电系统与电网连接起来,在白天多余的电能可以卖给电网,晚上用电时可以从电网购买电力。
5. 考虑使用其他可再生能源:除了光伏系统外,可以考虑使用其他可再生能源,如风能、水能等,以满足用电需求。
需要注意的是,不同地区的光照条件和用电需求不同,因此需要根据具体情况选择合适的解决方案。此外,在安装光伏系统时,也需要考虑到系统的可靠性、经济性和环保性等因素。