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光伏降低度电成本的设计新思路

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光伏降低度电成本的设计新思路

发布日期:2017-07-22 作者:屋顶光伏发电 点击:

根据国家能源局统计,2017年1季度,分布式光伏装机达到2.43GW,相对于2016年同比增长了148%;有机构预测,2017年全年的分布式装机在9GW以上,相对于2016年增长100%以上。分布式光伏项目迎来快速发展期。地面电站的租金,一般在300~500元/亩之间,折合0.45~0.75元/ m2。而分布式光伏项目的屋顶租金要远高于这一标准。随着分布式光伏项目受市场热捧,优质屋顶越来越难得,屋顶租金越来越贵。部分企业在投标中甚至给出10元/m2的屋顶租金。在此情况下,设计是更多的会追求更高的“单位面积发电量”,或者更低的“度电成本”。本项目将从这两个角度进行讨论。
前提条件1、项目场址
假设项目位于山东烟台,水平面年总辐射量为1460kWh/m2;
2、项目规模与屋顶租金
项目规模为3MWp,10kV并网,工业混凝土屋顶,年租金为6元/m2;采用60片型号为270Wp的光伏组件。
3、项目电价
如果全额上网,则电价为0.85元/kWh(含税,下同);
如果自发自用、余电上网,则自用部分按照山东10kV的工商业电价0.7489元/kWh九折考虑,为0.674元/kWh;上网部分按照0.3729元/kWh;全部电量考虑0.42元/kWh的国家补贴。
提高单位面积的发电量1、优化倾角设计
根据当地太阳能资源的分布情况,当固定倾角为32°时,倾斜面接受的辐射量最大;此时,
3MW项目理论占地面积为(仅考虑通道,前后不遮挡)0.0451km2;
若项目系统效率按82%考虑,则项目的年发电量为395.88万kWh;
单位面积的年发电量为87.84kWh/m2。降低度电成本分析
单位面积的产出量提高,体现了对有限屋顶的集约化利用;然而,其中一个重要原因是安装量增加,投资密度加大。因此,单位投资产出比更能体现投资的经济性。
无论是倾角降低还是使用高效组件,都会使项目占地面积减少,因此
1)线缆、桥架等长度会减少,相应投资减少;
2)线损会降低,系统效率提高,发电量升高。
然而,由于两项影响较少,下文暂不考虑。
项目投资分初始投资和年运营成本两部分,改变倾角和使用高效组件,会带来两部分的变化,从而改变资金的投入产出比。
1、改变倾角对产出比的影响
由于项目规模不变,因此初始投资不变。结论
由于分布式光伏项目投资快速增加,优质屋顶受热捧,租金连年看涨。在此情况下,屋顶租金对项目收益产生较大影响。通过研究发现,在设计上的改进,可以提高项目的经济性。
在本文假设的项目条件下:
倾角为32°时发电量最大,但将倾角降低到26°、27°时度电成本最低,比32°可降低约0.25分。
使用300Wp的高效组件相对于270Wp的普通组件,20年的度电成本可以降低0.11~0.15分。
可见,在目前的屋顶租金水平下,降低方阵倾角,使用高效组件都可以有效提高单位面积的发电量,并能提高资金的投入产出比,降低度电成本。


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