據相關統計,2019年,工商業分布式光伏項目約為9GW的規模,其中包括全國競價的4.7GW項目,4GW左右平價上網項目。這些項目由于各種原因,沒有參與競價,但由于工商業電價較高,在自用電價較高的情況下,即使沒有補貼,也有比較好的收益。
現在越來越多的企業認識到光伏發電的優越性,特別是擁有大面積廠房的企業。自建光伏電站,有以下好處:首先,工商業電價高,光伏發電成本低,企業自發自用的部分,可以節省大量的電費開支,余電上網的部分還可以賣給電網獲取收益;其次,太陽能光伏板覆蓋屋面,可以起到延長屋頂的使用壽命和隔熱作用,在炎熱的夏季可減少空調電費開支;再次,光伏電站的發電量可以折算成自愿減排量,該項目可赴碳市場參與交易,由碳配額不夠用的單位購買,按照目前的市場價格,每兆瓦光伏發電項目年均收益約為2萬元左右。
▲古瑞瓦特1.4MW項目案例
中大型工商業光伏電站,一般指面積在5000平米以上,安裝容量在400kW以上,6MW(或者20MW)以下的10kV(或者35kV)中壓并網的分布式光伏項目。
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項目前期主要工作
首先確認項目的屋頂的產權是否清晰,承載能力是否符合要求,周圍有無陰影遮擋,再經過收益率測算,能否達到理解中的要求,這些要求都具備后,企業可準備相關材料,向供電局提交并網申請。受理并網申請后,當地供電公司會與申請企業預約勘查現場時間;當地供電公司依據國家、行業及地方相關技術標準,結合項目現場條件,免費制定接入系統方案,并通過書面形式答復申請企業。企業用戶在正式開始接入系統工程建設前,需要自行委托有相應設計資質的單位進行接入系統工程設計,并將設計材料提交當地供電公司審查。當地供電公司依據國家、行業、地方、企業標準,對企業用戶的接入系統設計文件進行審查,出具、答復審查意見。根據審查意見開展接入系統工程建設等后續工作。若審查不通過供電公司提出修改意見。若需要變更設計,應將變更后的設計文件再次送審,通過后方可實施。如果需要申請補貼,還要向發改委備案、參與全國競價。
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項目設計過程
1、組件的選擇
光伏組件有多晶硅、單晶硅、薄膜三種技術路線,各種技術都有優點和缺點。在同等條件下,光伏系統的效率只和組件的標稱功率有關,與組件的效率沒有直接關系。組件技術成熟,國內一、二線品牌的組件生產廠家質量都比較可靠,需要選擇從可靠的渠道去購買。光伏組件有60片電池和72片電池兩種,大型工商業分布式,有專業的吊裝設備,所以推薦用72片電池的高效組件。
如單晶半片疊瓦的PREC組件,單塊組件功率超過了400W,同樣的面積可以安裝更高的瓦數。相同裝機容量情況下,功率大的組件使用的總數量少,組件數量少意味著組件間連接點少,線纜用量少,系統整體損耗也會有所降低,可節省支架和人工。
2、逆變器的選擇
逆變器作為光伏系統的橋梁,成本占比低但對系統成本和發電量影響大。工商業項目安裝在屋頂,承載有限,因此推薦使用組串式逆變器。
盡量使用功率大的逆變器,可節省線纜和配電柜成本,但也要控制直流電纜的長度。從組件到逆變器的直流電纜,對系統發電量的影響非常大,電纜越長,損耗越高,直流電纜控制在50米以內,直流電纜損失可以降低到0.2%,如果逆變器放在組件中間,數量約為200多塊,使用70-100kW逆變器是比較合適的。
3、電纜的選擇
光伏電站的電纜分為直流電纜及交流電纜。其中組件與組件之間的直流電纜和組件到逆變器之間的直流電纜,一般要求要用光伏專用直流電纜,而從逆變器出來到交流配電柜之間的電纜,或者配電柜到變壓器之間的電纜,則沒有要求,用銅電纜和鋁合金電纜都可。由于電氣開關接設備的端子都是采用銅的,銅鋁直接相接,通電后就會產生原電池的化學反應:活潑性更高的鋁就會加速氧化,導致接頭處電阻變高,載流量變低,所以在銅鋁相接時需要采取一些措施,比如使用銅鋁過渡接線端子或者銅鋁過渡接線排,消除電化學反應。
4、系統設計
系統采用400W組件,18塊串聯,12并,總功率為86.4kW,組串最高開路電壓50.4*18=907.2V,低于逆變器最高耐壓值是1100V,組串最高工作電壓41.1*18=739.8V,剛好在逆變器最佳工作電壓730V范疇,這時候逆變器能發揮最佳性能,效率最高。
系統采用多臺組串式逆變器并聯,再升壓進入高壓電網的方式。如1MW系統可設計采用80KW逆變器,每12臺逆變器進行1次匯流,再接入1臺高效10KV升壓變壓器(0.5/35KV,1000KVA)接入本地的10KV中壓電網,實現并網發電功能。
☆1MW光伏系統配置