高效分布式系统的设计与应用-智汇光伏主编王淑娟

分布式光伏项目降低度电成本的设计思路 王 淑 娟 2 0 1 6 . 7 . 1 8- 22.4 148 2017年1季度，分布式在新增装机中的比例， 由13.7上升到33.7（2016年底，累计装机中分布式占13.3） 预计到2017年底，分布式项目将会有9GW以上的新增装机；相对于2016年的4.23GW，同比增长100以上。 分布式光伏项目迎来爆发期地面电站土地租金300500元/亩/年，折合0.450.75元/m 2 /年 分布式项目屋顶租金48元/m 2 /年 “某光伏投资企业为抢占珠海银隆的屋顶资源，报出9.5元/ 平方米年的租金，并提供八五折电费折扣。 “中储粮仓库屋顶的某次集中招标中，有企业报 出10元/平方米年的租金。 屋顶，尤其是优质屋顶越来越难得，屋顶租金越来越贵 “单位面积的发电量” “度电成本”提高 “单位面积的发电量” 最优 “度电成本” 假设项目 位于山东烟台，水平面年总辐射量为1460kWh/m 2 ； 项目规模为3MWp，10kV并网， 工业混凝土屋顶，年租金为6元/m 2 ； 采用60片型号为270Wp的光伏组件。 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。 7030时，综合电价为1.00367元/kWh提高 “单位面积的发电量”提高“单位面积的发电量” 优化倾角设计方阵 倾角对“单位面积发电量”的影响 146 87.84 60 80 100 120 140 160 5 10 15 20 25 30 32 单 位 面 积 发 电 量 由32降低到5 “单位面积发电量”提高了66提高“单位面积的发电量” 使用高效组件光电 转换效率“单位面积发电量”的影响 270Wp的光电转换效率16.5 300Wp的光电转换效率18.3 功率密度相差11 每平米输出165W 每平米输出183W 80 100 120 140 160 180 5 10 15 20 25 30 32 单 位 面 积 功 率 输 出 270W 300W 13降低光伏方阵倾角 使用高效组件 提高“单位面积的发电量” “单位面积的投资”增加 增加投资实现高发电量是否划算 性价比如何最优“度电成本”最优“度电成本” 优化倾角对 “度电成本”的影响 项目规模确定3MW 降低光伏方阵倾角 初始投资不变 减少占地面积 减少支架、电缆、桥架等辅材用量 减少屋顶租金 线损等降低，系统效率提高，发电量增加最优“度电成本” 优化倾角对“度电成本”的影响 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 5 10 15 20 25 30 32 电 费 降 低 租金降低 净 收 益 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 5 10 15 20 25 30 32 电 费 降 低 租金降低 净 收 益 彩钢瓦项目虽然装机容量高于混凝土项目，但收益不如混凝土屋顶项目； 条件允许情况下，彩钢瓦项目小幅提升角度，有利于提高收益率最优“度电成本” -50000 -30000 -10000 10000 30000 50000 70000 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 全 额 上 网 电 费 降 低 租金降低 净 收 益 -60000 -40000 -20000 0 20000 40000 60000 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 自 发 自 用 、 余 电 上 网 电 费 降 低 租金降低 净 收 益 26时净收益最高， 与32 比，年收益多0.38万元/MW； 相当于度电成本下降0.28分。 27时净收益最高 与32 比，年收益多0.33万元/MW； 相当于度电成本下降0.25分。最优“度电成本” 使用高效组件对 “度电成本”的影响 使用高效组件 减少占地面积，降低屋顶租金 组件投资增加 并联直路减少，BOS成本降低 初始投资发生变化 使用高效组件是否有更高的性价比 线损等降低，系统效率提高，发电量增加最优“度电成本” 使用高效组件对 “度电成本”的影响 P V i n f ol i n k 单、多晶的价格差缩小到0.1元/ W， 并且差距会进一步缩小。最优“度电成本” 使用高效组件对 “度电成本”的影响 初始投资差距匡算 高效组件的初始投资仍比普通 组件贵16.35万元，折合5.45分/Wp 按照30资本金、70银行贷款 资本金增加4.905万元，按照15折现，相当于每年7836元 贷款增加11.445万元，按照5.5的贷款利率，首年利息为6295元，逐年减少 每年增加1.413万元最优“度电成本” 使用高效组件对 “度电成本”的影响 不同效率组件对租金的影响 3MWp项目的年租金大约降低2.9873.306万元，角度越大，租金节省越明显。 采用高效组件，相当于每年增加1.413万元投资 因此，高效组件年综合成本降低1.5471.893万元，折合度电成本下降0.40.48 分。 最优“度电成本” 使用高效组件对 “度电成本”的影响 其他影响因素 1）并联支路变少，单一支路电压升高，直流电缆的线损降低，系统效率提高，发电量增加 2）300Wp组件多为perc技术，弱光发电性能更好。 数据来源中国电器科学研究院有限公司工业产品环境适应性国家重点实验室 按照发电量增加3考虑，度电成本下降1分钱。小结 1）方阵倾角由32降低到5，“单位面积发电量”提高了66； 2）300Wp高效组件相对于270Wp常规组件， “单位面积发电量”提高了13.9。 在前文假设条件下 3）采用“全额上网”、“自发自用、余电上网”时，相对于发电量最高的32 ， 方阵倾角为26 、 27 时净收益最高，年收益多0.38万元/MW、 0.33万元/MW ； 相当于度电成本下降0.28分、0.25分。 5）300Wp高效组件相对于270Wp常规组件，年综合成本降低1.5471.893万元， 折合度电成本下降0.40.48分， 倾角越大，度电成本下降越大。 6）高效组件的实际发电量高出普通组件3以上，相当于度电成本下降1分。 考虑到租金影响， 发电量最高的倾角时， 度电成本并非最低 高效组件虽然价格较高， 但综合收益明显由于普 通组件。 4）条件允许情况下，彩钢瓦项目小幅提升角度，有利于提高收益率结论扩展 对计算结果影响的因素 项目场址纬度 纬度越高，倾角对发电量影响越大，降低角度损失的发 电量越多，电费损失越大 项目场址资源条件 纬度越高，影子倍率越大，降低角度、使用高效组件时 面积减少越大，节省租金越多 太阳能资源越好、发电量越高的地方，降低角度损失的 发电量越多，电费损失越大 项目电价水平 项目电价越高，降低角度的电费损失越大 屋顶租金水平 屋顶租金水平越高，降低角度、使用高效组件的效果越明显