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光(guang)伏(fu)发电设计新思路
发布时间：2022/2/12   来源：山大绿能科技（云南）有限公司  阅读：2526次
光伏发电设计新思路

根据国家(jia)能源局统计，2017年(nian)1季度，分(fen)布(bu)式(shi)光(guang)伏装机(ji)达到2.43GW，相(xiang)对于2016年(nian)同(tong)比增长(zhang)了148%；有(you)机(ji)构预测，2017年(nian)全年(nian)的分(fen)布(bu)式(shi)装机(ji)在9GW以(yi)(yi)上，相(xiang)对于2016年(nian)增长(zhang)100%以(yi)(yi)上。分(fen)布(bu)式(shi)光(guang)伏项目迎来快速发展期。

地面电(dian)站的(de)(de)租(zu)金(jin)，一般在300~500元(yuan)/亩之间，折合0.45~0.75元(yuan)/ m2。而分布式光(guang)伏项(xiang)目(mu)的(de)(de)屋(wu)顶(ding)(ding)租(zu)金(jin)要远高(gao)于这一标(biao)准。随着分布式光(guang)伏项(xiang)目(mu)受市场热捧(peng)，优质屋(wu)顶(ding)(ding)越(yue)来越(yue)难得，屋(wu)顶(ding)(ding)租(zu)金(jin)越(yue)来越(yue)贵。部分企业在投(tou)标(biao)中甚至给(ji)出10元(yuan)/m2的(de)(de)屋(wu)顶(ding)(ding)租(zu)金(jin)。在此情(qing)况下，设计(ji)是(shi)更多的(de)(de)会追求更高(gao)的(de)(de)“单(dan)位面积(ji)发电(dian)量(liang)”，或者更低(di)的(de)(de)“度电(dian)成本”。本项(xiang)目(mu)将从这两(liang)个角度进行讨论。



前提条件

1、项目(mu)场址



假设项目位于(yu)山东烟台，水平面年总辐(fu)射量为(wei)1460kWh/m2；



2、项目规模与(yu)屋顶租金



项目规模为(wei)3MWp，10kV并网，工业混凝土屋顶，年租金(jin)为(wei)6元/m2；采用60片型号为(wei)270Wp的(de)光伏组件。



3、项目电价



如(ru)果全额上网(wang)，则电(dian)价为0.85元/kWh（含税，下同）；



如果自发自用、余电(dian)上网，则自用部分按照(zhao)山东10kV的(de)(de)工商业(ye)电(dian)价0.7489元/kWh九折考虑，为0.674元/kWh；上网部分按照(zhao)0.3729元/kWh；全部电(dian)量考虑0.42元/kWh的(de)(de)国家补贴。



提高单位面积的(de)发(fa)电量(liang)

1、优化倾角设计



根据当(dang)地太阳能资(zi)源的分(fen)布情况，当(dang)固(gu)定(ding)倾角为(wei)32°时，倾斜面(mian)接受的辐射量Z大；此时，



3MW项目理论占地面积(ji)为（仅(jin)考(kao)虑(lv)通道(dao)，前后不(bu)遮(zhe)挡）0.0451km2；



若项目系统效率(lv)按82%考虑，则项目的(de)年发电量为395.88万(wan)kWh；



单位面积的年发电(dian)量为87.84kWh/m2。

降低度(du)电成本(ben)分析



单位(wei)面积(ji)的产出(chu)量提高(gao)，体(ti)现(xian)了对(dui)有限屋顶的集约化利用；然而(er)，其中一个(ge)重要(yao)原因是安装量增加，投(tou)资密(mi)度加大。因此，单位(wei)投(tou)资产出(chu)比更能体(ti)现(xian)投(tou)资的经济(ji)性。



无(wu)论(lun)是(shi)倾角(jiao)降低还(hai)是(shi)使用高效组件，都会使项目占地(di)面积(ji)减少，因此



1）线缆、桥架等长度会减少(shao)(shao)，相应投资减少(shao)(shao)；



2）线损会降低(di)，系统效率(lv)提高(gao)(gao)，发电量升(sheng)高(gao)(gao)。



然而，由于(yu)两项影响较少，下文暂(zan)不考(kao)虑。



项目投(tou)资(zi)分(fen)初(chu)始投(tou)资(zi)和年(nian)运营成本两部分(fen)，改(gai)变(bian)倾角(jiao)和使用高(gao)效组件(jian)，会带来两部分(fen)的变(bian)化，从而改(gai)变(bian)资(zi)金的投(tou)入产出比。



1、改变倾角对产出比的影响



由(you)于项目规模不变(bian)，因(yin)此初始投资不变(bian)。

结论



由(you)于分布式(shi)光伏(fu)项(xiang)(xiang)目(mu)投资快速增加(jia)，优质屋顶受热捧，租金(jin)连年看涨。在(zai)此情况下，屋顶租金(jin)对项(xiang)(xiang)目(mu)收益产生较(jiao)大影响。通过(guo)研(yan)究(jiu)发现(xian)，在(zai)设计上的(de)改进，可以提高项(xiang)(xiang)目(mu)的(de)经济性。



在本文假设(she)的项(xiang)目(mu)条(tiao)件下：



倾(qing)角为32°时发(fa)电量(liang)Z大，但将倾(qing)角降低(di)到26°、27°时度电成本Z低(di)，比32°可降低(di)约0.25分。



使用300Wp的高效(xiao)组件(jian)相(xiang)对于270Wp的普(pu)通组件(jian)，20年的度电成(cheng)本可以降低0.11~0.15分。



可见，在目前(qian)的(de)屋顶租金水平下，降(jiang)低(di)方阵倾角，使用高效组件都可以(yi)有效提高单位面积(ji)的(de)发电(dian)量(liang)，并(bing)能提高资金的(de)投(tou)入产出比，降(jiang)低(di)度电(dian)成本(ben)。
 
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