发布时间：2024-10-21 12:20:14 人气：
光伏政策无补贴如何实现高收益呢？
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。
如何选择光伏发电站的最佳方位角
国标对方位角提出正南方向设计，但是对于“方位角”的限定词语是“宜”，体现了在方位角和发电量之间的关系上。那么方位角应该如何选择
1、辐照数据
由上表可看出，对于纬度越低地区，方位角南偏西5°时，最佳倾角下的辐照值影响越小。即使对于高纬度地区，南偏西5°造成的辐照值损失也可以忽略不计。
2、组件升级
随着近几年组件技术革新加快，尤其是双面发电组件的面世，地面辐射等非直接热源对光伏发电的影响日益加深。
3、逆变器增效
逆变器有两个重要技术参数：启动电压和MPPT工作电压范围。前者保障逆变器正常启机，后者控制逆变器停机。
为了保障逆变器能稳定运行，启动电压>MPPT最低电压。因此7：00就可以运行发电的逆变器，由于启动电压的限制，要推迟到7：30才能启动。停机时间是17：00。全天发电时间为11.5小时。
如果将方位角设置为南偏西5°，在早晨7：30时，辐照强度已经趋于稳定，我们将逆变器启动电压降低一定数值，甚至可使启动电压=MPPT最低电压。这样早晨依然7：30半启机，而傍晚可推迟到17：30停机。全天发电时间达到12小时。
由于日发电时间增加了半小时，每年新增发电量相当可观。
4、土地面积
如果方位角改为南偏西，则为了避免相互遮挡，组件前后间距相应增加。这时土地面积也会相应增加。
5、施工安装
由于施工是靠GPS定位管桩位置，与方位角关系不大，因此施工安装基本不受影响。
太阳能光伏的电池方阵
在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。（1） 钢化玻璃：其作用为保护发电主体（电池片），透光选用的要求： 1、透光率必须高（一般91%以上）； 2、超白钢化处理
（2） EVA：目的是用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，会影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量。除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。
（3） 电池片：主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜；薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，消耗和电池成本很低，光电转化效率相对晶体硅电池片低，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。
（4） 背板：作用是用来密封、绝缘、防水。一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，大部分组件厂家都质保25年。
（5） 铝合金：保护层压件，起一定的密封、支撑作用。
（6） 接线盒：其作用是保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统。接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。
（7） 硅胶：密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。
蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a.自放电率低；b.使用寿命长；c.深放电能力强；d.充电效率高；e.少维护或免维护；f.工作温度范围宽；g.价格低廉。
充放电控制器
是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
逆变器
是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。
跟踪控制系统
由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，如果太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论，需要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数；原理、电路、技术、设备复杂，非专业人士不能够随便操作。
光伏组件是什么
光伏组件指具有封装及内部联结的，能单独提供直流电输出的，最小不可分割的光伏电池组合装置，由太阳能电池片或由激光切割机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。光伏电池片为光伏组件最重要也是最基本的发电单元，因此光伏组件质量很大程度上依赖于光伏电池片的好坏，因此组件厂家是否拥有自家的电池片厂，以自家电池片的质量可以作为一个重要的评估标准。
一套家庭光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆以及其他零部件组成。通过本人了解，目前家用光伏发电系统的合理建设成本大概在5-10元/瓦，其中光伏组件的所占成本最大，几乎占到一半;逆变器可以占到5%-8%。对比前几年，整体上来说，确实是便宜了。
参考资料：百度百科——光伏组件湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467
