光伏整縣推進四大應(yīng)用場景及收益分析

“整縣推進”屋頂分布式開發(fā)試點工作點多面廣，包含工商業(yè)、戶用多個不同的應(yīng)用場景。小固本文針對整縣推進具象化的一些場景，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，提供場景化的解決方案。

場景一

戶用瓦屋面光伏方案

1.1 項目概況

河南焦作整縣推進，投資方以租賃屋頂?shù)男问浇ㄔO(shè)光伏，所發(fā)的電全部出售給電網(wǎng)。某戶的屋頂為斜屋面，朝南面積約為60m2，如圖所示。

1.2 光伏配置

屋頂安裝20塊545Wp組件，設(shè)計容量為10.9kWp，2路組串接入一臺GW10K-DT逆變器，逆變器一路交流輸出連接到380V公共電網(wǎng)，系統(tǒng)方案如下圖所示。

系統(tǒng)BOM清單及價格如下：

整個項目初始投資為41420元，單位成本為3.8元/瓦，其中設(shè)備成本占到2.9元/瓦，租金約定每年為800元。

1.3 發(fā)電測算

項目地在河南焦作，全年輻照等效小時數(shù)約定為1300小時，組件首年衰減為2%，以后以0.55%的比例逐年衰減，25年功率不低于84.8%。電站首年發(fā)電量為14170度電，25年發(fā)電量為32.6萬度電，年平均發(fā)電量13038度電。

1.4 投資收益

按照無國補計算，分布式上網(wǎng)電價為0.3779元/瓦，測算項目的投資收益情況，預(yù)計10年時間收回成本，20年累計發(fā)電收益為10.0萬元，利潤為4.26萬元。

1.5 注意事項

(1)斜屋面光伏陣列最高點不應(yīng)超過建筑的最高點，特殊情況可結(jié)合支架安全性、不違建和運維便利性等綜合評估后進行調(diào)整(如斜屋面架空最高允許超出屋檐300mm);同時組件也不允許探出屋面(二層及以下房屋，在滿足支架設(shè)計要求、方便運維的前提下，可考慮適當向南探瓦)。

(2)斜屋面組件排布應(yīng)順著屋面平鋪設(shè)計，一般不應(yīng)起傾角設(shè)計。

(3)組件排布應(yīng)綜合考慮樓層高度、是否存在有效平臺和各地區(qū)歷年積雪情況三種重要指標，來更合理地預(yù)留運維檢修和防滑雪通道。

場景二

戶用混泥土屋頂平改坡方案

整縣推進中，也存在著一些老舊屋頂?shù)母脑旌托陆ǚ课?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/2800/" target="_blank">光電建筑應(yīng)用的需求，“平改坡”方案具備防水防滲、隔熱保溫以及提升光伏裝機容量的優(yōu)勢。如何保證防水性能成了業(yè)主最關(guān)心的問題。

光伏平改坡屋頂

2.1 項目概況

項目由屋頂業(yè)主自投，負責整縣推進的EPC進行電站建設(shè)，整個電站建設(shè)容量為17.28kWp，采用540Wp組件32塊(8*4)，采用自發(fā)自用，余電上網(wǎng)的模式，自用比例為10%左右。光伏電站概算表如下：

溫州泰順縣按照居民(家庭農(nóng)場)屋頂統(tǒng)一規(guī)?；ㄔO(shè)運營且按照政府“平改坡”美麗工程要求實施的，在光伏發(fā)電項目建成、并網(wǎng)和驗收后給予居民發(fā)放一次性平改坡建設(shè)補貼。2021年、2022年、2023年建成、并網(wǎng)和驗收的實行差異化補貼，補貼標準分別為0.5元/瓦、0.4元/瓦、0.3元/瓦。

該項目2022年完成，按照建設(shè)規(guī)模17.28kW共一次性補貼6912元，預(yù)計6年多即可回本。

2.2 注意事項

平改坡方案特變要注意防水，主流的防水方式有：

導水槽設(shè)計：組件之間使用防水蓋或防水膠條，組件豎向防水效果較好，但是橫向防水蓋或防水膠條凸起，下雨小時間短時容易集灰，另外雨水容易從縫隙間流入，可能會有滲水的可能。

構(gòu)件式光伏：在屋頂鋪設(shè)防水膜和軌道，軌道易安裝，而且具有良好的防水和排水性能。組件之間通過邊框的結(jié)構(gòu)結(jié)合緊密，可防止雨水浸入組件，雨水能夠通過軌道被排出去。

場景三

標準工業(yè)廠房彩鋼瓦屋頂方案

3.1 項目概況

整縣開發(fā)中安徽黃山某工業(yè)廠房，廠房屋頂為彩鋼瓦屋頂，屋頂可利用面積達 21000m2，投資方以能源合同管理、電費折扣的形式投資建設(shè)光伏，采用低壓400V并網(wǎng)、“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的模式，廠房負荷的消納達到90%以上，光伏所發(fā)的電優(yōu)先給負荷使用。

3.2 光伏配置

光伏總裝機為1.8156MWp，采用4080塊445Wp高效單晶組件和15臺100kW組串式光伏逆變器，容配比為1.2;根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量和廠房及公司用電情況，選擇低壓單點并網(wǎng)，將光伏系統(tǒng)所發(fā)電能供給本地負載使用。

3.3 發(fā)電測算

安徽黃山首年發(fā)電為199.716萬度，25年累計發(fā)電為4593.86萬度，年平均發(fā)電為183.75萬度。按照90%的消納比例，每年平均可提供業(yè)主清潔電力165.34萬度，25年累計提供清潔電力4134.47萬度。

3.4 投資收益

3.4.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合造價表

本項目建成后，系統(tǒng)生產(chǎn)運行情況如下：

1、系統(tǒng)建成后，不發(fā)生其他費用

2、不計稅收因素

3、評價期25年

3.4.2 投資收益

光伏上網(wǎng)電價為0.3693元/kWh;工廠為大工業(yè)電價，以固定電價簽訂EMC合同，電價折扣為85折，即合同價格為0.680元/kWh。光伏電站概算表如下：

3.5 注意事項

如何解決彩鋼瓦荷載問題?

3.5.1 加固方案

直接加固：可以根據(jù)工程的實際情況選用增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼碳纖維復(fù)合材加固法和組合加固法等。

間接加固：是根據(jù)工程的實際情況采用改變結(jié)構(gòu)體系加固法、預(yù)應(yīng)力加固法等。加固的連接方法宜采用焊縫連接、高強螺栓連接;有可靠工程經(jīng)驗時, 也可采用混合連接。

3.5.2 低載荷設(shè)計方案

輕質(zhì)組件通過使用柔性組件代替3.2mm鋼化玻璃的方式將傳統(tǒng)玻璃組件的荷載由13kg/㎡降低到4kg/㎡，組件端荷載降低幅度高達70%。另外輕質(zhì)組件的安裝方式一般采用結(jié)構(gòu)膠粘接或熱風焊接，較傳統(tǒng)玻璃組件的安裝相比，取消了支架，這樣采用輕質(zhì)組件的光伏系統(tǒng)，屋頂新增荷載僅約6kg/㎡(0.06KN/㎡)。

場景四

標準工業(yè)廠房BIPV解決方案

4.1 項目概況

投資方以能源合同管理模式進行電費打折，整個電站建設(shè)容量為10.8MWp;系統(tǒng)為10kV升壓“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的項目，采用1500V系統(tǒng)的GW225K-HT逆變器，整個項目部分為新建廠房，采用BIPV作為廠房屋頂。

整個項目的概述表如下：

除此之外，企業(yè)業(yè)主選用BIPV作為部分屋頂，屋頂彩鋼瓦費用節(jié)約了500多萬。

4.2 注意事項

本系統(tǒng)采用了1500V 的方案，較傳統(tǒng)的1100Vdc/500(540)Vac 升壓系統(tǒng)相比，系統(tǒng)成本降低了>5分/Wp，并且系統(tǒng)的損耗減少了3.0%左右。兩者的系統(tǒng)成本比較如下：

總結(jié)

整縣推進并非單一場景，而是一個以分布式能源為主導、多種能源形式共存的方式存在，本文四個場景的模式及收益做了簡單的分析，針對平改坡防水、彩鋼瓦荷載能力、BIPV等問題提出了相應(yīng)的解決方案。隨著整縣推進場景的不斷探索及開發(fā)，在未來將出現(xiàn)更多的場景，這將對產(chǎn)品及其他方面提出更高的要求。固德威是以逆變器為核心的整體解決方案服務(wù)商，是全面助力整縣開發(fā)，建設(shè)高質(zhì)量、高標準的分布式光伏電站不可或缺的重要助力。

審核編輯：湯梓紅