工商業(yè)電價高,在工商業(yè)屋頂上安裝光伏,從理論上講投資收益高,但是,光伏發(fā)電和負(fù)載用電不一定同步,如果光伏發(fā)電功率超過負(fù)載用電功率,多余的電量全部以脫硫電價賣給電網(wǎng)公司,則價值會大打折扣,這時候如果適當(dāng)接入一部分儲能,把多余的電量儲存起來,等電價高峰時再放出來,還可以作為緊急備用電源使用,光伏的價值就可以放大。如何設(shè)計一套合適儲能系統(tǒng),這里面的學(xué)問很深,要深入了解客戶的實際用電情況,做一對一方案定制。
《一》接到客戶指令
5月份的某一天,銷售兼市場兼售前的小劉,接到江蘇一位客戶的電話,該公司計劃安裝一套100kW光伏+儲能的項目,讓小劉去設(shè)計一套方案,要求讓投資最大化,如果投資收益高,方案可行,就馬上準(zhǔn)備實施。客戶還給出了具體的要求:總投資不超過60萬,成本回收期不超過6年。客戶就是上帝,客戶的要求就是圣旨。小劉馬上聯(lián)系該客戶的工程部馬經(jīng)理,了解客戶的實際用電情況和電費清單。
《二》項目基本情況和電價
項目為一個工業(yè)廠房,生產(chǎn)汽車一種零配件,早上8點開工,下午18點收工,中午12點到13.30點休息,開工期間功率沒有大的波動,功率約在80kW左右,休息時間還有少量負(fù)載,功率約為20kW,18:00到22:00有時加班,功率在20kW以下,一天的用電量在800度左右,一年工作時間為280天左右,還有85天是節(jié)假日,一般不安排生產(chǎn),只能一些監(jiān)控和照明的負(fù)載,約10kW。該地區(qū)電網(wǎng)不太穩(wěn)定,每年停電約為20次,工廠有一個鍍膜真空爐,功率為50kW,每次鍍膜時間為1小時,中間不允許停電,否則產(chǎn)品全部報廢,每一爐產(chǎn)品價值1000元,還有一些監(jiān)控和辦公設(shè)備,也不希望突然停電,功率大約為10kW。根據(jù)這些情況,我們設(shè)計一個并離網(wǎng)光伏儲能系統(tǒng)。
江蘇省的峰谷電價如下圖,燃煤脫硫電價是0.391元/度,
江蘇省的太陽能資源的年均總輻射量在1200~1500kWh/m2之間,屬于太陽能資源3類區(qū)“很豐富帶”,平均年利用小時約1050小時左右。
《三》方案設(shè)計
了解客戶的用電情況、用電價格和光照情況后,就開始按照客戶的要求進(jìn)行方案設(shè)計。工作日采用防逆流方案,光伏發(fā)電優(yōu)先給負(fù)載使用,負(fù)載用不完先儲存到蓄電池里面,到下午光照不好時再放出來;節(jié)假目采用自發(fā)自用余量上網(wǎng)的方式;蓄電池在工作期間保存50度以上的電量,以備停電時急用。
1、組件設(shè)計:光伏組件選用340塊300W單晶組件,共102kW,采用20串17并的方式接入逆變器,預(yù)計平均每天可以發(fā)320度電,按照目前的行情,組件、支架、電纜、直流匯流箱加起來約25萬。
2、儲能逆變器:選用古瑞瓦特HPS100kW并離網(wǎng)光儲一體機(jī),該設(shè)備集成光伏充電控制、逆變、市電充電、并網(wǎng)發(fā)電、離網(wǎng)發(fā)電等多種功能。
3、蓄電池設(shè)計:根據(jù)計算,在光照最好的時候,中午12點到13.30點休息時段,以及光照最好的時段,光伏功率會大于負(fù)載功率,估算大約可以存儲能150度電,因此設(shè)計為210V節(jié)2V600AH的鉛炭電池,總?cè)萘?span style="font-family: Calibri;">252度,按0.6的放電深度,可使用電量約150度,成本約20萬。
三部分設(shè)備加上建造成本,低于60萬,符合客戶要求。
儲能逆變器各階段工作狀態(tài)如下:
1)早上有光照時,光伏方陣給蓄電池組充電,直到8.00為止;
2)工作日采用防逆流方案,光伏發(fā)電優(yōu)先給負(fù)載使用,負(fù)載用不完儲存到蓄電池里面,如果光伏功率低于負(fù)載功率,蓄電池放電,光伏和蓄電池可同時向負(fù)載供電。
3)當(dāng)檢測到有電網(wǎng)存在時,蓄電池放電深度設(shè)計為0.6,當(dāng)蓄電池低于這個值的電壓時,就不再對外放電,保存一部分電量做后備使用,當(dāng)檢測到?jīng)]有電網(wǎng)時,儲能系統(tǒng)進(jìn)入離網(wǎng)狀態(tài),蓄電池放電深度設(shè)計為0.85,大約還有60度電還可以使用。
4)節(jié)假目采用自發(fā)自用余量上網(wǎng)的方式,蓄電池保持充滿電狀態(tài)。
《四》投資收益計算
2018年之后,組件、逆變器、蓄電池等設(shè)備價格下降了很多,這樣整個系統(tǒng)初裝費用約為58萬元,鉛炭蓄電池是系統(tǒng)最貴的一部分,也是壽命最短的設(shè)備,但鉛炭電池壽命到了之后還可以回收,價格約為銷售價的20%。
再計算收益,光伏平均每天發(fā)電320度,自用280天,可設(shè)定大部分時間都在峰值時間放出,按1.0元每度綜合價格算,每年收益約為9萬元;節(jié)假日光伏余量上網(wǎng)為85天,以脫硫電價0.391元賣給電網(wǎng)公司,總費用為1萬元。電網(wǎng)停電會給工廠帶來較大的損失,停電一次損失1000元,加裝了儲能系統(tǒng),還可以作為備用電源使用,一年可挽回?fù)p失2萬元,這樣一年可為公司創(chuàng)造12萬的價值。不到5年就可以收回成本。