离网太阳能推动非洲收入增长

离网太阳能推动非洲收入增长,使家庭GDP增长达50%

全球性离网太阳能协会Gogla发布了一份评估东非地区离网太阳能系统对经济影响的新报告。这份报告采集了来自肯尼亚、莫桑比克、卢旺达、坦桑尼亚和乌干达等国约2300户家庭的数据,半数以上的调查对象称经济活动有所增加,其中许多人开始创业或家庭收入显著增加。报告显示在离网地区部署小型自备太阳能系统带来了积极的经济效应。

离网太阳能推动非洲收入增长

数据显示,有58%的家庭最近安装了离网太阳能系统,由于有了电力供应,他们可增加工作量或更多地发展他们的企业。有36%的家庭每月平均收入增加了35美元——在这一地区相当于一个家庭每月平均GDP的50%。此外由于有电力照明,受访者表示可以花更多的时间在工作或家务上。这种改善为家庭带来了收入,增加了企业主的经济活动。11%的受访者报告说,随着智能手机等技术的使用范围的不断扩大,他们在离网太阳能系统电气化之后开始了新的业务。在7%的家庭中,至少有一个家庭成员由于太阳能的部署获得了一份新工作。

Gogla的执行董事Koen Peters表示,这一报告表明,离网太阳能的净经济效益和净社会效益对发展中国家的政府而言是一个巨大的机遇。政府官员们注重就业和经济问题,而这一报告显示出离网太阳能对这两方面的直接、显著影响。Gogla呼吁政策制定者、财政部和能源部门与离网公司、银行和机构合作,打破离网太阳能的障碍,并建立一个加速能源渗透的途径。

该协会强调,目前全球还有11亿人没有电力供应,其中大部分在非洲或亚洲。农村经济活动受到的影响最大。

在经济活动普遍较低的国家,电网基础设施的扩张非常昂贵,因而给能源定价带来了不利的影响。然而,由于缺乏电力供应,可盈利的经济活动很难启动。为了解决这一问题,自2010以来,廉价的离网太阳能系统已经被越来越多地部署。

光伏组件

光伏组件的最大输出功率都受哪些因素的影响?

光伏组件是光伏发电系统中的核心部分,其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。对光伏组件来说,输出功率十分重要,那么,光伏电池组件最大输出功率受哪些因素影响?

01 光伏组件的温度特性

光伏组件一般有3个温度系数:开路电压、短路电流、峰值功率。当温度升高时,光伏组件的输出功率会下降。市场主流晶硅光伏组件的峰值温度系数大概在-0.38~0.44%/℃之间,即温度每升高一度,光伏组件的发电量降低0.38%左右。而薄膜太阳能电池温度系数会好很多,如铜铟镓硒(CIGS)的温度系数仅为-0.1~0.3%,碲化镉(CdTe)温度系数约为-0.25%,均优于晶硅电池。

02 老化衰减

在光伏组件长期应用中,会出现缓慢的功率衰减。第一年的衰减最大值约3%,后面24年每年衰减率约0.7%。由此计算,25年后的光伏组件实际功率仍可达到初始功率的80%左右。

老化衰减主要原因有两类:

1)电池本身老化造成的衰减,主要受电池类型和电池生产工艺影响。

2)封装材料老化造成的衰减,主要受组件生产工艺、封装材料以及使用地的环境影响。紫外线照射是导致主材性能退化的重要原因。紫外线的长期照射,使得EVA及背板(TPE结构)发生老化变黄现象,导致组件透过率下降,从而引起功率下降。除此之外,开裂、热斑、风沙磨损等都是加速组件功率衰减的常见因素。

这就要求组件厂商在选择EVA及背板时,必须严格把关,以减小因辅材老化引起的组件功率衰减。

03 组件初始光致衰减

光伏组件初始的光致衰减,即光伏组件输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。不同种类电池的光致衰减程度不同:

P型(硼掺杂)晶硅(单晶/多晶)硅片中,光照或电流注入导致硅片中形成硼氧复合体,降低了少子寿命,从而使得部分光生载流子复合,降低了电池效率,造成光致衰减。而非晶硅太阳能电池在最初使用的半年时间内,光电转换效率会大幅下降,最终稳定在初始转换效率的70%~85%左右。对于HIT及CIGS太阳能电池,则几乎没有光致衰减。

04 灰尘、雨水遮挡

大型光伏电站一般建设在戈壁地区,风沙较大,降水很少,同时清理的频率不会太高,长久使用后,可造成效率损失约8%。

05 组件串联不匹配

光伏组件串联不匹配,可以用木桶效应来形象的解释。木桶的盛水量,被最短的木板限制;而光伏组件输出电流,被串联组件中最低的电流限制。而实际上组件之间多少都会存在一定的功率偏差,因此组件失配多少都会造成一定的功率损失。

以上五点是影响光伏电池组件最大输出功率的主要因素,且会造成长期的功率损失,所以,光伏电站后期运维十分重要,可有效降低故障所带来的效益损失。

光伏组件的玻璃面板你知道吗?

光伏电池组件采用的面板玻璃一般是钢化玻璃,其铁含量低、光面或绒面超白。我们也常把光面玻璃称作浮法玻璃,绒面玻璃或压延玻璃。我们用的最多的面板玻璃的厚度一般为3.2mm和4mm,建材型太阳能光伏组件的厚度为5~10mm。但是不管什么厚薄的面板玻璃,其透光率都要求要达到在90%以上,光谱响应的波长范围为320~1100nm,且对大于1200nm的红外光有较高的反射率。

由于其铁的含量比普通玻璃要低,从而增加了玻璃的透光率。一般普通玻璃从边缘看是偏绿色的,由于这种玻璃比普通玻璃含铁量低,从玻璃边缘看,这种玻璃要比普通玻璃更白一些,所以说这个玻璃超白。

绒面指的是,为了减少阳光的反射,在其表面通过物理和化学方法使玻璃表面成了绒毛状,增加了光线的入射量。当然利用溶胶凝胶纳米材料和精密涂布技术(如磁控喷溅法、双面浸泡法等技术),在玻璃表面涂布一层含纳米材料的薄膜,这种镀膜玻璃不仅可以显著增加面板玻璃的透光率2%以上,还可以显著减少光线反射,而且还有自洁功能,可以减少雨水、灰尘等对电池板表面的污染,使其保持清洁,减少光衰,并提高发电率1.5%~3%。

为了增加玻璃的强度,抵御风沙冰雹的冲击,起到长期保护太阳能电池的作用,我们对面板玻璃进行了钢化处理。首先将水平钢化炉将玻璃加热到700℃左右,然后利用冷风将其快速均匀冷却,使其表面形成均匀的压应力,而内部则形成张应力,有效提高了玻璃的抗弯和抗冲击性能。对面板玻璃进行钢化处理后,玻璃的强度比普通玻璃可提高4~5倍。

如何辨别光伏电池组件质量,需要必备“五看”技能。

一看商家。看组件的供应商。看是不是行业主流品牌,是不是国家工信部公示的准入企业(工信部全部名单)。有句俗话“大树底下好乘凉”,大品牌组件的质保和售后服务有保证。

二看焊接工艺。看电池片串焊的时候有没有漏焊,这个可以直接通过外观看出。

三看背面承压的质量。承压有没有不平整的情况,或是气泡,褶皱等。要发现气泡和褶皱其实不难,在阳光下就可以看出。

四看边框质量。是不是严格成矩形,误差是不是太大。

五看转化率。高的转化率才是稳定收益的保证!这个转化效率表面是看不出来的,需要对比组件参数。

总结:组件是光伏电站重要组成部分,一旦出现问题,老百姓花血汗钱建的光伏电站发电就得不到保障,更谈不上收益了。所以不管在城市还是农村,用户都要学会自我鉴别组件的好坏,把好电站的第一道关。

来源:光伏领跑者创新论坛

经纬度示意图

太阳能阵列倾角计算方法的讨论和介绍

在光伏阵列设计和安装中,许多参数需要根据安装地点以及周围环境进行特殊计算和分析。太阳能阵列倾斜角度设计就是其中重要的一环。合理的设计和安装可以提高系统产能10%左右,对于一些地理位置特殊的项目,相较于较差的设计,增产更可能高达20%。

据我所知,大多数业内设计师和安装师默认的方法是“阵列最佳倾角”等于“所在地的纬度角”。这篇文章将会讨论和证明这种方法的缺陷,同时介绍我个人认为更为优化和准确的测算方法。相信不少同仁在希望知道老方法的不足之前,可能更感兴趣了解这个“倾角等于纬度角”结论是怎么得出的吧。其实这并非是一个经验论,而是基于太阳行径以及方位在特殊的日期下计算出来的一个等式。

想要在地球上定位一个地点,知道经纬度是必要的.经度(Longitude)λ和纬度(Latitude) Ø相当于我们平面几何中的Y轴和X轴,不过他们一个以本初子午线(the Prime Meridian)为基准,一个以赤道(Equator)为基准,其坐标交点就是我们需要查找的地点。比如北京的坐标就是39.9N°,116.4°E,意思就是北京在赤道以北39.9度,格林威治线以东116.4度。经纬度和方位角(Azimuth)是完全的两个概念,但是这两个角度对于光伏阵列的倾角和朝向,有着至关重要的影响,后文也会有所介绍。

经纬度示意图

图一:经纬度示意图

图一的Ø角度就是该地点相对于地心的纬度角,而λ则是该地点相对于格林威治线的经度角。

方位角示意图

图二:方位角示意图

如果说经纬角度是定位角的话,方位角更像一个指向角。在世界地图中,“上北下南,左西右东”其实就是对方位角的通俗表达。如图二所示,方位角(Azimuth)其实就是朝向相对于正北的偏角。通常方位角有两种定义范围,分别是0至360度和180至-180度。澳大利亚采用的正北是0度,然后顺时针90度为正东,180度为正南,270度为正西。需要注意的是这里的正方向都是指的地理的正方向,而平时拿指南针或者大部分手机APP测出来的是地球磁场的北极,是有一个偏角的,由于是不规则变化,所以没有办法固定这个偏角度。专业的光伏测量仪器,比如英国的SEAWARD或美国的Solmetric生产的自带内置GPS的测量工具,是可以准确测出地理北极的。当然设计师也可以登录网上卫星地图,用直尺或量角器在误差允许的范围内进行估测。

图二中还显示了星体(太阳)的高度角(Altitude)α,它表示太阳距离观测点与水平面所成的夹角。高度角随着季节和一天内不同时间段在变化,准确的数值需要从观测站数据库获得。高度角的变化直接影响太阳能板对太阳光照强度的接收。其实一年之内,太阳相较于同一地点的直线距离是几乎可以看做不变的,甚至冬季比夏季还短一些。而夏天热冬天冷的真正原因就是高度角的差别。

太阳季节性偏角示意图

图三:太阳季节性偏角示意图

图三介绍了对于倾角计算的最后一个变量,叫太阳的季节性偏角δ(declination angle),这个是以春分秋分线为基准,不同季节太阳相对于基准线偏离的倾角。夏至(Summer Solstice)和冬至(Winter Solstice)时的太阳高度角与春分秋分(Equinox)的相差Ɛ=23.45°。澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)在其编写的《Applied Photovoltaics》一书中介绍了太阳的偏角在其他日子里的算法,

计算公式

其中,

δ是第“d”天的太阳偏角;

Ɛ是夏至冬至时相对于春分秋分时的太阳偏角23.45°;

d是从1月1号算起的总天数。比如2月2号就是相当于33天。

南半球正北朝向的高度角α和纬度角Ø及偏角δ之间的关系是,

计算公式

因为南北半球的季节是相反的,所以偏角的正负极也是相反的,进而高度角的大小也不一样。北半球正南朝向的高度角关系则是,

计算公式

当假设正午时,太阳可以垂直照射正南朝向的阵列时,阵列的倾角为θ,那么阵列的倾角和太阳的高度角关系可以表示为,

计算公式

而当春分和秋分时,太阳的偏角又等于0,那么此时高度角和纬度角的关系是,

计算公式

结合(4)和(5)可以得出等式“倾角θ=纬度角Ø”,这也就是我们一直默认的最优倾角选择法的由来。

这个方法是比较笼统并且存在一定误差的,主要原因有两个。首先,夏季光照强度是四季中最高的,但是“θ=Ø”选择的前提是保证在春分秋分时候正午阳光可以垂直照射太阳能板的,到了夏季反而变成了太阳斜射。由于全年太阳光照强度并非线性变化,所以选在春分秋分来作为最优角度的标准是不准确的。其次,毫无疑问在峰值日照时间(Peak Sun Hour)内追求垂直照射是正确的。夏季太阳高度角高,那么倾角越低捕捉的太阳照射越多,但是冬季的太阳高度角又低,过低的倾角无疑将会损失大部分的冬季阳光,所以我们又需要较高的阵列倾角。以上海(31.2°N)为例,通过软件模拟,18度的倾角至33度的倾角均可以视为理想角度,但是真正的峰值出现在23度,这是因为纬度30度左右的夏季的光照偏强,于是弥补了部分冬季丢失的阳光。在纬度越高的地带,真正的优化角和其纬度角的偏差就越大,所以不可以笼统的全部约等于阵列所在纬度角。

中国的屋顶和澳洲的屋顶情况是很大差别的。澳洲基本上以单户住宅为主,屋顶面积大且几乎都是22.5°±2°的倾角,所以大部分的阵列都是直接平按在屋顶上。相比于中国的屋顶,这既可以说是优势,也的确存在着弊端。好处是他们省掉了倾斜支架的那部分费用,同时风荷载要求不高,系统的稳固性和安全性可以确保。然而由于是单户,所以很多屋顶上都有烟囱和排臭管,有些还有卫星信号接受器,这些都是潜在的遮挡因素,由于是倾斜屋面,攀爬有不是很方便且不安全。国内的屋顶以平房为主,一栋多户,屋顶平坦,作业时安全系数高,维护容易且方便清洁打理。所以,我建议,可以考虑采用可调节的倾斜支架,这次的新方法,将会根据固定支架以及可调节支架给出不同的计算方法。

光照捕捉情况对比图

图四:光照捕捉情况对比图

图四是4种安装全年光照捕捉情况的对比。绿色的是双轴追踪支架,红色是可调节支架,蓝色是固定支架,紫色是固定支架对于冬季高能耗的系统设计的倾角安装。双轴追踪的系统优势是不言而喻的,距我们公司自己的项目对比,双轴追踪的年光照捕捉量相比于固定最优倾角的系统,高出近40%,甚至达到110%至120%的额定产能。这是因为组建的额定功率是基于1000W/m2的光照标准的,然而夏季峰值时段的光照强度是比标准光照要多的,但是不同地区多出的比率不一样。所以强度越高,输出电功越多,由于双轴追踪是几乎保持太阳时刻垂直照射的阵列的,于是系统效率有着其他安装无法比拟的优势。这种安装系统多用于地面电站,不是很适合屋顶项目。可调节安装分为一年两调和一年四调两种,根据我们的记录数据,捕捉效率相差不大,大部分在2%左右。两次调节分别在春分和秋分左右,以优化夏季和冬季的阳光捕捉。四调则是多加了夏至和冬至时的调节,目的是为了优化春季和秋季的系统效率。根据我们自己的测试数据,采用可调节支架的系统可以比固定最优角的系统多捕捉5%左右的阳光,对于大中型系统,这近5%的提升都是不小进步。

由于我国大部分城市都介于北纬23度至40度之间,那么针对于这个区间段的固定支架最优角的算法是,

计算公式

基于普通安装对精度要求不高的前提,通过MatLAB简化近似于,

计算公式

中国部分城市光照捕捉表

表一:中国部分城市光照捕捉表

表一是传统方法和新的计算方法结果对比。从表中可以看出,不但年均照射量有所提升以外,还有效减小了夏季的损失。然而这个方法在实际应用中是有弊端的。夏季损耗减少势必意味着冬季损耗的增多,这样就会加大了季节发电量的不平均。在澳大利亚大部分州中,由于这几年上网电价补贴的跳水式下降,导致无储能式的系统自发自用更为合理,这样就要求新系统设计在保证系统捕捉阳光效率的前提下尽量平衡四季的发电量,这时较合理的倾角应在纬度角左右±2°左右,这样年光照捕捉量的输出图像就会类似于图四中紫色的波形。

北京5kW系统41度倾角正南朝向优化输出图

图五:北京5kW系统41度倾角正南朝向优化输出图

如图五所示,夏季左右光照损失量(Collection Loss)偏多但是秋春冬季损失量依次减少,两次的峰值大约出现在春分和秋分偏后的一段时间。但是右边的输出/照射比却十分平滑,这样对于负载稳定的用户就可以全年平稳的消化掉系统的电量而不会出现冬季需要大量从电站购电的情况。

但是对于地面电站,储能式系统,以及类似中国目前分布式较高收购电价的情况下,最大化的捕捉阳光以及输出电能,推荐的方法的确是一个不错的选择。

在基于优化夏季阳光捕捉量的前提下,推荐的一年两调和四调的简化方法是:

i. 一年两调

第一次调在三月三十号,调整角度 公式

第二次调在九月二十九号,调整角度公式

ii. 一年四调

第一次调在四月十八号,调整角度公式

第二次调在八月二十四号,调整角度公式

第三次调在十月七号,调整角度公式

第四次调在三月五号,调整角度公式

以上便是推荐的新的方法,但是都在以北半球正南朝向的前提下推算的。倾角和朝向对于整个系统的影响至关重要,他们共同决定了阵列对于阳光的采集量。事实上,这两个角度是相互独立的,倾角决定了全年的光照采集,而朝向影响着一天的光照情况,在实际应用中设计师还是需要“因地制宜”,根据具体情况分析推算。比如用户在夏季能耗高,但是东面有较多遮挡,那么就需要阵列略向西并且低倾角来安装。如果项目纬度偏高,地处亚寒带或寒带,用户冬季供暖用电量大,自然偏高的倾角较理想。其实提供的方法只能用来参考,最优的设计,都是来自设计师对于用户需求进行全面的分析进行合理的规划得出的。太阳能阵列是个标明25年质保的项目,对于固定式安装的系统,更要求设计师本着职业的态度,从为顾客考虑的前提下全方位计算得出的,同时也要和施工队协调好,确保安装角度的准确性,这样一个成熟的合理的太阳能系统才可以真正的发挥最大限度的作用。

来源: 索比光伏网

光伏储能系统

光储系统,你了解吗?一文详尽光伏储能的类型、模式、成本等

自能源局5月31号发布新的政策,分布式光伏只安排10G左右的补贴规模,而在6月1号之前,全国分布式光伏的安装规模已经突破了10GW,因此2018年6月后,分布式光伏可能已没有国家补贴。如果没有补贴,全额上网的项目、自用比例较少的项目、电价较低的地区,收益将大幅下降,没有投资价值。纯光伏项目投资收益下降,于是大家将目光投向光伏储能,希望在这个领域有所突破,增加新收益。

光伏储能与并网发电不一样,要增加蓄电池,以及蓄电池充放电装置,虽然前期成本要增加20-40%,但是应用范围要宽广很多。下面会从储能的类型、商业模式、设计方案等方面讲下储能,希望大家看完对储能有初步的了解。

1、储能系统的类型

根据不同的应用场合,太阳能光伏储能发电系统分为离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等四种。

01光伏离网发电系统

光伏离网发电系统,不依赖电网而独立运行,应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统由光伏方阵、太阳能控制器、逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。

离网发电系统示意图

图1、离网发电系统示意图

光伏离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的,是刚性需求,离网系统不依赖于电网,靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式,干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说,离网系统具有很强的实用性,目前光伏离网度电成本约1.0-1.5元,相比并网系统要高很多,但相比燃油发电机的度电成本1.5-2.0元,更经济环保。

02并离网储能系统

并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电,或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。

并离网发电系统示意图

图2、并离网发电系统示意图

系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电,再给交流负载供电。相对于并网发电系统,并离网系统增加了充放电控制器和蓄电池,系统成本增加了30%左右,但是应用范围更宽。一是可以设定在电价峰值时以额定功率输出,减少电费开支;二是可以电价谷段充电,峰段放电,利用峰谷差价赚钱;三是当电网停电时,光伏系统做为备用电源继续工作,逆变器可以切换为离网工作模式,光伏和蓄电池可以通过逆变器给负载供电。

03光伏并网储能系统

并网储能光伏发电系统,能够存储多余的发电量,提高自发自用比例,应用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器、电池组、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时,系统由太阳能和电网一起供电,当太阳能功率大于负载功率时,太阳能一部分给负载供电,一部分通过控制器储存起来。

并网储能系统示意图

图3、 并网储能系统示意图

在一些国家和地区,之前装了一套光伏系统,后取消了光伏补贴,就可以安装一套并网储能系统,让光伏发电完全自发自用。并网储能机可以兼容各个厂家的逆变器,原来的系统可以不做任何改动。当电流传感器检测到有电流流向电网时,并网储能机开始工作,把多余的电能储存到蓄电池中,如果蓄电池也充满了,还可以打开电热水器。晚上家庭负载增加时,可以控制蓄电池通过逆变器向负载送电。

04微网储能系统

微网系统由太阳能电池方阵、并网逆变器、PCS双向变流器、智能切换开关、蓄电池组、发电机、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过逆变器给负载供电,同时通过PCS双向变流器给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池通过PCS双向变流器给负载供电。

微电网可充分有效地发挥分布式清洁能源潜力,减少容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素,确保电网安全运行,是大电网的有益补充。微电网可以促进传统产业的升级换代,从经济环保的角度可以发挥巨大作用。专家表示,微电网应用灵活,规模可以从数千瓦直至几十兆瓦,大到厂矿企业、医院学校,小到一座建筑都可以发展微电网。

光伏微网储能系统示意图

图4、光伏微网储能系统示意图

2、储能发展的几种商业模式

01. 动态扩容

我们都知道,变压器的额定容量在出厂的那一刻起就是固定的,而当电力用户由于后期某些需求的影响,造成变压器满额运行,就要进行扩容,据了解,一般地区的扩容费用都非常高,这个时候安装储能就可以实现动态扩容,避免花费大量金钱。

02. 需求响应

需求响应,说的简单点,就是用户根据电网发出的信号,改变负荷曲线的行为。我国的电力负荷曲线有个非常明显的高峰,实行需求侧响应能有效的改善这一现象。用户的储能设施参与需求响应后,电网会给一定的补偿费用,或者依靠峰谷价差获得收益。有一点需要注意,参与需求响应是要接受电网的调度。

03. 需量电费管理

想要知道储能如何参与需量电费管理,首先一定要了解什么是需量电费,简单点说,就是大工业客户针对变压器收取的电费,而无论是按变压器的容量收取,还是按最大负荷收费,都无法满足用户的峰谷用电负荷特性,而储能可以进行削峰填谷,改善这一状况,减少需量电费。

04. 配套工商业光伏

随着光伏补贴的退坡,光伏企业必须寻找新的模式提高收益。工商业光伏+储能,可以提高自发自用率,从而减轻用户的电费压力,同时也可以白天对储能电池充电,晚上放电,从而赚钱价差。

05. 峰谷价差

相信很多人对这个盈利模式一点也不陌生,目前大部分企业的盈利来源就是峰谷价差。峰谷价差是指根据电网的负荷变化情况,将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段,对各时段分别制定不同的电价水平,以鼓励用电客户合理安排用电时间,削峰填谷,提高电力资源的利用效率。

7月2日,国家发改委网站正式发布《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》,文件中说:“加大峰谷电价实施力度,运用价格信号引导电力削峰填谷。省级价格主管部门可在销售电价总水平不变的前提下,建立峰谷电价动态调整机制,进一步扩大销售侧峰谷电价执行范围,合理确定并动态调整峰谷时段,扩大高峰、低谷电价价差和浮动幅度,引导用户错峰用电。鼓励市场主体签订包含峰、谷、平时段价格和电量的交易合同。利用峰谷电价差、辅助服务补偿等市场化机制,促进储能发展。利用现代信息、车联网等技术,鼓励电动汽车提供储能服务,并通过峰谷价差获得收益。完善居民阶梯电价制度,推行居民峰谷电价。”对于目前的峰谷电价水平,行业普遍认为,推动用户侧储能行业的发展,峰谷电价差7毛是一个槛。

附江苏峰谷电价表:

江苏峰谷电价表

从上图可以看出,江苏最大的峰谷价差是0.9342元每千瓦时,当电差达到7毛以上,储能就有盈利的可能性。峰谷电价差较大的在江苏、北京等省市。

3、储能系统设计和配置

以下以并离网储能系统为例

01.那么如何去设计一个储能系统呢?

可以看到,与并网系统相比较。逆变器要改为混合型逆变器,即并网和离网储能一体功能的机器。同时要增加储能蓄电池。

02.如何为储能系统选配蓄电池呢?

由于是设计的是离并网一体储能系统,负载用电可以由电网作为后备。那么蓄电池的选择可以根据计划储存的能量来确定。例如,计划配置可以储存10度电的蓄电池,该如何选择呢?10度电,即10 kWh,也就是10000VAh。

储能电池容量公式

电池额定电压:48V;及电池放电效率取94%;

考虑到电池寿命和性能,计算时采用锂电池电池的放电深度(80%)。

铅酸电池的放电深度一般在50%~70%。

1)选用锂电池

计算所得电池容量

电池容量计算公式

锂电电池常规规格48V,50Ah,可以选用6并联,总容量300Ah。

2)选用铅酸电池

电池容量计算公式

铅酸电池放电深度取50%。

需要12V,100Ah铅酸电池20节,进行4串5并连接,总容量500Ah。

这时,大家也许会有疑问:为什么铅酸电池发电深度只有50%?

从循环此事与放电深度的关系曲线图中可见,放电深度为50%,当有效容量变为60%时。循环充放电次数约500次。按照一天一次充放电,电池寿命不到两年。所以适当增大电池容量,减小放电深度,可以延长电池的使用寿命。

循环次数与放电深度的关系

4、储能蓄电池成本

从目前市场竞争格局来看,锂电池和铅蓄电池占据大部分电化学储能市场。电化学储能载体是各种二次电池,主要包括锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池和液流电池等。先计算成本,储能系统主要设备是储能双向变流器,储能蓄电池和配套的电费等设备,目前大型的储能蓄电池价格有所下降,锂电池能做到每度1.6元,使用寿命约8-12年,充电效率约88%,铅炭电池能做到每度0.7元,使用寿命约5-7年,充电效率约85%。尽管商业模式简单明了,但投资回收期仍然很长。

总结,行业资深人士认为,储能行业的发展还需要更多的产业政策支持,包括税收、社会资本的接入、并网接入支持等更多有利的组合拳的形式,给市场提供一个良性的发展空间。CNESA 今年4月提供的行业研究白皮书显示,中国的储能市场未来3年主要场景分布中,商用节能占到27.8%,调峰调频占到24.1%,户用光伏占到18.5%。在政策上,峰谷电价差未来是否能够扩大,在较长的投资回收周期中,电力价格的变化将对储能项目的收益产生重大的影响。

家用太阳能系统

1-6月新增光伏装机超过2400万千瓦,6月新增集中式光伏逾800万千瓦

又到一年年中时,上半年我国光伏行业再次交出出色的“答卷”。中国光伏行业协会日前公布的数据显示,1~6月份,我国新增光伏装机超过2400万千瓦,与去年同期基本持平。其中,新增分布式光伏装机1224万千瓦,同比增长72%。

据记者了解,今年上半年我国光伏发电虽然继续大发展,但和前两年相比有明显的不同,主要表现在两个方面:一方面,前五个月分布式光伏增长较快,大幅超越集中式光伏增长幅度。另外一方面,6月份集中式光伏电站市场出现了比往年更为激烈的抢装潮,增长十分迅猛,分布式增速则明显放缓。

光伏装机量

光伏装机量

光伏装机量

前五月中东部分布式光伏发展尤为迅猛

据中国光伏行业协会统计,今年1~5月我国新增光伏并网装机近1400万千瓦,同比增长超过20%。其中,分布式超过1000万千瓦,同比增长超150%。值得一提的是,1~5月,山东、江苏、浙江、河南的分布式光伏新增装机容量均超过百万千瓦,四省新增装机量超过前五月新增分布式光伏装机量的40%。业内人士告诉记者,今年前五月,中东部地区分布式光伏之所以能实现大幅增长,主要有三方面原因:西部地区弃光问题依然比较严重且短期内难以完全解决;中东部地区电力需求量比较大、消纳能力强;中东部大部分地区土地资源紧缺,比较适宜发展屋顶分布式光伏。

其实,从2017年上半年开始,中东部地区分布式光伏发展速度明显加快。数据显示,去年一季度,分布式光伏新增装机243万千瓦,同比增长151%。主要集中于浙江、山东、安徽和江苏。“中国分布式光伏看中东部,中东部分布式光伏看浙江。”这是当前光伏业界流传较广的一句话。

据记者了解,为推动分布式光伏发展,早在2012年12月,浙江省政府就开始在嘉兴市秀洲高新区开展了光伏“五位一体”模式创新综合试点。企业屋顶分布式光伏由此得到快速发展。不仅如此,2013年以来,浙江还鼓励支持居民在自家屋顶建设分布式光伏,并于2016年在全国率先启动了“百万家庭屋顶光伏工程”。根据规划,2016~2020年全省建成家庭屋顶光伏装置100万户以上,总装机规模300万千瓦左右。另外,浙江的光伏补贴力度在全国也是最大的。目前,在浙江,除了国家补贴和省内的补贴,省内8个地市、20个区县还出台了电价补贴或初始投资补贴政策。

在一系列优越政策带动下,浙江分布式光伏实现跨越式大发展。数据显示,截至2017年,浙江屋顶分布式装机已达近500万千瓦。去年增长279万千瓦,增长率为127%,稳居全国第一。如今,浙江已成我国分布式光伏发展的一面旗帜,正在引领国内分布式光伏阔步前行。

六月份新增集中式光伏逾800万千瓦

从2016年开始,由于受到补贴退坡政策的影响,每年6月份,都是地面光伏电站抢装最为激烈的时期,今年自然也不例外。据中国光伏行业协会统计,6月份,新增光伏装机超过1000万千瓦。其中,集中式光伏电站超过800万千瓦。“并网电价下调几毛钱,电站可能失去的是几百万甚至几千万的利润,这对于重资产的光伏电站企业来说尤为重要,所以光伏企业必须要抢在6月30日之前并网。”一位光伏企业负责人向记者坦言。

众所周知,去年12月,国家正式下发调整光伏标杆上网电价的通知,称2017年1月1日之后新建的光伏发电标杆上网电价将下调,并明确了2017年12月31日前完成备案、2018年6月30日前完成并网的光伏电站继续享受调整前的电价。然而,与往年相比,今年前5月份光伏电站企业显得相对平静。直到5月底,国家出台相关政策,宣布光伏补贴将再次下调,对已取得2017年指标的普通地面电站仍执行“6·30”政策,即在6月30日前并网可享受之前的电价。受此政策影响,从6月份开始,光伏发电企业加大马力并网,这也是其集中式光伏迅猛发展关键原因。补贴退坡之所以会加速,主要原因是补贴缺口越来越大。根据国家发展改革委价格司解读,截至6月份,可再生能源补贴资金缺口累计约1200亿元,并且还在逐渐扩大。近两年来,光伏呈现高速发展态势,仅按照分布式光伏新增1000万千万测算,每年就需要增加补贴近40亿元,补贴20年,总计需要补贴800亿元。在目前,通过价格杠杆发挥适当的调控作用,将会有效遏制光伏增长过快势头,有助于补贴拖欠问题解决,从而推动光伏实现可持续健康发展。

下半年无需国补光伏项目或将兴起

根据国家能源局下发的相关通知,暂不安排2018年普通光伏电站建设规模,今年仅安排1000万千瓦左右规模用于支持分布式光伏项目建设。然而,到了5月份,新增分布式光伏装机规模就已超1000万千瓦。国网能源研究院相关专家告诉记者,在补贴退坡加速的情况下,未来我国光伏市场将会由两部分组成,第一部分是需要政府补贴的项目规模。这部分规模取决于政府的补贴额度,从现在来看,政府的补贴额度已经没有扩大的空间了,基本到顶了;第二部分是不需要政府补贴的项目。从调整能源结构和增加清洁能源供给的角度看,企业有多大能力,能做多大就做多大。

从我国光伏市场的规模来看,这一行业发展空间值得展望。国家发展改革委能源研究所副所长王仲颖对此这样表示:“以德国为例,国土面积与我国四川省不相上下,人口8000多万,德国目前光伏装机超过4000万千瓦,到2020年的目标是5200千瓦,我国大部分省份的资源都不比德国差,如果国内每个省、自治区、直辖市都能达到德国这样的水平,未来我国光伏产业发展空间是巨大的。”记者注意到,根据国家能源局相关政策,今后将不限制不需要国家补贴的光伏电站规模。虽然今年国家补贴的普通光伏和分布式光伏项目指标没有了,但一些地方政府并没有放弃发展光伏发电。今年以来,北京、广东、江苏、浙江等地相继出台了补贴力度很大的政策。以北京为例。目前,在北京建设光伏电站,即使没有国家补贴,还有连续五年的每千瓦时0.3元的市补,其中顺义区对户用还有连续5年0.4元的度电补贴。以北京的电价,工商业自发自用光伏项目不需要补贴,只是利润率下滑而已。

“除了北京,还有很多的省份的工商业电价高于0.8元,在光照资源不是太差的地区,如果只给客户打九五折,光伏EPC成本控制较好的情况下,仍然具有经济性。”业内人士向记者表示,下半年,在一些有利因素推动下,即使没有国家补贴,部分光伏企业为了实现可持续发展,会想方设法降低技术和非技术成本来摆脱对补贴的依赖,建设不需要国家补贴的光伏电站项目。

中电新闻网

光伏农业

光伏+农业,不仅仅是农民的福利

光伏+农业,作为太阳能新能源下的衍生行业,在近几年的中国乡村不可谓不火,根本原因在于它不仅解决了农民用户的日常电费开销和大棚种植电费,还能将所剩的电卖给国家获得补贴。

一个有长远赚钱潜力的创业项目,通常具备四个特点:

一是市场空间大;

二是顺应国家政策趋势;

三是除了经济效益之外还要有一定社会效益;

第四还需要有成熟的技术支撑。

在如今的农业领域,光伏+农业算得上是集四者于一身的项目。

光伏农业

今年中央一号文件中提到“实施农村新能源行动,推进光伏发电,逐步扩大农村电力、燃气和清洁型煤供给”。传统农业运作模式已不能满足现代生态农业发展的需要,我国光伏农业资源十分丰富,市场前景非常广阔,光伏与农业的结合,是加快生态农业高效发展的一大契机。早在2014年初,在光伏企业竭力开发光伏电站资源的背景下,使得“光伏+农业”在成为一个光伏市场机会的同时,也成为一个光伏产业的热词。

看似“高大上”的光伏+农业项目,并不一定需要大量资金的投入,普通农民也能有很好的切入点:家用光伏电站,利用太阳能电池板吸收阳光并将其转换成能源供给家庭使用,多余的电量还可以并上国家电网出售;农业光伏大棚,利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求,如温控、灌溉、照明补光等,还可以将电并网销售给国家电网;光伏路灯,在各地的美丽乡村建设中,光伏路灯都得到了广泛应用;光伏供暖,由太阳能集热,提高室内温度。

当前,光伏+农业成为了凭借太阳能也可以致富、便民的农业新风口。光伏+农业走的是电力和农产品双重盈利路子,效益相当可观,单纯的光伏电站一般8—10年可收回利润,而光伏农业大棚约4—5年就可以回收成本,实现盈利。以25年使用期限计算,光伏农业项目后期盈利能力十分显著。