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光伏发电、光储系统和用户侧储能谁最具投资价值?

日期:2018-08-06    来源:古瑞瓦特

国际太阳能光伏网

2018
08/06
10:51
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关键词: 光伏发电 光储系统 用户侧储能 太阳能分析

在一些用电比较大的工商业,电价较高,峰谷价差较大,每个月的电费是一笔不少的开支,而且电费不能拖欠,每个月必须现金支付。目前省电的方法较多,一是节流,就是采用节能设备,如采用变频器,节能灯,节能的门窗等等。二是开源,就是除电网提供电源外,找别的能源方式。

随着光伏组件等材料和设备价格下调,在屋顶安装光伏发电,是一个不错的选择。同时,另一方面,国家发改委和能源局又下发文件,支持储能的发展,随着蓄电池大批量应用,以前高高在上的蓄电池价格,也要迅速下调,因此在光伏的基础上安装储能,或者用户侧储能,都有不错的收益。

下面分析,光伏、光储以及用户侧储能三个项目的特点,投资经济性对比。

以广州某工业厂房为例,该地区峰段电价1.0348元/度,时段是14到17点,19点到22点;平段电价0.6393元/度,时段是8到14点,17点到19点,22点到24点;低谷电价是0.3351元/度,时段是00点到8点。该工厂峰值负载功率为500kVA,工厂是早上8点开工,下午18点收工。一年工作时间为280天左右。

如光伏跟储能都没有补贴,全依靠货款去做这3个项目,都没有投资价值,所以以下模式设定为厂房业主有闲余资金自投,光伏发电或者储能用于抵消电费开支,没有计算资金的货款成本,以及税金和租金等各种开支。

光伏并网系统

特点:光伏并网系统,负载优先使用太阳能,当负载用不完后,多余的电送入电网,当光伏电量不足时,电网和光伏可以同时给负载供电,光伏发电依赖于电网和阳光,当电网断电时,逆变器就会启动孤岛保护功能,太阳能不能发电,负载也不能工作;系统输出功率和光照同步,和电网峰平谷电价没有关系。

根据该公司的用电负载功率和用电情况,安装一个400kW的光伏电站,开工期间光伏用电可以全部自用,正常工作日8点之前和18点之后和休息日余量上网,以脱硫电价0.4153元卖给电网公司,综合计算自发自用比例为80%,余电上网比例为20%。

整个系统初装费用为180万元。400kW在广州地区,平均每年发电40万度,自用比例为80%,约32万度,峰段约为12万度,按1.0348元每度价格算,每年收益为12.4万元,平段约为20万度,按0.6393元每度价格算,每年收益为12.8万元,余量上网比例为20%,以脱硫电价0.453元卖给电网公司,总费用为3.6万元,加起来为29.2万元。

光伏储能系统

光伏储能系统由太阳能电池板、BUCK充电器、电池组、DSP控制器、逆变器等组成。通过BUCK充电器将PV直流输入转换为蓄电池和逆变器所需的电压;电池组可采用铅酸或锂电池,用来储存太阳能电池所发出的电能并可实时为负载或电网提供能量;DSP控制器用于MPPT跟踪处理、BUCK变换器开关管控制及全桥逆变控制, 实现系统DC-DC前级降压储能及双相逆变功能。

相对于并网发电系统,光储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,但是应用范围更广。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。

还是上述的项目,在光伏电站增加一个储能系统,光伏设为250kW,储能系统配备一台250kW的PCS双向储能变流器,1000kMH铅炭蓄电池,整个系统初装费用为200万元,光伏平均每年发电25万度,80%开工期间系统设计在电价峰值时功率输出,20*1.0348=20.7万,20%节假日以脱硫电价0.453元卖给电网公司,5*0.453=2.27万,利用峰谷0.7元每度的价差,每天充500度,充放电效率算0.85,在高峰期放425度,每天可以节省电费272元,一年算280天约7.63万元;电网停电会给工厂带来较大的损失,停电一小时,可能损失几千到几万元,加装了储能系统,还可以做为备用电源使用,估计一年算2.1万左右,这样全部加起来约32.7万元。

用户侧储能系统

用户侧储能系统,主要设备是双向储能逆变器和蓄电池,电价谷时充电,电价峰时充电,电网停电时,作为后备电源使用。还是上述的项目,我们设计一台500kW的双向储能变流器,2200kWH铅炭蓄电池,整个系统初装费用为180万元。

利用峰谷价差充放电,效率算0.85,设计高峰期放1500度,总的价差约980元,一年算280天约27.44万元;电网停电会给工厂带来较大的损失,停电一小时,可能损失几千到几万元,加装了储能系统,还可以做为备用电源使用,估计一年算4万左右,这样全部加起来约31.44万元。

综合对比

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从上表可以看出,三个方案投资收益差不多,光伏并网系统回收期稍长,广州地区白天工作期间电价峰值时间不长,峰谷价差不是很大。而随着国家对储能的重视,当锂电池价格下调到1.6元/WH以下,深度充放电次数超过6000次,峰谷价差拉大到0.8元以上时,储能将会有很好的投资价值。

 

用户侧储能是个超级市场,很多人在盯着这个领域,比如分布式光伏企业想通过加装储能,增加自己标书的含金量,再比如用电大户想通过加装储能系统实现电费节省,等等...

光储是个趋势,不可阻挡,合理的解释是早期的政策太好了,只要你能建电站,发出的电全部接纳,度电补贴,针对新能源的波动性问题,建造者不用操心,全部转移给了大电网,而且电网还替国家先垫钱,随着规模壮大,波动问题突出,最后电网搞不定了,出现了弃风弃光现象,反馈到光伏行业本身,这两年行情也不太乐观,补贴下降,市场容量减少,竞争加剧。

可以说,储能的机会正在逐步明朗,如果哪天新能源行业担心的事情发生了——补贴消失,我想储能的爆发期也到了,目前的行情,如果光伏平价上网(0.31-0.33元/度),储能在提升新能源自用率上将有利可图,收益明显。

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