分布式屋頂光伏發(fā)電在工業(yè)企業(yè)的實際應用及效益分析

【中玻網】光伏發(fā)電原理：光伏發(fā)電是利用具有光、電轉換特性的半導體器件太陽能光伏電池，直接將太陽輻射能轉變?yōu)殡娔�。它的主要原理是半導體的光生伏效果明顯應（簡稱光電效應），即利用光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同界面之間產生電位差，從而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術，光伏并網發(fā)電原理如圖1所示。

　　圖1光伏并網發(fā)電原理圖

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)按輸送方式可分為單獨光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網光伏發(fā)電系統(tǒng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)三類（單獨光伏發(fā)電、并網光伏發(fā)電在文章中不涉及，這里不加贅述）。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用電現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用電的需求，支持現(xiàn)存配電網的經濟運行。下面以安徽華光光電材料科技集團有限公司投建的“2 MWP分布式屋頂光伏發(fā)電站項目”為例，介紹分布式屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)中的實際應用。

　　企業(yè)實際應用：安徽華光光電材料科技集團有限公司（以下簡稱安徽華光集團）位于安徽省北部城市蚌埠市，地理位置北緯32°56'，東經117°22'。該地區(qū)太陽能資源豐富，全年總日照輻射量5 058 MJ/m2，年日照天數245天，市區(qū)溫度達40.8℃，光照條件良好，為公司建設分布式光伏發(fā)電項目提供了堅實的資源基礎。蚌埠市全年日照資源情況見表1。

　　表1蚌埠市全年日照資源情況

　　安徽華光集團分布式屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)于2018年5月順利投產，項目采用的并網方式為用戶側并網，該系統(tǒng)主要裝機容量2 MWP，建設面積30 600 m2，共用組件15 243片。光伏發(fā)電站具體分布規(guī)模參數見表2。

　　表2光伏發(fā)電站具體分布規(guī)模參數

　　當連續(xù)陰雨或者霧霾天氣，太陽光輻射度較低，系統(tǒng)工作電壓達不到逆變器的啟動電壓時，光伏系統(tǒng)不工作而不能滿足負載需求，公共電網的電將自動補充，因此不存在電力不足而斷電的問題。當電網失電時，也可直接切斷光伏電網與公共電網的連接，防止“孤島效應”發(fā)生，避免并網光伏發(fā)電系統(tǒng)對公共電網的影響。

　　效益分析：該玻璃熔窯采用天然氣為主要燃料，輔助電加熱。公司采用35 kV等級雙回路供電。在充分考慮到組件本身熱損、灰塵損耗、不可避免的遮擋物損熱以及設備故障等情況，技術人員測算出此分布式屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行效率可達到83%左右，分布式屋頂光伏發(fā)電項目實施前后參數對比見表3。

　　表3分布式屋頂光伏發(fā)電項目實施前后參數對比

　　表3中列出項目實施前后負荷對比情況，得出日均發(fā)電量8 180 kWh，參考蚌埠市平均日照天數245天，預計全年發(fā)電量約200萬kWh。公司現(xiàn)實行兩部制電價：基本電費電價+峰谷平電量電價，按公司實際綜合執(zhí)行電價約0.74元/kWh計算，全年可節(jié)約電費148萬元。

　　中國可更新能源資源豐富，具有大規(guī)模開發(fā)的資源條件和技術潛力，可為未來社會和經濟發(fā)展提供可靠的能源保證。在我國，限制煤電、支持可更新能源發(fā)展的政策不會改變，尤其是太陽能光伏發(fā)電因其獨特優(yōu)勢，被廣泛運用。預計到2040年，可更新能源將占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀末，太陽能發(fā)電將占總電力60%以上。由此可見，光伏將是未來低碳發(fā)展和能源轉型的主力軍，在能源領域有著重要的戰(zhàn)略地位。