
(一)、什么是太阳能热发电及与光伏发电的区别
什么是太阳能热发电
太阳能热发电也是一种新型的太阳能发电方式,我们所说的太阳能发电一般都是指光伏发电,是两种不同的方式。也就是说,太阳能发电现在有两种方式,即热发电和光伏发电,其运行原理和使用范围都有较大的差别。太阳能热发电也叫做聚焦型太阳能热发电,与光伏发电不一样,它是通过各种物理方式把太阳能直射光聚集起来并产生高温高压的蒸汽,蒸汽驱动汽轮机来发电的。
太阳能热发电与光伏发电的区别
1、发电原理和装置不一样;热发电是通过集热装置来驱动汽轮机发电的,是热转电的方式,最主要的部件是集热器或装置;而光伏发电是利用半导体的光生伏打效应将光能直接转换成电能的,基本的部件太阳能电池板,是光转电的方式。
2、使用范围不一样;太阳能热发电发出的电与传统的热电、水电具有更好的切合性,适合大型化发展。另外,热发电由于对光照条件的要求更高,所以更适合光照条件很好的地区,而光伏发电装置相对简单,对光照的要求也相对较低,更适合小型化发展,因此也更适合分散式利用。
3、在具体的运用上,光伏发电已经形成产业化,利用技术更加成熟,适合大范围推广使用。而热发电目前还主要处于科研示范阶段,成本也处于极高的水平,规模化运用还需要时间。
(二)、什么样的家庭适合投资家用太阳能发电系统
随着国内一系列光伏的实施,个人家庭可自建屋顶家用太阳能发电系统来给自家供电,但是如果考虑成本因素的话,并不是所有的家庭都适合安装太阳能光伏发电设备。使用太阳能光伏发电能否给家庭节省电费开支,这不是绝对可以或绝对不可以的,而是要根据家庭实际用电情况而定。投资太阳能发电不是一个绝对的数,而是根据家庭平常用电费用支出来衡量的。
一般来说,家庭用电量越大,越适合安装太阳能发电设备,回收投资成本的时间也越短。其次是白天用电比例越多,也越适合安装太阳能发电设备。因此,有小型加工厂的家庭、商店等都比较适合安装使用。而用电量很少,特别是白天很少用电的家庭,就不适合安装使用太阳能发电设备。因为家用太阳能发电系统是一个初期投资大,长期受益的发电项目,不管发电系统容量是大还是小,都存在初始投资成本高的问题。虽然从长远来看是一个可以节省电费开支的项目,但是初始安装成本并不是所有的家庭都愿意承受的。
对于无电地区家庭或户外用电,只能安装离网太阳能发电设备,投资成本往往比正常用电成本高出好几倍,是无法用正常用电费用标准来衡量的。因此,无电地区家庭或户外不适合投资中大型发电设备,只能投资小型太阳能发电设备解决基本的用电问题。
(三)、个人家庭可自建屋顶家用太阳能发电系统
在自已家的屋顶上安装家用太阳能发电系统来给家里供电,并将用不完而多余的电量返回公共电网,以一定的价格销售给国家,太阳能电力不够时又从公共电网中补充,这就是越来越流行的分布式太阳能光伏发电系统。因为可以大大缓解电力紧张的局面,减少对传统能源的依赖而得到各国的鼓励和推广使用。
目前,这种分布式的太阳能光伏发电的运用在世界主要的发达国家都有了很好的发展,已运行多年并取得了良好的效果,有的国家的太阳能发电量所占电力总量的比例还非常高。用户在自家的屋顶安装好发电机组后,不仅免费解决了家庭用电问题,有时还可以赚取电力公司的钱,因为很多家庭都对家用太阳能发电系统表现出了极其高涨的热情。在我国,国家电网公司已原则上允许免费入网,只要满足一定的条件,包括个人家庭太阳能发电,都可以实现并网发电了。如果这样的得到落实,个人用户很快就可以自行安装这样的发电站了。但是对于需要带动大功率电器如空调的用户来说,可能需要花费不少的成本。
那么,安装一套家用太阳能发电系统需要多少钱呢?这个是没有标准的,因为太阳能发电设计非常灵活,可以根据家庭的用电情况来设计容量,也可以根据自已的成本预算和屋顶的面积来设计,具体的要光伏设计人员核算。
(四)、多大的太阳能发电系统适合自己使用
太阳能发电系统的容量大小是没有标准的,最小的可以是5W或10W的小型太阳能照明系统,大的却可大到几十兆瓦甚至是吉瓦的超大型太阳能发电站。如果简单地问一个家庭需要安装多大的太阳能发电系统,这是没有准备答案的,因为每个家庭的用电情况都不一样,发电系统需要根据用户的实际用电情况及所在的地方来进行设计和配置。
首先,全国地域辽阔,各个地方的光照条件大不相同,这就直接决定了系统的发电量,同样大小的太阳能发电系统在不同的地方使用时的发电量都是有很大的差别。
其次,每个家庭的电器种类、数量和用电量都大不相同,有的家庭只供照明和一台小型电机,有的家庭就有两三台电视还有电冰箱等各种电器,有的家庭用电量少,有的家庭用电量大等等,这都决定了系统容量大小需要多少。
再次,供电时间长短也不一样,有的家庭是短时间使用,有的家庭则要求维持3-5个阴雨天,这也决定了系统容量的大小。另外,用户要求的功能也不尽相同,有的用户只要解决照明就可以,使用最简单的太阳能照明系统就可以了;但是大部分家庭还是需要能供普通家用电器使用的发电系统。
当然,安装的容量越大越好,可是成分也随之大增。从经济实惠和实用两个角度来看,就需要设计和配置符合自己用电情况的太阳能发电系统。要确定多大的系统适合自己,就要清楚以下问题:
1. 发电系统在哪里使用? 2. 具体有哪些电器及总负载是多少?(各种电器功率之和) 3. 需要维持几个阴雨天使用?
(五)、使用家用太阳能发电组应注意电器的类型
家用太阳能发电组都是根据用户实际的用电情况来进行设计和配置的,包括用电量和使用电器的情况。对于一套完全的太阳能发电机组来说,发电量总是有限度的,所能带的电器也是有最大功率的。不注意将会大大降低系统的使用寿命,甚至对关键部件直接造成损坏。
第一、所使用电器的功率。使用太阳能发电组后,就要养成看着电器功率来使用的习惯了。我们在产品使用说明中都会告知用户说系统的同时最大负载是多少瓦,也就是所配逆变器的最大瓦数,用户应该心中有数。一般电器都会有功率参数的标识,使用电器之前,可以特别注意一下功率是多少,看看是不是在允许的范围内使用。如果电器的功率大高了,就不应该强行使用。
第二、所使用电器的类型。这是很少人会注意的,但是使用太阳能发电系统时却也得注意了。一般可分为电阻性的和电感性的两种,电阻性的电器在使用时没有冲击电流,如白炽灯泡、电子节能灯、电熨斗、电热水器等。而电感性的电器在启动时具有很强的冲击电流,冲击电流往往会超过其正常工作电流的5-10倍,如日光灯、电视机、电动机、电冰箱、电滋炉、水泵等。比如说如果太阳能发电组的逆变器是1000W,可以带动1000W的电热水器,但却不带动1000W的电动机。
因此,在选购太阳能发电组时,首先要考虑到所要使用电器的功率和类型,这个设计出来的才是符合实际用处的发电组。如何计算家用太阳能发电系统容量呢?除了专人员进行计算外,也可以借助软件做个估算。
(六)、太阳能发电系统选购指南
太阳能发电系统不是一件标准化的产品,同样的配置不一定适合所有的用户,而是根据用户的使用情况来设计和配置的,在不同的地方,使用类型也不一样。对此,很多顾客了解得比较少,对于有意向安装太阳能发电系统的用户来说,应该选择什么样的太阳能发电系统呢?
第一、纯照明用还是供家用电器使用?太阳能发电系统按其功能可分为两种,一是单纯照明使用的家庭直流照明系统;二是即可以照明又可以供家用电器使用的有220V交流电输出发电系统。照明系统功能简单,也是最具性价比的发电系统,但是不能供家用电器使用。
第二、选择便携式一体机好还是组合式的好?便携式一体机是也了便于携带而开发设计的,具有携带方便、免安装的特点,非常适合户外野营,但是由于体积有限,蓄电容量偏小、成本很高。组合式的需要进行简单的安装,储电容量大,既实用又实惠,因为也更适合家庭用户及户外住所使用。
第三、离网还是并网好?我们知道,目前太阳能发电系统的种类主要有离网和并网两种,并网又分为有储能和无储能设备两种。每一种的组成部件都有所差别,适合用的地方也不一样,最重要的是成本有很大的差别。一般来说,离网系统的成本高出并网系统很多,有储能设备的并网又高于无储能设备的并网系统。离网太阳能发电系统是适合任何地方使用的,而并网是只适合有可并入的公共电网的地方。
第四、关于系统容量大小。系统容量是指太阳能发电系统规模的大小,直接决定了一天产生电量的多少,通常用“W”表示瓦,不管是在并网式还是离网的发电系统中,系统容量就是指所安装太阳能电池板的多少。但是对于离网式发电系统中,也有的厂家用逆变器输出的功率来表示系统容量大小,这是不专业的表示方法,购买时应该注意。比如型号HL3001的离网发电系统,我们称为300W离网发电系统,电池板是300W, 逆变器最大输出功率是1000W,但是有的卖家就会称为1000W离网发电系统,所以买家一定要注意是电池板的大小还是逆变器输出的大小。
因此,客户在选择太阳能发电系统时,首先要根据自身的需要来选择纯照明的还是供家用电器使用,其次要考虑装离网的还是并网的。如果是无电缺电地区使用,就只能选择离网发电系统;如果用电方便,为了节省电费开支,就选择并网发电系统。另外,1000瓦以下的小型发电系统,可以选择离网式的;如果是2000W以上,可以尽量考虑采用并网的方式。
一般来说,如果是无电的偏远地区或是经常性断电的农村家庭,选择10W、20W、30W、40W、60W、80W的纯照明系统更实惠。或者如果只是解决照明问题,也考虑纯照明系统。如果考虑到需要使用电风扇和电视之类的小型电器,比如在果园、护林站、种稙基地、户外养殖场所等,就可以选择100W、200W、300W、400W、500W的离网发电系统。而对于用电方便的家庭来说,则可以选择2000W以上的并网发电系统,我国已允许免费入网,但是具体的细则和流程还需要与当地的县级电力部门进一步确认。另外需要考虑的是多大的太阳能发电系统适合自己使用呢?在选择时,应结合考虑具体的使用所场和预算情况。
二、光伏分布式电站
(一)分布式光伏发电专业服务商概念解释
首先要告诉大家的是,分布式光伏发电专业服务商事实上是类似于IT业中“系统集成商”、“整体解决方案提供商”的,业务范围包含“设计(Engineering)”“采购(Procurement)”“安装施工(Construction)”等交钥匙工程的光伏发电系统集成公司,也可简称为分布式光伏发电EPC总包商,因此,它需要具备相关的设计及施工资质。由于中国工程圈的特殊现状,设计资质一般都是借用自各类有资质的设计院。而由于光伏发电系统属于机电安装范畴,因此必需的施工资质包括“机电安装资质”和“安全生产资质”。系统集成商只是根据其专业的设计和工程经验外部采购项目的主要设备和其他相关设备,并不是自己生产设备。当然,不排除组件、逆变器或光伏支架企业自行组建了EPC公司,自然就会使用他们自己的设备。
(二)分布式光伏发电系统常识介绍
由专业分布式光伏发电系统服务商提供给您的分布式光伏发电系统报价中,一般包含:组件、支架、逆变器、断路器、直流箱、交流箱、熔断器、直流电缆、交流电缆、汇流端子、接地端子、开关、人工、运输、税费等项目,考虑到每个项目的大小、设计、施工难度不同,市场采购价格的浮动,报价也会随之浮动。
在华北、长三角、珠三角这三个分布式光伏发电应用比较密集的地区,太阳平面辐射量差异不像与西部地区差异那么大,一般不超过20%。如果设置到最佳发电倾角,整体系统效率在80%以上,一般来说1KW的项目25年年均发电量应在900~1300kwh左右。如果是钢结构彩钢瓦的工商业厂房屋顶,一般只在朝南的一面满铺光伏组件(标准厂房屋顶自然倾角一般为5°到10°不等),铺设比例一般为1KW占面积10㎡,也就是1MW(1MW=1000KW)项目需要使用1万㎡面积;如果是户用别墅砖瓦结构的屋顶,一般会在08:00~16:00没有遮挡的屋顶区域满铺光伏组件,安装方式虽与彩钢瓦屋顶略有不同,但占面积比是相似的,也是1KW占面积10㎡左右。也就是说,一个面积比较大(100~150㎡)的别墅屋顶,大概可以安装约10KW的光伏发电系统,25年年均发电约9000~1.3万kwh(具体参数需要航禹太阳能出具专业项目建议书后确定,这里只给出大致概念);如果是平面混凝土屋顶,为了设计成最佳固定水平倾角,每排组件之间需要间隔一定间距以保证不被前排组件阴影遮挡,所以整个项目占用屋顶面积会大于可以实现组件平铺的彩钢瓦和别墅屋顶。一般来说,考虑到自然遮挡和女儿墙高度等复杂因素后,1KW占用屋顶面积为15~20㎡左右,也就是1MW项目需要使用1.5~2万㎡面积。大家可以据此估算自家屋顶可以安装多少容量,大致能发多少电了。
(三)关于储能
在与很多分布式客户接触的过程中,很多客户都表示希望在系统中加设蓄电池,这样就可以把白天用不掉的电储存起来供晚上使用。道理虽然是这个道理,但如果给您算一算经济账,您就会明白为什么我们不建议您加设蓄电池储能系统了:
1)由于中国的工商业电价与民用电价是倒挂的,民用电力非常的廉价,根据地区不同基本都在0.4~0.6元/kwh之间,即便是施行阶梯电价的区域最高民用电价也在0.9元/kwh以下。而一块2V400Ah蓄电池就需要百元,有些项目为了满足储能需要,甚至需要几块到上百块蓄电池串联使用,明显降低了整个项目的经济可行性;
2)有人说工商业电价水平高,储存起来晚上用岂不很值?又错了,除去极少的固定电价商业用户,一般来说,工商业用电尤其工业用电都是采取分时电价的,为了鼓励削峰填谷,白天的电价很贵,但晚上的电价非常便宜。何必用这么贵的储能系统储存白天用不了的电给晚上用呢?直接用晚上电网的低价电岂不更合算?
3)以目前的电价体系和储能成本来看,从经济性角度上,除去极少需要稳定用电的个例,短时间内分布式光伏发电系统更适合即发即用。实现物尽其用的最笨也是最简单的做法便是,在项目设计时让光伏发电系统的峰值功率不超过用户白天负荷的最低功率值,这样就可以实现接近100%的自发自用比例了。所以,如果不是您的特殊实际需求,如果有人忽悠您上储能系统,可得小心点儿了。
(四)关于分布式补贴
根据2013年国家出台的《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》(发改价格【2013】1638号),规定了对分布式光伏发电实施全电量补贴,补贴价格为0.42元/kWh,补贴期限20年。也就是说,无论是自发自用部分,还是余量上网部分,都可以享受来自国家的0.42元/kWh的补贴;
您投资分布式光伏发电项目后的实际收益为:自发自用电量*(原白天电价+0.42)+余量上网电量*(当地脱硫煤标杆上网电价+0.42),当然某些地方为了大力促进本地区的光伏发电应用产业,根据项目性质的不同,在国家0.42元/kWh的基础上又自掏腰包附加补贴了0.05~0.4元/kWh不等,补贴期限也从3年~20年不等;
值得注意的是,国家方面的补贴资金来自于可再生能源发展基金,地方的补贴资金补贴资金来源于地方财政,电网企业结算的脱硫煤标杆电价来源于其卖电收入,虽资金来源各有不同,但大多都是通过当地电网企业转付给分布式光伏发电项目单位,谁投资谁收益;
当然,想要享受分布式补贴,必须要按照2013年国家能源局发布的《分布式光伏发电项目管理暂行办法》(国能新能【2013】433号)中的规定按步骤申请,并通过电网企业的并网验收。想要享受附加的地方补贴,肯定也要满足地方设定的条件,广大投资者在这方面也要尤其重视防忽悠。有不少居心不良的企业或个人还在用早已过时的《金太阳示范工程》的初始安装补贴和驴唇不对马嘴的集中式并网电站的0.9、0.95、1.0元标杆上网电价来混淆视听,由于行业发展迅速,变动也比较频繁,希望广大投资者们遇到忽悠时上正规光伏门户网站查看信息或向正规分布式光伏发电服务商咨询确认。
