漆包线企业建设屋顶分布式光伏电站案例分析 - 会员新闻

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漆包线企业建设屋顶分布式光伏电站案例分析
作者：发表于 2017-06-09 12:14:54 阅读次数：0

摘要：以我公司自主设计、投资、建设、运维的分布式光伏电站为案例，探讨电线电缆行业如何通过建设光伏电站来实现节能减排的经济效益和社会效益。

一、 项目背景和意义：
我国的资源环境约束日趋严峻，已成为影响经济社会可持续发展的一个重大瓶颈问题。而太阳能是一种取之不尽、用之不竭的天然能源，对环境无任何污染，是满足可持续发展需求的理想能源之一，是最有发展潜力的新能源。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能，是当今世界利用太阳能最主要的一种方式。
漆包线行业是一个高能耗的行业，以较粗略的方式估算，生产一吨漆包线需要消耗400度电，以一年生产150万吨漆包线计算，一年需要消耗6亿度的电，发一度电需要340克标准煤，6亿度电需要20.4万吨标准煤。如此巨大的煤炭消耗，不仅加剧企业的成本，也影响到人类的生活用电，更对生态和环境造成不可估量的负担。
为响应国家绿色发展、循环发展、低碳发展的号召和完善能源供应体系，积极发展太阳能等清洁能源发电，加强生态建设和环境保护的要求，大力发展光伏发电对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义，可以减少对化石能源的依赖，替代部分化石燃料，对经济发展、改善环境和满足人类生活用电要求，将会起到重要的作用。在漆包线行业大力推广光伏发电，不仅可以减少对化石能源的依赖，替代部分化石燃料，对经济发展、改善环境和满足人类生活用电要求，还能提升企业的社会责任意识和促进经济效益，更可以加强生态建设和环境保护。

一、 电站前公司用电状况
在决定建设光伏电站前，我公司的用电情况为2016年度用电总计仍高达530万度，年度支付电费高达400万人民币，占据公司总成本的百分之八。另外，在夏季高温期间，为满足居民的生活用电，政府会采取限电措施，限电就会导致机器不能运转，给公司造成较大损失。

二、 项目可行性评估
光伏项目安装主要有两种屋面实施，一种为彩钢瓦屋面，另一种为混凝土屋面。我公司于2014年在新建的现代化厂房投入生产使用，其中第一期厂房的屋顶面积达1万平方米，为钢筋混凝土屋面，符合安装光伏项目的最基本条件。
政府为鼓励企业推进屋顶分布式发电系统建设，出台了一系列的补贴政策。使我公司建设光伏发电项目有可靠的政策引导和信心。
经过我公司技术人员多方面的调研，对10家以上来自各地的EPC工程商进行筛选，最终确定了由宁波羿心能源科技有限公司来承包光伏电站的设计施工，该公司所配套的团队拥有多年的分布式光伏发电工程总承包经验。
同时，我们对光伏组件、逆变器、汇流箱、支架、电线电缆等供应商进行了多次实地考察，最终选定了日升、锦浪、东方电缆等几家业内优秀品牌。
光伏电站究竟能为我公司带来多少效益？我们从科学的统计角度也做了相应的研究调查。
我公司项目工程所在地为三类地区，根据气象站提供的数据，水平面上平均年有效日照小时数为1241.81(kWh/m2)，根据RETSCREEN软件各个角度辐射量与0度角辐射量的比值，得出彩钢瓦屋面年有效日照小时数为1257.4(kWh/m2)。根据光伏电站特点，系统损失系数详见下表所示：

序号	效率名称	损失系数
1	光伏电厂占地面积大，直流侧电压高，电流小，导线的损耗	1.5%
2	大量的太阳能电池板之间存在一定的特性差异，不一致性损失	1.5%
3	考虑太阳能电池板表面即使清理仍存在一定的积灰，遮挡损失	2%
4	光伏并网逆变器的效率（无隔离变压器，欧洲效率）约为98.3%；	1.7%
5	变压器损失按2%	2%
5	早晚不可利用太阳能辐射损失系数	2%
6	光伏太阳能电池板的温度损失	3%
7	考虑当地气候变化较大及雾霾等各种不利因素的影响	3%
8	交流电缆损耗	1%

系统总效率为：
98.5%×98.5%×98%×98.3%×98%×98%×97%×97%×99%=83.6%
以屋面总的装机容量为3兆瓦为例，发电量为：
1257.4×3000×83.6%=315.36
晶体硅光伏太阳能电池板在光照及常规大气环境中使用会有衰减，按系统第一年衰减2.5%，以后每年输出衰减0.8%计算，25年发电量测算详见下表(单位：万kWh/年)：
25年发电量测算表

年限	1	2	3	4	5	6	7
系统衰减率	0	2.50%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%
发电量	315.36	307.47	305.01	302.88	300.45	298.05	295.66
年限	8	9	10	11	12	13	14
系统衰减率	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%
发电量	293.30	290.95	288.62	286.32	284.03	281.75	279.50
年限	15	16	17	18	19	20	21
系统衰减率	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%
发电量	277.26	275.05	272.84	270.66	268.50	266.35	264.22
年限	22	23	24	25
系统衰减率	0.80%	0.80%	0.80%	0.80%
发电量	262.10	260.01	257.93	255.87
总发电量	7061.07
平均电量	282.44

结论：由以上计算可得，3兆瓦光伏项目，25年总发电量约为7061.07万kWh，25年平均发电量约282.44万kWh。
装机容量及年发电情况：

光伏项目安装量及发电情况（万kWh）
安装(兆瓦)	0.3	0.5	1.0	2.0	3.0	5.0	8.0	10
平均每年发电量	28.2	47.1	94.1	188.2	282.4	470.7	752.8	941
25年总发电量	706	1177	2353	4705	7061	11766	18824	23530

三、 项目的开展和验收
经过详尽的项目前期调查和评估，我们的第一期分布式光伏电站，装机容量约600KW，于2016年11月开工建设。总工期除去春节放假等因素，约为70天左右。
项目进程表

2016年11月10日	分布式光伏发电电站设计图定稿
2016年11月28日	进厂施工
2016年11月29日	进行屋面排查及防水修补
2016年11月30日至2016年12月2日	实施测量放线
2016年12月2日至2016年12月18日	实施混凝土屋面砼配重
2016年12月2日至25016年12月14日	低压配电柜基础施工
2016年12月17日至2016年12月30日	安装支架
2016年12月22日至2017年1月12日	安装光伏组件
2017年1月6日至2017年1月16日	安装桥架
2017年1月6日至2017年1月16日	安装逆变器
2017年1月6日至2017年1月16日	安装汇流箱
2017年1月6日至2017年1月16日	实施光伏电缆敷设、接线
2017年1月10日至25017年1月18日	实施电力电缆敷设、接线
2017年1月18日至2017年1月24日	安装并网柜
2017年1月25日至2017年2月1日	零星土建
2017年2月1日至2017年2月8日	调试及系统接入
2017年2月10日	光伏电站竣工，开始发电
2017年2月24日	电站由区国家电网并网验收成功，开始并网发电

项目实地照片项目实地照片

一、 项目的效益评估
1、经济效益：以我公司容量为0.60MWp屋顶光伏并网发电项目2-5月份实际发电量为例：

月份	2月15日至 3月15日	3月15日至 4月15日	4月15日至 5月15日
实际发电量（度）	39910	57268	75660
节省电费（按0.9元/度计算）	35919	51541.2	68094
补贴收入（元）	20753.2	29779.36	39474.4
减少煤炭排放量（吨）	13.569	19.471	25.724
减少二氧化碳排放量（吨）	38.314	54.977	72.634

据我公司保守估计，我公司电站平均月发电量为6万度，年收益约100万人民币，电站的投入回报期限约4年，投资收益率约为15%以上。
2、环境效益：如上图，仅三个月，我公司就通过光伏发电项目减少了58.764吨的煤炭煤炭消耗和165.925吨二氧化碳排放，对加强生态建设及减少环境污染具有非常重大的作用及意义；
3、在屋顶安装屋顶并网发电项目有利于厂房的隔热和降温；光伏电池板可以吸收80%的光照热量，而这部分热量就聚集在光伏电池板上，通过热传道到下面的混凝土上，而不是太阳光直接照在混凝土上。再加上热能是往上散发的，使得传导到屋顶的热量更加有限，从而起到明显的隔热、降温作用。
4、降低了公司的用电负荷；从上表可以看出，我公司的光伏电站平均月发电量可达6万度，满足了公司10%的用电需求，平均每个月还可以节省5.4万元的电费支出
5、提升了公司的社会责任形象。一方面光伏发电站明显减少了煤炭排放和二氧化碳排放，对改善生态环境贡献公司自身的力量；另一方面，我公司的光伏电站所发的电量不仅可用于公司日常的使用，多余的电量还可以按照国家光伏发电有关技术及管理要求实现余电并网，同时因此节省的电量也可以满足人类的日常用电，回馈社会。

二、 光伏电站的各种模式和收益
根据目前市场上的商务合作模式来看，自投自发自用是最投资回报收益最高的模式，也最适合我们这样高能耗的漆包线行业。当然，因为一些客观因素的限制，也可以考虑其他模式，同样具有一定的经济效益和社会效益。

模式	合同能源管理模式	屋顶租赁模式	业主自投模式（最优）	共同投资模式
方式	企业出让屋顶资源，享受电价折扣	企业出租屋顶资源，收取租金	企业自主投资、持有电站，并获得所有收益	企业与投资方共同投资和持有电站
收益	发电量业主加权电价 (1-电价折扣)*自发用比例	租金*厂房屋顶面积	发电量补贴+自用电量业主加权电价+余电上网电量*上网电价	（发电量补贴+自用电量业主加权电价+余电上网电量*上网电价）＊出资比例
投资回报预测	长期出让屋顶使用权，电价打折，零现金投入，低收益	长期出租屋顶使用权，零现金投入，低收益	4-5年收回成本，投入高，收益高，年投资回报率15%-20%	4-5年收回成本，投入根据能力调节，收益匹配投入

由上图可见，业主自投模式是四种模式中收益最高的模式。

一、 免费咨询和交流
光伏并网发电项目在经济效益、环境效益、厂房隔热降温、降低用电负荷、提升企业社会责任形象等各方面使我公司得到改善和提升，同时，我们也非常希望同各行业的同仁们分享光伏并网发电项目带来的经济、环境及提升企业形象的成果，欢迎大家来我们公司参观电站的日常运行，进行面对面的咨询与交流。

二、 光伏联盟介绍
宁波羿心能源科技有限公司是我公司全资子公司，与浙江新晟能源工程有限公司和河北能源设计有限公司上海分公司组成光伏联盟，致力于为高能耗企业提供光伏发电解决方案。最严谨的设计，最认真的工程，最优秀的性价比，最负责的售后服务，经过客户的考量和我们自身的努力，我们已经为几十家企事业单位服务，装机容量约10万千瓦。
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