2030年碳达峰,2060年碳中和,“双碳”目标升级为国家战略。今年是奋力“双碳”目标元年,也是“十四五”规划的开启之年。预计未来五年国内年均新增装机将达到90GW-100GW,行业年均复合增长将达到25%以上。
随着“整县光伏”的推进,农村、城镇等地区也开始大力推广光伏铺设,光伏组件可根据需要安装在自家住宅屋顶、停车棚、廊道等多个区域,所发电量可用于自发自用、余电上网或全部上网,方案选择灵活搭配,提高成本回收速率,缩短回收年限。
在日常生活中,特别是在夏季,空调长期使用会带来的高昂电费,对于普通居民家庭来说是一笔不小的开支。由于空调用电特性与光伏发电特性相匹配,光伏系统与空调系统结合可以实现光伏电能自发自用,不仅可以实现分布式清洁能源就地利用,同时可以减少空调系统的运营费用。
下面针对西部某地清洁住宅的光伏(储)直流空调系统方案进行分析:
某农村住宅地处西部地区,由于长期使用煤等化石能源,生态环境恶化,有迫切的清洁电力使用需求。当地日照资源较丰富,平均日照时长约为4.5小时,可通过电网平台申请发电并网,民用发电并网享受20年发电补贴政策,采用新一代光伏(储)直流空调系统进行系统设计。
场景一
以农村2层住宅为例,单层面积约为130-150㎡,总面积约为280㎡。
根据家用环境150W/㎡制冷量需求的设计,单套光伏(储)直流空调系统即可满足制冷需求。铺设光伏组件36块,单块光伏板面积为2.2㎡,考虑铺设面积修正系数后单块光伏板占地面积2.75㎡,则光伏组件占地面积约99㎡(光伏组件选型GIE-ML144/450,考虑光伏板铺设倾角及遮挡,铺设面积修正系数:0.8),可整体铺设在顶层天台,以及遮阳露台顶处。
场景二
建筑面积:530㎡,3层住宅设计,第三层含大露台,室内面积约110㎡;
该户型整体面积较大,且考虑多层分流,系统设计方案中包含GMV-Y450WM/D与GMV-Y335WM/D两种型号,光伏组件可以分布安装于露天车棚、廊道以及顶层天台处。
效益分析
✦发电量估算综合考虑光伏组件效率、变流器效率、灰尘及雨雪遮挡损失、组件串并联匹配损失、弱光损失及其他项损失等因素,综合效率按照80%计算,则日发电量为:16000W*4.5h*80%=57.6W·h按照光伏组件自身的特性,整体发电效率会因损耗而降低,第一年的衰减系数约为2.5%,第二年开始往后每年衰减0.5%,20年综合发电量可参考下表:
✦环境效益分析
太阳能资源取之不尽、用之不竭,是一种绿色清洁能源,推广和应用分布式光伏发电系统有利于提高社会能源利用的效率。对于该项目,若按20年周期统计,其环境效益如下表:
(注:以上表格均按每发1kW·h电需消耗315g标准煤计算)
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