在【zài】一些远离【lí】大电网的偏远山区和【hé】海岛,人们【men】为了生活方便【biàn】,常用燃油【yóu】发【fā】电【diàn】机来提供电源。近年【nián】来随着组【zǔ】件,蓄电池,逆变【biàn】器等光伏发电设备价格下【xià】降,光伏系统的成本逐年下降。在当前柴油价格【gé】趋于上【shàng】涨的形【xíng】势下【xià】,光伏离网系统【tǒng】也开始进入人【rén】们的【de】视野,实【shí】践【jiàn】证明,柴油【yóu】发电机组【zǔ】和光伏系统构成以光以主以油为【wéi】辅【fǔ】的发电系统【tǒng】,具有更【gèng】好的经济性。

在【zài】做【zuò】经济性分析时,成本【běn】和【hé】效益应当【dāng】指在系统寿命周期内的总成本和总效益。光伏【fú】发电初期投资高,后期不需【xū】要补充原【yuán】材料,是【shì】一【yī】次性投入【rù】,运【yùn】营维护成本低【dī】;油机发电初【chū】始投资【zī】成本不高,后期需要补充燃油【yóu】,是多次性投【tóu】入【rù】,运营维护成【chéng】本高【gāo】。

1、光伏发电成本分析

并网光伏【fú】发电【diàn】系统【tǒng】的寿命周期成本【běn】=投资成【chéng】本+运营维护费+财务成本,并【bìng】网【wǎng】光伏系统投资成【chéng】本,包括光伏组件、蓄电池,逆变器【qì】、配电柜、支架、电缆【lǎn】等设备和材【cái】料购置费,还有【yǒu】工程建设费和交通运输费;运【yùn】营维护费包括【kuò】运【yùn】营人员【yuán】工资、逆变器【qì】等电【diàn】气设备【bèi】维【wéi】修【xiū】费、光伏组件清洗费等【děng】,光伏系【xì】统运营期一般【bān】为9-21年。与燃【rán】煤燃油发电需要购置、运输【shū】、储存能源以及处理残余物的情况不同,光【guāng】伏系统的输【shū】入能量来自太阳【yáng】,在运营期内光伏【fú】系【xì】统不【bú】需要其他能【néng】源【yuán】,也几【jǐ】乎不产生残余物。如果光伏阵列采用固定【dìng】式安【ān】装,则光伏系统中【zhōng】没有易【yì】损的【de】旋转部件,而组件等主要电气设备使用【yòng】寿命均在20年以【yǐ】上,系统的维护工作量也很小,每年【nián】的维【wéi】护【hù】费用占系统成本5%左右。

光伏系统效益【yì】与发电量成正比,而决定光伏【fú】系【xì】统发【fā】电【diàn】量的因【yīn】素有光伏组件额定容量【liàng】、现场太【tài】阳【yáng】辐射【shè】量和光伏系统效率。光伏组件额定容量是在标准测试条件【jiàn】下得出的光伏【fú】组件输【shū】出功率峰值,由于现场条件不【bú】同于标【biāo】准测试条【tiáo】件【jiàn】,光【guāng】伏组件实【shí】际输出电量主要取决【jué】于现场的【de】太阳【yáng】辐射量。另外,光伏系【xì】统【tǒng】输出功率还应当计入各种【zhǒng】损耗和老化降【jiàng】额的影响。

光【guāng】伏发电【diàn】受【shòu】天气影响非常大,阴雨天不能发电【diàn】,因【yīn】此【cǐ】在系统设计时,要考虑当地的【de】天气。对用电【diàn】有要求的用户,还【hái】要考虑连续【xù】阴雨【yǔ】天的天数。

2、燃油发电成本分析

燃油发电的寿命【mìng】周期【qī】成本为:柴油发电投资成本,主要【yào】有柴油发电机组及【jí】配套设施的购【gòu】置费、工程【chéng】费;寿命【mìng】周期内的燃油费;机【jī】组寿【shòu】命周期【qī】内的【de】运行维【wéi】护成本,主要有机组寿命周期内的维修【xiū】费【fèi】用、机油等耗材费【fèi】用【yòng】。在各项【xiàng】费用中,燃油费所占【zhàn】比重较大,它决定于柴油【yóu】机【jī】组在【zài】寿命周期内的总发【fā】电量,耗油率和柴【chái】油平【píng】均价格。

一【yī】般情况【kuàng】下柴油发电机组发电的转【zhuǎn】化【huà】效率约为31%,1升柴油【yóu】的重量大约【yuē】0.835千克,0#柴油每【měi】千克柴油【yóu】的热值=10200大卡/千克,约=10200*4.2J=42676.8千焦,0.835千克柴油热值=0.835*42676.8千焦,1度电=1000W*1H=3600千【qiān】焦,35635.128千焦÷3600 =9.89(度电),算上【shàng】转化率柴油发【fā】电机【jī】组【zǔ】大【dà】概1升柴【chái】油能发3度电左右【yòu】。

50kW油光互补案例设计:

下面以一个50KW系统做【zuò】一【yī】个对比,柴油机、油光互补等2个系统【tǒng】,安装地【dì】在【zài】海【hǎi】岛,主要负【fù】载是照明,风扇,海【hǎi】水【shuǐ】淡化设备,白天用电80度,晚上用电120度【dù】,平均日照时间【jiān】取4.5小时,连续阴雨天【tiān】算2天。

油【yóu】机选用东风康明【míng】斯4BT3.9G2, 初资成本为4.5万元。柴油平均价【jià】格为6500元/吨,运【yùn】营【yíng】维护费按燃油费的7%,柴油【yóu】运输和储存成本不同的【de】地方【fāng】相差较大【dà】,而离网【wǎng】系统又【yòu】在【zài】比较偏远的地区,有的地区【qū】运输和储存成本【běn】可能超过【guò】柴【chái】油本身的价格了【le】,为了计【jì】算方便【biàn】,这【zhè】个项【xiàng】目取【qǔ】5%,50kW柴油机组在1小【xiǎo】时发电40度,要消【xiāo】耗10.5千克柴油,所有成本为76.44元【yuán】。柴油发电成【chéng】本为1.9元/度。

油【yóu】光互补系统采用光伏发电为【wéi】主,以柴油机为辅助【zhù】,设计蓄电【diàn】池时不考虑阴雨天,逆变【biàn】控制一体机选【xuǎn】用HPS50,组【zǔ】件选用180块高【gāo】效300W单晶组件【jiàn】,18块串联10并联,总功【gōng】率54KW,215块【kuài】蓄电池2V500AH,初期投入【rù】45万【wàn】。

       柴油机和油光互补系统对比:

由【yóu】于【yú】近年来并网光伏系统【tǒng】及关键部件的价格【gé】持续下降,高效组件已【yǐ】降【jiàng】到【dào】2.5元【yuán】每瓦,离网光【guāng】伏发电和燃油发电相比,已经具有【yǒu】很大优势。

在无电网地区,柴油发【fā】电机组与光伏系统构【gòu】成混合供电系统,与柴【chái】油【yóu】机组单独作相【xiàng】比,维护成【chéng】本【běn】低【dī】,无噪声,发【fā】电成本也【yě】低【dī】。和纯离网光伏对比,可节省大【dà】量昂贵的【de】蓄【xù】电池,综合发电【diàn】成本【běn】也就低【dī】下来了。