產業園區屋頂光伏如何建,才能既綠色又劃算?
【谷騰環保網訊】業(ye)用(yong)電往(wang)往(wang)伴隨(sui)大量能源(yuan)消耗和碳排(pai)放。產(chan)業(ye)園(yuan)區用(yong)電大戶,通過廠房屋(wu)(wu)頂(ding)(ding)光伏(fu),可以讓能源(yuan)更(geng)加綠色,也可減少用(yong)電成(cheng)本(ben),并將多余(yu)電量銷售給電網(wang)從中獲(huo)益(yi)。國家鼓勵(li)并支持屋(wu)(wu)頂(ding)(ding)等分布式光伏(fu)發(fa)(fa)電項目采用(yong)“自發(fa)(fa)自用(yong),余(yu)量上網(wang)”模式接(jie)入電網(wang)。其投(tou)資(zi)回(hui)報直接(jie)影響著光伏(fu)建設(she)的(de)動力與效(xiao)率。那么,園(yuan)區屋(wu)(wu)頂(ding)(ding)光伏(fu)如(ru)何建,才能提(ti)高新能源(yuan)比例?該如(ru)何提(ti)高新能源(yuan)的(de)實際利用(yong)率?
近期,澎湃研究(jiu)所研究(jiu)員走訪了上海閔行經(jing)濟(ji)技術(shu)開發區(qu)(下稱“閔行開發區(qu)”),該(gai)園(yuan)區(qu)以先(xian)進裝(zhuang)備(bei)制造等產業(ye)為主導。目(mu)前園(yuan)區(qu)內(nei)有16家企(qi)業(ye)建設了光伏項(xiang)目(mu),每年光伏發電量超(chao)過1000萬千瓦,占園(yuan)區(qu)整體用電量2%左右。
有效利用屋頂
提高(gao)新能源比例(li),要有效(xiao)利用屋(wu)頂(ding)資源。國務院(yuan)2021年(nian)發布的《2030年(nian)前碳達(da)峰(feng)行動方案的通(tong)知(zhi)》指出,到2025年(nian),新建(jian)廠房屋(wu)頂(ding)光伏覆蓋率力爭達(da)到50%。
而閔(min)行開發區自(zi)有廠房可安裝(zhuang)(zhuang)光伏面積約10萬平方。該園區計劃從2022年起,新建工業(ye)廠房力爭(zheng)屋(wu)頂安裝(zhuang)(zhuang)光伏面積比(bi)例不低(di)于60%,已建設施(shi)按上(shang)述標(biao)準改造,力爭(zheng)2025年前(qian)改造50%。
ABB、西門子、米(mi)其林和三(san)菱電梯等4家企業,其位于(yu)閔行開發區內(nei)的(de)零碳(tan)工(gong)廠或綠色工(gong)廠,電能均是(shi)用能的(de)大頭(tou),也(ye)是(shi)碳(tan)排放(fang)主要來源(yuan)。其中3家企業的(de)廠房屋(wu)頂(ding)(ding)(ding)光(guang)(guang)伏發電可(ke)(ke)達到(dao)工(gong)廠整體用電的(de)10%至30%。但園區可(ke)(ke)利用的(de)屋(wu)頂(ding)(ding)(ding)有限(xian)。比如(ru),三(san)菱電梯可(ke)(ke)利用光(guang)(guang)伏的(de)屋(wu)頂(ding)(ding)(ding)面積(ji)約占整個(ge)廠區屋(wu)頂(ding)(ding)(ding)的(de)50%,即使(shi)全部采用光(guang)(guang)伏發電,也(ye)只能滿足工(gong)廠整體用能需求的(de)10%。
加大屋頂安裝(zhuang)光伏覆蓋面積,還(huan)要讓屋頂承重符合條件。調研(yan)發現,作為(wei)建(jian)成近40年(nian)的園(yuan)區(qu),閔行開發區(qu)的一些廠房屋頂承重不夠,難(nan)以滿足(zu)光伏鋪設要求。為(wei)此,企業加固了原(yuan)有(you)建(jian)筑屋頂,并選擇更輕的光伏組件。另外(wai),光伏停車棚等(deng)方案也被(bei)納入考慮。
近期,該園區最大的上海凱士比泵(beng)光(guang)伏(fu)發電項目,一(yi)期3.9萬平方米面積(ji)光(guang)伏(fu)完成(cheng)安(an)裝并網,覆蓋(gai)廠區60%的屋頂面積(ji),預(yu)計25年合約期內太陽(yang)能發電總量(liang)可(ke)達1.3億千瓦時,每年可(ke)減少約2610噸二氧化碳排放。
提高光伏發電自用率
《國(guo)務院關于(yu)促進光伏(fu)產業(ye)健康發(fa)展的若干意見》要(yao)求,鼓勵各類電力用(yong)戶按照(zhao)“自發(fa)自用(yong),余量(liang)上網(wang),電網(wang)調節”的方式(shi)建設分(fen)布式(shi)光伏(fu)發(fa)電系(xi)統(tong)。
重要(yao)的(de)是新能(neng)源怎(zen)么使用。調研企(qi)業(ye)光(guang)伏(fu)(fu)項目建設(she)運(yun)營負責人董事稱,企(qi)業(ye)在(zai)長期運(yun)營光(guang)伏(fu)(fu)中發現,光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)自(zi)(zi)用率(lv)越高(gao),投資(zi)回(hui)報越大。由于光(guang)伏(fu)(fu)余量上網電(dian)(dian)價(jia)低于從電(dian)(dian)網買電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)價(jia),企(qi)業(ye)若能(neng)提(ti)高(gao)自(zi)(zi)發自(zi)(zi)用率(lv),會讓光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)更為“劃算”,進而提(ti)高(gao)建設(she)光(guang)伏(fu)(fu)的(de)積極性。
比如(ru),一家調(diao)研企業,過去接近(jin)一半用(yong)電負荷(he)不能享受光伏(fu)發電,通過一系列投(tou)資(zi)和相關(guan)舉(ju)措(cuo),2019年(nian)并網發電后,工廠光伏(fu)發電自用(yong)率達80%左右(you)。投(tou)資(zi)回(hui)報(bao)方面,該(gai)企業從2018年(nian)開始,投(tou)資(zi)1200萬元左右(you)用(yong)于(yu)光伏(fu)建設(she)項(xiang)目,近(jin)5年(nian)內節省費用(yong)約700萬元,投(tou)資(zi)回(hui)報(bao)周期遠低(di)于(yu)預期的10年(nian)。
那(nei)么,光(guang)伏發電(dian)自用率為何難以提(ti)高?董事認為,要讓所有用電(dian)負(fu)荷(he)都能用到光(guang)伏發電(dian),其最大限制(zhi)在于,考慮安(an)全冗(rong)余,大多數企業變(bian)壓器負(fu)荷(he)控制(zhi)在30%-50%。光(guang)伏用電(dian)會(hui)大大增加原有變(bian)壓器的負(fu)荷(he),甚至可能超出額定負(fu)荷(he)。因(yin)此自發自用率難以提(ti)高。
為(wei)此,有調(diao)研企業主要從用(yong)(yong)(yong)(yong)電較(jiao)大的空調(diao)系(xi)統入手(shou)。一是通過(guo)節能改造提(ti)高(gao)(gao)空調(diao)設(she)備(bei)效率(lv),使其(qi)額定功(gong)率(lv)輕量化;二是電機變(bian)頻化,通過(guo)集中自(zi)動(dong)控制系(xi)統,讓空調(diao)設(she)備(bei)根據(ju)天(tian)氣情況調(diao)整使用(yong)(yong)(yong)(yong)功(gong)率(lv);三(san)是除了(le)天(tian)氣變(bian)化,空調(diao)設(she)備(bei)還(huan)要根據(ju)變(bian)壓器(qi)負荷余量調(diao)整使用(yong)(yong)(yong)(yong)功(gong)率(lv),比(bi)如(ru)將變(bian)壓器(qi)最高(gao)(gao)使用(yong)(yong)(yong)(yong)參(can)數設(she)為(wei)80%,當檢測達到這一數值時,中央空調(diao)冷站就降低使用(yong)(yong)(yong)(yong)功(gong)率(lv)。還(huan)可通過(guo)電氣化的辦法,比(bi)如(ru),將廚房(fang)天(tian)然氣爐(lu)改為(wei)電爐(lu),也可提(ti)高(gao)(gao)光伏發電自(zi)用(yong)(yong)(yong)(yong)率(lv)。
實際上(shang),提高光伏發電自用(yong)率不僅能(neng)提高投資回報,提升新(xin)能(neng)源實際利用(yong)效率,還(huan)一定程(cheng)度上(shang)促進節能(neng)降碳。
與園區光伏匹配的其他設施
園(yuan)區光(guang)伏在白天發電,而用戶一般(ban)在夜間也有負荷,配(pei)置儲(chu)能可以更好地利用其電能。目前(qian),多地對分(fen)布式光(guang)伏提出配(pei)套(tao)建設(she)儲(chu)能的要求(qiu)。
浙江(jiang)是(shi)工商業光伏新增裝機比(bi)例較高(gao)的(de)(de)省(sheng)份。2023年8月,浙江(jiang)金華發布(bu)(bu)(bu)《金東區加快用戶側儲能(neng)建設的(de)(de)實施意見》,要求(qiu)新建設的(de)(de)非(fei)居民分(fen)布(bu)(bu)(bu)式(shi)光伏發電項目原則上(shang)按照裝機容量10%以上(shang)配建儲能(neng)系統。而江(jiang)蘇、山(shan)東、河北(bei)、河南等省(sheng)份也陸續出臺了(le)分(fen)布(bu)(bu)(bu)式(shi)光伏配儲的(de)(de)政策文件。
微(wei)電(dian)(dian)網(wang)也(ye)(ye)成(cheng)為(wei)調研企業在光伏建(jian)設(she)方面的探索。微(wei)電(dian)(dian)網(wang)能(neng)實(shi)現源(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)荷儲(chu)的靈活控制,追求源(yuan)(yuan)(yuan)和(he)荷就(jiu)地(di)平衡,在無電(dian)(dian)地(di)區實(shi)現可靠供電(dian)(dian)、提高城(cheng)市能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)綜合利(li)用效率等方面,都有較(jiao)高應用價值。國(guo)(guo)家發(fa)(fa)改委和(he)國(guo)(guo)家能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)局發(fa)(fa)布(bu)的《關于推進電(dian)(dian)力源(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)荷儲(chu)一(yi)體(ti)化(hua)和(he)多能(neng)互補發(fa)(fa)展(zhan)的指導(dao)意見》中(zhong)提出,在工業負荷大、新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)條件好的地(di)區,支持分(fen)布(bu)式電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)開發(fa)(fa)建(jian)設(she)和(he)就(jiu)近接入(ru)消納,結合增量配電(dian)(dian)網(wang)等工作,開展(zhan)源(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)荷儲(chu)一(yi)體(ti)化(hua)綠色供電(dian)(dian)園區建(jian)設(she)。閔(min)行開發(fa)(fa)區也(ye)(ye)計劃,加大“新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)+儲(chu)能(neng)”、源(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)荷儲(chu)一(yi)體(ti)化(hua)等新(xin)興技術試點示范。
工商(shang)業屋頂是城市光(guang)伏的(de)重要(yao)應用場景。園(yuan)區(qu)屋頂光(guang)伏建設(she),需(xu)要(yao)提高綠色能(neng)源(yuan)利用率,帶(dai)動園(yuan)區(qu)能(neng)源(yuan)結構的(de)優化。無論(lun)采取何種(zhong)手段,投資回報依然是需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)核心問(wen)題。為此,企(qi)業需(xu)要(yao)更多創新(xin)舉措和(he)(he)探索(suo)空(kong)間,也需(xu)要(yao)推(tui)廣可復制的(de)模式,降低園(yuan)區(qu)光(guang)伏建設(she)和(he)(he)運營成本(ben)。

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