亓琨分布式光伏及采暖技术应用PPT课件

分布式能源应用技术研究 分布式光伏及采暖的应用 亓琨 1 建筑耗能占我国总耗能的27 8 目前大部分依赖传统能源 2 新能源低碳综合利用 绿色能源综合应用 为城市的每个角落提供制冷 采暖 电力供应 打造零碳城市 3 新能源技术 产业 光热 分布式光伏 空气能热泵 4 目录 分布式光伏技术应用 1 2 3 分布式采暖技术应用 项目案例分享 5 6 分布式光伏原理 1 1 分布式光伏发电特指采用光伏组件 将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统 应用范围 产业聚集区 公共建筑 商业楼宇 居民社区 农村 清洁能源 太阳能光伏发电 光伏发电的主要原理是半导体的光电效应 硅原子有4个电子 如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子 就成为带负电的N型半导体 若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子 形成带正电的P型半导体 当P型和N型结合在一起时 接触面就会形成电势差 成为太阳能电池 当太阳光照射到P N结后 空穴由N极区往P极区移动 电子由P极区向N极区移动 形成电流 光伏发电的原理 1 2 7 1 3 分布式光伏特点 利用日光发电 为用户提供高质量的清洁能源 就地全电上网或者余电上网 进一步减小并网难度 减少损耗 全自动智能化运行 无人值守或少人值守 完善保护及报警功能 保护负载 电网安全运行 周围无污染 组件表面不易脏污 保证了阳光照射 8 分布式光伏是未来的发展趋势 在德国 分布式在2010年超过了地面电站 在2014年达到了80 预计在中国2018年 分布式成为光伏发展的主流 分布式电站操作盈利模式快速成熟 德国成熟的电站构成分析 预测国内电站构成及生命周期如下图 1 4 9 光伏市场发展趋势 光伏市场迎来指数级增长 预计2020年 光伏市场将达到万亿级规模 技术革新 成本下降及电力系统改革深化 平均装机达到100GW 到2050年 光电装机量将达到22亿kW 年发电量2 15万亿千瓦 占国内发电34 将成为主要能源来源 1 5 2018年分布式渐成主流 2020年平价上网容量超过150GW 基本实现平价上网 2045年平价上网容量超过2TW 2050年趋于平稳 2035年光伏发电超过风电规模 10 国家政策驱动发展 1 6 11 例 三类地区济南1KW分布式系统收益 民用 自用电量 用电量3度 天 自用电量1095度 年 民用电价 0 55 度总发电量补贴 0 42元 度净额入电网量 总发电量 自用电量净额入电网补贴 0 4375元 度投资成本 0 1 0 5MW 100 500千瓦 以下10元 瓦 0 1MW 100千瓦 以下12元 瓦 净额入电网补贴 总发电量补贴 自用电费 总收益 0 55元 度 0 42元 度 0 4375元 度 系统总发电量1210度 1210度 0 42元 度 508 2元 1095度 0 55元 度 602 25元 1210度 1095度 0 4375元 度 50 3元 总收益 1160 8元 年 民用案例收益分析 济南 1 7 12 户用家庭光伏项目效益分析 规模5KWp 总投资规模5万元 年度发电量6000度 自投自持 全额上网度电补贴收益 1 国家 标杆上网电价1元 kWh 2 地方 0 05元 kwh每年发电收益 6000 1 05 6300元25年累计收益 20 0 9 6300 11 34万回收年限 6 5年 屋顶租金及节电收益电价折扣 0 05元 度屋顶租金 500元 年节省电费 100元 年20年节约 2000元屋顶租金 500元 年20年租金收益 10000元综合收益12000元 光伏扶贫类一次性初装补贴 3元 Wp度电收益 1元 kWh20年累计收益 20 0 9 6300 11 34万元回收年限 3年 1 8 13 户用家庭光伏项目效益分析 02 按照自用和上网电量80 20 比例计算 效益如下 度电收益0 85 0 8 0 42 0 2 0 42 1 184元 kWh A国电补贴 1200 20 0 42 100 8万元B自用部分电价收益 1200 80 0 85 816万元C余电20 上网售电收益 1200 20 0 42 100 8万元 每年收益为A B C 1480万静态投资成本回收期为4 8年25年综合收益约为2 96亿元 01 效益分析 规模10MW 整体投资7000万 年发电量在1200万度 每年电价收益为1 05元 度 1200万度 1260万元 静态投资成本回收期为5 5年 25年综合收益约为2 5亿元 自发自用 余电上网 光伏电站发电全额上网 1 9 14 太阳能光伏建筑一体化 BIPV 太阳能光伏建筑一体化 太阳能光伏 建筑 NO 太阳能光伏建筑一体化并不是简单的 相加 而是根据节能 环保 安全 美观和经济实用的总体要求将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系进入建筑领域 纳入建设工程基本建设程序 同步设计 同步施工 同步验收 与建设工程同时投入使用 同步后期管理 使其成为建筑有机组成部分的一种理念 一种设计 一种工程的总称 中国发展绿色太阳能光伏建筑将有效带动新型建材 新能源 节能服务等产业发展 有望撬动超过万亿元的绿色市场规模 目前中国带有绿色建筑评价标识的建筑总面积不足4000万平方米 因此未来发展绿色建筑空间巨大 1 10 15 BIPV的构成 1 11 光伏建筑一体化系统按太阳能电池组件的应用和体现形式分为以下形式 一 建材型建材型 指将太阳能电池与瓦 砖 卷材 玻璃等建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料 如光伏瓦 光伏砖 光伏屋面卷材 玻璃光伏幕墙 光伏采光顶等 16 BIPV的构成 1 12 二 构件型BIPV构件型 指与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件 如以标准普通光伏组件或根据建筑要求定制的光伏组件构成雨篷构件 遮阳构件 光伏车棚 光伏公交站等 17 BIPV的构成 1 13 三 安装型BIPV与屋顶 墙面结合安装型 又称独立型BIPV 指在平屋顶上安装 坡屋面上顺坡架空安装以及在墙面上与墙面平行安装等形式 是目前适用范围最广泛的形式 其技术要求低 易实现模块化安装更易得到推广 18 光伏一体化设计解决方案 屋顶一体化解决方案 墙面一体化解决方案 光伏LED一体化解决方案 根据现在不同的新民居居住环境及地理位置 有以下几种解决方案 1 14 建筑构件一体化解决方案 19 四种主要安装形式 立面 平屋顶 斜屋顶 遮阳板 光伏一体化设计解决方案 1 15 20 一体化设计 坡屋面 坡屋面光伏组件安装示意图 1 16 21 一体化设计 坡屋面安装 坡屋面屋面屋顶太阳能电池组件安装做法一详图 坡屋面屋面屋顶太阳能电池组件安装做法二详图 1 17 22 一体化设计 平屋面支架 平屋面光伏组件侧视图 平屋屋面基础结构简图 支架安装轴测图 1 18 23 光伏排布图 拟在本楼的配电室并网 并网逆变器室外就地安装 并网配电配电室内安装 基础可以采用预埋或者负重式安装 光伏遮阳顶效果 最佳倾角安装效果 光伏光热结合的应用效果图 分布式光伏一体化设计 应用效果 1 19 24 目录 分布式光伏技术应用 1 2 3 分布式采暖技术应用 项目案例分享 25 分布式采暖的意义 便于多能源供暖的实现空气源热泵 地源热泵 电采暖 燃气采暖等更多种方式介入采暖 就地取材 灵活方便 煤改电政策摆脱热电厂的集中供暖是北方煤改电政策的第一步 减少能耗 提供效率每年集中供暖在管网上消耗的循环动力和热量 占供暖总能耗的10 减小市政压力减少城市供热管网的拓建和维保压力 分布式采暖的概念 所有不依赖城市供热管网的采暖方式都属于分布式采暖 2 1 26 分布式采暖的实现方式 任意设定供热温度和供热时段 实现24小时全时段区间运行 同时在管道关键位置设置温度传感器 流量调节阀 根据建筑物分布 面积 功能 供热时间 管理布局等综合因素调整机组和热站模块 在提高用户生活品质的同时 找到节能的最佳平衡点 根据周边环境的资源配置 合理选择热源类型 包括空气源 土壤源热泵 太阳能 生物质锅炉等手段 达到方便 节能 长期 有效的经济模式 鼓励民间资本参与市政建设 可以实现PPP运行模式 共享建设 拥有 经营的全过程 3 1 2 2 27 新能源综合利用分布式供热解决方案 2 3 空气源热泵 地源热泵 分布式光伏发电 28 分布式采暖与集中供暖的对比分析 2 4 29 应用范围 奥运村 风景区 周边农村采暖 社区集中供暖 2 5 多能源分布式供暖方案 太阳能采暖 30 2 6 太阳能分布式供暖 31 唐山户用采暖 总面积220平方米 使用1台5匹低温冷暖机及38平太阳能集热器 安装日期 2014年9月 2 7 太阳能 空气能分布式采暖案例 32 浅层地源热泵空调 太阳能供热综合利用 2 8 33 不管是大户型还是精品户型 不管是热水需求还是采暖需求 力诺瑞特空气能总有一款满足客户需求 适用范围 奥运村 风景区 周边农村热水及采暖 户用空气能采暖 空气能产品 2 9 34 空气能热魔方产品 35 36 社区集中供暖 济南某小区空气能供暖分析 2 10 社区分布式供暖 小区供暖室内温度曲线图 2 11 37 济南某小区供暖能效比曲线 2 12 38 目录 分布式光伏技术应用 1 2 3 分布式采暖技术应用 项目案例分享 39 项目名称 兖州5KW户用分布式并网系统并网方式 全额上网安装时间 2015年5月收益分析 每年发电7920度全额上网 每度电1 03元年收益8157元20年总收益20 39万元5 6年即可收回成本 分布式光伏案例 3 1 40 项目名称 河南上蔡县邵店镇6KW安装时间 2015年7月收益分析 年平均发电量0 75万度年平均收益为1 03万元25年总收益额25 81万元年平均节约标准煤2 5吨年减排二氧化碳6 5吨5 6年的时间收回成本 分布式光伏案例 3 2 41 项目名称 山东建筑大学1MW并网方式 自发自用 余电上网安装产品 1MW分布式系统安装时间 2011年收益分析 年发电量135万度年收益额135万元25年总收益额2807万年节省标准煤540吨 年减排二氧化碳1080吨回收期5 6年 公共资源屋顶发电系统项案例 3 3 42 项目名称 济南恒隆广场324kW并网方式 自发自用 余电上网安装时间 2010年收益分析 平均年发电量45 6万度 年收益45 6万元年节省标准煤181吨减少二氧化碳排放超过364吨太阳板遮阳 夏日平均室温同比降低7 8 空调能耗可以节省40 60 商用屋顶系统项目案例 3 4 43 项目名称 山东时风集团20MW并网方式 自发自用 余电上网安装时间 2014年收益分析 20MW系统年发电量2800万度年收益额3360万元回收期 4 5年 工业厂房屋顶光伏电站案例 3 5 44 项目名称 天津张家窝1 3MW屋顶光伏电站并网方式 自发自用 余电上网安装时间 2014年收益分析 为社区办公及园区照明节约用电160万度减少使用标准煤为491吨减少二氧化硫排放13 7吨减少二氧化碳排放1276吨 减少烟尘排放0 74吨 节省费用为176万元 年 25年共节省4400余万元 社区分布式发电系统 3 6 45 项目名称 济南长清恒大绿洲并网方式 自发自用 余电上网安装时间 2015年收益分析 年发电量 6 2万度年收益额 6 8万元25年总收益额 169 66万年节省标准煤 22 4吨年减排二氧化碳 49 吨年节省标准煤 22 4吨回收期 5 6年 生态农业案例 3 7 46 北京顺义潮白河工业园办公楼 总面积3200平方米 使用5台25匹超低温冷暖机安装日期 2014年10月 3 8 太阳能 空气能分布式采暖案例 47 分布式空气源采暖 山东大学留学生公寓 总面积6000平方米 使用8台25匹超低温冷暖机 安装日期 2014年9月 3 9 48 分布式采暖工程案例二 商河玉皇庙镇政府办公楼 总面积2800平方米 使用4台25匹超低温冷暖机 安装日期 2014年10月 3 10 49 分布式采暖工程案例三 北京顺义