馬志保:戶用光伏儲能發電系統設計和經濟分析
5月19日至21日,“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開, 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區1500余位政府機構、科研院所、行業組織、電力公司、新能源項目單位、系統集成商等代表出席本次大會。
合肥聚能新能源科技有限公司新能源研究院院長馬志保在分布式光伏與儲能系統應用專場,發表了題為"戶用光伏儲能發電系統設計和經濟分析"的精彩演講。
演講內容如下:
馬志保:
大家好,我來自合肥聚能新能源科技有限公司,我專門管技術。我從四方面做介紹,我們公司成立于2006年,隨著光伏的發展,我們前前后后做了很多項目,堅持了很長時間,也做了很多產品。我們開始做產品,發現產品不好做。2009年開始做國內各種電站的項目、EPC項目,隨著現在項目的發展和競爭壓力大、成本要求高,我們現在轉做產品,這是為了發展的趨勢。今天我們做了各類戶用系統,特別是光伏漂浮體產品、戶用光伏離網逆變器、光伏水泵逆變器產品、新能源充電產品。
我們公司目前有海外分支機構和公司,圍繞光伏和能源的應用做發展。
公司資質:公司已通過ISO9001、IS014001、OHSAS18001質量、環境及職業健康安全管理體系認證;信用管理體系AAA級認證,具備電力工程施工總承包三級資質及承裝(修、試)四級資質;國家級高新技術企業。
公司專利及研發,4項光伏行業標準制定者,近70十項各類專利,10多發明專利。光伏發電產品和新能源充電設施產品均獲取國際和國內權威認證證書。和中科院、合肥工業大學、華北電力大學等知名高校保持緊密產學研合作關系 ; 構建穩定專家團隊,進行前瞻性合作和開發,夯實技術儲備。公司成立了新能源應用技術研究院,聚焦微網、儲能、無線充電技術、能源管理等方面的沿技術研發,以市場為中心,重點開發市場需求的產品。
主要業績:地面和分布式光伏電站、漁光互補系統、離網發電系統、光伏水泵系統。20兆瓦的水電漂浮,這是我們企業發展的第一桶金。西藏的項目是企業發展的第二桶金。我們做的光伏系統是我們描繪的細分行業,這是一個剛需的行業,非常有特色。我們在前年開始布局光伏漂浮系統。
目前企業做了完善的品質和服務體系,我們更多的聚焦于不發達、剛需的國家。與世界頂級的供應商合作,為您提供安全可靠和高性價比的家用光伏儲能系統、電池pack、光伏水泵系統、儲能微網產品和系統等。始終以客戶為中心、合作共贏的理念,提供讓您滿意的服務。在西藏、巴基斯坦成立子公司,全面實現產品銷售、服務本土化。在墨西哥、摩洛哥、蘇丹、孟加拉等地設立了服務中心。
戶用光伏儲能系統通過專有設備將太陽能組件發的電存儲到電池等存儲介質中,再供家用電器或人居生活使用。光伏+儲能電池的系統、光伏+蓄水供熱的系統、光伏+儲水供水的系統。
隨著光伏應用,很多人會考慮如何解決光伏的不穩定、不確定,提高使用能效、效率和便捷性,并且有了很好的答案。
光伏+儲能電池的系統,今天80%的人討論光伏,我討論的不只是光伏。現在我們有光伏+儲能電池的系統、光伏+蓄水供熱的系統、光伏+儲水供水的系統。如何使用能源是非常重要的應用,這個應用在很多情況下是剛需,并且沒有補貼,這是人生活,有水、有電、有熱水,這就是人們生活水平提高很重要的標志。針對用戶來說,水是非常安全的儲能介質。
如何把光伏跟儲能電池結合在一起,自發自用,余電上網,峰谷電價差操作;屬于智慧能源的一部分,下一代光伏發電系統,將使光伏能源變成可控能源,進一步滿足能源使用的多樣化。在傳統的純并網發電系統中加入儲能,特別是戶用側發電系統,將促使其在能源系統的發電側、傳輸側、用戶側得以廣泛應用。主要加入互聯網接口,跟家庭網絡系統結合在一起,把后臺建設好,這未來一定是非常好的產品。
如果把光伏能量直接轉換成熱水、熱能,目前我國在華北做空氣能,這是非常好的應用。把光伏能源直接儲水或者儲熱水,我國目前很多區域缺干凈的水和熱水。隨著我們的生活水平提高,我們的蓄水量,特別是熱水量會更大。如果用清潔高效的方式獲取,這是非常好的趨勢。我們經常去服務區都沒有熱水,很多家庭都會每天洗澡,相信生活習慣難以回到過去。高能效如何獲取熱水,很多人從空氣中獲取能量,從光伏獲取能量,便能形成節能。
如何通過水、光伏發電、直接通過水泵進行下沉、低灌、高灌,完全可以實現發電、供水、儲水的應用。目前我們可以自信的告訴大家,第一名是德國,第二名是我們,我寫了四個標準。
采用光伏發電,為家庭供電、儲水、供水、凈水,取暖和供熱水的,將是未來家庭用能必然發展趨勢。現在每個家庭都有凈水機,在偏遠、沒點的區域,很多人飲水安全問題是巨大的問題,如何利用光伏能源直接發電、儲水,同時獲取干凈的水,需要的時候獲取熱水,這是非常完美的事情。這樣的生活體驗是非常棒的。
光伏+儲能電池系統聚焦于用戶側需求,家庭并網發電和中小型商業發電系統,主要是以平價上網、零排放建筑、穩定、安全用電、高能原使用效率。峰谷電價差收益、負荷削峰填谷、應急供電、安全、發電、蓄電、售電。
重點是如何應急供電和峰谷電價差,在中小型、用戶側的,更大規模的涉及收益、投資的分析,隨著市場、核心部件的降低,才能得到好的效益。
現在很多人追求24小時的太陽,安裝儲能后可以穩定供電,獲取綠色能源。
光伏+儲能電池,這是我們自己開發的系統,我們主要是做產品的,前前后后做了多年,也堅持了很多年。我們可以設定為自發自用。峰谷電價可以操作。
單三相功率擴展和儲能電池并聯擴展。這個可以做進水,一套凈水機有多個泵,主要做過濾、反沖洗、儲水、二級供水。目前水處理非常成熟,早期更多的用于航天過濾。現在隨著家用、小型工商業的開始,大家的成本非常低,市場化率非常高,完全可以跟光伏相結合,完全綠色的應用。目前很多飯店很少開水處理系統,由于成本問題,多少個泵一起跑,成本非常高。污染物處理的成本非常高,我們用綠色能源處理,一次性投入比較高,使用成本是低的。
現在有人開使用家用水處理工藝流程,德國人開始做,放在公園等公共場所可以形成干凈用水。通過直流并聯,一部分打水,一部分供電。
這是與空氣能的結合,二次開發,把光伏能源、儲能、無儲能結合在一起。光伏離網蓄水系統方案,通過高頻控制和高效熱泵,為偏遠、無電地區用戶提供用水和用熱需求。
現在的需要在哪里,我們發現發電側和輸配側有需求,我們會找用戶側,因為用戶側是真正的需求,負荷最低,能效最高,我們聚焦于這一塊進行產品的定位。這是一張電費表,相信很多人發現這里很多內容,分為四項:容量費、峰電價費、峰谷電價差、無功損耗。一張電費單說明我們應該如何降低電費。
如何降低電費,不能申請減負荷,投資已經下去了,一定會逼著你用。從企業和用戶的角度,這是難以接受的。如何市場化,逼著用戶從使用角度、能源配置角度做文章。
如何提高戶用側用電商業水平?光儲充系統,提高戶用側綠色能源比例;結合新能源汽推廣,布局谷充、慢充,再集中控制、循環充等方式,提供充電市場化服務;參與電網短時調峰,平穩沖擊負荷;參與用電需求側改革,提供社區增量配電服務。參與電網的調峰、平穩沖擊負荷。跟社區進行規模化應用。新能源,新明天,我們需要一個綠色的家。
如何提高回報率以及控制成本,這一點非常重要,否則沒有市場價值,商業模式也走不通。電池行業的崛起對新能源的應用是非常好的機會,只有電池成本降低了,占核心成本的電池價格下來了,我們真的到來了。現在很多電池全產業鏈擴充,他們現在很痛苦。我看了幾家電池,他們做了大量的投資,估計三五年難以盈利,都是上市公司在做。只有降價獲取市場的爆發,如果政府不推一手,價格下不來,量上不去。所以兩三年內,電池一定會想辦法降價的,就跟早期電池組件價格的變化。
2002年我開始學光伏,當時電池片是4000元一瓦,以后電池行業的發展,隨著各種電池的突破、各種應用的突破,相信它有一天會非常便宜,它一定會超過儲能電池、太陽能電池,這是我對未來的預判。鑒于此,很多企業聚焦做儲能,過程中企業要堅持下去,做應用的創新。我認為大規模電站不是一般企業能玩的,能否在應用上做創新,全球各種行業、人居相關聯的,這些是非常有價值、非常有意義的。
退役電池的使用,一定是二次利用,重新激活。不能做分解內容,成本太高。從電器件本身來說沒有降價的空間,逆變器也沒有空間,更多的是組合、商業模式的創新和核心部件技術上的突破。
戶用光伏儲能系統投資收益模型,全額上網模式,收益大概是1元左右。北京電費獲得補貼后是1元左右,自發自用的應用最靠譜。澳洲的應用環境受到上網量限制的情況下,未來一定是電網公司、運營商說了算,并不是建設商。以后如何把它最大價值的用好,2009年去澳洲,他們拼命安裝。2012年開始不收了,發電最好的時候不收電,最便宜的時候給你一點電。熱水器的電費很貴,電飯煲的電費很便宜。電網公司一定要盈利,作為用戶自己一定要想辦法找收入,如何把負荷、充放安排好,這是能源使用最高的方式。我認為補貼只是暫時的,現在大電站開始做競標,這是遲早的事情,明年年底應該百分百完全實現。用戶側難以做到這一點。余電上網,自發自用比較好,更多的是用電的問題。
這是我們全國的補貼情況以及峰谷電價的情況,通過測算,負荷端是最高的,反映出我國在負荷端的電價比較好,包括廣東、浙江。余電上網電價和全額上網光伏標桿電費對比,更好的是自發自用。
“余電上網”電價與“全額上網光伏標桿電價”對比:優先應用到自發自用電價>全額上網電價的地區;對我國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類電價區的“余電上網電價”和“全額上網電價”進行比較:除了Ⅱ類電價區兩個省,Ⅲ類電價區部分地區的“余電上網電價“略低于”全額上網電價“1~9分/kWh;
現在電池加得很快,5-7年是非儲能的,6-8年是儲能的。我們可以適當做大一點,換取電池成本的開銷。在負荷管理上,峰谷電價的收益可能會補貼一點。
在戶用分布式光伏規模快速擴張的情況下,如何將其通過儲能電池或其他儲能介質、多能互補等組合創新,再配合國家利好政策,以此解決其波動性大、不穩定的特點,功能單一,應用價值小的問題,達到促進戶用系統長期可持續性發展,并且使得綠色能源更加自由、高效運行、投資收益最大化。通過和其他用能設備優化配置組合應用,以創新的商業模式和應用價值發掘,這正是戶用系統不斷探索的重要方向。這里說的功能單一,目前所有的分布式光伏系統只能發電,拼命往電網里灌。如何在用戶側進行應用上的創新,如何為光伏能源做其他介質的儲能。光伏電價最差的時候,我可以去制冷,這是高效運營。這是很多企業和業內人士要考慮的,也是行業未來發展的必然趨勢。謝謝!
責任編輯:繼電保護
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