屋頂、外牆安裝太陽能電池板,產生的電能不僅能滿足日常生活,餘電還可以賣給國家電網。國家能源局數據顯示,截至2012年底,我國太陽能發電裝機700萬千瓦。國家《可再生能源中長期發展規劃》提出,到2020年,太陽能發電裝機總量將達1800萬千瓦。隨著光伏分戶發電裝置布點的逐步鋪開,金色陽光化身新能源走進越來越多百姓家的藍圖,正愈發清晰。
首個家庭光伏電站實現收支平衡
從2012年12月21日正式併網至今年4月22日,位於山東青島的國內首個正式併網的居民分布式光伏電源——居民徐鵬飛的家庭小發電站,發電收益超過了其家庭同期使用的電網公司電量的支出,實現了用電賣電的收支平衡。
根據國家電網山東青島供電公司的實時監測數據顯示,徐鵬飛的家庭電站累計發電846.73千瓦時。其中自發自用電量329.25千瓦時,為徐鵬飛節省了使用電網公司電量產生的費用約180元(當地居民用電價格為每千瓦時0.5469元),餘電上網電量517.48千瓦時,收入231.7元(當地餘電上網電價每千瓦時0.4469元),兩項收益共達411.7元。相比之下,徐鵬飛家庭同期使用電網公司的電量(因光伏電站靠太陽能發電,無日照或夜間用電仍靠電網公司供電)為749.83千瓦時,支出410元。電站開始產生了1.7元的正收益
山東青島供電公司工作人員表示,此後,青島地區日照時間將越來越長,徐鵬飛的家庭電站帶給他的收益將越來越大。當然,如果算上居民的光伏組件投入,要完全收回成本,在沒有任何補貼的情況,大約需要15年的時間。
全國多地市民紛紛加入個人發電大軍
作為湖北首個居民自建發電站,礄口區漢口春天小區居民高松首個「吃螃蟹」。5月21日上午11:25,他在自家屋頂陽臺上,建設的小型太陽能光伏發電站正式併入國家電網開始發電。
「現在我家也能發電了,用不完的電還能賺錢。」高松興奮地說,自建太陽能發電不僅節能環保,而且將為廣大老百姓提供一個個人併網發電的案例參考。他呼籲更多的個人、企業加入到自建太陽能發電的行列中,為全社會節能環保做些貢獻。
重慶一小學屋頂發電已3年
5月3日,國家電網重慶公司發布《分布式電源併網服務管理辦法》,明確居民或單位自建發電站發電,除自產自用外,餘電可以併入國家電網,賺取收益。
重慶市電力公司營銷部主任楊晞介紹說,目前最有條件使用分布式電源併網的,是企業、醫院、學校等擁有自主樓頂且平臺廣闊的單位。
早在2009年,重慶北碚區朝陽小學就以「自發自供」形式,修建了一座裝機容量為兩千瓦的光伏發電站。發電站位於學校教學樓頂的天台上,由8塊長方形的太陽能電池板、控制器、逆變器和輸送電纜組成,主要為學校小花園內的噴泉和景觀照明提供電源
目前,該電站已經連續安全運行3年多時間。「以前只聽說用戶從電網買電,讓電網掏錢從用戶手中買電,這還是第一次。」朝陽小學黨支部副書記李雨霖正籌劃著做一單大生意:他們學校2011年曾在一次科技比賽中獲獎,上百塊太陽能電池板作為獎品正堆放在學校庫房,如果全部利用起來,可將發電站裝機容量擴大到50千瓦。
自己動手花費3.3萬元,8年可回本
昨日下午1時許,湖北武漢高松家的電錶顯示:正向5.88度。這意味著,「屋頂電站」一個半小時的發電為5.88度。「今天太陽不錯,估計能發近20度電,不開空調的話足夠用了。」高松介紹,他的「屋頂電站」功率為4.5KW,預計月均發電400度左右。「我們家冬、夏每月用電一千多度,春、秋每月四五百度。雖然電站不能完全保證自給自足,但至少能把第三檔電價的用電部分減下來。」
高松給記者算了一筆帳,「我先後兩次到江浙一帶採購設備材料,就是為了降低建設成本。除交通費和人力成本外,太陽能電板、逆變器、匯流箱、導線等一共花費3.3萬元左右。由於我選擇的是『自發自用,餘電上網』模式,加之家庭用電量本來就很大,所以每個月節約的相當於400多度第三檔電量。這檔電量每度價格8毛7分,算下來每月可節約348元,大約8年可收回成本。」
普通市民可能沒有精力去江浙購買設備,那麼武漢的行情又如何?記者就此諮詢了武漢日新科技股份有限公司副總裁張文健。他說:「光伏電站的建設一般是按裝機容量計價。以我公司為例,如果併網,包含後期所有材料和施工費用,1W約需12元。一塊太陽能電板為240W,18塊共4320W,共計51840元。」
但對這一解禁令,公眾普遍覺得「匪夷所思」,來得突然。
自用有餘可銷售
從併網成功到現在,每天都有街坊鄰居到河北保定的張俊凱家諮詢。張俊凱說,自家的小發電站,總共採用了72塊265W大功率組件,每塊佔地約兩平方米,總面積約120平方米,總裝機容量為19千瓦,整個系統總價19萬元。
儘管算起來的確不是個小數目,但張俊凱堅信這是一筆穩賺不賠的投資:按照保定地區日照峰值4小時計算,每塊每天可發1至2千瓦時電,全部組件每天可發電60多千瓦時,年發電21728千瓦時。六口之家,平常每天平均用電10千瓦時,餘電輸送至國家電網,每千瓦時電售價0.45元。照這樣算下來,大約7至8年就可以回收成本。「英利集團承諾提供25年的組件質保,也就是說,其餘的十幾年的收益就算是我的盈利了」。「從4月底到現在,除了平時家裡照明、電視、冰箱等用的80千瓦時電外,我家的小發電站已經向國家電網輸電900餘千瓦時。」記者粗算了一下,一個半月下來,張家用電沒花錢,還獲利400餘元。
當然,最終讓張俊凱下決心掏錢的還是今年2月國家電網公司出臺的《關於做好分布式電源併網服務工作的意見》,其中明確提出,分布式發電項目免費接入,富餘電量全額收購。
至今年4月22日,青島徐鵬飛的家庭小「發電廠」累計發電846.73千瓦時,發電收益超過了其家庭同期使用的電網公司電量的支出。這意味著刨去光伏組件成本,徐鵬飛的光伏「電站」開始為他「賺錢」。至5月9日,徐鵬飛家的光伏「電站」累計發電已經突破1000千瓦時大關。
徐鵬飛是一家電氣公司工程師。據他測算,電站日均發電5度,18年左右收回成本。這個屋頂光伏發電項目裝機容量為2千瓦,設計壽命為25年。目前,夏季日照充足,電站每天能發電十幾千瓦時,冬季每天則發電3至5千瓦時,估算一年發電約2700千瓦時。購買組件時由於有優惠,加之是自己安裝,工程共投入約2.1萬元。「按目前上網電價按照脫硫燃煤機組標杆電價0.4469元/度計算,預計收回投資需要18年。」
有三種結算方式
電量全部上網,即光伏所發電量全部由供電企業按上網電價收購,用電量全部按銷售電價結算。自發自用餘電上網,即供電企業僅按上網電價收購自用有餘部分的上網電量,用電客戶自供不足電量按銷售電價結算。電量全部自用,即光伏發電量全部用於客戶自用,供電企業僅與客戶結算用電量。
直接接入公用電網客戶只能選擇電量全部上網;接入用戶內部電網客戶可以選擇任意一種電能消納方式。以高松為例,他家的發電量將直接衝抵用電量,而所用電量超出部分,按照目前居民用電0.57元/千瓦時來進行收費。
技術成熟工程簡單,可自建也可外包
武漢高松的「屋頂電站」學名叫「分布式光伏屋頂發電項目」,聽起來複雜,其實工作原理很簡單:安裝在屋頂的太陽能電板吸收太陽能後,產生直流電,通過導線匯入匯流箱,再通過逆變器將直流電轉為日常所用的220伏交流電。「只要有獨立的屋頂,且小區業委會同意,就可以開工了。而且,工程很簡單,自己都可以建。」高松說,現在光伏技術發展已經十分成熟,他的「屋頂電站」只用了10多天就建成了,而且全靠自己動手。
如果自己不會操作怎麼辦?「可以效仿歐洲國家家庭的做法,採取工程總包方式,將項目承包給專業公司,請他們設計、安裝光伏組件,並幫你向供電公司出具相關認證。」高松建議。
除了技術成熟,供電公司方面也對個人申請光伏發電項目開闢了「綠色通道」。「居民提出申請後,我們會在25個工作日內給出答覆,並免費為其提供接入方案制定、併網驗收和調試等服務。從申請到最後併網,要求在42個工作日內完成。」武漢供電公司營銷部副主任向陽介紹。
主要包括三個部分,還帶有wifi功能
漢口古田三路漢口春天小區7棟3單元樓頂,有一大片空地,高松的「屋頂電站」就建在這裡。它主要包括三個部分:18塊太陽能電板分三處排列,下面連接著匯流箱,之後通向逆變器。
高松介紹,2年前,受一位從事太陽能設施生產的朋友影響,他對「屋頂電站」產生濃厚興趣,專門借閱了多本專業書籍學習了解,準備自己建設一座。但是,建設「屋頂電站」所需的蓄電池價格較高,讓他的計劃擱淺。「光伏發電靠太陽能,晴天雨天、白天夜晚的發電量都不一樣,所以需要配備一個蓄電池調配電量。一個蓄電池要花兩三萬元,而且5年左右就要更換,成本太高。」
今年3月,高松從新聞中得知,國家大力支持分布式光伏發電項目,還可以併入電網。「我很興奮,終於看到了希望。」他說,「併網意味著『屋頂電站』可以不再需要蓄電池了,建設成本將大大降低。」
儘管如此,高松建設「屋頂電站」的過程仍頗費了一番周折。最初,他網購了一套電池組件,先行試驗,不料組件質量存在瑕疵,組裝多次未能成功。為找到可靠的技術和設備,他隻身來到上海,找到一家專門生產「屋頂電站」電池組件和逆變器的廠家,並得到了技術人員的指點,「屋頂電站」的建設才步入正軌。
如今,高松的「屋頂電站」不僅能夠發電,他從上海淘來的逆變器還帶有wifi功能,用手機或電腦都能查看發電量。看著供電公司專門為他更換的雙向電錶,高松的臉上掛滿微笑,「今年夏天,階梯電價也不能『阻止』我開空調了!」
有沒有噪音汙染?
住在高松家對面的周女士,很擔心發電站長時間運行會有噪音和輻射方面的汙染。就此,記者昨天在高松家觀察發現,電站發電後沒有任何尖銳或低沉的聲音,這意味著不存在噪音汙染的問題。
會不會產生輻射?
市供電部門工作人員表示,高松的個人發電站發電量很小,每月僅400度左右,而且發電的電壓均在225~229伏,屬於綠色電能,完全沒有輻射。
個人發電併入國家電網安全嗎?
個人發電站由於發電設備的局限性,受到天氣等多方面因素影響,可能所發電的質量不穩定,一旦將這種電力併入國家電網會給國網帶來影響嗎?成亮表示,個人發電站所生產的電力,在進入國家電網前經過了前段設備的穩定和過濾,進入國家電網是相對安全的。一旦個人發電站出現故障,而導致所生產的電力質量大幅波動,這時前端的智能設備會自動切斷電力上網,確保國家電網的安全運行。
指南:辦理個人發電很簡單
第一步,居民要在擁有自主產權的場所建設發電設施。
第二步,居民要徵求自建電站小區的業委會或居委會許可。
第三步,居民前往供電部門進行分布式光伏發電項目併網申請,供電部門將來現場開展現場勘查,並組織審查380(220)伏接入方案。
第四步,如果設計接入方案和設備方面有問題,供電部門會提供接入方案和接入電網意見函,居民將根據方案和意見函對設施進行改造。
第五步,審核過關後,供電部門將組織併網驗收與測試,並在居民家中安裝計量裝置,與自己發電的居民籤訂發用電合同,最終組織發電併網。全過程不收任何費用,42個工作日辦結。
分布式光伏具有清潔高效、就地利用的優點,可廣泛安置在工業園區、商場超市、寫字樓、體育場館、居民住宅等場所,已成為各國能源和電力發展的重要方向。目前在德、法、英、西班牙、澳大利亞等國,「屋頂光伏電站」已佔整個光伏發電總量的三到九成。但由於我國的分布式光伏剛剛起步,加快推廣還面臨諸多難題。
一是缺乏法律規定,制約個人建設光伏電源。
國家電網山東青島供電公司總工程師劉明巖說,截至目前,國家對於法人主體「分布式」光伏電源的建設有較完整的規範,但對於個人光伏電源仍沒有明文規定,建站居民所作所為是「法不禁止則行之」。同時,目前自然人投資分布式光伏發電項目,尚不能進行工商登記註冊,不能進行項目核准和電力業務許可證辦理,不能開具增值稅發票,不能進行上網電量電價結算,這可能會阻礙家庭分布式光伏發電的發展進程。
二是成本較高,不能享受國家補貼。
個人光伏電源投資回收周期長達十幾年甚至二十幾年,而且光伏電源晚上不工作,居民還是要花錢買電,比較效益低。青島供電公司的測算顯示,當地居民平均每戶每個月的用電花費一般為50元左右,每年花費約600元,5年花費約3萬元。
去年10月26日,國家電網發布《關於做好分布式光伏發電併網服務工作的若干意見》,並於同年11月1日正式執行。「這個意見明確了分布式光伏發電『免費入網,全額收購』的原則,說明國家在政策層面支持分布式光伏發電這一清潔能源的發展。」向陽說。
光伏企業也早有準備。「我們認為,今後建個人電站可能就像賣太陽能熱水器一樣:客戶聯繫我們,我們就上門勘察、施工。居民用戶安裝一個『屋頂電站』,就和買回一臺熱水器一樣簡單。」張文健說,武漢平均年光照時數為2000小時左右,儘管比不上新疆、西藏等地區,但與住宅光伏發電項目發展完善的德國類似,前景十分廣闊。
雖然政策、技術都支持,但張文建坦言,目前個人光伏發電項目收購電價無法享受國家補貼,是制約行業發展的一個重要因素。「大型光伏項目上報發改委後,可以享受上網電價補貼,補貼後每度收購價接近1元。然而,個人光伏發電項目的收購電價仍按燃煤脫硫標杆價格計算,武漢的價格為每度0.478元。按這個行情來看,個人光伏項目選擇自發自用最為划算。」
此外,從國外發展光伏電源的經驗來看,其快速發展依賴於政府的高額補貼,而我國尚未出臺針對自然人使用光伏發電系統的建設補貼或電價補貼政策,不僅無法享受「金太陽」補貼,也難以享受1.0元/千瓦時的光伏上網標杆電價。
三是建築設計滯後,安裝空間有限。
我國居民住宅以高層建築為主,樓頂空間有限。而居民樓外牆雖然可以安裝,但與太陽光不成直角,難以達到最大功率,施工難度比較高。市場上雖然也有面積較小的高效光伏組件,但價格較高,居民個人基本上不可能用。青島昌盛日電太陽能科技有限公司總經理何洪勝告訴記者,目前這個公司正在試驗推廣可用於蔬菜大棚棚頂、工廠廠房屋頂以及建築外立面的各種太陽能組件,但因價格較高,尚未有個人使用。
四是屋頂光伏涉及眾多住戶以及物業公司等利益主體,安裝協調難。
為防止出現糾紛,目前青島供電公司要求家庭光伏電源併網申請者必須提供鄰居、物業公司和居委會的籤字。但很多大城市居民樓多為高層建築,一個單元可能有上百戶居民,協調、解釋等工作難度很大。
雖然有國家政策的支持與鼓勵,也有全國各地的成功案例,分布式電源併入國家電網將是必然趨勢,但形成重大影響還有待時日。小型的分布式電源往往發的電自己都不夠用,要做到不但自己夠用還能有餘電賣給國家電網還有一個過程。分布式電源成本高,除非願意做的人經濟富裕,不在乎產出,否則短時間內很難取得收益。因此自家是否能夠建立家庭太陽能發電站還要綜合考量,視個人具體情況而定。
太陽能家庭發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。
家用太陽能發電分為離網發電系統與併網發電系統
1、離網發電系統。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成,若要為交流負載供電,還需要配置交流逆變器。
2、併網發電系統就是太陽能組件產生的直流電經過併網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電這後直接接入公共電網。併網發電系統有集中式大型併網電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、佔地面積大,發展難度相對較大。而分散式小型併網發電系統,特別是光伏建築一體化發電系統,由於投資小、建設快、佔地面積小、政策支持力度大等優點,是併網發電的主流。
太陽能家庭發電系統的設計需要考慮的因素:
1、 太陽能家庭發電系統在哪裡使用?該地日光輻射情況如何?
2、 系統的負載功率多大?
3、 系統的輸出電壓是多少,直流還是交流?
4、 系統每天需要工作多少小時?
5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣,系統需連續供電多少天?
6、 負載的情況,純電阻性、電容性還是電感性,啟動電流多大?
7、 系統需求的數量。
(1). 太陽能發電系統結構簡單,體積小且輕,使用方便,免維護。
(2). 易安裝,易運輸,施工周期短,太陽能供電系統穩定可靠,一次性投資,長期受益。
(3). 無輻射,無汙染,節能環保,清潔能源,操作安全,無噪聲,零排放,低碳時尚。
(4). 質量可靠,產品壽命長,太陽能電池板使用壽命至少25年以上。
(5). 太陽能幾乎無處不有,所以光伏發電應用範圍廣
(6). 光電轉換效率高,單位面積發電量大。
(1).地面應用時有間歇性和隨機性,發電量與氣候條件有關,在晚上或陰雨天就不能或很少發電;
(2).能量密度較低,標準條件下,地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/M^2。大規格使用時,需要佔用較大面積
(3). 價格仍比較貴,為常規發電的3~15倍,初始投資高。