分布式光伏發(fā)電技術(shù)在鋼廠應(yīng)用可行性分析

1、 中國太陽能光伏行業(yè)門戶分布式光伏發(fā)電技術(shù)在鋼廠應(yīng)用可行性分析因分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、綠色環(huán)保的特點，國家能源局在發(fā)布的可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃中提出積極推廣與建筑結(jié)合的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，鼓勵在有條件的城鎮(zhèn)公共設(shè)施、商業(yè)建筑和產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建筑、工業(yè)廠房屋頂?shù)劝惭b并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。鋼鐵企業(yè)內(nèi)建設(shè)有大面積的工業(yè)廠房和工業(yè)建筑，隨著光伏發(fā)電科學技術(shù)的不斷進步和投資運營成本的不斷降低，分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)的推廣應(yīng)用值得期待。我國太陽能資源豐富，全國年日照大于2200小時的地區(qū)超過2/3，年輻射量約為5900MJ/m2，是世界上太陽能最豐富的地區(qū)之一。因此

2、，我國非常適合太陽能的開發(fā)與利用。目前，大規(guī)模利用太陽能主要是用來進行發(fā)電，而太陽能光伏發(fā)電是太陽能發(fā)電的主要形式。鋼鐵行業(yè)屬于能耗大戶，利用鋼鐵廠現(xiàn)有的廠房、辦公建筑、能源管理系統(tǒng)等資源，實現(xiàn)與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的有機結(jié)合，對鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排工作具有重要的現(xiàn)實意義。太陽能光伏發(fā)電具有不受地域限制、不產(chǎn)生環(huán)境污染、發(fā)電容量可任意組合、能流密度低等特點，適合分散使用。鋼鐵廠內(nèi)的廠房、辦公建筑也都是分散布置，故分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)適用于鋼廠中。何為分布式太陽能光伏發(fā)電分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是指分散在用戶端或現(xiàn)有廠房建筑處，利用光電轉(zhuǎn)換原理和相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器材來發(fā)電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)產(chǎn)生的電流是

3、直流電，通過控制逆變裝置變換成交流電，再經(jīng)過相位整合后同電網(wǎng)的交流電合并使用。該系統(tǒng)產(chǎn)生的電力優(yōu)先滿足自身用戶或附近用戶的需求，當電力有富裕時，系統(tǒng)并網(wǎng)向網(wǎng)上供電；當自身發(fā)電不足時，部分電力從電網(wǎng)輸入。根據(jù)就近接入的電網(wǎng)電壓高低可以分為低壓并網(wǎng)系統(tǒng)和高壓并網(wǎng)系統(tǒng)，前者的特點在于系統(tǒng)產(chǎn)生的電量直接被分配到附近的用電負載上，多余或不足的電力通過所連接的低壓電網(wǎng)來調(diào)節(jié)，系統(tǒng)效率和電能使用效率較高；后者的特點在于系統(tǒng)產(chǎn)生的電量直接通過升壓系統(tǒng)被輸送到高壓電網(wǎng)上，由高壓電網(wǎng)把電力統(tǒng)一分配到各個用電單位，由于系統(tǒng)所產(chǎn)生的電量到達負載前要經(jīng)過升壓和降壓兩道口子，電能使用效率會下降一些。鋼廠內(nèi)的單個發(fā)電系統(tǒng)發(fā)

4、電量為幾十千瓦級，通常應(yīng)采用低壓并網(wǎng)方式，以發(fā)揮小型系統(tǒng)就地發(fā)電就地使用的特點。該系統(tǒng)主要由3個部分構(gòu)成：太陽電池方陣，由多個太陽電池組件組合而成，產(chǎn)生負載所需要的電能；逆變器，是將太陽電池方陣產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備；控制器，主要對整個系統(tǒng)進行有效控制。該系統(tǒng)具有經(jīng)濟性、環(huán)保性和安全可靠性的優(yōu)點。該系統(tǒng)建設(shè)在已有建筑上，不占地，建設(shè)周期短，由于系統(tǒng)建在負荷中心附近，無需建設(shè)昂貴的輸電網(wǎng)和變電站，輸配電損耗低，減少了長距離輸電帶來的巨大投資和電力損耗。采用太陽能作為能源，綠色無污染，減少有害物質(zhì)的排放總量。成本受限但前景廣闊可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃大幅度提高了太陽能發(fā)電的發(fā)展目標，特

5、別是分布式光伏發(fā)電的發(fā)展目標。2015年分布式光伏發(fā)電的發(fā)展目標為1000萬千瓦，與光伏電站發(fā)展目標持平，體現(xiàn)了國家在“十二五”期間太陽能光伏集中開發(fā)與分散利用相結(jié)合的原則。該規(guī)劃指出，發(fā)揮分布式光伏發(fā)電可直接為終端用戶供電的優(yōu)勢，推動光伏發(fā)電在經(jīng)濟性相對較好的領(lǐng)域優(yōu)先得到發(fā)展。該系統(tǒng)在鋼廠主要可應(yīng)用于現(xiàn)有的大面積廠房和工業(yè)建筑上，將發(fā)出的電直接分配到附近的用電負載。由于鋼廠生產(chǎn)單元一般用電量都很大，該系統(tǒng)的發(fā)電量相對來講比較小，不會對電網(wǎng)造成大的沖擊，不足的電力通過所連接的低壓電網(wǎng)來補充。以包鋼的2250mm熱軋車間為例，廠房屋頂面積約10.85萬平方米。若采用非晶硅薄膜光伏組件進行光伏發(fā)電，結(jié)合此光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率和包頭當?shù)貧夂驐l件，太陽輻射強度為1000W/m2，年有效利用小時為1500小時，相應(yīng)配置一套發(fā)電能力為3.5MW的光伏發(fā)電系統(tǒng)，則每年的發(fā)電量約為523萬千瓦時。然而，目前光伏發(fā)電系統(tǒng)初始投資大，發(fā)電成本高，光伏發(fā)電系統(tǒng)尚不具備市場競爭力，只能通過國家的產(chǎn)業(yè)政策扶持發(fā)展