组件离地高度对分布式光伏项目收益的影响

商业综合体女儿墙普遍较高,屋顶设备较多。在这种情况下,组件离地高度会影响项目的布置容量、造价、发电量和收益,因此需要结合项目实际情况进行综合比较。

本文采用CandelaRoof软件,以江苏常州某300kW低压并网项目为例,对组件离地高度与收益率的关系进行分析。该项目采用自发自用、余电上网模式,综合自用电价0.796元/kWh,自发自用率90.3%。需要说明的是:本文的分析结论只适用于个案。

01

方案1:组件最低点离地高度0.5米,布置倾角25°

1)经软件计算:按冬至日上午9点-下午3点,阴影遮挡范围(红色虚线内区域)面积为275㎡,占比10.24%。

2)对可用区域布置545组件,倾角25°,共布置512块,容量279.04kWp。

3)创建支架和基础。(组件最低点离地高度0.5米)

4)每20块组件构成1串(个别16块1串),采用5台50kW逆变器汇流接入并网点,容配比1.12。

02

方案2:组件最低点离地高度1.5米,布置倾角23°

注:本案例假设支架立柱、横梁等部件的截面不变,只是立柱高度提高

1)经软件计算:按冬至日上午9点-下午3点,阴影遮挡范围面积为0㎡(因为沿着女儿墙四周已预留1米通道)。

2)对可用区域布置545组件,倾角23°,共布置600块,容量327.00kWp。

3)创建支架和基础。(组件最低点离地高度1.5米)

4)每20块组件构成1串,采用5台50kW逆变器汇流接入并网点,容配比1.31。

03

采用CandelaRoof软件的方案比选功能,选中上述两个文件之后,导出方案对比结果如下:

方案1-离地0.5米方案2-离地1.5米
一、设计条件
气象数据来源MeteonormMeteonorm
水平面年总辐射(kWh/㎡)1247.001247.00
组件型号LR5-72 HPH-545MLR5-72 HPH-545M
逆变器型号SG50CXSG50CX
容配比1.121.31
汇流方式及并网点数量A.组串逆变器-并网点(1个)A.组串逆变器-并网点(1个)
方阵实际倾角(°)2523
方阵实际方位角(°)00
方阵离地高度(m)0.51.5
方阵间距(平屋顶)(m)3.93.8
二、设计输出概要
布置容量(kWp)279.04327.00
造价(元)1159524.001359654.57
造价(元/W)4.164.16
发电量(kWh)301454.88355922.48
发电量(kWh/kWp)1080.331088.45
全部投资内部收益率(所得税后)(%)13.9914.27
自有资金内部收益率 (%)19.5420.17
三、主要设备材料比较
组串出线电缆长度(m)1508.651830.95
一级汇流电缆长度(m)275.76280.48
其他电缆长度(m)0.000.00
彩钢瓦支架(kg/kWp)0.000.00
水泥屋顶支架(kg/kWp)21.7826.01
四、首年PR比较(%)
阴影损失3.412.62
入射损失2.152.17
污秽损失3.003.00
弱光损失1.001.00
温度损失3.373.39
组件功率偏差-0.40-0.40
第1年组件衰减0.280.28
LID损失1.601.60
失配损失1.201.20
交直流线损0.940.93
逆变器损失1.501.50
自用电0.500.50
不可利用率1.501.50
变压器损失0.000.00
双面增益0.000.00
PR81.1781.81
五、造价分项比较(元/W)
设备购置费
光伏组件2.002.00
光伏支架0.210.25
交流/直流汇流箱0.000.00
逆变器0.180.15
箱变0.000.00
全站电缆0.090.09
并网点设备0.070.07
接入点改造0.040.04
外线0.000.00
建筑安装费
土建安装费(含辅材)0.750.75
其他费用
房屋租赁费(首年)0.040.03
屋顶加固/翻新0.000.00
项目建设管理费0.620.62
生产准备费0.050.05
勘察设计费0.100.10
总计4.164.16

本项目结果分析:

1)由于支架离地高度增加,用钢量增加,支架的造价从0.21元/Wp提升到0.25元/Wp。

2)由于避让阴影范围减少,布置容量增加,本项目可适当提高逆变器的容配比,降低逆变器的单瓦造价(按直流侧容量计算)。容量的增加还可以降低并网点等公共部分的单瓦造价。

3)由于支架离地高度增加,项目的全年近阴影损失从3.41%降低到2.62%。

4)就本项目而言,项目的造价正好基本维持不变,发电量略有提升,项目投资内部收益率(税后)从13.99%提升到14.27%。

需要再次说明的是:以上结论只适用于本项目案例,具体项目应具体情况具体分析。由于支架高度提升而带来的其他结构专业方面的问题,不在本文讨论的范围。