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光伏电站在炼化企业建设应用的可行性
来源:[中国机电一体化技术应用协会工程技术发展中心] | 发布时间:2020-10-25 19:59:52

光伏电站在炼化企业建设应用的可行性

刘晓峰 王险峰 毛建华

(中国石油哈尔滨石化公司,150056,哈尔滨)

【摘要】:本文剖析光伏发电的优缺点和发展趋势,从可能性和经济性两个方面分析利用炼化企业屋顶及空地建设光伏电站的可行性,具有较好的参考价值。

【关键词】:光伏发电 清洁 能源 炼化企业

0引言

随着近年来绿色环保理念的提出,光伏发电作为一种新兴技术,受到了人们的重点关注,自从被使用以来取得了很大的发展,并在全世界范围内被推广。光伏发电具有清洁环保和安全可靠的特点,满足了当今社会对可持续发展的根本要求。光伏发电工程主要利用光生伏打效应,将丰富的太阳光资源转换成为能够使用的电能资源,从而满足人们对电能的需求。

1光伏发电的优缺点

无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。

1.1光伏发电的优点:

1.1.1无枯竭危险;

1.1.2安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);

1.1.3不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;

1.1.4无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;

1.1.5能源质量高;

1.1.6使用者从感情上容易接受;

1.1.7建设周期短,获取能源花费的时间短。

1.2 光伏发电缺点:

1.2.1照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;

1.2.2获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关;

1.2.3目前相对于火力发电,发电机会成本高;

1.2.4光伏板制造过程中不环保。

因此,光伏发电不宜作为公司供电的主电源,但适合作为辅助电源。大规模光伏发电应用如果能够将转化率提升到30%,成本在每千瓦五千元以下(和水电相平),那么人类将在核聚变发电研究成功之前得到最为广泛、最清洁、最廉价的几乎无限的可靠新能源。

随着太阳能发电技术进步,成本降低,促使光伏发电进展很快,根据国际能源署(IEA)2014年估计,到2050年光伏发电和聚热发电分别占全球电力消费量的16%和11%。太阳能发电将成为世界上电力的重要来源,其中中国和印度两国的太阳能发电发展最快。

2重点光伏市场发展情况及趋势预测

2.1中国

2016年中国光伏发电新增装机容量34.54GW,累计装机容量77.42GW,新增和累计装机容量均为全球第一。其中,地面电站30.3GW,分布式电站4.24GW,分布式电站同比增长200%。

2017年,中国光伏发电新增装机为53.06GW,同比增加18.52GW,增速高达53.62%,再次刷新历史高位。截至2017年底,中国光伏发电累计装机达到了130.25GW,而此前太阳能“十三五”规划的目标仅105GW,已经提前并超额完成了“十三五规划目标”。按照目前的发展趋势来看,预计到2020年底,中国光伏发电累计装机将有望达到250GW。

2.2美国

根据GTM和SEIA联合发布的数据显示,2016年美国新增光伏装机达到14.76GW,同比增长了97%,堪称“光伏大跃进”。这一年,美国规模化的光伏装机自2011年以来首次超过了居民屋顶光伏装机(2.583GW)。

2.3印度

据印度新能源与再生能源部(NMRE)统计的数据显示,截至2016年12月31日,全国太阳能装机量达9,012MW,正式突破9GW大关;装机量超过500MW的地区分别是:坦米尔纳杜邦(1,591MW)、拉贾斯坦邦(1,318MW)、古吉拉特邦(1,159MW)、安德拉邦(980MW)、特伦甘纳邦(973MW)、中央邦(840MW)、旁遮普省(545MW)。

3建设光伏电站的优势

哈尔滨石化公司位于哈尔滨市道外区,日均用电量超过100万度,约占加工成本的30%。通过减少市电用量来降低购电费用,以增加企业效益是一项重要课题。

3.1我国太阳能资源丰富

20世纪80年代,我国科研人员根据各地接受太阳总辐射量的多少,将全国划分为如下五类地区。一、二、三类地区,年日照时数大于2200h,太阳年辐射总量高于5016MJ/m2,是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区,虽然太阳能资源条件较差,但是也有一定的利用价值,其中有的地方是有可能开发利用的。哈尔滨市位于二类地区。是太阳能丰富带,光照辐射量为1050~1400KWH/m2*a。

3.2国家能源局对工业企业的政策支持

2018年4月,国家能源局发布《分布式光伏发电项目管理办法意见稿》,鼓励工业企业建设全部自发自用,总装机容量大于6兆瓦但不超过2万千瓦的小型光伏电站。

3.3国家发展改革委、财政部、国家能源局的政策支持

2018年5月31日国家发展改革委、财政部、国家能源局下发关于2018年光伏发电有关事项的通知,发改能源〔2018〕823号文件,以促进光伏行业健康可持续发展,提高发展质量。完善光伏发电电价机制,加快光伏发电电价退坡。新投运的、采用“自发自用、余电上网”模式的分布式光伏发电项目,全电量度电补贴标准降低0.05元,即补贴标准调整为每千瓦时0.32元(含税)。采用“全额上网”模式的分布式光伏发电项目按所在资源区光伏电站价格执行。分布式光伏发电项目自用电量免收随电价征收的各类政府性基金及附加、系统备用容量费和其他相关并网服务费。  

3.4土地资源

公司南侧有11万平米土地,按照安全要求不能建设油气装置,正适合建设绿色低碳的光伏电站;其它如停车场、各处屋顶,面积也非常可观。

3.5依托现有配电网络,降低建设成本

公司现有0.4KV变电所(配电间)50个;6/0.4KV变压器82台,分布在公司各个地点。和独立的光伏电站建设比较,可省去购买升压变压器的费用。

4节能减排效益

4.1投资预算

目前分布式光伏电站单位投资约8元/瓦,公司因不需要升压变压器,投资会低于8元/瓦。按照当前光伏发电的发展趋势,单位成本每年下降9%。按照装机10000KW计算,需投资约8000万元。

4.2发电效益

按照装机10000KW计算,保守年发电量在1000万度。公司购电成本(不含其它费用)为0.49元/度,国家对光伏发电政策的补贴,2018年为一度电0.37元,每度电效益为0.86元,全年发电经济效益至少860万元。

黑龙江省对电费计量采用的峰谷平时间段为:峰 7:30~11:30,17:00~21;00;谷22:00~5:00;平5:00~7:30,11:30~17,21~22。由此可见,光伏发电主要集中在峰和平时间段,其效益超过购电平均成本。

光伏发电班寿命25~30年,效益可观。也可采用先进控制手段和技术,如动态自动跟随阳光、双面受光双面发电太阳能板、光伏建筑一体化(BIPV),进一步提高光伏发电的效益。

4.3社会效益

按照光伏发电系统使用寿命25年,年均发电1000万度,每年的节能减排效益如下(按照火力发电平均值计算)

年节能减排估算表

标准煤节省量(t)

粉尘减少量(t)

二氧化碳减排量(t)

二氧化硫减排量(t)

氮氧化物减排量(t)

3200

2346

8589

297.4

28.2

5结论

近年来我国的经济发展与能源供给矛盾越来越突出,光伏发电的清洁环保可持续特点,受到了我们的极大关注。利用企业空闲土地和屋顶建设绿色光伏电站,符合中国石油的经营管理理念,既开发利用了清洁型新能源,又减少了市政电网用电量,降低了企业生产成本,提高企业的核心竞争力,有利于树立中国石油良好形象,有利于建设城市中的精品炼厂。

参考文献:

[1]光伏发电,百度百科。

[2]2017年中国光伏发电发展现状与前景展望,中国产业发展研究网。

[3]中国及海外太阳能光伏产业现状与发展趋势,中国电子科技术集团公司第十四研究所。

[4]2017年中国光伏发电发展现状及展望,太阳能光伏网。

[5]分布式光伏项目并网实例分析,国网嘉兴供电公司。


 
 
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