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。
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。
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。
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 |
Meteonorm |
Meteonorm |
水平面年总辐射(kWh/㎡) |
1247.00 |
1247.00 |
组件型号 |
LR5-72 HPH-545M |
LR5-72 HPH-545M |
逆变器型号 |
SG50CX |
SG50CX |
容配比 |
1.12 |
1.31 |
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(°) |
25 |
23 |
方阵实际方位角(°) |
0 |
0 |
方阵离地高度(m) |
0.5 |
1.5 |
方阵间距(平屋顶)(m) |
3.9 |
3.8 |
二、设计输出概要 |
||
布置容量(kWp) |
279.04 |
327.00 |
造价(元) |
1159524.00 |
1359654.57 |
造价(元/W) |
4.16 |
4.16 |
发电量(kWh) |
301454.88 |
355922.48 |
发电量(kWh/kWp) |
1080.33 |
1088.45 |
全部投资内部收益率 (所得税后)(%) |
13.99 |
14.27 |
自有资金内部收益率 (%) |
19.54 |
20.17 |
三、主要设备材料比较 |
||
组串出线电缆长度(m) |
1508.65 |
1830.95 |
一级汇流电缆长度(m) |
275.76 |
280.48 |
其他电缆长度(m) |
0.00 |
0.00 |
彩钢瓦支架(kg/kWp) |
0.00 |
0.00 |
水泥屋顶支架(kg/kWp) |
21.78 |
26.01 |
四、首年PR比较(%) |
||
阴影损失 |
3.41 |
2.62 |
入射损失 |
2.15 |
2.17 |
污秽损失 |
3.00 |
3.00 |
弱光损失 |
1.00 |
1.00 |
温度损失 |
3.37 |
3.39 |
组件功率偏差 |
-0.40 |
-0.40 |
第1年组件衰减 |
0.28 |
0.28 |
LID损失 |
1.60 |
1.60 |
失配损失 |
1.20 |
1.20 |
交直流线损 |
0.94 |
0.93 |
逆变器损失 |
1.50 |
1.50 |
自用电 |
0.50 |
0.50 |
不可利用率 |
1.50 |
1.50 |
变压器损失 |
0.00 |
0.00 |
双面增益 |
0.00 |
0.00 |
PR |
81.17 |
81.81 |
五、造价分项比较(元/W) |
||
设备购置费 |
||
光伏组件 |
2.00 |
2.00 |
光伏支架 |
0.21 |
0.25 |
交流/直流汇流箱 |
0.00 |
0.00 |
逆变器 |
0.18 |
0.15 |
箱变 |
0.00 |
0.00 |
全站电缆 |
0.09 |
0.09 |
并网点设备 |
0.07 |
0.07 |
接入点改造 |
0.04 |
0.04 |
外线 |
0.00 |
0.00 |
建筑安装费 |
||
土建安装费(含辅材) |
0.75 |
0.75 |
其他费用 |
||
房屋租赁费(首年) |
0.04 |
0.03 |
屋顶加固/翻新 |
0.00 |
0.00 |
项目建设管理费 |
0.62 |
0.62 |
生产准备费 |
0.05 |
0.05 |
勘察设计费 |
0.10 |
0.10 |
总计 |
4.16 |
4.16 |
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。