乡村光伏发电替代煤炭发电的节能技术应用与研究

乡村 光伏发电 替代煤炭发电的节能技术应用与 研究

史丽艳

【国网宁夏电力公司石嘴山供电公司 石嘴山 753000】

摘要：随着国民经济飞速发展，清洁能源已经被广大人民群众所认可，人民为了还原兰天白云，追逐最先进的清洁能源，风力发电、光伏发电越来越被人们所看准，石嘴山地区生产煤炭储存量大，截止现在已经开采无忌所有，也给石嘴山地区环境造成很大影响，为此兴民村率先实施光伏清洁能源供暖发电，推动清洁能源发展。

关键词： 光伏发电 煤改电 清洁能源 优化理论应用

引言

今年来，中央先后先后出台了关于环境保护和大气污染防治工作政策及具体方案，明确了在供热、供气管网不能覆盖的地区，实施“煤改气”、“煤改电”和燃煤锅炉太阳能等清洁能源改造任务；为此，在调查摸底的基础上我区计划在大武口区长兴办事处兴民村农户采用光伏发电收益解决“煤改电”采暖所需费用的模式，解决采暖难与采暖贵的难题；目前长兴街道办事处兴民村由农户2200户，需要每户安装10KWp光伏发电,“煤改电”供暖设备平均用电8KWp才能满足农户电供暖设备用电需求，总用电量按容量将达到17600KWp.目前兴民村电力无法满足未来用电需求，创新开展“煤改电”光伏发电+电能供暖（电能蓄热和空气源热泵）方式的用户开展并网工作，统筹推进光伏发电和清洁能源消纳工作，提高大气污染和环境污染。

1 光伏发电的技术设计

1.1 大武口区长兴街办事处兴民村需要每户安装10KWp光伏发电,“煤改电”供暖设备平均用电8KWp才能满足农户电供暖设备用电需求，总用电量按容量将达到17600KWp，在安装前，制定光伏发电设备专项方案，明确更具现场条件和光伏发电设备的特点制定具有中午你对性技术方案，放应包括运输和安装中繁殖光伏组件损伤的针对性措施。

1.2 支架安装要求；固定支架采取型钢结构，其支架安装和紧固的进弧度应符合设计要求及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的相关标准；支架倾斜度角度符合设计要求，手动可调支架调整动作灵活，高度角调整范围满足设计要求，跟踪式支架与基础固定牢固、跟踪点击运行稳定。

1.3 光伏组件安装要求；检查组件及各部件设备应完好，光伏组件采用螺栓进行固定，符合产品或设计要求；

1.4 光伏组件之间的接线在组件串后进行光伏组件的开路电压和短路电流的测试，施工时严禁接触组件串的金属带电部位。

2 汇流箱安装技术要求

2.1 检查汇流箱部件应完好且接线不松动，所有开关盒熔断器处于断开状态，汇流箱安装位置符合设计要求，垂直度偏差应小于1.5mm。

2.2 逆变器安装要求；逆变器基础性行其顶部应高出抹平地面10mm并有可考接地，逆变器安装方向服好务设计要求，逆变器本体的预留孔及电缆关口进行防火封堵。

2.3 设备及系统调试；光伏设备及系统调试主要包括：光伏组件测试；跟踪系统调试；逆变器调试；二次系统调试；其他电气调试。

3 光伏发电经济评价分析

3.1 投资回收期分析

3.1大武口区长兴街办事处兴民村光伏发电投资回收期是反映技术方案能力的中指标，再不考虑资金时间价值的条件下，以光伏发电技术方案的进水一回收其总投资所需要时间，一般一年作为单位，静态投资回收期宜从光度发电技术方案开始计算起，若光伏发电技术方案投产开始算起；静态回收期（P）的计算公式如下：

3.2 当光伏发电技术方案实施后个年的净收益不相同时，静态投资回收期根据累计净现金流量球的，也就是在光伏发电技术方案投资现金流量表中累计现金流量由负编委零的时点。

其中：T光伏发电技术方案各年累计净现金流量首次为正火零的年数； 光伏发电技术方案第（T-1）年累计净现金流量的绝对值； 为光伏发电技术方案第T 年的净现金流量。

表一 大武口区长兴街办事处兴民村光伏发电技术方案现金流量表 单位：元

根据大武口区长兴街办事处兴民村光伏发电2200户每户投资现金流量表的数据（除政府补贴外），计算投资技术方案的静态投资回收期：

年，由此可见，大武口区长兴街办事处兴民村每户在5.4年后收回成本，在第5.4年后光伏发电在2025年开始获得经济效益。

3.3 节能环保效益

3.3.1大武口区长兴街办事处兴民村一直以来由大武口发电厂发出的交流电，大武口发电厂利用石炭井无烟煤炭发电，长兴街办事处兴民村紧邻电厂，受电厂煤粉污染，大武口街道办事处整个被煤粉污染，连庄家和树木都被污染，应用水服装颗粒达到25mpp，空气颗粒物每平米达到0.3g/mm.

3.2.2 大武口区长兴街到办事处实施煤改电”后，每年节约电能68000千瓦时，节约原煤3600吨，利用光伏发电有效防治环境污染，降低环境污染现象。

4 光伏发电应用效果

4.1 大武口区长兴街到办事处实施煤改电”后，解决居民低压电缆线径小，没有线路走廊问题，大大美化此乡村建设环境，为实现党中央提出“振兴乡村”建设，环境优美、人员和谐，人员富余，收入提升，提前实现小康水平。

4.2 他的光伏发电站投入使用后运行良好，晴天能发16度电左右，阴天7度左右，即使是下雨天，也发电3度。

4.3 目前国家对光伏发电的补贴标准为0.42元/千瓦时，苏州市又规定，对光伏发电的项目，除享受国家有关补贴外，再给予0.1元/千瓦时补贴，也就是说，在苏州范围内的单位或个人利用光伏发电，每千瓦时总共补贴0.52元。不仅如此，将用不完的电卖给国家电网之后，还能拿到约0.32元/千瓦时的卖电补贴。

4.4 利用煤炭发电每千瓦时（一度电）供电需要煤耗为360g标准煤，二工业锅炉煤燃烧一吨标准煤，产生的二氧化碳2620kg和二氧化硫0.062kg，产生一氧化碳0.0227kg，氧化物0.0360kg，氢化碳0.0050kg，烟尘0.0110kg，1.2MW光伏并网发电年发电180万都，节能180万千瓦时。

5 结论

5.1无论是建设家用光伏电站，还是发展其他模式的光伏电站，都可以获得国家补贴，增加收入。

5.2光伏发电操作简单，收益稳定可靠，对于没有劳动能力的农村贫困户来说，有了一个稳定的收入来源。

5.3有效缓解人地矛盾，促进社会经济可持续发展；光伏农业大棚发电以及渔光互补项目利用的是农业大棚的棚顶及水面，并不占用地面，也不会改变土地使用性质，因此能够节约土地资源。

5.4满足农业用电需求、产生发电效益；利用棚顶发电可以满足农业大棚的电力需求，如温控、灌溉、照明补光等，还可以将电并网销售给电网公司，实现收益，为投资企业产生效益。

综上所述；通过实施乡村光伏发电替代煤炭优化理论的应用，乡村实现从传统的生态有机食品、节能节水家电、绿色建材、绿色食品，为全社会创造出优化营商环境，推动清洁能源发展，大大减少空气污染。