光伏发电的场景应用在城市将会越来越多
数据来源:杭州电力
前段时间,阳光持续在线,杭州接连打破持续高温天数纪录。同时,全国多地出现电力供给紧张的局面。
电不够用,阳光却灿烂过了头,那大力发展太阳能等清洁能源可不可行?
作为国家电力的重要补充,光伏发电近年来增长迅猛。
据国家统计局近日的统计数据,2022年7月,全国发电8059亿千瓦时,同比增长4.5%,增速比上月加快3.0个百分点,日均发电260.0亿千瓦时,其中太阳能发电同比增长13.0%,比上月加快3.1个百分点。
在杭州,有哪些地方用上了光伏发电?
1-7月杭州光伏发电7.9亿千瓦时
相当于9000公顷森林的减排量
作为可再生的清洁能源,光伏发电的优点显而易见。
今年1-7月,杭州通过光伏发电生产绿电约7.9亿千瓦时,可减少41.4万吨二氧化碳排放量,相当于9000公顷森林的减排量。
图表显示,月度发电量随时间呈逐步上升趋势,六、七月份的光伏发电量,是一、二月份的3倍还要多。
杭州供电营销部一位客户经理分析,光伏的发电量和光照高度相关。
杭州光照情况随季节变化明显。每年的5月-10月日照时数,大于11月-次年4月。其中盛夏7、8月日照强度大,日照时间长,发电量肯定是最大的。同时,阴雨天气也会影响光照强度,进而影响光伏发电量。
然而,光伏发电也不是气温越高发电越多。“光伏发电较适宜的气温是33℃,如果气温太高反而会加速光伏组件老化,影响发电效率”。
比如今夏遭遇极端高温天气,虽然阳光猛烈得不得了,但对光伏产业来说,反而是损害。
萧山供电电力工程师王剑表示,每年的光照时间也有较大差别。比如去年杭州光伏发电的有效时长是900多个小时;今年杭州有50多个高温天,梅雨期又短,导致杭州这两个月光伏发电量特别大,估计有效发电时长超过1000小时。
杭州这些地方都有光伏的身影
居民自家屋顶、商场、办公楼屋顶,公共建筑顶棚……在杭州,很多地方你都可能见到光伏发电的场景应用。
常见的光伏电站类型有分布式光伏电站、集中式光伏电站。
这两种光伏电站基本可以这么简单区分:屋顶上的光伏就是分布式发电站;地上大面积的是集中式光伏电站。
杭州大部分是分布式光伏电站,因为集中式光伏电站需要大片的土地才能建,比如在滩涂、山头等。
分布式光伏发电的技术已经比较成熟,应用场景也较为固定。基本上是户用光伏和非居民(工商业)光伏这两种。
户用光伏,即安装在居民家屋顶的光伏设备。目前杭州户用光伏的数量约3万户,用户数量多,但发电量和规模要低于工商业光伏。
非居民(工商业)光伏,就是除了户用光伏以外的种类统称,主要建在公共建筑、政府大楼的屋顶,企业和厂房的屋顶,一些电瓶车充电站的顶棚等。
在未来,光伏发电仍将得到杭州政府的大力支持和推广。
杭州市发改委在今年2月发布了《关于进一步加快我市光伏发电项目建设的实施意见(征求意见稿)》,提出加快建立清洁低碳、安全高效的现代能源体系,提高杭州市电力自给能力,到“十四五”末,确保新增光伏装机容量1200兆瓦以上,力争达到2000兆瓦以上,累计装机3300兆瓦以上。杭州各区县市分别有装机任务。
亚洲最大公共建筑屋顶光伏
就在杭州东站
杭州东站屋顶光伏发电站,是浙江省推广应用光伏发电的标志性项目,也是杭州绿色低碳的一张名片。
项目装机量10兆瓦,总投资1.9亿元,2013年建成并网。它是亚洲最大公共建筑屋顶光伏项目,即便在全球范围内,也算是较大的单体建筑光伏发电系统之一。
在杭州东站的站房、站台屋顶上,整齐排布着44000块蓝色光伏组件。
“东站屋顶光伏,一天能生产45000度电,不仅能自产自用,还能余电上网(指多余的电量卖给电网)!” 东站光伏项目负责人、浙江正泰智维能源服务有限公司杭绍区域运维主管孙允博介绍,杭州东站的光伏发电站,能够满足东站照明、空调等一系列用电需求。项目年平均发电量1000万度,可满足杭州市约5000户城市家庭、约2万人每年的用电需求。
预计25年运营周期可节约标准煤9万吨,减少二氧化碳排放24.9万吨、二氧化硫排放7500吨、粉尘排放6.8万吨,节约用水50万吨。
利用光伏发电的“零碳小屋”
余杭区海珀未来社区绿道旁,有一座供市民休憩的驿站“零碳小屋”。
之所以叫作零碳小屋,是因为屋子里的照明灯、空调设备运转,靠的不是接进来的电线,而是太阳光照产生的电,清洁环保又自给自足。
其中奥秘就是零碳小屋在建筑屋顶安装了柔性光伏瓦,还在玻璃幕墙铺设了透光光伏组件,只要有阳光,就能转化为电能。
这些光伏设备平均每天发电30度左右,能满足小屋用电的全部需求。
在驿站的北侧,有一座智慧能源储能电站,白天用不完的能源就储存在这里。到了晚上,没有太阳光照,也能有源源不断的电。
光伏路灯尚未广泛应用
去年11月,杭州河坊街装上了23盏绿色智慧路灯。路灯搭载着光伏发电功能,在没有外部电源的情况下,可满足持续7个阴雨天的亮灯需求。当然,考虑到杭州的气候因素,除了自身光伏发电,路灯也同时接入了电网供电,当光伏供电不足时,可以随时切换。
但自带光伏发电功能的路灯在杭州并不多。
“我们管辖范围内(上城区、拱墅区和西湖区)路灯有22万盏,其中采用光伏发电的,我估计不到100盏,数量极少。更多的是起到一个试点示范作用。” 杭州市路灯管理所工程项目部主任王志超表示。
光伏是清洁能源,路灯又都是每天站在室外照明,如果在路灯上广泛应用光伏,对节能减排、缓解用电紧张的情况,不是很好吗?
王志超解释,光伏发电好处虽多,但还有个不稳定的缺点,如果碰上雾霾天、梅雨天气,电源就不能保证了。杭州的路灯平均每天的亮灯时间是11-12小时。如果大量应用光伏路灯,一旦白天光照不够,再加上光电转换效率和能源损耗,可能难以维持长时间亮灯。
“路灯作为功能性照明,对于保障交通安全是很关键的。路灯不亮,有可能造成交通事故和其他安全问题。所以,路灯对供电稳定性的要求非常高,而光伏发电路灯,从目前应用的情况来看,暂时还达不到要求。”
那能不能和河坊街上的光伏路灯一样,接入两路电源(一路光伏发电,一路电网供电),来保证路灯稳定亮灯呢?
王志超说,这样做的确可行,但成本过高。相比普通路灯,光伏路灯多出了蓄电池、光伏薄膜、芯片等设备,这些都价值不菲,后期还要花人力物力去维护。而路灯作为政府公共市政设施,具有公益的属性,如果太昂贵,财政资金也未必支持。
虽然光伏路灯现阶段在杭州并不适用,但它也有适用场景。“比如在太阳光照条件常年比较好、且人口密度不高的地区,像中西部的农村地区,光伏作为自产自用的独立电源,还是挺有用的。又比如在海岛,还可以‘风光互补’,兼有风力发电和光伏发电。”王志超补充道。