“光伏+儲能”離脫離電網還有多遠?
未來到底怎樣?我無法預測。但我有一個理念:任何脫離數據的純定性分析都是耍流氓,因此我試圖通過基于實際數據的定量分析來回答一個問題:到底需要多大容量的太陽能電板和電池,用戶才能對大電網說拜拜?
本文引用地址:http://www.104case.com/article/201603/288711.htm于是我這個電網工程師客串了一把軟件工程師,寫了一個規劃小工具——只要輸入你的用電和日照情況,它會告訴你需要安裝多大容量的太陽能電板和電池,就能徹底和大電網說拜拜。用電和日照數據在時間軸上要達到一年期的長度和每小時的精度。只要有用電和日照數據,這個工具可用于任意地區和類型的用戶。由于手頭只有美國德州居民用戶用電和日照數據,在此只分析德州居民對電網Say Goodbye的可行性。
輸入的數據是這樣的:
通過智能電表,讀取了德州某戶居民每隔15分鐘的全年用電數據,如圖二所示。對全年35040個用電數據分析表明:此戶居民全年用電量共10388kWh(度),最高用電功率8.4kW(千瓦),年用電高峰在炎熱的夏季(6月、7月、8月和9月)。

當地全年每小時日照信息(TMY3數據)顯示,屋頂太陽能電板的毛年利用小時數約為1901小時,在扣除太陽能電板及變頻器約20%損耗后,實際年利用小時數約為1521小時。這個數字與美國能源部下屬國家實驗室NREL的PV Watts軟件對當地的分析結果十分接近。由于每天日照時間有限,光照強度高的時間更有限,所以太陽能發電的年利用小時數遠遠低于一年的總時數(8760)。注:太陽能電板的年利用小時數=年發電量/額度功率。
根據特斯拉官網Powerwall的產品介紹,目前在售的Powerwall只有一個版本:6.4度容量的日循環版(Daily Cycle),售價3000美元,充電/放電效率為92%。特斯拉還曾推出可循環充放500次10度容量的周循環版(Weekly Cycle)Powerwall,售價3750美元,但由于不滿足加州自發電激勵計劃(SGIP)每周循環充放5次的要求及與其他非鋰電池相比在價格上的劣勢,需求不足,特斯拉近期悄然停產了周循環版本的Powerwall。不過特斯拉宣布將在今年夏天推出更大容量更便宜的新版本Powerwall。
計算出來的太陽能電板容量是這樣的:
安裝7.2千瓦的屋頂太陽能電板,全年發電量約為10938度,扣除電池的550度電能損耗后,可滿足用戶的全年用電需求。太陽能電板的月輸出電量見上面的圖二。
據保守估計,1平方米面積的屋頂太陽能電板輸出功率在130瓦以上,7.2千瓦的太陽能電板占屋頂面積不到60平方米。考慮到德州獨棟屋的屋頂面積,安裝這個尺寸的太陽能電板綽綽有余。
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