建造光伏发电站成本
预计2020年底光伏电站建设成本平均在3.5元/W左右,此时度电成本为0.36元/度。
1、全国光伏度电成本测算
2019年,全国光伏的年均利用小时数为1169小时,光伏电站建设成本4.5元/W,此时度电成本为0.44元/度。
【备注:全国脱硫燃煤电价平均值为:0.3624元/度。】
根据目前降本趋势,预计2020年底光伏电站建设成本平均在3.5元/W左右,此时度电成本为0.36元/度。
2、不同利用小时数度电成本测算
中国光伏行业协会《中国光伏产业发展路线图》对不同利用小时数的度电成本进行了分析如下:
2019年,全投资模型下地面光伏电站在1800h、1500h、1200h、1000h等效利用小时数的LCOE分别为0.28、0.34、0.42、0.51元/kWh。
随着组件、逆变器等关键设备的效率提升,双面组件、跟踪支架等的使用,运维能力提高,2021年后在大部分地区可实现与煤电基准价同价。
1万平屋面面积能建设600kw光伏左右。
在钢结构的彩钢瓦屋顶安装光伏电站,通常情况下只在朝南的一面安装光伏组件,铺设比例为1千瓦占面10平方米,也就是1兆瓦(1兆瓦=1000千瓦)项目需要使用1万平方米面积。在砖瓦结构屋顶安装光伏电站,一般会选在08:00—16:00没有遮挡的屋顶区域铺满光伏组件,
虽然安装方式与彩钢屋顶不同,但是铺设比例却相似,也是1千瓦占面积10平方米左右
分布式光伏项目屋顶荷载问题,特别是易形成较大项目规模的钢结构彩钢瓦屋面的荷载问题,成为了项目开发中最为重要的一个关注点。
那如何对光伏发电屋顶承载力进行预判,以大致确定是否符合光伏项目的要求?
1
光伏发电屋面荷载的分类
按时间分类:永久荷载(恒荷载)、可变荷载(活荷载)、偶然荷载(特殊载荷或偶然作用)。光伏电站系统属于新增恒荷载。
按作用面大小分类:均布载荷、集中荷载、线性荷载。
按作用方向分类:垂直荷载、水平荷载。
2
屋面光伏项目涉及的荷载
1)屋面结构自重
钢筋混凝土楼板自重、屋面钢梁檩条彩钢板的自重、屋面保温防水材料的自重、屋面原有构件及设备的自重(属于恒荷载)。
2)光伏电站系统荷载
光伏组件,支架、基础、电缆、汇流箱等(属于新增恒荷载)。
3)风、雨、雪荷载
因建设光伏电站,而导致的风、雨、雪荷载的增大。
4)施工荷载(后期运维荷载)
施工阶段,设备材料的吊装、运输、施工人员、施工设备等产生的作用影响,属于活荷载。
地震不属于荷载,地震是一种作用,关于地震作用的规定及验算,见GB50011-2010《建筑抗震设计规范》。
3
荷载的预判
1)图纸的模拟计算
通过建筑物结构图纸,使用软件(如MTStool、理正结构工具箱等)对主要受力构件(如檩条、楼板等)初步核算。
2)现场勘察
实际建筑物与设计图纸对比,发现设计图以外新增荷载或因后期改扩建变更的荷载。
室外勘察
屋面增建的设备间,电梯间,空调机或天线的设备基础、消防或通风管道等。
室内勘察
有无大面积漏水、梁板柱有无开裂、锈蚀及损毁、新增吊顶构件,屋面内部吊挂设备、屋面开洞、新增室内轨道吊车等。
如果想要获得可靠的荷载数据,应当经过现场勘察后,结合现场实际荷载情况,再进行结构建模等系统的核算。
4
混凝土屋面荷载的预判
1)钢筋混凝土屋面
新增光伏发系统的承载力校核验算通过率大于80%。结构方面比较适宜安装光伏发电系统。
侧重注意的问题
私自建造的建筑物、建设年代久远的老旧建筑,存在偷工减料的豆腐工程、私自改扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未来是否有屋面结构改扩建计划。
2)混凝土预制板屋面、预应力双T板屋面、马鞍板屋面
通过选择合适的安装形式,如适当降低安装倾角、避让敏感区域、阵列加装导流板、降低配重块高度和重量等,亦可正在安装光伏电站系统。
混凝土屋面光伏系统按单排组件最佳倾角进行安装、混凝土配重上考虑,约0.45KN/㎡。
5
金属屋面荷载的预判
金属屋面
新增光伏系统的承载力校核验算通过率小于50%。结构承载力不足情况较多,使用前需认真校核。
侧重注意的问题
是否为正规设计单位设计、能否获取原设计图纸、是否私自建造、是否建设期替换过钢材等级、私自改扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未来是否有屋面结构改扩建计划。
彩钢瓦屋面光伏光伏系统按组件顺屋面坡度平铺安装、支架檩条采用夹具夹在金属屋面瓦楞上考虑,约0.15KN/㎡。
金属屋面荷载的快速预判方法
方法一:
非正规设计院设计、非正规施工单位施工、无图纸或借图建造的厂房,基本都不可使用。因为其结构安全不可控、野蛮施工隐患多、材料以次充好。如Q235材料替换Q345材料使用。
方法二:
檩条跨度6米左右,檩条型号小于180,檩条核算易超限
檩条跨度8米左右,檩条型号小于220,檩条核算易超限
檩条跨度大于6米,檩条间的拉条仅为1道时,檩条核算易侧向失稳。
以上主要针对常见的C型或Z型檩条的门式钢架结构厂房进行预判,上述情况下通常存在增加光伏电站荷载后,应力比超限或挠度超限。
上述方法仅供各位在开发期间参考,在光伏发电项目实际设计中,应当由设计院对屋顶,特别是彩钢瓦屋面进行荷载的校验,保证项目安全性。
考察屋顶光伏方阵的选址
1、屋顶结构(固定支架,保证防水)。
2、 檩条间距,方向,尺寸距离。
3、 屋面结构,组件排布。
4、避免阴影遮挡。
组件方阵排布需要注意的关键点
1、支架与屋脊和屋面板的走向
光伏支架龙骨与屋面板垂直
安装过程中,光伏支架龙骨垂直于屋面斜坡,减小下滑力
支架龙骨沿斜坡方向(不推荐)
2、组件长宽的摆放
安装时,组件根据屋面面积确定组件长宽的摆放,组件长边垂直于龙骨时,节省支架成本。安装时要预留走线槽的宽度。
3、彩钢屋顶荷载
一般情况下钢结构厂房上面装光伏发电设备每平米会增加15公斤的重量,大型商企业的屋顶一般都会有原设计院的图纸,考察前我们如果能够获得图纸,可以详细了解屋顶结构及电气结构分布。通过图纸查看屋顶荷载是否满足安装要求,查看建筑设计说明中恒荷载的设计值,并落实除屋面自重外,是否额外增加其他荷载,如管道、吊置设备、屋面附属物等,并确定恒荷载是否有余量能够安装光伏电站。
光伏发电是未来30年最有可能替代化石燃料的能源。在一些阳光充足的地方,可以实现全太阳能发电。这个专业需要做一个入户调查。如果屋顶漏水或者是老房子,可能不适合安装光伏电站。
安全风险:
屋顶安装光伏发电系统的屋顶必须尽可能朝南。此外,树木、山峰和高楼等障碍物会阻挡照射在太阳能电池板上的光线。所以在安装之前,一定要慎重考虑,否则阳光不足或者被遮挡,会影响光伏电站的发电。同时,山东、河北等北方地区光照较好。
安装光伏电站就需要去当地电力局申报,电力局同意并网才可以安装光伏电站。
希望能帮到您,祝您天天开心!