光伏发电可以解决农村自家的冬季用电取暖问题吗?
光伏发电系统从设计原理降解是可以进行采暖的,但需要结合实际上采暖费用来讲,是不可能用光伏发电解决农村采暖这个问题。尤其是这个费用没有哪一个普通的农村家庭可以承受的,除非家里有矿的除外。就现在农村进行试点的“煤改电”和“煤改气”采暖而言,很大一部人都还觉得价格比较烧煤高多了。
▲ 屋顶光伏
为何光伏发电不适合农村冬季采暖呢?在对于采暖这个事情而言它是需要一个持续性的工作情况,对于太阳能发电系统而言,它也只有在有阳光的情况下进行发电,这个时候可以用光伏发电带动一些采暖设备。而夜晚光伏发电系统是不会发电的,这个时候该如何解决。有人该说用蓄电池,这个确实是一个方法。但你有没有考虑到蓄电池的价格和使用年限,就如我们电瓶车的上蓄电池就需要400多元,还是便宜的,而且使用3-4年蓄电池存电情况就下降的非常厉害。
▲ 农村安装的基本都是并网
电采暖设施用电量情况农村家庭的面积基本在100米以上,对于这么大的采暖面积需要多大热量才可以满足。比如用空调采暖,2P的采暖面积基本在25平米左右,它的功率是4000瓦左右,整个需要大概16千瓦的电量。这么大的电量需要多大的光伏系统,一般农村家庭屋顶而言无法安装这么大的,并且考虑夜晚的使用情况,也就是需要蓄电,这样以来光伏板的功率还有增加一倍的情况,根本是无法在农村屋顶实现安装的。
必须为光伏离网发电系统这样的系统属于光伏离网发电系统,它的造价情况基本受蓄电池容量的价格影响比较大,基本都是在20元/瓦以上的价格,对于这个而言,在农村利用太阳能冬季采暖而言从设计原理上是可以实现的,但对于价格的投资情况,农村的普通家庭是不可能接受这样的价格,基本一套在10万以上费用。
总结:农村的普通用户而言是不可能采用光伏发电系统进行采暖的,主要就是这个造价问题与后期运行使用的费用太高了,没有人可以接受的。相比现在的煤改电采暖费用还要高,你觉得合适吗?并且这个蓄电池的造价太高不说,使用的年限还高。而冬季采暖的时间也就是4个月左右,不可能为了采暖投资这么大。
简单来说光伏热电联供系统主要是实现一体化四季发电、全年供热水、冬季供暖的主要功能。南京联高新能源科技有限公司推出的光伏热电联供系统光伏热电联供系统由一体化太阳能板、专用热泵、逆变器、保温水箱和支架组成,主要工作原理是利用光伏板进行发电,在光伏板背面安装集热器,通过循环流体将多余的热量转移以此提高光伏板的发电量,多余的热量转移为生活用水加热或者进行室内供暖。当阴雨天气光伏板发电不足的情况下,专用热泵自动切换为工作模式保证热水或者暖气稳定供应。该系统降低组件温度25度左右,发电量增加10%,综合太阳能利用率高达60%以上。
光伏热电联供系统具有以下优点:1.既能高效发电,又能供暖供热水,节省安装面积缩短投资回收期。2.不使用玻璃真空管,超长寿命,使用年限20年以上。3.与常规光伏组件兼容,使用可拆卸结构,维修更加方便。4.充分利用太阳能资源,低碳环保无污染。
光伏热电联供系统为工业,商业,家庭等提供高效清洁的电力,减少电费支出,尤其是夏季高温用电高峰期节省大量资源。被利用的太阳能余热也能为家庭、工厂宿舍、酒店宾馆、养老院、医院等机构提供高达55℃的生活热水或者暖气,保障生活品质,响应清洁供暖政策。
综合来说,光伏热电联供系统是建筑节能的具象化,是对太阳能资源的更高效利用,运行成本相对电采暖等模式是比较低廉的,投资三年左右回本。在未来,该项技术也能与海水淡化、养殖、工业基础加热有效结合,推进太阳能生产和应用的协调发展。
白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电,输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制,保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安全使用。太阳能→电能→化学能→电能→光能。
按照青岛的标准,采暖需要14.1w/㎡,最大到32w/㎡,按照20w/㎡计算,100平方米就需要2Kw/h,就是每小时需要2度电;太阳能发电,冬季的发电时间为8:00--16:00,而且发的电量是依据太阳的辐照强度变化的,辐照强度越大,发电量越多;这8个小时内,要满足每小时2度电的需求,8小时要发16度电,需要12kw的电池板,光伏发电小系统的造价为10元/瓦,这套系统就需12万元左右;
这是指的离网系统,离网系统有以下弊端:
发电不连续。白天最多发8个小时的电,而且冬季日照强度低,发电量少;雨雪、阴天不发电;
电量不稳定。光伏发电系统所发电量是以太阳光照强度定的;
投资回收期很长。冬季是太阳光照强度最低的一个时间段,发电量只有夏季的20%--30%,光伏发电用于采暖,非常不经济!发电设备使用寿命周期内,根本收不回投资!
若是并网系统,既光伏发电和市电网并在一起,太阳能不发电的时候,可以用电网的电进行采暖。这个并网系统采暖,同样是不经济的,发电设备使用寿命周期内,依然收不回投资!
希望能帮到你!
被动式采暖,被动式采暖技术的三大要素为集热、蓄热和保温。其形式主要有以下几种,直接收益式,集热畜热墙式,附加阳光间式组合式等。
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