亚非拉地区普遍存在专业技术人员缺少、专业知识薄弱等情况,所以就需要我们专业的引导客户,当面对一些不合理的需求时,我们可以提供合适的解决方案,并能够说服客户;下面是常见的一些误区:
1、客户要求24小时由光伏储能系统供电,这是我们比较常见的一个需求,我们需要从以下几点进行引导:
* 光伏发电量波动特点:光伏的发电量和输出功率受到天气以及季节的影响,我们通常说的年峰日照小时数是平均数值(根据气象软件统计的历年数据平均至每天);实际情况是四季每天的发电量以及旱季雨季每天的发电量并不一样;
* 当只有光伏一个电力供应来源时,发电量和输出功率需要取决于天气,存在很大的不确定性;而且当系统出现故障时,工厂则失去电力来源。所以我们需要其它电源(如电网/柴发等)作为电力补充,确保供电可靠性。
* 投资光储系统的目的是为了节省电费,如果只靠光储系统24小时供电,光伏和储能电池的容量都需要很大:不仅要考虑光伏不足时的电量需求,还需要考虑连续阴雨天的电量储备;例如菲律宾一些地区在雨季的时候可能存在4-5天连续阴雨天的情况;只有一个光伏电力来源,为了满足偶发情况的需要,需要配置超大容量的光伏和储能电池,非常不经济;如果是这个结果,系统投资的意义就不存在了。
* 一个合理的解决方案,需要根据业主自身的预算、厂区可安装光伏的面积以及实际需求来规划光伏储能系统,不是想当然的“我可以”、“我应该”、“我有钱”。
2、光伏储能系统可以按照多个运行策略进行工作,但不同需求的工作策略会存在冲突,我们要和客户确认第一目标是什么、其次才是什么,根据目标先后制定最贴合客户需求的解决方案:
* 策略一:自发自用,实现最大经济化
1)禁止市电给电池充电
2)光伏优先给负载供电
3)PV功率 > 负载功率时,多余功率给电池充电;当电池SOC达到100%时停止充电,限制光伏输出功率=负载功率(亚非拉地区电网多为不稳定,光伏上网可能会电网造成冲击,一般不考虑上网卖电)
4)PV功率 < 负载功率时,电池放电提供缺少的负载功率;当电池SOC达到10%时(一般默认DOD90%最大深度循环,可以自行定义),电池停止放电,由电网提供缺少的负载功率;当电网故障停电时,可切换至发电机带载,光伏给电池充电,若发电机工作在最佳功率点 > 负载功率,多余的功率也可以给电池充电;当电池SOC恢复至40%(可自行定义)再切换回光储系统带载。
本工作策略适用停电时间不长、光伏发电量基本可以包含全天用电量需求、白天光伏功率大多时间大于负载功率需求等工况。
* 策略二:停电备用
1)当电网存在时,电网直接带载,光伏和电网优先给电池充电,让SOC始终保证在100%
2)当电池SOC达到100%时,停止给电池充电,光伏和电网带载
3)当电网停电时,光伏和电池给负载供电,当电池SOC达到10%时(自定义),启动发电机带载,光伏给电池充电,若发电机工作在最佳功率点 > 负载功率,多余的功率也可以给电池充电;当电池SOC恢复至40%(可自行定义)再切换回光储系统带载。
本工作策略适用停电时间较长以及次数频繁的情况、光伏发电量不足以满足全天用电量需求、白天光伏功率大多时间小于负载功率需求等工况。
* 策略三:柴发无缝切换:
因为电网和柴发切换时,发电机需要10-15秒的稳定时间,通过增加光储系统来减少切换时间实现不间断供电;该类需求一般出现在:客户十分在意储能系统价格上,需要降低储能系统容量,该类问题较为复杂,后期可单独一章介绍。
实际工作策略当然不止这几种,我们可以根据工厂负载的用电习惯、电费结构、停电时长、光伏投入等情况定制工作逻辑。
3、安装光储系统就不用电网了,有很多客户会存在这种认知,这里面涉及到以下几点问题:
* 光储系统的初始投资还是较高的,前几年的度电成本摊算下来:电网 < 柴发(已存在) <光储(新增);但如果按照25年的使用周期,度电成本是:光储 < 电网 < 柴发,所以需要在自己的预算范围内建设光储系统。客户还要考虑工厂经营状况,用电载体的存在是系统的根本,如果没有用电量,也就没有收益。
* 只有单一电力来源是无办法保证供电稳定,即使光储可以满足工厂所有用电,我们也还是要保留电网作为电力补充。
4、光储一体机具有无缝切换功能,可以保证工厂不间断供电:
* 很多客户有这样的认知,实际无缝切换按切换时间的长短也分为多个等级的(0ms、4ms、5ms、10ms、20ms、200ms等),对于一般负载来说,ms级的切换时间基本无感;但若是存在一些敏感设备,过长的切换时间可能会造成设备损坏(例如:变频空调切换时间大于10ms可能造成损坏或寿命缩短)。
* 当工商业用电存在精密设备、或对供电连续有要求的设备,我们还需要给这些设备单独增加UPS电源来实现不间断供电,以此来提高供电的可靠性。例:医院、数据中心的设备以及消防等设备。
5、感性负载和冲击性负载的混淆:
* 感性负载通常指的是需要无功功率建立磁场才能正常运行的设备。通常可以用无功因数(cosφ=有功功率/视在功率)来描述感性负载的无功需求,我们在选择光出一体机时,机器功率必须要大于实在功率(KVA为单位,一些设备名牌上有写,而不是采用KW为单位的额定功率),同时需要满足无功滞前滞后需求。
* 冲击性是指一些设备在启动时会产生几倍于额定电流的电流,例如发动机在直接启动时,启动电流会是额定电流的5-7倍,等稳定运行后,恢复至额定功率,光储一体机的最大输出功率则必须要满足设备启动需求。
* 感性和冲击性会同时出现在同一台设备上,我们不能重复计算。可以先确认设备有功无功需求,再从工厂整体峰值功率去考虑光储一体机的功率。
6、安装了光储系统还需要使用柴发,那么我建设系统的意义在哪里?
* 光储柴系统可以保证电力供应更加稳定,同时可以减少柴发的使用时间,还可以通过EMS管控提高柴发的燃油效率,达到节省燃油费的目的。
* 为了实现最佳经济性,光储系统和柴发之间会有一个平衡点;这个平衡点需要考虑客户的负载功率、停电时长以及投资预算等因素。
7、想离网运行但不想要安装电池,我相信不少的外贸小伙伴遇到过这种需求,我们需要了解以下几点:
* 光伏功率受天气的影响非常大。当离网工作的时候,需要有储能电池来弥补光伏缺口和消纳光伏余电,来给负载提供稳定的电力供应。
* 市场上存在一些可以不接电池工作的离网逆变器(多为户用离网逆变器),该类逆变器本质上:是在不接电池的时候必须要接电网,使用电网和光伏带载(此类功能其实是为了后续增加电池预留接口,并不算真正的离网系统)。
* 特种逆变器:像水泵光伏逆变器只接光伏组件不接电池,也可以脱离电网工作。水泵的工作功率取决于光照条件,光照条件好抽水快、光照条件差抽水慢。这是因为光伏水泵独特的工作特性,然而对于正常设备来说,一般都需要有稳定的功率输入。
*柴发+光伏并网逆变器的离网应用,是利用柴发构建一个弱电网,并网逆变器跟随该电网进行工作。这种系统难点在于EMS控制,需要确保弱电网电压稳定、控制柴发和光伏并网逆变器输出功率,优化系统工作效率。主要目的还是控制发电机工作在最佳效率点,降低柴发耗油量;但新能源利用率极低,光伏收益小、柴发节油有限。
8、kW和kWh的含糊描述,有一些客户需发送的是500KW系统、1MWh系统这种摸棱两可的需求,kW描述的是功率需求、kWh则是电量需求,两者有关联但并不能直接推导出来,我们需要和客户进一步去进行沟通工厂实际工况。
9、光伏发多少电就能用多少电,这个也是常见的理解偏差:
理论上这是最佳的情况,但实际情况很难做到光伏完全消纳。即使安装了储能系统,也会存在弃光的情况;例:非工作日,光伏理论发电量是1000度电,但负载消耗只有100kWh,储能可存储400kWh,在不允许卖电的情况下,光伏实际只能产生500kWh电,剩余的500kWh因为无法消纳则没有转换成电能。