1、分布式能源应用技术研究分布式光伏及采暖的应用亓 琨新能源低碳综合利用绿色能源综合应用，为城市的每个角落提供制冷、采暖、电力供应，打造零碳城市。新能源技术紧凑式太阳能热水器分体式太阳能热水器集中分户式一体化系统太阳能工业锅炉系统太阳能空调空气源热泵热水器空气源热泵采暖一机多能能源中心主动式小温差换热末端分布式光伏太阳能光热空气源热泵户用光伏发电系统工业屋顶光伏发电系统商业屋顶光伏发电系统太阳能光伏应用产品产业：光热、分布式光伏、空气能热泵目录分布式光伏技术应用123分布式采暖技术应用项目案例分享6 分布式光伏原理1-1分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。应用范
2、围：产业聚集区、公共建筑、商业楼宇、居民社区、农村。清洁能源太阳能光伏发电光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到PN结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。光伏发电的原理1-2 1-3分布式光伏特点利用日光发电，为用户提供高质量的清洁能源；就地全电上网或者余电上网，进一步减小并网难度，减少损耗；全自动智能化运行，无人值守或少人值守；完善保护及
3、报警功能，保护负载、电网安全运行；周围无污染，组件表面不易脏污，保证了阳光照射；分布式光伏是未来的发展趋势n 在德国，分布式在2010年超过了地面电站，在2014年达到了80%。n 预计在中国2018年，分布式成为光伏发展的主流，分布式电站操作盈利模式快速成熟。德国成熟的电站构成分析导入期成长期成熟期衰退期户用分布式大型工矿企业地面投资电站编号分类2014年安装比例2010年安装比例1地面电站17%40%2分布式商业屋顶系统43%23%3分布式工业屋顶系统28%30%4家庭户用系统10%6%5其他2%1%合计100%100%预测国内电站构成及生命周期如下图：1-4050000100000150
4、00020000025000020102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026202720282029203020312032203320342035203620372038203920402041204220432044204520462047204820492050累计装机容量（万千瓦）光伏市场发展趋势n光伏市场迎来指数级增长，预计2020年，光伏市场将达到万亿级规模；n技术革新，成本下降及电力系统改革深化，平均装机达到100GW；n到2050年，光电装机量将达到22亿kW，年发电量2.15万亿千瓦，占
5、国内发电34%，将成为主要能源来源。1-52018年分布式渐成主流2020年平价上网容量超过150GW，基本实现平价上网2045年平价上网容量超过2TW2050年趋于平稳2035年光伏发电超过风电规模 国家光伏政策补贴规划金融管理流程关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知-国家发改委关于支持分布式光伏发电金融服务的意见能源局、国开行税收关于加强光伏电站建设和运行管理工作的通知-国家能源局关于光伏发电增值税政策的通知-财政部国家税务总局十三五规划：200GW光伏规划中美气候联合声明国家电网关于做好分布式电源并网服务工作的意见解决了补贴问谁要，补贴有多少的问题解决了并网难、流程模糊的问题解
6、决了补贴问谁要，补贴有多少的问题解决了无人监管乱象的问题解决未来发展因素不确定无方向税票开具及优惠国家政策驱动发展1-6例：三类地区济南1KW分布式系统收益-民用自用电量：用电量3度/天，自用电量1095度/年，民用电价￥0.55/度总发电量补贴：0.42元/度净额入电网量：总发电量-自用电量净额入电网补贴：0.4375元/度 投资成本：0.10.5MW（100500千瓦）以下10元/瓦 0.1MW（100千瓦）以下12元/瓦净额入电网补贴总发电量补贴自用电费总收益 0.55元/度0.42元/度0.4375元/度系统总发电量1210度1210度0.42元/度=508.2元1095度 0.55元
7、/度 =602.25元（1210度-1095度）0.4375元/度 =50.3元总收益：1160.8元/年民用案例收益分析济南 1-7 户用家庭光伏项目效益分析规模5KWp，总投资规模5万元，年度发电量6000度。自投自持，全额上网度电补贴收益： 1. 国家：标杆上网电价1元/kWh ； 2. 地方：0.05元/kwh每年发电收益： 6000*1.05=6300元25年累计收益： 20*0.9*6300=11.34万回收年限：6.5年屋顶租金及节电收益电价折扣:0.05元/度屋顶租金：500元/年节省电费：100元/年20年节约：2000元屋顶租金： 500元/年20年租金收益：10000元综
8、合收益12000元光伏扶贫类一次性初装补贴： 3元/Wp度电收益：1元/kWh20年累计收益：20*0.9*6300=11.34万元回收年限：3年1-8 户用家庭光伏项目效益分析02按照自用和上网电量80%，20%比例计算，效益如下： 度电收益 0.85*0.8+0.42*0.2+0.42=1.184元/kWh：A 国电补贴： 1200*20%*0.42=100.8万元B 自用部分电价收益：1200*80%*0.85=816万元C 余电20%上网售电收益：1200*20%*0.42=100.8万元， 每年收益为A+B+C=1480万 静态投资成本回收期为4.8年 25年综合收益约为2.96亿元
9、。01效益分析：规模10MW，整体投资7000万，年发电量在1200万度。每年电价收益为 1.05元/度*1200万度=1260万元，静态投资成本回收期为5.5年；25年综合收益约为2.5亿元 自发自用，余电上网光伏电站发电全额上网1-9太阳能光伏建筑一体化BIPV 太阳能光伏建筑一体化=太阳能光伏建筑？NO! 太阳能光伏建筑一体化并不是简单的相加，而是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系进入建筑领域，纳入建设工程基本建设程序，同步设计、同步施工、同步验收，与建设工程同时投入使用，同步后期管理，使其成为建筑有机组成部分的一种理念、一种设计、一种工程的
10、总称。中国发展绿色太阳能光伏建筑将有效带动新型建材、新能源、节能服务等产业发展，有望撬动超过万亿元的绿色市场规模。目前中国带有绿色建筑评价标识的建筑总面积不足4000万平方米，因此未来发展绿色建筑空间巨大。1-10BIPV的构成 1-11n 光伏建筑一体化系统按太阳能电池组件的应用和体现形式分为以下形式：一、建材型 建材型，指将太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑构件或建筑材料，如光伏瓦、光伏砖、光伏屋面卷材、玻璃光伏幕墙、光伏采光顶等；BIPV的构成1-12二、构件型BIPV 构件型，指与建筑构件组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件，如以标准普通光伏组件或根
11、据建筑要求定制的光伏组件构成雨篷构件、遮阳构件、光伏车棚、光伏公交站等；BIPV的构成1-13三、安装型BIPV 与屋顶、墙面结合安装型，又称独立型BIPV，指在平屋顶上安装、坡屋面上顺坡架空安装以及在墙面上与墙面平行安装等形式。是目前适用范围最广泛的形式。其技术要求低，易实现模块化安装更易得到推广。光伏一体化设计解决方案屋顶一体化解决方案墙面一体化解决方案光伏LED一体化解决方案根据现在不同的新民居居住环境及地理位置，有以下几种解决方案：1-14建筑构件一体化解决方案四种主要安装形式立面平屋顶斜屋顶遮阳板光伏一体化设计解决方案1-15一体化设计坡屋面坡屋面光伏组件安装示意图1-16一体化设计
12、坡屋面安装坡屋面屋面屋顶太阳能电池组件安装做法一详图坡屋面屋面屋顶太阳能电池组件安装做法二详图1-17一体化设计平屋面支架平屋面光伏组件侧视图平屋屋面基础结构简图支架安装轴测图1-18光伏排布图，拟在本楼的配电室并网，并网逆变器室外就地安装，并网配电配电室内安装。基础可以采用预埋或者负重式安装。光伏遮阳顶效果最佳倾角安装效果光伏光热结合的应用效果图分布式光伏一体化设计应用效果1-19目录分布式光伏技术应用123分布式采暖技术应用项目案例分享分布式采暖的意义 便于多能源供暖的实现空气源热泵、地源热泵、电采暖、燃气采暖等更多种方式介入采暖，就地取材，灵活方便。煤改电政策摆脱热电厂的集中供暖是北方煤
13、改电政策的第一步。减少能耗，提供效率每年集中供暖在管网上消耗的循环动力和热量，占供暖总能耗的10%。减小市政压力减少城市供热管网的拓建和维保压力。 分布式采暖的概念所有不依赖城市供热管网的采暖方式都属于分布式采暖。2-1。分布式采暖的实现方式任意设定供热温度和供热时段，实现24小时全时段区间运行，同时在管道关键位置设置温度传感器、流量调节阀，根据建筑物分布、面积、功能、供热时间、管理布局等综合因素调整机组和热站模块，在提高用户生活品质的同时，找到节能的最佳平衡点。2根据周边环境的资源配置，合理选择热源类型，包括空气源、土壤源热泵、太阳能、生物质锅炉等手段，达到方便、节能、长期、有效的经济模式。
14、 鼓励民间资本参与市政建设，可以实现PPP运行模式，共享建设-拥有-经营的全过程。312-2新能源综合利用分布式供热解决方案2-3优点：环保节能缺点：受温度影响大，运行耗电负荷大太阳能采暖优点：节能环保、运行成本低缺点：季节不平衡 面积大，保证率低优点：系统稳定缺点：冷热负荷不平衡，能效逐年降低新能源综合利用采暖可利用分布式上网满足供电需求利用全年发电量补充冬季采暖耗电量空气源热泵地源热泵分布式光伏发电分布式采暖与集中供暖的对比分析项目集中供暖分布式供暖能源种类煤电、天然气配置供大于需按需配置、随意增减施工周期200-300天100天运行环境有煤灰、造雾霾清洁卫生、无人值守占地面积管道开口对市
15、政影响较大空间小、安装灵活方便性根据国家法定供暖日开停根据气候、入住率灵活启停运行稳定性供热平衡性较差区域独立供暖、温度可调运行费用26-30元/平方采暖季15-22元/平方采暖季环保污染严重清洁能源、无污染2-4 应用范围：奥运村、风景区、周边农村采暖，社区集中供暖。2-5多能源分布式供暖方案太阳能采暖 2-6太阳能分布式供暖太阳能分布式供暖太阳能+空气能太阳能+电太阳能+燃气唐山户用采暖，总面积220平方米，使用1台5匹低温冷暖机及38平太阳能集热器。 安装日期：2014年9月2-7太阳能+空气能分布式采暖案例浅层地源热泵空调+太阳能供热综合利用B 3T 3T 1B 2B 1共 用 地 埋
16、 管共 用 地 埋 管F1 4F1 3太 阳 能 集 热 器储 水 箱F1 1F4F1 2F8F2F7F 5F6F1F3F1 0F9热 泵 机 组热 泵 机 组用 户 侧 集 分 水 器T 22-8u不管是大户型还是精品户型，不管是热水需求还是采暖需求，力诺瑞特空气能总有一款满足客户需求。u适用范围：奥运村、风景区、周边农村 热水及采暖户用空气能采暖空气能产品2-9空气能热魔方产品冬季采暖夏季制冷四季热水36 社区集中供暖-济南某小区空气能供暖分析2014-2015年供暖季空气能供暖情况分析项目名称济南某住宅小区建筑面积67714.59m供暖面积49352.05m采暖方式地板采暖建筑节能65%
17、实际负荷32W/m总用电量度单位面积耗电量24.98度/m电量单价0.75元/度单位面积电价费用18.74元/m室内平均温度24.22设备季节平均能效比COP=3.15按照能源效率折算，比燃煤锅炉节省40%左右标煤。如供暖面积比率由72.8%提升到90%，则单位面积耗电量下降10%左右；如供暖温度下调至20左右，单位面积耗电量下降10-15%。如享受居民电价0.6元/度，比现费用将下降20%左右。 2-10 社区分布式供暖-小区供暖室内温度曲线图 2-11济南某小区供暖能效比曲线10.0 13.6 12.8 10.6 3.2 6.4 5.8 5.4 6.4 9.8 7.4 7.0 8.4 7.
18、8 7.6 2.8 4.4 4.8 9.8 12.0 8.4 9.0 9.6 11.0 16.0 -10.721.360.64-6.62-3.5-7.35-8.88-6.01-3.7-6.45-5.31 -5.34-4.52-5.96-5.18-6.88-6.52-4.53-0.53-4.12-0.24-1.87-0.031.883.33.863.53.322.80 3.032.892.942.963.343.2 3.23.163.113.352.982.92.972.893.22.933.073.33.344.11-5-4-3-2-1012345-15-10-5051015202530201
19、4/11/152014/11/202014/11/252014/11/302014/12/52014/12/102014/12/152014/12/202014/12/252014/12/302015/1/42015/1/92015/1/142015/1/192015/1/242015/1/292015/2/32015/2/82015/2/132015/2/182015/2/232015/2/282015/3/52015/3/102015/3/15室外温度最高值（）室外温度最低值（）能效比（COP）室外温度（）济南某小区2014-2015年供暖季能效比COP曲线图能效比，平均值为3.15室外最
20、高气温，平均值为：8.35室外最低气温，平均值为：-3.7 2-12目录分布式光伏技术应用123分布式采暖技术应用项目案例分享 项目名称：兖州5KW户用分布式并网系统并网方式：全额上网安装时间：2015年5月收益分析：每年发电7920度全额上网，每度电1.03元年收益8157元20年总收益20.39万元5-6年即可收回成本分布式光伏案例3-1 项目名称：河南上蔡县邵店镇6KW安装时间：2015年7月收益分析：年平均发电量0.75万度年平均收益为1.03万元25年总收益额25.81万元年平均节约标准煤2.5吨年减排二氧化碳6.5吨5-6年的时间收回成本分布式光伏案例3-2 项目名称：山东建筑大学
21、1MW并网方式：自发自用，余电上网安装产品：1MW分布式系统安装时间：2011年收益分析：年发电量135万度年收益额135万元25年总收益额2807万年节省标准煤540吨，年减排二氧化碳1080吨回收期5-6年公共资源屋顶发电系统项案例3-3 项目名称：济南恒隆广场324kW并网方式：自发自用，余电上网安装时间：2010年收益分析：平均年发电量45.6万度，年收益45.6万元年节省标准煤181吨减少二氧化碳排放超过364吨太阳板遮阳，夏日平均室温同比降低7-8空调能耗可以节省40%-60%商用屋顶系统项目案例3-4 项目名称：山东时风集团20MW并网方式：自发自用，余电上网安装时间：2014年
22、收益分析：20MW系统年发电量2800万度年收益额3360万元回收期：4-5年。工业厂房屋顶光伏电站案例3-5 项目名称：天津张家窝1.3MW屋顶光伏电站并网方式：自发自用，余电上网安装时间：2014年收益分析：为社区办公及园区照明节约用电160万度减少使用标准煤为491吨减少二氧化硫排放13.7吨减少二氧化碳排放1276吨，减少烟尘排放0.74吨。节省费用为176万元/年，25年共节省4400余万元；社区分布式发电系统3-6 项目名称：济南长清恒大绿洲并网方式：自发自用，余电上网安装时间：2015年收益分析：年发电量：6.2万度年收益额：6.8万元25年总收益额：169.66万年节省标准煤：
23、22.4吨年减排二氧化碳：49.吨年节省标准煤：22.4吨回收期：5-6年生态农业案例3-7北京顺义潮白河工业园办公楼，总面积3200平方米，使用5台25匹超低温冷暖机 安装日期：2014年10月3-8太阳能+空气能分布式采暖案例分布式空气源采暖山东大学留学生公寓，总面积6000平方米，使用8台25匹超低温冷暖机。 安装日期：2014年9月3-9分布式采暖工程案例二商河玉皇庙镇政府办公楼，总面积2800平方米，使用4台25匹超低温冷暖机。 安装日期：2014年10月 3-10分布式采暖工程案例三北京顺义潮白河工业园办公楼，总面积3200平方米，使用5台25匹超低温冷暖机 安装日期：2014年10月3-11户式别墅采暖工程案例济南仲宫180平米采暖面积使用33匹一机多能产品安装时间：2013年10月3-12北方民居采暖工程案例石家庄市平山县120平米地板采暖使用6匹超低温冷暖机安装时间：2014年9月随着地板采暖进入北方民居，空气源热泵会成为居民的首选热源。3-13太阳能+空气能分布式采暖案例烟台市太阳能与空气能结合采暖应用实例3-14力诺瑞特携手推进可再生能源示范应用
