Page 117 - 《橡塑技术与装备》2025年2期

环保节能与安全
ENVPROTECTION AND ENERGY SAVING AND SAFETY

（2）企业主变压器容量。正常情况下，光伏发电 进行发电 ( 直流电 )，不需要逆变器转换成交流电，也
的最大容量是企业主变压器总容量的 80%，超出部分 不需要升压器升压并网，而是直接与电加热系统连接
无法获批，进而影响整个项目的审批。因此，必须根 转化为热能，用于温控装置或电硫化系统。
据本企业主变压器的容量确定光伏发电的容量。如果 与太阳能集热器加热相比，光伏发电转热不需要
企业主变压器总容量不足，而拟建光伏发电项目的容 传热介质，直接将光伏板发的电转化为热能，不但热
量又较大，则需要从企业中长期用电负荷变化、变压 效率高，而且加热的温度可以根据需要进行控制。而
器投资回报周期等方面综合考虑是否进行变压器扩容。 利用太阳能集热器加热，介质 ( 主要是水 ) 温度在 50
（3）企业可以安装光伏板的面积。按照目前光伏 ℃左右时的热效率较高 ；再继续升温，热效率会逐步
板及组件的设计模式，光伏板及组件的占地面积一般 下降 ；如果接近 100 ℃，则可能出现介质沸腾，导致
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为 ：平面光伏板及组件占地约 1 万 m /MWP，墙面光 集热器爆管等问题，因此，太阳能集热器只能提供低
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伏则为 1.8~4 万 m /MWP( 墙面光伏发电效率低，投 品质热能。
资成本高，而且受不同方位影响较大 )。 与光伏发电相比，光伏发电转热只需要安装光伏
（4）光伏板安装位置的影响。光伏板安装方式与 板的位置即可，不需要办理光伏发电并网的一系列复
太阳能集热器的安装方式有明显的差别，太阳能热水 杂的手续，不需要占用企业变压器的容量，不需要逆
器的加热效果与集热器的间距、受阳光照射的角度、 变器、升压器，不用增加储能电站等，可以实现即发
有效面积、辐射时间、周围空气流通状况等因素有直 即用，方便快捷。当然，太阳能电转热只能用于特定
接关系 ；而光伏板一般是平铺安装或根据实际位置进 用途，不能像电网电那样被广泛应用。
行安装，除受辐射时间影响外，也与光伏板周围存在 3.2 光伏发电转热的效益分析
的高层建筑及树木或高杆植物的遮挡有关。如果是墙 目前，光伏发电转热技术已经在电硫化系统得到
面光伏，一般是建筑物的南侧效率最高，东侧其次， 成功应用，在温控系统方面的应用正在探讨。
西侧次之，北侧最低 ；正常发电效率分别是平面光伏 由于企业可以安装光伏板的位置和面积有限，因
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的 60%、40%、30%、20% 左右。 此，一套电硫化系统可以配置 100 m 左右的光伏板。
（5）光伏板安装强度和高度的影响。由于平面光 根据本文 “3.2 太阳能发电的经济效益 ” 分析，目前太
伏大都是安装在建筑物的顶部 ( 地面光伏除外 )，要 阳能电池 ( 光伏板 ) 及组件的投资平均成本在 1.9 元 /
求其抗风载荷要达到 10 级以上 ；钢支架焊接和固定必 W 左右 ；按照光伏发电的经验数据推算，正常情况下，
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须牢固，并不能影响建筑物的结构、防水和其他用途。 1 MWP 的光伏板占地面积约 1 万 m ，平均每年发电
对面积较大的光伏板，必须安装专用的避雷装置 ；对 约 105 万 kWh，使用寿命 25 年。以此推断，100 m 2
面积较小的光伏板，可以不设专用的避雷装置，但是 左右的光伏板，其发电容量为 0.01 MWP，投资成本
其最高点绝对不能超过所在建筑物避雷装置的高度。 约为 19 000 元，连同辅助设备和维护费用 ( 按照光伏
（6）企业用电方式。如果企业生产不连续，或白 板及组件投资的 60% 计算 )，每台套电硫化系统的光
天用电量少、晚上用电量大，则影响光伏发电的消纳 伏发电转热的投资约为 3 万元 ；每年可以发电 1.05 万
率，会降低光伏发电的经济效益。一般情况下，光伏 kWh，则光伏板发电的成本价为 ：
发电的自行消纳率不低于 85%( 个别设定为 80%)； 30 000÷25÷10 500≈0.114(元 /kWh)
对轮胎生产企业而言，正常生产时，消纳率可以达到 低于正常光伏发电成本 0.13 元 /kWh。
98% 以上，投资收益率会更高一些。 按照电网电价 0.75 元 /kWh 计算，光伏发电转热
系统每年发电量为 1.05 万 kWh，则节约电费为 ：
3 太阳能光伏板发电转化为热能及其效 (0.75-0.13)×1.05×10 000=6 678(元)
益分析 光伏发电转热的投资回报周期为 ： 30 000÷6 678≈
3.1 光伏发电转热的原理及优势 4.5(年)。
光伏发电转热是近年来才开始发展起来的一种太 假 设 该 地 区 选 定 当 年 电 力 排 放 因 子 为 8.843 t
阳能利用技术，其原理和流程是利用光伏板及其组件 CO 2 / 万 kWh，则每套光伏发电转热系统每年减少的

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