风光储能源供应解决方案

孤岛风光储能源供应解决方案2021年11月XX新能源研究中心帕劳能源及需求分析帕劳位于西太平洋，陆地面积459平方公里，全国总人口约2.18万，由300多个火山岛和珊瑚岛组成，只有9个岛有常住居民。最大岛屿为巴伯尔岛（Babeldaob）面积352平方公里，全国有三分之二人口在科罗尔(Koror)居住，2006年10月7日，帕劳将首都由科罗尔(Koror)迁至梅莱凯奥克(Melekeok）。（1）目前供电方式：柴油发电（2）电压等级：110V/60Hz（3）负荷需求：峰值功率12.4MW（2018年），年用电量87GWh，预计2025年将超过110GWh。（4）主要产业：旅游业是经济的支柱，除此之外还有农业和渔业。（5）政府能源转型目标：2025年实现可再生能源占比达到45％，碳排放量比2005年减少22％的目标。（6）风力资源：年平均风速5.57m/s（90米高度）（7）太阳能年辐射量：1733kWh/m2.a（8）目前电价：50美分/kWh（9）柴油价格：4美元/加仑（约1.057美元/升，耗油量约0.2625L/度）风资源分析中尺度风速查询选取位置高度平均风速（m/s）80m5.4490m5.57100m5.68120m5.88经纬度：134.55˚E,7.44˚N海拔高度：139m主风向：NEE风切变：0.19空气密度：1.163kg/m3威布尔分布光照资源分析（1）经纬度：134.55˚E,7.44˚N；（2）水平面年均太阳能辐射量：1733.003kWh/m2.a（3）属于太阳能很丰富地区，3~5月份辐射量最大，各月差距不大。（4）光伏组件最佳安装倾角为正南6˚，最佳倾角面年均辐射量为1739.307kWh/m2.a（低纬度地区最佳倾角和平面安装发电量差距不大，可根据实际情况调整光伏组件安装角度，建议安装角度为0˚~10˚。）安装倾角年平均太阳能辐射量（kWh/m2.a）01733.00311734.94721736.53531737.76541738.63751739.15161739.30771739.10581738.54491737.626101736.349各月太阳能辐射量数据统计不同角度太阳能年辐射量对比根据帕劳目前的供电情况、未来发展规划以及当地的资源优势，帕劳地区总体能源规划设计：（1）全国有三分之二人口在科罗尔(Koror)居住，人口分布相对集中；主要产业为旅游业，其次是渔业和农业，基本都是小负荷用户，主要负荷为：空调、照明、家电等。（2）按110GWh年供电能力设计，本方案系统规划容量如下：光伏发电系统装机40MW（其中集中型光伏30MW、分散型光伏2000套-每套5kW），年发电量约5545万kWh；风力发电系统装机12MW，年发电量约2239万kWh；电池储能系统装机30MW/120MWh（其中集中型储能20MW/80MWh、分散型系统2000套-

每套5kW/20kWh），年充放电量根据调度需求决定;柴油发电机装机10MW，年发电量=缺口电量。（3）集中型微网供电系统：30MW光伏发电系统、12MW风力发电系统、储能系统20MW/80MWh。（4）分散型供电系统：2000套光储一体系统，每套容量为5kW光伏+5kW/20kWh储能，合计10MW光伏发电系统、10MW/40MWh电池储能系统。能源总体规划（1）集中型微网供电系统主要给负荷较集中的区域供电（比如给Koror、Melekeok、Airai等城镇区域供电）；（2）以“清洁、低碳、经济、可靠”的能源作为主要供能方式；（3）结合当地资源优势，利用岛屿及附近海域丰富的光资源和风资源进行发电；（4）电池储能系统可平滑光伏和风电的输出功率，保障电能供需平衡，提高供电稳定性；（5）配备少量柴油发电机组作为后备电源，在极端天气情况光能和风能严重不足期间提供缺口的电能；（6）所有供能系统和周边用户通过区域配网连接，统一智能优化管理和调度；（7）清洁能源供电比例大于70%，将帕劳打造成绿色低碳智慧旅游胜地。集中型微网供电解决方案区域配网光伏发电电池储能风力发电旅游产业用电柴油发电居民、公共服务等用电集中型微网供电解决方案-网架结构功率预测系统工程师站操作站综合能源管理及调度系统视频监控柴油发电系统光伏发电系统风力发电系统电池储能系统负荷电力线缆通讯线6.9kV或13.2kV母线110V单相母线变压器变压器变压器变压器变压器控制柜逆变器变流器换流器60Hz分散型供电解决方案光储一体机（内置电池）光伏组件直流负荷交流负荷DC24V/12VAC110V（1）分散型供电系统主要给负荷较小、分布比较零散的用户供电，建议一个用户单独配备1套系统；（2）每套系统配备光伏组件5kW、储能电池20kWh、1套光储一体机（可根据用户实际需求进行光伏和储能的装机容量配置）；（3）系统有3个输出端口，分别是DC24V、DC12V、AC110V，可满足家庭/小型用户各种负荷使用；设备选型-风力发电机运行参数额定功率kW3000设计风区等级S切入风速m/s3额定风速

m/s11切出风速m/s25设计使用寿命年20机组运行温度℃-30～+40机组生存温度℃-40～+50适应环境低温、超低温、常温、高原、海上、海岸、抗台额定功率3MW单台年发电量（MWh）5596.984台年发电量（MWh）22387.92容量系数21.3%满发小时数（h）1866综合考虑经济效益、台风、离网供电等因素，推荐采用90m轮毂高度I类等级风机，型号为MySE3.0-121，共4台，总装机容量为12MW。设备选型-光伏发电玻璃型号RK-1-90RK-1-95RK-1-100RK-1-105额定功率Pmpp（W）9095100105峰值电压Vmpp（V）87.491.194.197.2峰值电流Impp（A）1.041.051.061.08开路电压Voc（V）117.8119.9121.7123.8短路电流Isc（A）1.221.221.231.24峰值系统电压DC1000V(IEC)最大保险丝额定电流4A标准测试条件下性能表现(STC)：1000W/m2、AM1.5、25℃。机械参数温度系数组件尺寸1200×600×6.8mm工作温度-40℃~+85℃重量12kg温度系数(Pmpp)-0.28%/℃(25~75℃)面积0.72m²温度系数(Voc)-0.28%/℃前板3.2mm热增强玻璃温度系数(Isc)+0.04%/℃背板3.2mm钢化玻璃组件效率：15%产品材料与工艺质保：10年超额线性功率输出：25年输出导线2.5mm²，650±10mm连接器MC4接线盒IP67每箱50Pcs，640kg标准集装箱柜（20英尺）15箱，750Pcs标准集装箱柜（40英尺）30箱，1500Pcs标准组件建议安装在地面、屋面、建筑幕墙等位置设备选型-光伏发电玻璃电性能参数透光率40%20%额定功率Pmpp（W）6080峰值电压Vmpp（V）8787峰值电流Impp（A）0.690.92开路电压Voc（V）117117短路电流Isc（A）0.720.94机械参数温度系数组件尺寸1200×600×9.7mm温度系数(Pmpp)-0.28%/℃(25~75℃)重量16.8kg温度系数(Voc)-0.28%/℃面积0.72m²温度系数(Isc)+0.04%/℃前板3.2mm透明导电玻璃特点背板6mm半钢化/钢化玻璃衬底材料透明导电玻璃连接盒类型侧面接线盒等级IP67组件类型多种颜色，透光率可调夹胶材料PVB彩色透光组件可作为玻璃幕墙材料，具备良好的透光率和美观性，彩色组件与建筑完美结合为一体，可观性较强。多种透光率5%~50%可选

设备选型-光伏发电玻璃电性能参数透光率40%20%10%额定功率Pmpp（W）608090峰值电压Vmpp（V）878787峰值电流Impp（A）0.690.921.03开路电压Voc（V）117117117短路电流Isc（A）0.720.941.06机械参数温度系数组件尺寸1200×600×36.2mm温度系数(Pmpp)-0.28%/℃(25~75℃)重量40kg温度系数(Voc)-0.28%/℃面积0.72m²温度系数(Isc)+0.04%/℃前板6mm钢化特点背板6mm半钢化/非钢化玻璃衬底材料透明导电玻璃中空层玻璃6mm钢化连接盒类型侧面接线盒等级IP67组件类型双玻封装侧接透光中空夹胶材料PVB中空组件应用于对隔热系数有特殊要求的建筑。具有良好的保温、隔热及隔音性能。电性能参数透光率40%20%额定功率Pmpp（W）240320峰值电压Vmpp（V）8787峰值电流Impp（A）2.763.68开路电压Voc（V）117117短路电流Isc（A）2.883.76机械参数温度系数组件尺寸2400×1200×18.2mm/36.2mm温度系数(Pmpp)-0.28%/℃(25~75℃)重量115kg/160kg温度系数(Voc)-0.28%/℃面积2.88m²温度系数(Isc)+0.04%/℃前板6mm半钢化/钢化玻璃特点背板6mm半钢化/钢化玻璃衬底材料透明导电玻璃中空层玻璃6mm钢化连接盒类型侧面接线盒等级IP67组件类型三层夹胶（中空）夹胶材料PVB设备选型-光伏发电玻璃彩釉组件根据用户需求定制化生产，各类图案组件不但具备发电性能，而且大大提升建筑格调、档次。储能电池参数表类型磷酸铁锂标称电压3.2V额定容量160AH放电倍率3C-5C充电倍率1C-3C充电电压3.65V放电保护电压2.6~2.8V（可设置）额定容量512Wh重量3.46kg循环次数>5000次认证MSDS尺寸72*174*138mm设备选型-储能电池长寿命、少维护、高效率、高倍率设备选型-储能换流器储能换流器参数表直流参数最大直流电压1000V满载电压范围520～850V最大直流电流1077A输入路数1交流参数（离网）额定输出功率500kW最大输出功率550kVA额定输出电压360V±3%总电压波形畸变率<3%(线性负载)额定频率50Hz/60Hz效率最大充电效率99.0%最大放电效率99.0%其他保护含直流、交流、绝缘、接地、浪涌等监测和保护尺寸(宽*高*深)1005*1915*835mm重量800kg防护等级IP21通讯接口RS485,Ethernet,CAN设备选型-离网型光储一体机离网型光储一体机电池电池容量及类型20kWh，3.7V-2600mAh输出额定输出功率5000W峰值输出功率7500W输出电压100/110/120V输出频率50Hz/60Hz过载能力120%<负载<130%@10min;130%<负载<150%@10s最大功率92%(>70%负载)光伏充电最大输入功率5400W启动电压75VdcMPPT数2MPPT输入电压75~140Vdc最大输入电压150VdcMPPT功率99.5%最大功率>96%太阳能充电模式MPPT常规工作条件相对湿度:5%~90%放电温度:5%~90%温度:0~45℃产品尺寸H1600*W650*D545重量300Kg设备选型-光伏逆变器光伏组串式逆变器参数表输入（直流）最大输入电压1100V最小输入电压/启动电压200V/250V额定输入电压585VMPPT电压范围200-1000V满载MPPT最大输入组串数2每路最大电流13A最大输入电流130A（5*26A）MPPT数量5最大短路电流200A（5*40A）输出（交流）额定输出功率50000W最大输出功率55000W最大输出电流83.6A输出电压范围3/N/PE，312-528V频率范围60Hz功率因数>0.99（额定功率下）其它尺寸（宽×高×深）702×595×310mm重量50kg设备选型-箱式变压器（1）选用干式变压器，具有防火性能好，免维护，无污染，抗短路能力强，耐热能力强，安装方便等一系列优点；（2）变压器高压侧电压为AC6.9kV或13.2kV，低压侧电压可根据各能源系统设备电压一致，如线电压AC690V、AC400V、AC360V、AC200V等；（3）采用景观式复合板作为箱变外壳，外表美观，安全可靠，与当地旅游资源融为一体。风力发电机安装方式生态友好、环境友好、资源友好风力发电机安装不以破坏生态为代价，尽量减少对生态的影响。不建议风机安装在陆地上，因为风机施工运维等作业会对当地生态环境造成影响。建议风机安装在非海底生物活动频繁的浅海区域，方便施工、运维及电力输送。光伏系统安装方式-漂浮式（1）帕劳岛屿及海湾较多，可以在海湾区、岛链间等风浪较小的位置建设海上漂浮式光伏电站。海上漂浮式光伏发电站可以解除土地因素的束缚，拓宽光伏发电的应用空间。（2）海上光伏系统是将光伏组件安装在高密度聚乙烯等材料的浮体上，将其漂浮在海面进行发电。特点在于不占用土地资源，水体对光伏组件有冷却效应，可以抑制组件表面温度上升，从而获得更高的发电量。（3）将太阳能电池板覆盖在水面上，还可以减少水面蒸发量，抑制藻类繁殖，保护水资源，光伏安装区域还可以进行多种海产品的养殖。光伏系统安装方式-光伏建筑一体化BIPVCdTe发电玻璃可替代原有建筑外墙，完全可以做到“因房制宜”：针对不同的构造和外观，采用不同的安装方案；成为房屋的一部分，替代原有建筑材料的同时具备发电功能。

光伏阳光房+别墅里面DIY采用侧面出线方式的透光组件实现完美安装，将人们的生活空间从室内延伸到户外，在传达庭院生活休闲理念的同时，创造出新的居住空间和体验。发电高效、外形美观、高级感十足、全隐藏式布线、采光率可定制、室内面图案提供可定制化服务、保温、隔热、视觉效果简洁美观，室外整体观赏性强，符合现代人时尚大气的建筑美学观念。光伏系统安装方式-阳光房汇流线缆分散型光伏储能一体机安装方式（1）系统由光伏组件、光储一体机、储能电池、交/直流负载组成；（2）光伏组件通过螺栓、支架导轨、夹具等固定在用户的屋面或幕墙上；（3）光储一体机、储能电池等设备安装在车库内、杂物间等；（4）白天光伏产生的电能优先给负荷使用，多余的电能存储在蓄电池内，晚上或光照较弱时段，储能电池向用户供电；（5）系统配有多种电压等级，满足不同负荷使用，如AC110V、DC24V、DC12V。储能系统安装方式（1）储能系统安装于集装内，集装箱的防护等级大于IP65，可布置在户外；（2）每个40尺标准集装箱可安装储能系统1MWh，80MWh储能系统共计需80个40尺标准集装箱；（3）集装箱可以采取堆叠方式布置，可节省土地资源；（4）电池储能系统可平滑光伏和风电的输出功率，保障电能供需平衡，提高供电稳定性；（5）储能系统起到负荷转移、负荷响应、应急供电等作用，保障整个系统供电安全性和可靠性；（6）采取“无人值守”模式，可通过远程监控储能系统的运行状态。货运及报关（1）主要采取40尺标准集装箱整装海运方式，从上海港往科罗尔港(Koror)；（2）国内-帕劳航空线主要经首尔、香港、台北中转；（3）可采取国际货运代理、报关代理等形式进行货物运输。货运线路费用类别单位单价（USD）海运费箱-40GP5900定舱费箱-40GP58THC箱-40GP160文件费箱-40GP72封志费箱-40GP12安保费箱-40GP5报关票15VGM箱-40GP50