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一、擴(kuò)容的依據(jù)

目前我國(guó)光伏電站裝機(jī)容量的定義是由電池組件板產(chǎn)品的銘牌額定功率確定的，光伏電站常年實(shí)際出力峰值大大低于設(shè)計(jì)額定值，其缺口功率約為10%～30%左右。電池組件板逐年衰減，其缺口功率還將逐年加大。

光伏電站的直流匯集、逆變、交流升壓、匯集、輸出系統(tǒng)是按照額定裝機(jī)容量相對(duì)應(yīng)的峰值功率進(jìn)行設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)有相應(yīng)的冗余能力，其冗余能力約為10%～25%。

擴(kuò)容后若出現(xiàn)過壓、過流等現(xiàn)象，系統(tǒng)自身具有自我保護(hù)功能，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備造成損害。

根據(jù)光伏電站設(shè)計(jì)原理與現(xiàn)行規(guī)范，在較高緯度地區(qū)，南北陣列之間有較大的空間，可以容納新增電池組件板的安裝。（見工程照片）

二、擴(kuò)容的技術(shù)方案

在南北陣列之間的空間地面上，增加安裝電池組件板，增加的裝機(jī)容量為原裝機(jī)容量的25%～33%為宜。

采用橫向排版，傾角與原陣列相同或稍低一些。新增組串的直流輸出線路直接接入原智能防雷匯流箱的正負(fù)極母線排。接入之前串接一個(gè)防反二極管及熔斷器小盒。

為了考核新增組串的實(shí)際發(fā)電量，每50～100路新增組串中選取1路安裝直流電能計(jì)量表。

三、擴(kuò)容部分的投資成本

按照附圖且參照2015年中期的一般水平，新建光伏電站的投資約為8元/Wp。當(dāng)采用多晶硅組件進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容成本約為4.9元/Wp。

每Wp擴(kuò)容成本是新建電站投資的60%左右。但其運(yùn)維成本幾乎為零。

四、擴(kuò)容部分的收益

擴(kuò)容部分的年度收益為：（年度發(fā)電量×收購(gòu)電價(jià)）。

一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為擴(kuò)容部分受到南面陣列陰影的遮擋，發(fā)電量損失很大。我們根據(jù)分析與工程實(shí)驗(yàn)證明，擴(kuò)容部分的單位年度發(fā)電量可達(dá)到原有陣列單位年度發(fā)電量的90%～95%，雖然受到南面陣列陰影的遮擋，發(fā)電量損失比例并非很大，緯度越高的地區(qū)損失比例越小。

對(duì)于老電站的擴(kuò)容，其收購(gòu)電價(jià)可能為1.15元/KWh或1.00元/KWh,那么以格爾木地區(qū)為例，擴(kuò)容部分的年度發(fā)電收益：

1Wp×1650h×90%×1.15元/KWh＝1.71元/年

五、擴(kuò)容部分的投資回收期

4.9元/（1.71元/年）＝2.87年 （靜態(tài)投資回收期）

4.9元×1.24 /（1.71元/年）< 3.55年 （動(dòng)態(tài)投資回收期）

六、擴(kuò)容部分的寄生性

在老的光伏電站進(jìn)行擴(kuò)容，充分利用了閑置的土地，充分利用了系統(tǒng)的輸出條件和冗余能力，利用了原有的運(yùn)維管理能力，利用了老電站公司的所有證照牌號(hào)，因此可以將擴(kuò)容部分看成是一種寄生電站。它只能寄生在老電站上才能存活。它只能并入老電站共同運(yùn)行，實(shí)施統(tǒng)一的維護(hù)管理。

七、寄生電站的商業(yè)模式

由原電站業(yè)主籌措資金進(jìn)行擴(kuò)容改造，以電站增加的發(fā)電收入回收資金。以此提高光伏電站整體效益。

由電池組件廠家籌措資金進(jìn)行擴(kuò)容改造，投產(chǎn)后由電站業(yè)主回購(gòu)。以此促進(jìn)電池組件廠家的組件產(chǎn)品銷售。

由EPC企業(yè)籌措資金進(jìn)行擴(kuò)容改造，投產(chǎn)后由電站業(yè)主回購(gòu)，電站業(yè)主以電價(jià)收費(fèi)權(quán)進(jìn)行抵押，或出讓電站股份。

由社會(huì)第三方資金介入，電站業(yè)主以電價(jià)收費(fèi)權(quán)進(jìn)行抵押，或出讓電站股份。保證第三方資金安全資金增益。

八、擴(kuò)容方案的技術(shù)專利

在我國(guó)北緯30度以北的地區(qū)，都適用于進(jìn)行老電站的擴(kuò)容，擴(kuò)容25%的裝機(jī)容量，電氣一次系統(tǒng)是可以接受的。況且前幾年的標(biāo)桿電價(jià)較高，擴(kuò)容部分收益良好，其靜態(tài)投資回收期約為3年，動(dòng)態(tài)投資回收期不會(huì)超過4年。 按照我國(guó)目前的光伏裝機(jī)總量推算，擴(kuò)容的市場(chǎng)潛力至少在5GW以上。

筆者于2011年向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交了2件專利申請(qǐng)，并對(duì)施工全過程進(jìn)行了深入的研究，歡迎對(duì)光伏電站擴(kuò)容有興趣的同行進(jìn)行切磋交流。

1、 利用陰影活動(dòng)區(qū)增加太陽(yáng)能光伏發(fā)電站發(fā)電量的方法

專利號(hào)： ZL 2011 1 0365252.0

專利權(quán)人：丁慈鑫 丁樹東

專利申請(qǐng)日：2011年11月17日


2、利用陰影活動(dòng)區(qū)增加太陽(yáng)能光伏發(fā)電站發(fā)電量的方法

專利號(hào)： ZL 2011 1 0365262.4

專利權(quán)人：丁慈鑫 張慶中

專利申請(qǐng)日：2011年11月17日