低碳技术 农村光伏供暖技术

农村地区的建筑密度低，拥有很好的光伏发电潜力。农村供暖又是一大难题，常规供暖的污染大、排放高，清洁供暖的成本高，政府压力大。将光伏技术与供暖结合起来的农村光伏供暖技术，不仅解决了供暖问题，还实现了光伏发电的有效消纳，具有很好的应用前景。该技术包括光伏发电装置、储能装置、供热装置、自控系统等部分。

1.光伏发电装置

低密度建筑占地面积大，有足够空间安装光伏发电装置及储能设备，并与电网相连。光伏发电量不足时，储能装置还可以利用电网谷电，降低供热用电成本。光伏系统除了在采暖季使用外，还可以在非采暖季发电上网，提高系统收益。

为了提高光伏采暖的效率，利用光伏热电联产装置（PVT）代替单纯的光伏板也是更进一步的节能方案。PVT除发电外，还收集余热用于供热，降低光伏板温度，提高发电效率。其投资高于光伏板，但提高了供暖的效率。

 

2.储能装置

储能装置包括储电装置和储热装置。

储电装置是必备的。农村建筑分散，屋顶光伏是未来光电行业的主力之一，未来的农村就是一个个小型发电站。众多的农村电站，不能无序的发电即上网，需要统筹后再上网。首先，光伏发电应优先满足自用，包括供暖用电；其次，发电上网需要配合峰谷电价，从末端实现削峰填谷的功能。这样一来，既把光伏发电的实惠留了一部分给村民，又提高了上网的经济性，还减少了电网调度的负担，一举多得。

储电装置将白天多余的电能储存起来供晚上使用，或将电网谷电储存起来，补充发电量不足的时间段，解决光伏发电和热、电负荷的时间不平衡。在非采暖季，该系统也可以实现光伏上网的优化控制。

储热装置同样是为了解决发电与热负荷不平衡的问题，包括PVT余热储罐和热水储罐，但不是必需的。适当加入储热装置，可以减少设备容量、降低初投资，还能给系统优化提供了更多的可能性。

3.供热装置

供热装置包括PVT、压缩式热泵、蓄热电暖气等。

PVT余热是很好的供热热源，产热温度高时直接供热，产热温度低时作为热泵的余热源。

压缩式热泵以电能驱动，回收低温热量供暖。低温热量包括PVT余热和空气能。压缩式热泵深度回收PVT余热，降低光伏板温度，提高了发电效率，降低了输送泵耗，使得系统耗电量大幅度降低。不足的热量，再采用能效比低一些的空气能热泵补充。

 

蓄热电暖气采用电热方式供暖，能耗大、效率低，不宜直接使用。但是蓄热电暖气以相变材料蓄热，既是一种供热装置，也是一种储能装置。与电网峰谷电相配合，补充热泵供热缺口，也有一定的经济性。

5.控制系统

农村光伏供暖技术涉及光伏发电、蓄电、蓄热、热泵等多个子系统，特别是要配合电网进行调节，削峰填谷，控制是非常重要的一环，是这项技术的核心，是整套系统的大脑。

控制系统合理，整体经济性会上一个台阶，也给电网极大的帮助。特别是未来光伏发电比重增加、电网进行实时调度时，这个系统更加重要，必须给予足够的重视。

6.农村光伏供暖系统

农村光伏供暖技术流程如下图所示。系统设备较多，可以安装蓄热装置，也可以不设置蓄热装置，可以选择常规光伏，也可以选择PVT技术。实际项目需要结合现场条件特别是电网电价优化设计，选择合理的组合流程，以实现最佳效果。

 

综合而言，农村光伏供暖技术既充分利用了农村空间资源实现光伏发电，又解决了自身供暖问题，还协助电网调度进行削峰填谷，涉及多方均收益，与分别实施各系统的方式相比，优势巨大，是未来农村光伏技术的发展方向。