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光伏并網(wǎng)柜在煙草制造領(lǐng)域上的應用

2025年06月10日
光伏并網(wǎng)柜在煙草制造領(lǐng)域的應用,主要圍繞 “綠色能源供應”“生產(chǎn)用電優(yōu)化”“低碳制造轉型” 等核心需求展開(kāi),結合煙草生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)和能源消耗場(chǎng)景,形成具體的應用路徑。以下是詳細分析:

一、煙草制造領(lǐng)域的能源需求與痛點(diǎn)

  1. 高能耗生產(chǎn)環(huán)節
    • 煙草烘干、切絲、卷包等工藝需持續穩定供電,尤其是烘干環(huán)節(如烤房加熱、煙葉回潮)能耗占比可達生產(chǎn)總能耗的 30%~50%,傳統能源(燃煤、燃氣)依賴(lài)度高,碳排放量大。

    • 倉儲環(huán)節的恒溫恒濕系統、通風(fēng)設備等也需長(cháng)期耗電,電力成本占企業(yè)運營(yíng)成本比例較高。

  2. 綠色轉型與政策驅動(dòng)
    • 國家 “雙碳” 目標及煙草行業(yè) “綠色工廠(chǎng)” 建設要求下,企業(yè)需降低單位產(chǎn)值能耗,減少化石能源使用,通過(guò)可再生能源替代實(shí)現減排。

    • 部分地區對工業(yè)企業(yè)有可再生能源消納比例要求,光伏并網(wǎng)發(fā)電可幫助企業(yè)滿(mǎn)足政策指標。

二、光伏并網(wǎng)柜在煙草制造中的應用場(chǎng)景

1. 工廠(chǎng)光伏電站的核心并網(wǎng)設備

  • 屋頂 / 閑置場(chǎng)地光伏系統集成
    煙草制造工廠(chǎng)(如生產(chǎn)車(chē)間、倉庫)屋頂面積大,可安裝分布式光伏電站(容量通常為 500kW~5MW),光伏并網(wǎng)柜作為關(guān)鍵設備,承擔以下功能:
    • 電能轉換與并網(wǎng):將光伏組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)逆變器轉換為交流電后,通過(guò)并網(wǎng)柜接入工廠(chǎng)內部電網(wǎng),實(shí)現 “自發(fā)自用”;余電通過(guò)并網(wǎng)柜饋入公共電網(wǎng),獲取電費收益。

    • 安全保護與監控:內置過(guò)電壓、過(guò)電流、孤島保護等功能,避免光伏系統故障對工廠(chǎng)電網(wǎng)及設備造成影響;同時(shí)實(shí)時(shí)監測光伏電站的發(fā)電功率、電壓、電流等參數,通過(guò)通信接口接入工廠(chǎng)能源管理系統(EMS)。

  • 典型案例場(chǎng)景
    某煙草廠(chǎng)在生產(chǎn)車(chē)間屋頂安裝 2MW 光伏電站,配套光伏并網(wǎng)柜后,年發(fā)電量約 240 萬(wàn)度,可滿(mǎn)足工廠(chǎng) 15% 的用電需求,年減排二氧化碳約 2000 噸,同時(shí)降低電費支出約 120 萬(wàn)元 / 年。

2. 高能耗環(huán)節的綠色電力替代

  • 烘干工藝電力驅動(dòng)改造
    傳統煙葉烘干多使用燃煤熱風(fēng)爐,若改為電加熱烘干設備(如電阻式加熱器、熱泵烘干機),可通過(guò)光伏并網(wǎng)系統直接供電:
    • 光伏并網(wǎng)柜優(yōu)先將光伏電力輸送至烘干設備,不足部分由電網(wǎng)補充,實(shí)現 “以光代煤”,降低碳排放。

    • 案例:某烤煙廠(chǎng)改造 50 臺電加熱烤房,配套 1MW 光伏電站及并網(wǎng)柜,年替代燃煤約 800 噸,烘干環(huán)節能耗成本下降 40%。

  • 倉儲與輔助設備供電
    光伏電力可用于倉儲區的空調、通風(fēng)機、除濕機等設備,減少電網(wǎng)購電需求,尤其在夏季用電高峰時(shí)段,緩解工廠(chǎng)電網(wǎng)負荷壓力。

3. 微電網(wǎng)與能源管理集成

  • 光儲充一體化系統
    結合儲能電池(如鋰電池儲能系統),光伏并網(wǎng)柜可構建 “光伏 + 儲能 + 用電” 微電網(wǎng):
    • 白天光伏優(yōu)先供電,多余電力存入儲能系統;夜間或陰天時(shí),儲能系統通過(guò)并網(wǎng)柜向工廠(chǎng)供電,實(shí)現 “平滑供電”,減少對電網(wǎng)的依賴(lài)。

    • 適用于對供電穩定性要求高的生產(chǎn)線(xiàn)(如卷包設備),避免因電網(wǎng)波動(dòng)影響產(chǎn)品質(zhì)量。

  • 能源數字化管理
    并網(wǎng)柜可接入工廠(chǎng)智慧能源管理平臺,與 PLC(可編程邏輯控制器)、SCADA(數據采集與監控系統)聯(lián)動(dòng),實(shí)現:
    • 實(shí)時(shí)監測光伏發(fā)電量、用電負荷、儲能狀態(tài),動(dòng)態(tài)調整電力分配;

    • 生成能耗報表,輔助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)排班(如安排高能耗工序在光伏大發(fā)時(shí)段運行)。

三、光伏并網(wǎng)柜在煙草制造中的核心優(yōu)勢

  1. 成本降低與收益提升
    • 自發(fā)自用光伏電力,電價(jià)低于電網(wǎng)購電價(jià)(通常節省 0.3~0.5 元 / 度),長(cháng)期降低用電成本;

    • 余電上網(wǎng)可獲得售電收益,部分地區還有光伏補貼(如度電補貼 0.03~0.1 元)。

  2. 低碳減排與政策合規
    • 替代傳統能源,每 1 萬(wàn)度光伏電力可減排二氧化碳約 8 噸,助力企業(yè)完成碳減排目標;

    • 符合《煙草行業(yè)綠色低碳發(fā)展規劃》中 “可再生能源占比提升至 15% 以上” 的要求,可申報 “綠色工廠(chǎng)”“碳中和工廠(chǎng)” 等認證。

  3. 供電可靠性與靈活性
    • 并網(wǎng)柜的孤島保護功能可在電網(wǎng)停電時(shí)斷開(kāi)光伏系統,避免對維修人員造成危險;同時(shí)支持 “離網(wǎng) - 并網(wǎng)” 模式切換(需配套儲能),保障關(guān)鍵設備不停機。

  4. 提升企業(yè)綠色形象
    • 光伏并網(wǎng)系統作為清潔生產(chǎn)的標志性設施,可用于企業(yè) ESG(環(huán)境、社會(huì )、治理)報告,增強品牌在社會(huì )責任層面的認可度。

四、實(shí)施要點(diǎn)與挑戰

  1. 前期規劃
    • 評估工廠(chǎng)用電負荷特性(如峰谷時(shí)段、功率波動(dòng)),確定光伏電站容量(建議不超過(guò)用電負荷的 30%~50%,避免倒送電影響電網(wǎng));

    • 核查屋頂承重、光照條件(年均日照小時(shí)數需≥1200 小時(shí)),選擇高效光伏組件(如 TOPCon、HJT 電池)。

  2. 并網(wǎng)柜技術(shù)選型
    • 優(yōu)先選擇具備 “智能調壓 + 諧波抑制” 功能的并網(wǎng)柜,適應煙草設備(如變頻器、電機)產(chǎn)生的諧波干擾,避免影響光伏發(fā)電效率;

    • 通信接口需兼容工廠(chǎng)現有 Modbus、TCP/IP 等協(xié)議,數據接入能源管理系統。

  3. 運維與安全
    • 定期檢查并網(wǎng)柜內斷路器、繼電器等元件的老化情況,防止因接觸不良導致跳閘;

    • 夏季高溫時(shí)段需監控光伏陣列溫度(超過(guò) 75℃時(shí)效率下降),可通過(guò)通風(fēng)散熱優(yōu)化發(fā)電性能。

  4. 投資回報周期
    • 光伏并網(wǎng)系統初始投資(含設備、安裝、并網(wǎng)手續)約 8~12 元 / W,煙草工廠(chǎng)項目通常 6~8 年可收回成本,生命周期內(25 年)內部收益率(IRR)可達 8%~12%。

五、行業(yè)趨勢與延伸應用

  • 與智能工廠(chǎng)融合:結合 5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)并網(wǎng)柜數據優(yōu)化生產(chǎn)排程,例如在光伏大發(fā)時(shí)段安排烘干、切絲等高能耗工序,實(shí)現 “能源 - 生產(chǎn)” 協(xié)同調度。

  • 碳資產(chǎn)開(kāi)發(fā):光伏項目可申請 CCER(國家核證自愿減排量),通過(guò)碳交易市場(chǎng)額外獲利,預計每年 1 萬(wàn)度電可產(chǎn)生約 1 噸 CCER,當前單價(jià)約 50~80 元 / 噸。


煙草制造領(lǐng)域通過(guò)光伏并網(wǎng)柜的應用,正從 “高耗能” 向 “綠色低碳” 轉型,不僅是能源成本優(yōu)化的手段,更是行業(yè)實(shí)現可持續發(fā)展的關(guān)鍵路徑。


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