分布式光伏发电并网的成本/效益分析

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年5月14期   作者:邓文冠
[导读] 在经济的迅猛发展下,社会对能源的需求越来越大
          
           
           邓文冠
           广州发展新能源股份有限公司  广东  广州 510000
           
           摘要:在经济的迅猛发展下,社会对能源的需求越来越大,当前我国获取能源的方式也发生了转变,作为一种可再生资源,光伏发电这项新型发电技术包括并网光伏发电系统与独立的光伏发电系统,由于并网光伏发电系统具有较低的发电成本,所以已经成为了未来我国获取能源的主要发展趋势。基于此本文首先阐述了分布式光伏发电并网的优势,其次对光伏发电运营模式进行了介绍,最后有效分析了分布式光伏发电并网的成本/效益,以期能为我国对并网光伏发电系统更好的应用提供支持。
           关键词:分布式光伏发电;并网;成本;效益
           
           
           前言:现阶段,我国能源供应量不足,需求较大,因此,为了对这个问题进行有效解决,必须加强对新能源生产途径的研究力度。作为我国能源开发的重要举措,分布式新能源可以对我国当前能源紧张问题进行充分缓解。随着光伏产业方兴未艾持续发展,为国民经济提供了充足的可再生清洁型能源,但纵观我国光伏产业发展现状,其规模相对较大,存在产品消费严重依赖出口的现象。所以对于这种情况我国必须积极转变,深入分析分布式光伏发电并网系统,从而为日后能源研究工作的开展奠定基础。
           1分布式光伏发电并网的优势
           1.1效益优势
           在分布式光伏电网并网后,能充分体现出其效益优势,所需要的费用在其电网运行中可由运营户共同承担,大大提升了经济效益,减少了单位的支出成本,不仅有效调整了我国当前的能源环境,还促进了我国能源结构的优化。
           1.2成本优势
           影响光伏发电的因素从某种程度上而言有很多种,如需要投入过多的资金成本在建设初期阶段,并且后期维护管理工作不到位,也将大大降低其使用寿命,导致故障问题在后期建设中频繁发生,增加不必要的成本投入。在经济日新月异的发展过程中,若能将分布式光伏发电并网,可以最大程度体现出其节约成本的优势。
           1.3市场优势
           一般而言,太阳能转变成电能,需要光电设备具有一定的完善性才能实现,分布式光伏发电若不并网将会发生电力结余情况,浪费大量的电力资源。例如,一些学校用电量在白天并不高,转换剩余电量就会浪费大量的资源,然而用电量在一些大型工业园区就会较大,对于当前的发展需求若只是依赖光伏发电难以有效满足,且投入成本较大,但是运用光伏发电并网的方式,就可以很好地解决能源浪费的问题,将其在市场中的优势充分发挥出来。
           2光伏发电运营模式
           2.1第三方主体运营模式
           统购统销运营模式与合同能源管理运营模式都是由第三方投资者建设光伏发电站的电源。发电站的发电量在合同能源管理运营模式中,将优先提供给当地用户,并由相关企业在电量不足的时候按照当地电价为用户供电。现阶段在我国应用这种模式的较少,由于在应用这种模式过程中需要考虑的因素较多,且应用难度较大,所以还需要加强对其的研究力度。
           2.2全额上网模式
           该模式主要是指将光伏发的电全部卖给电网,自己一度都不用,这种情况下,电网以当地光伏发电标杆上网电价收购电站所发的全部电量。在过去光伏发电的近十年发展中,全额上网模式一直是集中式光伏应用的主流,因为其财务模型简单,并且相对可靠,而乐于被资本所亲睐。但是由于集中式光伏发电需要租赁大量土地面积,一次性投资规模较大,而且还要考虑当地电网接入能力,土地合规性等因素。


           2.3自发自用,余电上网模式
           用户自行或第三方投资者建造光伏发电装置,所发电量供给自己使用,然后按照相关政策电价将剩余电量卖给电网,获取政府补贴,通常会结合当地销售目录电价来确定电网用电量的收费标准。分布式电源与用户在自发自用模式中处于同一地点,并且法人均为用户。现阶段我国主要靠政府补贴与节省电费等作为自发自用光伏收回成本的主要方式。
           3分布式光伏发电并网的成本/效益
           3.1成本分析
           通常建设与运营成本就是分布式光伏发电并网的主要成本。第一,需要加大对当地市场调研的力度,对现阶段太阳能资源与城市电网的发展现状进行及时了解;第二,对光伏发电装置的建设地点进行明确,根据该地域控制性与城市规划总体纲要进行详细规划,实施总量预测与空间负荷预测。同时结合太阳能资源数据与当地电网发展情况,进一步分析光伏发电负荷曲线;第三,根据当地投资规模与地域限制,选择合适的运营模式,确定光伏发电装机容量,充分考察当地环境,明确光伏发电用户配电网的投入方案与改造方案;第四,明确光伏发电在不同运营模式下的边界条件与计算参数,比如电量基本价格、当地补贴政策以及光伏组件设备的造价等数据,防止误差现象的出现;第五,全面计算光伏发电在不同运营模式下的运行成本。
           3.2效益分析
           本文以我国某地10MW分布式光伏项目为例,选用典型运营模式进行经济分析,相关参数为:(1)装机容量10Mw,倾斜角23.020N,光照年有效利用小时数1040h;(2)系统性能首年、第2~25年、的衰减率分别为2.00%、0.55%;(3)初期投资3.8元/W,运维费用65.2万元/年,运维费用年增长率3%,折现率8%,系统残值率3%;(4)该地区业主峰平谷平均电价0.6903元/(kW·h),脱硫电价0.4530元/(kW·h),合同能源管理约定电价0.5522元/(kW·h),国家补贴0元/(kW·h)。
           针对2种典型运营模式,该项目第1年与第25年“全额上网”累计资本金累计现金流与“自发自用,余电上网”资本金累计现金流,分别为-1119元与2689元,-1119元与4123元。经济性指标结果,全额上网模式减排量为16588.73t,全投资回收工期为12.18年,全投资内部收益率为6.65%;自发自用(自用电量比例为90%),减排量为16588.73t,全投资回收期为10年,内部收益率为9.06%;资本金投资回收期为10.52年,内部收益率为13.55%。
           近年来随着市场竞争的日益激烈,组件价格也变化莫测,结合本项目,组件成本上升5%时,项目效益将下降至13.03%,资本金投资回收期为11.28年;组件成本下降5%时,项目效益将提升至14.10%,资本金投资回收期为9.79年。
           通过对比这两种运行效益各有千秋。在光伏行业激烈的竞争下,政府部门对其成本补助力度越来越小,建设成本及上网价格依然是各地区衡量的重要指标,与全额上网模式相比,自发自用,余电上网模式明显较优。同时自发自用,余电上网模式拥有更多的主动权,不仅能提升光伏项目的利用率,而且还能实现电力资源的合理运用。
           结束语:
           综上所述,在社会的不断进步下,光伏发电必将成为主要的发展趋势,而市场主导者也会逐渐转变为分布式并网方案。相关部门在这种环境下,应重视光伏发电并网建设工作,紧跟时代发展步伐,在并网方案中纳入区域规划,促进分布式并网建设的顺利开展,通过采取科学有效的措施,切实提升光伏电网的运行效益,从而最大化降低建设成本。
           参考文献:
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           [4]张军军,朱柳丽.关于我国新能源发电并网存在的问题及展望[J].工程建设标准化,2016(17):321—326.
           [5]陈云,陈皓月,周成军.浅论我国光伏发电并网的经济效益[J].通讯世界,2017(12):431-439.
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