1、1影响分布式光伏发电经济效益的因素分析摘 要 分布式光伏发电经济效益评估较大型地面电站相对复杂;影响评估结果的因素比较多;本文从用户电量消纳能力、分时电价、项目建设成本、组件安装角度等方面入手,具体分析各项因素对分布式光伏发电经济效益的影响。 关键词 分布式光伏发电 消纳能力 分时电价 安装角度 建设成本 中图分类号:TM 61 文献标识码:A 一、前言 分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还能有效地解决
2、电力在升压及长途运输中的损耗问题。 二、分布式光伏电站经济效益评估分析 分布式光伏发电的经济效益评估较大型地面电站相对复杂,主要原因在于分布式光伏发电的经济效益受多方面影响。下面来具体分析对项目效益评估结果产生影响的各项因素。 (一)光伏发电量与用户消纳的比例关系的影响。 光伏发电出力曲线取决于太阳能辐射强度,具有较强的随机性,因此很难和用户的负荷曲线完全吻合。这也意味着一些时间段光伏发电出2力大于用户用电负荷,需要向电网送电以实现发用平衡,而另一些时段光伏发电出力小于用户用电负荷,则必须从电网售电以满足用户电力需求。而根据目前的政策补贴方式,对于用户自我消纳的电量在用户电价的基础上进行补贴,
3、而对于未被消纳完的电量在当地脱硫电价的基础上进行补贴;用户电价一般高于脱硫电价,因此光伏发电的消纳能力的不同,直接影响电价的高低,从而影响项目的经济效益。 下面针对发电量与用户消纳电量存在这几种可能进行评估: 1、屋顶用户日负荷曲线高于光伏发电曲线。 在屋顶用户日负荷曲线高于光伏发电曲线形式下,光伏所发电量大部分可以被用户所消纳。因此,测算电价在用户电价的基础上进行度电补贴。测算见下表。 表 1 经济效益测算 备注:根据目前的政策,补贴年限为 20 年 2、屋顶用户日负荷曲线低于光伏发电曲线。 图 2 光伏系统日典型出力曲线与日负荷曲线 在屋顶用户日负荷曲线低于光伏发电曲线形式下,光伏所发电量
4、部分被用电方所消纳,未消纳部分上网,测算见下表。测算基础数据:(1)单位静态投资为 9 元/W;(2)首年发电小时为 1100h;(3)用户平均用电电价 0.7 元/kWh。 表 2 经济效益测算 备注:根据目前的政策,补贴年限为 20 年 从评估结果可以看出,用户消纳电量的高低直接影响项目的收益。 3(二)购电电价受峰谷平分时电价的影响。 根据目前的补贴政策,对于自发自用部分的电量在用户购电电价的基础上进行补贴,其余未消耗部分上网,该部分在脱硫电价基础上进行电价补贴;由于脱硫电价以及在不同时段用户购电电价存在差异(峰谷平尖峰分时电价) ,因此使得光伏发电的经济效益存在着不确定性。 根据光伏发
5、电功率曲线,光伏所发电量集中在早上 9:00 至下午15:00 之间;而在这 9:00 至 15:00 这个时间段里,电价处于峰段和平段,因此具体的效益测算要根据峰段和平段的分时电价进行测算。具体测算列举如下: 表 3 光伏系统典型日分时功率与日负荷功率表 表 4 经济效益测算 如表 3 光伏系统典型日分时功率与日负荷功率曲线图所示,光伏所发电量没有完全被用户所消纳:在峰段,消纳电量的比例为 66%;在平段,消纳的电量比例为 85%;因此,在测算过程中,电价要根据时间段的电价水平以及消纳情况综合考虑。经测算,资本金内部收益率为 19.83%。 (三)建设成本对项目经济效益的影响。 建设成本的高
6、低对项目的经济效益的影响较大,现根据目前已经建设的屋顶光伏项目进行分析,主要的建设成本构成如下: 表 5 分布式光伏建设成本 根据目前实际勘察的屋顶,对于承载力的要求较高。有些屋顶需要进行加固以及防水,因此需要增加部分投资,如果屋顶全部增加防水,每瓦的投资需要增加 1 元/W。经测算资本金内部收益率会降低约 5 个百4分点。 (四)安装角度对项目经济效益影响。 在光伏电站的设计中,发电量的不同,直接影响到光伏电站的经济效益问题,因此我们在设计过程中一般考虑选择最佳倾角进行设计。 但是,分布式光伏发电由于在屋顶进行建设,还存在着屋顶可利用面积以及消纳能力的不同的影响。因此,需要全面考虑安装倾角、
7、屋顶面积以及发电的消纳能力的综合影响效果。下面以一个屋顶项目为例,来具体分析平铺(0 度角)和最佳倾角安装(35 度角)两种方式下的经济效益。 项目地点为北京地区某屋顶项目为例,在相同屋顶面积条件下,由于安装角度的不同,安装的容量也有所不同。通过分析可以看出,在消纳能力 100%的情况下,在屋顶安装组件,平铺的安装方式经济效益要高于最佳倾角的安装方式。具体测算结果见下表。 表 6 分布式光伏电站经济效益 由于屋顶的安装面积有限,在相同面积上,安装角度为 0 度时的装机容量要高于最佳倾角的安装容量。若用户能够 100%的消纳光伏所发电量,那么安装的容量越大,则所发的电产生的效益可以弥补非最佳倾角
8、的电量损失的效益。 三、结论 分布式光伏发电的经济效益受多因素影响。通过分析得到如下几点结论: 1、在相同地区(资源情况相同) ,用户消纳能力强的屋顶项目收益5率高于消纳能力弱的项目。 2、在用户能够全部消纳光伏发电的屋顶项目上,要尽量保证屋顶的装机容量而非最佳发电倾角。 3、屋顶项目的建设成本、峰谷平电价水平直接影响项目的收益率高低。 (作者单位:龙源(北京)太阳能技术有限公司) 参考文献: 1韦钢,吴伟力,胡丹云,等.电力投资项目经济效益评价方法的比较J.上海电力学院学报,2007. 2建设项目经济评价方法与参数M.北京:中国计划出版社,2006. 3陈晓霞,刘纳兵.电网建设项目的经济评价方法J. 珠江现代建设,2007.