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摘要:本文主要分析了分布式光伏发电项目的运营模式,重点介绍了并网方式对成本与收益的影响。目前,我国的电力能源需求大幅度提升,在这一背景下,发展分布式光伏发电具有重要意义,需重视不同并网方式对项目成本与收益的影响,争取用最小成本创造更大的利润,进而为电力行业的良好发展注入源源不断的动力。
关键词:分布式光伏发电;并网方式;项目成本与收益
1.分布式光伏发电概述
1.1光伏发电系统的分类
我国人均资源拥有量低于世界平均标准,资源问题已经成为制约我国经济发展的关键因素,应积极探索实践,利用太阳能等可再生资源进行能源建设。光伏发电可将太阳能转化为电能,效率高、无污染,具有十分重要的现实价值与参考价值。现阶段,我国的光伏发电系统主要包括两类,分别是独立式光伏发电系统与并网光伏发电系统。前者不与电网相连,不仅可靠性降低,还增大了系统运行成本。分布式光伏发电系统有效克服了这一问题,在白天光源强烈时可将剩余的电能馈送给电网,有助于电网调峰,晚间由电网进行补给,使得系统运行成本大大降低,显著提高了电力行业的经营效益。
1.2我国光伏发电项目的运营模式
目前,我国光伏发电项目的运营模式主要包括图一中列出的几种,下文对其进行了简要论述。(1)统购统销模式。此种模式由第三方投资人负责分布式光伏发电项目的投资、建设与运维,可获得政府补贴,同时也承担经营风险。统购统销提高了电量计量效率,有助于实施分时电价等需求侧管理措施。(2)合同能源管理模式。此种模式的优势在于实现了光伏发电的就地消纳,利益相关方可通过售电获取较大利润,对电力行业的健康发展有着积极的促进作用。(3)自发自用模式。此种模式由用户自己建设光伏电站,依靠政策补贴与节省电费回收资本,生产的电量首先自用,多余电量按照当地电价卖给电网企业。(4)混合模式。混合模式由上述三种或两种模式进行组合,有助于降低成本、提高收益。
2.并网方式划分
分布式光伏发电站的并网划分标准较多,例如按照电量消纳方式、用户属性或电压等级进行划分,其中电量消纳方式与用户属性对项目成本与收益的影响较小,因此本文按照电压等级将并网方式划分为三种(见图二)。
2.1高压10及20kV并网项目
高压光伏发电项目主要用于工业或商业用电,由于高压供电使用的光伏装机容量较大,用户受电容量无法达到生产量,需上送至电网,以此达到电量消纳的目的。高压并网的分布式光伏发电站主要由光伏组件、汇流箱、变压器、高压开关柜等设备组成,系统运行难度较大,增大了运维成本。一般情况下,高压10及20kV的初期投资为10元/W,投资成本较高,不利于自身的快速稳定发展。
2.2低压380V并网项目
低压380V并网项目同样适用于工商业用电,但与高压并网项目不同,光伏装机容量较低,一把情况下,用户能就地消纳光伏发电站生产的全部电能。此类项目在建设时放弃了升压变压器与高压开关柜,而是将380V低压电网并入用户低压侧开关柜,降低了建设成本,同时降低了运维难度与成本,显著提高了经济效益。利用相关公式计算后可得出投资成本约为9.5元/W,为自身的长久发展奠定了坚实基础。
2.3低压220V并网项目
实际生活中,低压220V并网项目应用于居民家庭用电,此类项目使用的光伏装机容量更小,用户能完全消纳其产生的电量。低压220V并网项目的光伏发电系统主要由三部分组成,分别是用户220V线路、微型逆变器及光伏组件,结构简单、施工便捷。但受规模限制,该项目的单位建设成本较高,而且大多数设备安装在室外,易受外界环境因素影响降低使用寿命,很大程度上增大了投资成本。通过计算可得出投资成本约为12元/W。
3.度电成本与收益
分布式光伏发电项目的收益与度电成本、电价水平及补贴政策息息相关。首先,度电成本。如果是用于工商业用电的大容量式光伏发电站,其成本主要包括初期投资、发电设备运维费用、贷款利息、损耗费用、配电网运维费用等。对于低压并网形式的分布式光伏发电站,其成本以初期投资为主,不包含贷款利息、运维费用。其次,电价水平。因用户性质与消纳方式不同,电价存在一定差异。一般来说,工商业用电项目的电价水平低于电网供价,居民家庭光伏发电项目中,剩余电量按照当地电价收购。最后,补贴政策。补贴方式包括三种,其一是国家补贴,标准为0.32元/kWh,通过可再生能源基金的方式发放,其二是省级补贴,各省市有不同标准,其三是地市级补貼,补助年限只有5年。
计算收益时应综合考虑方方面面的影响因素,例如电压等级、电量消纳方式等,分别计算成本与收益。受现有技术水平限制,大多数分布式光伏发电站的成本都高于电价,也就是说项目本身不盈利,加上各项补贴后低压并网项目能达到收支平衡,收益率超过五分之一,而高压并网项目因装机容量大,成本仍大于收益。实际收益率与初期投资、年运行时间、政策补贴等多项因素密切相关,为了提升收益,应尽量选用低压并网方式,使其就地消纳光伏电量。
4.总结
综上所述,并网方式对分布式光伏发电项目的经济效益与社会效益有着至关重要的影响,需提高重视程度,熟练掌握不同并网方式的优势与适用范围,根据实际情况进行合理选择,让光伏电量尽量就地消纳,促进我国光伏发电产业向着更好的方向发展,进而为电力行业的可持续发展提供有效助力。
参考文献
[1]刘维亮,范云其,李峰等.并网方式对分布式光伏发电项目成本与收益的影响[J].浙江电力,2016,35(11):23-26,49.
[2]赵萌萌,胡琴洪,杨大勇等.分布式光伏发电并网方案研究[J].电源技术,2016,40(4):783-785.
(作者单位:中建中环工程有限公司)
关键词:分布式光伏发电;并网方式;项目成本与收益
1.分布式光伏发电概述
1.1光伏发电系统的分类
我国人均资源拥有量低于世界平均标准,资源问题已经成为制约我国经济发展的关键因素,应积极探索实践,利用太阳能等可再生资源进行能源建设。光伏发电可将太阳能转化为电能,效率高、无污染,具有十分重要的现实价值与参考价值。现阶段,我国的光伏发电系统主要包括两类,分别是独立式光伏发电系统与并网光伏发电系统。前者不与电网相连,不仅可靠性降低,还增大了系统运行成本。分布式光伏发电系统有效克服了这一问题,在白天光源强烈时可将剩余的电能馈送给电网,有助于电网调峰,晚间由电网进行补给,使得系统运行成本大大降低,显著提高了电力行业的经营效益。
1.2我国光伏发电项目的运营模式
目前,我国光伏发电项目的运营模式主要包括图一中列出的几种,下文对其进行了简要论述。(1)统购统销模式。此种模式由第三方投资人负责分布式光伏发电项目的投资、建设与运维,可获得政府补贴,同时也承担经营风险。统购统销提高了电量计量效率,有助于实施分时电价等需求侧管理措施。(2)合同能源管理模式。此种模式的优势在于实现了光伏发电的就地消纳,利益相关方可通过售电获取较大利润,对电力行业的健康发展有着积极的促进作用。(3)自发自用模式。此种模式由用户自己建设光伏电站,依靠政策补贴与节省电费回收资本,生产的电量首先自用,多余电量按照当地电价卖给电网企业。(4)混合模式。混合模式由上述三种或两种模式进行组合,有助于降低成本、提高收益。
2.并网方式划分
分布式光伏发电站的并网划分标准较多,例如按照电量消纳方式、用户属性或电压等级进行划分,其中电量消纳方式与用户属性对项目成本与收益的影响较小,因此本文按照电压等级将并网方式划分为三种(见图二)。
2.1高压10及20kV并网项目
高压光伏发电项目主要用于工业或商业用电,由于高压供电使用的光伏装机容量较大,用户受电容量无法达到生产量,需上送至电网,以此达到电量消纳的目的。高压并网的分布式光伏发电站主要由光伏组件、汇流箱、变压器、高压开关柜等设备组成,系统运行难度较大,增大了运维成本。一般情况下,高压10及20kV的初期投资为10元/W,投资成本较高,不利于自身的快速稳定发展。
2.2低压380V并网项目
低压380V并网项目同样适用于工商业用电,但与高压并网项目不同,光伏装机容量较低,一把情况下,用户能就地消纳光伏发电站生产的全部电能。此类项目在建设时放弃了升压变压器与高压开关柜,而是将380V低压电网并入用户低压侧开关柜,降低了建设成本,同时降低了运维难度与成本,显著提高了经济效益。利用相关公式计算后可得出投资成本约为9.5元/W,为自身的长久发展奠定了坚实基础。
2.3低压220V并网项目
实际生活中,低压220V并网项目应用于居民家庭用电,此类项目使用的光伏装机容量更小,用户能完全消纳其产生的电量。低压220V并网项目的光伏发电系统主要由三部分组成,分别是用户220V线路、微型逆变器及光伏组件,结构简单、施工便捷。但受规模限制,该项目的单位建设成本较高,而且大多数设备安装在室外,易受外界环境因素影响降低使用寿命,很大程度上增大了投资成本。通过计算可得出投资成本约为12元/W。
3.度电成本与收益
分布式光伏发电项目的收益与度电成本、电价水平及补贴政策息息相关。首先,度电成本。如果是用于工商业用电的大容量式光伏发电站,其成本主要包括初期投资、发电设备运维费用、贷款利息、损耗费用、配电网运维费用等。对于低压并网形式的分布式光伏发电站,其成本以初期投资为主,不包含贷款利息、运维费用。其次,电价水平。因用户性质与消纳方式不同,电价存在一定差异。一般来说,工商业用电项目的电价水平低于电网供价,居民家庭光伏发电项目中,剩余电量按照当地电价收购。最后,补贴政策。补贴方式包括三种,其一是国家补贴,标准为0.32元/kWh,通过可再生能源基金的方式发放,其二是省级补贴,各省市有不同标准,其三是地市级补貼,补助年限只有5年。
计算收益时应综合考虑方方面面的影响因素,例如电压等级、电量消纳方式等,分别计算成本与收益。受现有技术水平限制,大多数分布式光伏发电站的成本都高于电价,也就是说项目本身不盈利,加上各项补贴后低压并网项目能达到收支平衡,收益率超过五分之一,而高压并网项目因装机容量大,成本仍大于收益。实际收益率与初期投资、年运行时间、政策补贴等多项因素密切相关,为了提升收益,应尽量选用低压并网方式,使其就地消纳光伏电量。
4.总结
综上所述,并网方式对分布式光伏发电项目的经济效益与社会效益有着至关重要的影响,需提高重视程度,熟练掌握不同并网方式的优势与适用范围,根据实际情况进行合理选择,让光伏电量尽量就地消纳,促进我国光伏发电产业向着更好的方向发展,进而为电力行业的可持续发展提供有效助力。
参考文献
[1]刘维亮,范云其,李峰等.并网方式对分布式光伏发电项目成本与收益的影响[J].浙江电力,2016,35(11):23-26,49.
[2]赵萌萌,胡琴洪,杨大勇等.分布式光伏发电并网方案研究[J].电源技术,2016,40(4):783-785.
(作者单位:中建中环工程有限公司)