分布式光伏发电并网的成本-效益的研究.docx

分布式光伏发电并网的成本/效益的研究摘要：当前在全世界范围内能源短缺问题呈现出日益严重化的趋势，可再生能源、分布式新能源成为各个国家寻求节能减排的有效出路之一，这也为光伏市场在我国的崛起创设了良好的发展机遇。本文分析了分布式光伏发电并网的三种运营模式，借助成本/效益模型建立与实证分析就分布式光伏发电并网的成本/效益进行了具体的探讨，以期为分布式光伏发电并网成本效益问题的解决提供借鉴意义。关键词：分布式光伏发电；并网；运营模式；成本/效益模型；全生命周期引言自国家发改委于2013年发布的发改价格[2013]1638号文件出台以来，为我国光伏市场带来了良好的发展机遇。当前我国光伏发电市场仍然主要应用统购统销模式，较少应用自发自用模式，而现存研究也主要关注发电系统所消耗的成本与取得的效益，缺乏对运营模式、并网方案、国家补贴政策等因素的综合考量，值得我们进行深入的探讨。1分布式光伏发电并网的运营模式分析1.1统购统销该模式以第三方投资者为主要依托，由其负责分布式光伏发电并网的投资、建设、经营与运维，将发电量送入公共电网，由供电企业进行全额收购。在该模式下，政府会给予投资者一定的建设补贴或电价补贴，能够加强电量计量的便捷性与有效性，推动分时电价的有效实施。1.2自发自用该模式主要以用户个人为核心，进行光伏电站的自主建设，其所发电量也优先供给个人使用，分布式电源布设在用户所在区域范围内，所发的多余电量可售卖给电网企业，依照全电量获取政府补贴，还可以依托节省电费的方式进行投资成本的有效收回。1.3合同能源管理该模式也是由第三方投资者负责分布式光伏发电并网的投资与建设，其所发电量主要是为满足区域范围内用户的使用需求，投资者可以依照全电量获取到补贴政策。在该模式下，有效实现了光伏发电的就地消纳，其所发的多余电量可以进行卖出，而不足电量也可以由市电进行提供，然而该模式的投资动机具有复杂性特质，存在部分第三方意图借助售电获取超额利润的情况，相应对于我国的光伏发电也带来了一定的挑战[1]。2分布式光伏发电并网的成本/效益探讨2.1成本/效益模型建立本文应用B/C法构建了分布式光伏发电并网的全生命周期成本/效益模型，将其成本/效益分析流程划分为以下十个阶段：第一阶段，主要进行试点区域的选择，应当综合考察不同区域的未来发展规划以及该区域范围内的太阳能资源分布情况，选取综合指标最优的区域设置为光伏发电的试点区域；第二阶段，需要进一步考察该试点的区域规划与控制性详细规划，预测该区域所能够承担的负荷；第三阶段，结合前两阶段分析所得出的负荷数值，将其与光伏发电出力之间进行对比分析，判断二者之间存在的关系，其中在第9-18h中光伏出力超出负荷曲线的部分即为光伏发电上网电量，在第6-21h中二者重合的部分即为光伏发电下用户的用电量，在第0-9h、18-24h中负荷曲线所覆盖的范围即为公共配电网下用户的用电量，进而依据区域范围内的限制因素以及投资成本进行装机容量的计算；第四阶段，应当分别针对三种运营模式进行可行性分析，判断其优势与劣势所在；第五阶段，结合试点的具体运营情况与运营模式，选取光伏发电合理的接入方式，同时创设配电网改造的具体方案；第六阶段，应当以每一种运营模式为依托，分别考察诸如政府补贴、设备成本与电价等边界条件，进而推导出相关参数；第七阶段，应当结合不同种类的运营模式，探讨不同模式下成本所涵盖的具体要素，例如光伏发电初期投资、运维费用、贷款利息等；第八阶段，计算不同运营模式所获取的收入；第九阶段，基于全生命周期模型计算光伏发电在各个运营模式下的总成本、总收入现值；第十阶段，计算收益/成本比值，判断不同运营模式下的盈亏状况，产生最优方案。2.2实例分析本文选取我国东部某省份的示范区作为试点区域，该区域的占地面积为1.8km2，年负荷最大值为12.89MW，主要包含居民生活区与商业负荷两种。在该区域范围内主要包含300栋楼房、5500户居民，楼顶设有光伏板，拟将整体社区建设为光伏发电并网项目。同时，该试点区域的年太阳辐射总量为1459（kW?h）/m2，全年日照时长大于2850h，选用太阳能装机13.4MW，年发电量为13.147GW?h。依据政府所给予的电价与建设两种补贴方式，分别设计了统购统销、合同能源以及自发自用三种运营模式下的具体可行方案。应当建立光伏处理与负荷两种曲线，依照不同季节将二者进行匹配计算，通过针对计算结果与曲线进行分析可以看出，该试点区域全年内约有80%时间负荷大于光伏出力，有68%的电量需要依托向电网企业购电的方式获得，且二者匹配情况对于统购统销模式的成本效益并无明显影响，在其余两种模式下光伏出力和负荷的比值与成本效益成正比。紧接着判断边界条件及其具体参数，依据光伏设备平均25年的使用寿命，其运维率约等于2.98%，供电可靠率为99.9