分布式光伏发电并网的成本与效益研究
发布时间：2021-12-15
摘要：随着时代的发展，当今世界范围内的能源供需矛盾日益凸显，分布式新能源的发展逐渐成为世界各国着重研究的一项能源解决新措施。我国的人均资源占有量不足世界平均水平，发展新兴能源也是产业升级的必由之路。在新能源的发展过程中，光伏发电产业凭借着其可持续性、清洁性和高效的投入产出比赢得各方青睐。本文主要探究了当前中国光伏发电产业的现状，并就分布式光伏发电并网的成本与效益进行了相关阐述，对光伏发电并网提出了自己的意见和建议。
关键词：分布式光伏发电;并网方案;成本;效益研究
世界的发展离不开能源，然而在当前传统石油、天然气和煤炭资源越发匮乏且对环境污染的副作用逐渐显现的时候，发展可替代能源已经成为一种共识。与核能、潮汐能、生物质能等环保能源对比，太阳能的优势显而易见，其开发周期之短、投资产出比之大、副作用之低是前者所不能比拟的。我们常常将太阳能转化为可利用的电力资源，从而衍生出了光伏发电产业。然而面对源源不断的太阳能资源，我们却不能很好地加以利用，究其缘由，无外乎是由于地理、天气等因素而导致的太阳能利用太过分散，倘若可以集中利用、并网利用，则可很好地规避地域这些不利因素对开发太阳能资源所带来的影响。
一、我国分布式光伏发电的现状
我国分布式光伏产业起步较晚，缺乏整齐统一的规划，导致了现在很多老城区、旧城区使用太阳能杂乱无序，大多数用在了楼宇太阳能热水器，利用光伏发电几乎无从谈起。新建的新城区已经意识到光伏发电的重要性，除此之外，工业园区、高新科技园区、经济开发区、农业示范区、集中应用示范区等也大规模试点光伏发电应用。
除此之外，很多地方也鼓励光伏发电的用户将使用不了的余电接入国家电网对外出售，在国家层面，则由财政部、科技部、国家能源局等在2009年联合推进“金太阳工程”、2009年早些时候出台的光电建筑每瓦补贴20元及2013年国家发展和改革委员会发布的光伏发电电价每瓦补贴0.42元等相关政策支持。诚然，这些仍旧是以楼宇示范项目、校园、生态城和工业用户为主。
总之，我国分布式光伏发电远未满足我们对资源的需求，在我国能源配比中仍旧处于低位，分布式光伏发电分布杂乱、能源使用效率较低，无法统一调配统一运行。国家也正在加大对这种新兴能源给予政策、资金的相关支持。
二、分布式光伏发电并网的优势
(一)市场导向优势
光伏发电依托健全的光电建筑、设备，才能有效地将太阳光能转化为电力能源，分布式光伏发电在不并网的情况下是自己开发自己使用，然而很多用户都结余了很大一部分的电力而白白浪费。例如一些校园、经济开发区，白天最多使用空调，还剩余了很大部分的电量，这部分电量只能转化为热能或生物质能存储，造成了很大的能源浪费，而类似工业开发区、高新科技园区又对能源需求旺盛，自身的光伏发电无法满足其生产、运营的需要，还需要额外再花钱购进电能。
一方在浪费，另一方却又嗷嗷待哺，如果将分布式光伏发电并网，利用价格机制作为推动，可以很好地理顺市场导向。
(二)价格优势
分布式光伏发电的前期建设成本与后期设备使用周期在一定程度上制约着光伏发电产业的发展，光伏发电建筑建设成本过高使得很多单位望而却步。在国家出台帮扶政策的同时，倘若可以将分布式光伏发电并网，利用价格推手，引入市场“补贴”，则可以很好地改善这种现状。
(三)效益优势
当分布式光伏发电并网后会充分发挥它的集群效益，其平摊到每位用户身上的个人支出将会大大降低，平均单位光伏建筑单位发电量的使用效益也会发挥到最大化。这对于促进我国能源结构优化，改善能源整体环境具有非常重要的意义。
三、分布式光伏发电并网的成本分析
分布式光伏发电并网的成本主要表现在建设成本和运营成本，我们分别来详细探究下并网的成本。
第一，需要根据当地城市电网的发展现状，当地的太阳能资源等情况，开展有效的市场调研与试验。
第二，确定好了试点地域后，要结合城市规划总体纲要及该地域控制性详细规划进一步开展空间负荷预测及负荷总量预测。
第三，根据我们所分析获得该地区符合特征以及太阳能资源数据，正式进行光伏发电负荷曲线以及出力情况的匹配分析工作，如图1所示，途中的曲线对于时间的积分为电量，其中的第一部分为光伏发电上网的电量;第二部分为用户在光伏发电作为电源情况下的用电量;第三部分为用户在公共配电网作为电源的用户用电量。在对上述情况进行分析之后，还需要我们能够结合当地的地域限制、投资规模等一系列因素对所要建设的光伏发电装机容量进行确定。
第四，需要列出可能的光伏发电运营模式备选方案，并对不同的运营模式所具有的优缺点以及可行性进行全面分析。
第五，要根据发电选址地点目前的现状以及周围的环境进行考察，并对在不通用运营模式下光伏发电所具有的用户配电网改造方案以及接入方案等进行确定。
第六，需要对不同运营模式下光伏发电的计算参数以及边界条件等进行确定，比如对相关配电设备的造价、当地补贴政策以及电量基本价格等等数据，要有准确的把握，避免在数据信息方面的误差，造成我们对实际收益方面的错误判断，应相对实际效益的计算。
第七，需要对不同运营模式下光伏发电的运行成本进行全面的计算，主要包括光伏发电的初期投资费用、配电网的初期投资费用、相关设备的运行维护费用以及贷款利息等等，除了这部分基本费用之外，还具有停电损失费用、设备损耗费用以及房顶租金等等。通过不同运营模式的应用，则能够使项目投资能够获得不同的成本构成。综上所述，开展一项成功的光伏发电并网项目，需要经过前期调研、选址、分析等等一系列成本付出，除此之外，还有各种损耗费用，其成本与产出效益之间的权衡成为横亘在能源优化面前的一条深深的沟壑。
四、在政府支持下的分布式光伏发电并网的效益对比
由于缺乏全面系统的制度体系，目前分布式光伏发电并网操作仅限于统购统销或者在封闭环境区间内的自产自用，尚无法形成大规模的统购统销与自产自用互相接入。在政府政策资金支持的情况下，我们可以就目前的现状就产业效益进行相关的论证。
统购统销对接入公共电网是最合适的，以配电箱作为接入点，反向输电，计价计量方式简单，也便于维护。
自产自用一般应用于封闭式园区以及合同能源管理模式中，同样以配电箱作为接入点，在产权分界点再设立一个计量单元。
就效益对比来说，二者各有优劣。目前政府对光伏发电并网进行发电补贴，此时地域之间对比的价格因素成为主导因素，统购统销相较自产自用就具有了更多的价格导向优势。然而当某一地域对电力需求特别大的时候，政府主导的价格因素就不是区域内并网用户重点考虑的方向，自产自用群体拥有了更大的自主权，能对电力资源进行更好的调配。
结语
总而言之，基于我国目前能源发展的现状，开展光伏发电是大势所趋，分布式光伏发电并网操作也必然成为市场主流。在这项过程中，我们必须充分重视分布式光伏发电的重要性，高瞻远瞩，在未来的城市规划和建设方面为分布式光伏发电并网预留条件，同时也需要我们结合实际情况，用更针对性的措施来获得更好的并网运行效益。——论文作者：吴丽红邹文
参考文献
[1]苏剑，周莉梅，李蕊.分布式光伏发电并网的成本与效益分析[J].中国电力科学研究院，2013(33)：52.
[2]刘琦.分布式光伏发电并网的效益分析[J].时代金融，2015(2)：318-321.
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