分布式光伏发电并网的成本效益分析论文_李岳纯,孙宇,蒋叶辉

分布式光伏发电并网的成本效益分析论文_李岳纯,孙宇,蒋叶辉

(华电电力科学研究院 310030)

摘要: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。本文分析当前光伏发电产业的现状,并对分布式光伏发电并网的成本与效益进行了阐述,对光伏发电并网提出了建议。

关键词:分布式光伏发电;并网方案;成本;效益

我国作为一个能源消耗大国,发展新能源产业,是必由之路。而发展光伏产业,为国民经济提供可靠的清洁可再生能源,无疑有着非常高的经济效益和社会效益。目前来看,我国虽然在光伏产业方面具有较大的规模,但是在产品消费方面依赖出口的现象还是较为严重,并在近年来因为欧美市场金融危机的出现使得我国的光伏产业面对着较大的困境。对此,就需要我国能够积极的转变这种严重依赖国外消费市场的情况,并通过分布式光伏发电并网成本与效益的良好分析为我们今后工作的开展作出保障。

一、分布式光伏发电并网的优势

1、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。

2、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。

3、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。

二、我国光伏发电运营模式

目前,我国的光伏发电运营模式主要有以下几个类型,现就其具体内容加以分析。

1、统购统销模式。对于这种模式来说,就是通过第三方对光伏发电的建设、投资以及维护等工作进行负责,具有光伏发电的经营权,并将全部的发电量都送入到公共电网之中,且使供电企业对光伏发电量进行负责。在该模式中,光伏发电以电源的方式在经过变电站或者低压母线实现上网功能,并将电量运送到用户手中。同时,这种方式的电源投资还能够获得我国政府所颁发的电价补贴或者建设补贴:首先,在建设补贴模式中,将根据燃煤脱硫机组标杆电价将发送的电量都输送到电网企业之中;其次,在电价补贴模式中,发电商也将根据标杆电价将这部分电量出售给电网企业,且不需要对备用费以及接网费进行承担。对于这种电源直接上网的运行模式来说,其能够有效的将分布式光伏对于电网运行可能造成的影响进行降低,能够较好的帮助我们实现电价需求等管理措施,目前,在我国的很多地区都已经应用了这种运营模式。

2、合同能源管理模式。对于这种运行模式来说,就是通过第三方投资者对光伏电源进行建设,并保证发电量将优先满足位于同一地点的用户进行使用,且不足的电量也会由相关企业根据实地电价对用户进行提供。在该模式中,电量会在运输到低压电网之后再传输到用户手中,且项目的投资方也会根据所运输的电量得到政府的一系列补贴。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于这种运行模式来说,其能够较好的实现了发电的就地消纳,且将多余的发送电量出售给市电,而如果产生的电量不足则由市电进行供给。同时,这种运行模式所具有的投资动机相对来说也较为复杂,不仅具有主供他人应用的项目、也有自给自足的项目。而在这个过程中,该项目的发电集团以及投资机构等等都具有通过出售电量而获得经济利润的需求,对于我国目前所具有的光伏发电模式来说具有较大的挑战。

3、自发自用模式。自发自用模式,即用户自己建设光伏电站,所发电量优先自用,多余电量上网,不足电量由电网提供。分布式电源和用户位于同一地点,且为同一法人。在这种模式下,用户所发电量优先自用,多余电量按照当地燃煤脱硫机组标杆电价卖给电网企业,同时按全电量获得政府补贴;电网企业以当地销售目录电价收取下网电量电费。目前,这些由用户自己投资的项目主要靠政府补贴和节省电费收回投资成本。

三、分布式光伏发电并网设计分析

1、并网方案分类。在方案确定中,需要我们根据光伏发电的接入电压等级、接入点位置以及运营模式等确定并网工作的设计方案。对于最为常见的小型光伏电站来说,目前主要具有以下两种并网方式:接入公共电网。对于这种方案来说,其较为适合应用在统购统销模式的光伏发电工作中。其中,电网线路以及配电箱作为电网的公共连接点,并将产权分界点以及并网点设置在同一点位。在这种并网方案中,具有多点接入以及单点接入这两种情况,不仅计量较为简单,而且非常便于我们对其进行调度以及维护。接入用户电网。对于这种方案来说,其更适合应用在自发自用模式以及合同能源管理模式中,且同样将线路以及配电箱作为电网接入点,而产权分界点同并网点则不会设置在同一个电位处。同时,这种模式会在每个建筑的屋顶光伏电源作为单个单元,之后再进入到楼内电压用户配电箱之中,即将每个建筑中的配电箱低压入口作为电网的并网点,并在进入低压入口之后通过低压线路的输送将电量传输到了周围的电网之中。

2、成本效益情况分析。1)从电网设备所具有的寿命周期看来。在政府电价补贴模式之下,我们开展光伏并网工作所获得的成本效益将高于建设补贴的方式,且这种方式能够较好的保障光伏项目的并网发电工作;这一模式对成本和效益以及其他方面的控制力效果更好。2)在电价补贴模式下。由于我们所使用的方式为统购统销,就会以光伏上网的方式对电价进行标杆,而这就会使电的成本效益会高于合同能源管理模式以及自发自用管理模式。3)在光伏发电总成本以及获得的运行效益方面来看。光伏电源单位装机成本对其具有较大的影响。比如,在电价补贴模式中,如果电源装机成本下降到10 元/W p,那么,无论光伏发电所采用的是哪一种运营模式,其都会在实际运行中获取一定的利润收益。4)当区域整体用电量较大时。在自发自用的并网模式中,用户能够具有更多的电量节约。对此,我们则可以认识到自发自用模式同合同能源管理模式相比具有更好的成本效益。

总之,在我国目前的能源紧缺、急需发展新能源产业的大形势大背景下,开展光伏发电产业是我们势在必行的一项工作,需要我们在实际管理中,能够不断对其引起充分的重视。我们对于分布式光伏发电并网的效益情况进行了一定的研究与分析,而在实际工作开展的过程中,也需要我们能够在联合实际的基础上以对性措施的应用来获得更好的并网运行效益。

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论文作者:李岳纯,孙宇,蒋叶辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/13

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