(江苏省电力公司灌云供电公司 222200)
摘要：随着社会经济的发展，能源紧张和环境污染问题越来越突出，太阳能作为一种可再生的清洁能源在光伏发电中发挥了非常重要的作用，，因此加快可再生资源的利用成为当前全球性的课题。为了提高光伏发电的经济性，促进我国光伏发电事业的可持续发展，相关部门陆续出台了一些相关的规范化文件与政策，本文针对太阳能光伏发电的原理、优势和光伏并网应用以及其经济性进行了分析。
关键词：太阳能；分布式光伏发电；并网；经济性
1 太阳能光伏发电的原理和主要优势
1.1太阳能发电的基本原理
太阳能光伏发电主要是由太阳能电池板、控制器和逆变器等部分组成，其中太阳能电池板是核心部件，其是太阳能光伏发电的能量转换器太阳能电池发电的主要原理是光生伏特效。太阳能电池中的半浮体材料所组成的PN结两侧因多数载流子向对方扩散而形成宽度很窄的空问电荷区，形成自建电场。对电场两边的多数载流子而言，这是一种壁垒、阻止了其向对方扩散，对极少数载流子而言，这种电场有一种牵引作用，它能将这些载流子拉到对方区域，迅速地拉到对面，当然在一般平衡时，这种载流子极少，无法构成电流;而当太阳光照射到太阳能电池上几时，电池吸收光能，光子与原子加电子发生碰撞，这会产生大量的电子一空穴对，在内建电场的作用下，光生电子与空穴相隔离，半导体材料形成异号电荷，构成光生电场。如果在光生电场的两侧引出电极，接通外部电路，将会有光生电流输出。如果将众多这样的半导体材料所制成的太阳能电池组合在一起形成光伏阵列，就可以在太阳的照射下产生足够大的电能。
1.2光伏发电的主要优势
光伏发电的主要能量来源是太阳能，而太阳能取之不尽，用之不竭。据科学统计.照射列地球表而的太阳能资源，是目前人类所消耗的总能源的6000倍左右。只要有光照的地方，就可以使用太阳能光伏发电系统来进行发电。而从光伏发电系统来看，光伏发电设备非常便利，即装即用。不管是在平原、山区，还是在大海、天空，就当前人类所居住的建筑来看，楼房的房顶、屋面、窗户等，都可以充分利用起来，通过光伏发电来获得电能，解决电能不足的问题。
光伏发电的过程十分简单，是将光能转化为电能，无任何中间过程，而不像热能转化为电能的过程，需要光转化为机械能，因此从这方面来说，光伏发电的过程，不仅没有任何噪声，而且没有任何有害气体排出，不需要水源冷却系统，节约了资金投入。使用光伏发电，在环保方面具有十分大的优势。
2 分布式光伏并网系统定义和应用范围
分布式光伏并网是指光伏组件，将太阳能直接转化为电能的用户侧并网发电系统。系统位于用户附近，所发的电能就地运用，以10千伏及以下电压等级接入电网，并且单个并网点（380V）总装机容量不超过6兆瓦的发电项目，220V用户侧单个并网点总装机容量不超过8千瓦。
2.1应用范围
分布式光伏发电系统可安装在任何有阳光照射的地方（建筑物的屋顶、阳台、侧立面，以及地面、车棚顶等位置。建筑中，可充分利用建筑面积，结合太阳能电池与砖、瓦、玻璃等材料复合，形成全新的光伏建筑材料，或者将不同的建筑构件与太阳能电池组结合在一起，形成光伏构件，使用光伏材料或光伏构件与建筑物同时设计、施工、安装，使建筑能够具有发电功能，同时也发挥建筑材料或建筑构件功能。如果在这些建筑材料和建筑构件中有光伏材料，就可以产生很大的电能，为了充分利用这些电能，就需要将其并入电网中，为建筑物提供电能。
2.2建筑屋顶类型及安装方式：
目前应用较为广泛的是建在建筑物屋顶的分布式光伏发电项目，例如：学校、医院、商城、别墅、多层居民楼、厂房、企业单位等满足荷载要求的混凝土、彩钢板和各式瓦面屋顶均可安装分布式光伏并网电站。
1.1平面屋顶：多为商厂、学校及政府办公楼楼顶（面积较大，可以最佳光照角度安装太阳能系统）如图1所示：
为了加快光伏发电技术的发展与应用，我国相关职能部门对该发电方法实行了发电补贴政策，也就是对发电系统自用剩余上网电量进行收购，收购价格参照本地燃煤机组的标杆上网电价。
3.2 用户的年售电收入计算
影响用户年售电收入 A 的主要因素有: 本地标杆上网电价 P0，元/ ( KW•h) ; 国家给予的补贴额度 B，元/(KW•h) ; 国家制定的三档阶梯电价，P1、P2、P3; 还有在阶梯电价范围内的自用电量 Q1、Q2、Q3。其计算公式如下:A = + QB + P1Q1+ P2Q2+ P3Q3 ( 2)
在计算本地年售电收入的时将本地的相关数据代入公式即可。
3.3 用户每年的净收益计算
在计算出用户每年的售电收入后，去掉因发电系统维护所造成的相关费用后，即得出用户每年的售电净收入。
3.4 投资回收期的计算
理论上的投资回收期可以这样计算: 回收期 = 投资金额÷每年净收益金额。当然这里面的数值会根据当年的实际情况有相应的变化，得到的数值也会有所不同。
3.5经济性分析结论
光伏发电装置分为商用和民用两类，但是其收益的计算方法是一样的。通过上面的分析我们了解到，对用户经济性的影响主要是各地标杆上网电价、年利用时间、各地的补贴政策、各地不同的阶梯电价等。对于发电系统投资成本的收回期，一般在 5 ～ 11 年，投资价值非常高，尤其是在太阳能资源丰富的区域，采用该发电装置将会为用户带来巨大收益，而且也会大大缩短投资成本收回的期限。
4 结语
综上所述，分布式光伏发电系统能够有效地将太阳能资源转化为电力能源，从发电的效果来看，其在技术上是可行的，在经济是可取的，而且非常环保，因此在光伏发电中，应不断拓宽其应用领域，解决能源问题。
参考文献：
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[3]彭玉利．太阳能光伏发电技术应用综述Ｕ１；可南科技2012（9）
论文作者:李永生
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/29
标签：光伏论文; 太阳能论文; 电能论文; 分布式论文; 载流子论文; 电场论文; 系统论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;