并網光伏發電工程的低碳綜合效益的研究

廖每雯（黃河水電光伏產業技術有限公司，青海 西寧 810000）

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并網光伏發電工程的低碳綜合效益的研究

廖每雯
（黃河水電光伏產業技術有限公司，青海 西寧 810000）

摘 要：太陽能屬于一種常見的清潔型能源，利用太陽能來進行光伏發電有助于促進我國電力行業向低碳化發展的趨勢，這對于我們不斷推進可持續發展社會具有重大的意義與價值。本文通過分析和研究并網光伏發電工程的低碳化綜合效益，來表明其與傳統常規的發電方式來進行比較，并網光伏發電形式有著強大的低碳化綜合效益的特點與優勢，有利于促進節能減排、保護環境，同時加快社會可持續的發展。

關鍵詞：并網光伏發電工程；低碳綜合效益；研究

0. 引言

當前，減少排放，抵制霧霾已經成為我國治理環境嚴重污染的行動目標，從我國二氧化碳的排放結構上來看，中國的電力行業不僅排放量相當大，并且增長速度快，其所占的比例也呈現出逐年上升的趨勢，所以，我國電力行業的低碳型發展必須要成為中國進行節能減排的主要力量，其在面臨著重大的節能減排任務時，還具有明顯的節能減排的巨大空間。因此，怎樣在保證我國電力行業持續穩定發展的同時實現節能減排的環保目標是目前中國電力行業將要面臨的重大課題。

1. 關于低碳

1.1 低碳的優點與缺點

低碳也有其兩面性，單從其節能減排的方面來講，它可以有效地控制二氧化碳的排放量，有利于對自然環境的保護。在并網光伏發電工程中，實現低碳可以使得傳統常規的能源發電被光伏發電所取代，有助于大大減少碳的排放量。從經濟學角度來講，低碳有利于推動社會經濟的快速發展，在并網光伏發電工程中，光伏發電的網上銷售能夠獲取很大的經濟收入，從而促進我國電力行業的經濟效益，這些都屬于低碳的優點，也就是其積極的因素。但是，低碳也有其消極的一面，因為在低碳的實現過程中，有時反而會增加碳的排放量，比如在光伏發電系統的原材料生產制造、交通運輸以及安裝調試的過程之中由于消耗了大量的能量，于是間接地會產生碳排放，造成對環境的污染，另外，從經濟發展的角度來看，利用光伏發電的前期經濟投入會比較大，所以，這些就算是實現低碳過程中所產生的消極影響，也就是其缺點。

1.2 低碳的正負效應及其綜合效益

低碳的積極因素可以產生低碳的正面效應，也就是減少對碳的排放量，同樣的，低碳的消極因素所產生的負面效應，也就是對碳的排放。在利用光伏進行發電的系統之中，所有的低碳正負效應的代數之和，也就是所謂的光伏發電的低碳化效應，這種低碳化效應是通過對碳的交易來獲取經濟收益的，即并網光伏發電工程的低碳效益。而在經濟發展方面的積極因素所產生的經濟正面效益以及其消極因素造成的經濟發展的負面效益，在并網光伏發電的工程系統之中，所有的經濟方面的正負效益的代數之和，也就是所謂的利用并網光伏發電所帶來的經濟收益。同時，并網光伏發電的低碳型效益和經濟型效益的總和，就是通過并網光伏發電所產生的低碳化綜合效益。

2. 探析并網光伏發電工程的低碳綜合效益所帶來的影響

2.1 并網光伏發電的收益對低碳化綜合效益的作用與價值

并網光伏發電相當于在發電側節約了傳統常規火電機組的一部分能源的消耗，也就是減少了把化石燃料作為主要燃料的電力能源基地中二氧化碳的排放，另外，利用光伏發電還可以在網上進行銷售，這樣可以帶來一筆不小的經濟收益，從這里可以看出，并網光伏發電對于二氧化碳的減排以及經濟效益的價值都起到了積極方面的影響，也就是說并網光伏發電所帶來的所有收益都屬于低碳化經濟發展的積極因素。同時，二氧化碳的減排量與經濟效益的多少和并網光伏發電量的大小有著緊密的關系。通常在一定的范圍之內，并網光伏發電量越大，那么其低碳以經濟效益也就越明顯，低碳化綜合效益也就隨之更加突出。

2.2 利用并網光伏發電所產生的成本對低碳綜合效益的不良影響

并網光伏發電工程的成本可以分為低碳方面的成本與經濟方面的成本，兩者都包含初始成本以及年運行維護成本兩個組成部分。雖然并網光伏發電能夠生產出綠色電能，可是其光伏發電產業本身就是一個高耗能的電力產業，并網光伏發電系統各個部件所需要的原材料在其開采、冶煉以及加工、生產、制造等這些環節當中都會消耗掉大量的電能，并且這些在二氧化碳的排放鏈條當中都需要分擔一定量對碳排放的任務。并且，因為并網光伏發電系統設備的自身特殊性特征，在其運行與維護的過程之中，同樣也需要分擔出一部分二氧化碳的排放，在這個角度來說，并網光伏發電的成本因素是一個低碳化發展的弊端。在經濟發展的角度來看，并網光伏發電之前，必須要投入前期所需的大量資金支持，另外，其運行過程中的維護成本也是不可忽視的一大問題，這也就說明了，并網光伏發電的成本因素同樣也屬于經濟發展方面的一個弊端。

2.3 發電系統網絡的損壞改善效益對并網光伏發電的低碳化綜合效益的意義

通常情況來講，從集中的發電廠距離負荷中心區之間的路程相對會比較遠，這就使得電能在傳輸的過程之中損耗會比較大，但是并網光伏發電系統一般都是安裝在負荷中心區的附近或者周圍，這樣能夠減少一些電能在遠距離傳輸中的損耗，所以，從電能傳輸的角度來說，并網光伏發電可以有效地實現直接形式的節能減排。另外，并網光伏發電系統會接入到電網中，尤其是接入進配電網中，來改善其系統的整體潮流分布情況，從而達到改善整體系統損耗水平的效果，并最終實現既節能又減排。通過實踐證明，一般情況下，并網光伏發電都會有力地促進其系統網絡損壞水平的改善，從而降低其造成的損耗，這就相當于是節約了一回發電側的能源使用，減少了對二氧化碳的排放量，可是，在一定的負荷水平之下或者在一定的光伏的滲透率的條件之下，并網光伏發電也會增加對于系統網絡的損耗。

2.4 光伏發電系統的備用容量成本對低碳化綜合效益的影響

并網光伏發電具備隨機與間歇的特性，為了確保并網光伏發電系統以及整個電網系統的安全穩定運行，系統自身必須要維持一定的以防萬一的備用容量，來應對緊急突發事件和故障的現象出現，比如因為一些天氣方面的因素，并網光伏發電系統的有功出力就會突然之間減少，這是用其備用容量將其所需要的光伏出力與符合之間功率的缺口進行填補，就可以繼續保持其整體系統的穩定運行。顯而易見，這種備用容量需要消耗掉一定的低碳經濟的成本，所以，它屬于一把雙刃劍。

3. 并網光伏發電系統的接入方式

按照并網光伏發電工程的運營模式、接入的電壓等級一級接入點的位置就可以來確定其系統的設計方案，一般會有以下兩種接入方式：第一，接入公共電網，這種接入方式適用在統購統銷的運營模式之下的并網光伏發電工程，其公共的連接點屬于公共電網的配電箱或者線路，而公共電網配電室與箱變低壓母線，使得并網點與產權的分界點處于同一點。這種接入方式計量比較簡單，而且維護、調度以及管理方面比較方便。第二，接入用戶電網，這種接入方式適用于合同能源的管理模式之下以及自發自用的模式之中，它的接入點是用戶的配電箱或者線路，而用戶配電室與箱變低壓母線，使得并網點與產權的分界點不處在同一個點上，這種接入方式需要將每棟樓的屋頂光伏電源作為一個單位，在進入到樓內低壓用戶的配電箱之后，再將每棟樓內的配電箱的低壓入口處作為一個并網點，并通過低壓的線路接入到周圍區域范圍之內的公共電網中。

結語

如今，在電力行業的減排之路上，對于新能源的開發與利用起到了關鍵性作用，尤其是光伏發電，它有著資源豐富、清潔以及可再生等天然優勢，在低碳化方面具備強大的潛力。與此同時，我國的光伏產業也在飛速的發展中，在這個大背景與前提下，對于并網光伏發電工程的碳減排效益以及經濟效益的重新分析與研究，對于我們實現低碳化的綜合效益有著極其重要的現實價值和指導建議。

基于我國對于節能減排以及低碳電力方面的發展要求，本文探究了并網光伏發電工程的低碳化綜合效益。利用全壽命周期的低碳化效益的相關理念，從并網光伏發電的收益、成本以及系統網損的改善效益、備用容量成本等方面進行了分析與研究，探索了并網光伏發電工程的二氧化碳排放量以及其減排的特點和其所形成的低碳經濟效益，并且還提出了關于低碳的兩面性，其積極與消極方面的因素以及正負面的效應概念，把低碳化的綜合效益劃分為并網光伏發電的成本、獲益、系統網損改善效益以及備用容量的成本這4個環節，這些對于中國的低碳經濟的發展有著重要的現實與指導意義，有利于促進可持續社會的不斷發展。

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