關(guān)于光伏電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的探討

黃忠衛(wèi) 黃河電力檢修工程有限公司

關(guān)于光伏電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的探討

黃忠衛(wèi) 黃河電力檢修工程有限公司

太陽能是一種清潔可再生能源，大力發(fā)展太陽能對(duì)緩解全球能源需求，解決非可再生能源的枯竭有著積極作用。通常光伏電站按安裝形式分為地面光伏電站、屋面光伏電站(BAPV)和光伏建筑一體化(BIPV)。地面光伏電站和屋面光伏電站是應(yīng)用最廣泛的二種形式，大裝機(jī)容量以地面光伏電站為主。本文簡(jiǎn)述了光伏發(fā)電的社會(huì)意義，對(duì)光伏電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了探討分析。

光伏電站 社會(huì)意義 運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不同行業(yè)、領(lǐng)域?qū)δ茉葱枨罅咳找嬖黾樱沟没茉聪姆浅４螅茉葱蝿?shì)日漸緊迫。而太陽能作為重要的清潔能源之一，必須加強(qiáng)高效開發(fā)、利用，因此對(duì)光伏電站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的分析具有重要意義。

一、光伏發(fā)電的社會(huì)意義

光伏發(fā)電作為清潔可再生能源，其不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也具有廣泛的社會(huì)意義。

1.光伏發(fā)電可以減少溫室氣體排放，減少溫室效應(yīng)，保護(hù)環(huán)境。光伏電站節(jié)能減排的力度和意義對(duì)于企業(yè)、國家乃至整個(gè)社會(huì)是非常重大的。2.光伏發(fā)電有利于節(jié)省不可再生資源，平衡能源的單一供給情況。隨著石油和煤炭的大量開發(fā)，不可再生能源儲(chǔ)量越來越少，面臨很大的能源枯竭壓力，因而新能源的開發(fā)已經(jīng)提高到了戰(zhàn)略高度。太陽能的開發(fā)符合國家環(huán)保、節(jié)能政策，光伏電廠的開發(fā)建設(shè)可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，平衡能源的單一供給。3.光伏電站建設(shè)可以提高土地的利用率和價(jià)值。光伏電站一般選擇建設(shè)在屋面、水面、荒廢的地面，提高了土地的利用率和價(jià)值。4.光伏電站建設(shè)可以帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和就業(yè)。光伏電站項(xiàng)目的開發(fā)和建設(shè)，可促進(jìn)地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，如建材、交通運(yùn)輸業(yè)的大力發(fā)展，對(duì)擴(kuò)大就業(yè)和發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)將起到顯著作用，從而帶動(dòng)和促進(jìn)地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

二、光伏電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)分析

（一）光伏電站投資

光伏電站主要構(gòu)成有光伏電池板及支架、直流防雷匯流箱、直流配電柜、逆變器、變壓器以及配電設(shè)備等。光伏電站中投資占比最大的是光伏設(shè)備購置費(fèi)，以10MWp地面光伏并網(wǎng)項(xiàng)目為例，設(shè)備購置費(fèi)占總投資比為73.42%(除以上設(shè)備外為還包括電纜、高壓柜等費(fèi)用)。

（二）光伏電站經(jīng)濟(jì)分析

光伏電站投資經(jīng)濟(jì)性分析主要反映在項(xiàng)目投資回收期、投資內(nèi)部收益率、投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、投資收益率等幾個(gè)重要參數(shù)上。經(jīng)過對(duì)多個(gè)光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析發(fā)現(xiàn)，電價(jià)、發(fā)電量由于與光伏電站營業(yè)收入有直接關(guān)系，是影響經(jīng)濟(jì)參數(shù)的主要因素，成本費(fèi)用（包括折舊費(fèi)、維修費(fèi)、工資福利、保險(xiǎn)、攤銷等）相對(duì)而言較為固定，投資的變化和貸款利率的變化也是影響經(jīng)濟(jì)參數(shù)的二個(gè)因素。投資減少，產(chǎn)量增加，電價(jià)提高有利于提高光伏電站投資的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，而利率變化對(duì)經(jīng)濟(jì)參數(shù)的影響較小。上述光伏電站投資組成中可以了解，要減少投資，重點(diǎn)要減少設(shè)備購置費(fèi)和建安工程費(fèi)，這兩項(xiàng)占據(jù)總投資的百分比約為91%，而這兩項(xiàng)費(fèi)用需要分別在采購過程中和施工過程中進(jìn)行控制。產(chǎn)量（也即發(fā)電量）因素，需要根據(jù)太陽能地域分布情況在項(xiàng)目決策階段對(duì)項(xiàng)目地址進(jìn)行評(píng)估，以及設(shè)計(jì)階段對(duì)太陽能電池板、電纜線路、逆變器、變壓器以及系統(tǒng)效率進(jìn)行優(yōu)化，確保產(chǎn)量的最大化。電價(jià)因素受政策影響較大，政策不一，各地電價(jià)也不一樣。確保電價(jià)因素對(duì)光伏電站投資有利，需要在項(xiàng)目決策階段了解和掌握各地的電價(jià)優(yōu)惠政策，規(guī)避電價(jià)因素風(fēng)險(xiǎn)。通過上述光伏電站投資的經(jīng)濟(jì)性分析，需要綜合考慮電價(jià)、發(fā)電量、投資以及利率等因素，從而確保各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)參數(shù)處于最優(yōu)，使光伏電站經(jīng)濟(jì)效益最大化。

三、以屋頂光伏發(fā)電為例對(duì)其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)進(jìn)行分析

屋頂光伏電站建設(shè)前必須客觀分析各種影響因素，比如分布式電源的容量、實(shí)際運(yùn)行情況、屋頂荷載、用電負(fù)荷、運(yùn)營模式等，用以確定屋頂光伏系統(tǒng)的總?cè)萘俊＞臀蓓敼夥到y(tǒng)而言，并不是由單一元素組成，它是利用太陽能電池的半導(dǎo)體材料把太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能的過程，其中，并網(wǎng)逆變器、直流匯流箱、光伏組件，各自具有不同的工作特點(diǎn)，發(fā)揮著不同的作用。就該系統(tǒng)而言，其工作原理主要體現(xiàn)在這些方面，在“光生伏打”效應(yīng)作用下，太陽能光伏板能夠有效轉(zhuǎn)化對(duì)應(yīng)的太陽輻射能，使其成為光伏板中的直流電能，在直流匯流箱作用下，借助DC/AC并網(wǎng)逆變器，再轉(zhuǎn)化為交流電并入電網(wǎng)。

以設(shè)計(jì)直流匯流箱為例，在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)可知需要串聯(lián)的光伏組件的數(shù)量，多個(gè)光伏組件串聯(lián)后輸出一對(duì)正負(fù)極，與直流匯流箱正負(fù)極銅排相連，形成一路直流電，而直流匯流箱可以輸入多路直流輸入，這樣在一定程度上，減少了光伏陣列和逆變器之間的連線，減少系統(tǒng)運(yùn)營成本。在此基礎(chǔ)上，需要結(jié)合直流匯流箱特點(diǎn)，在其中合理設(shè)置相關(guān)的設(shè)備，比如，熔斷器、防反二極管、直流斷路器、防雷器，為使光伏發(fā)電系統(tǒng)更加可靠、實(shí)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確而客觀地了解光伏電池組件的運(yùn)行情況，促使光伏系統(tǒng)具有的功能得到應(yīng)有的發(fā)揮。還要客觀地分析直流匯流箱的實(shí)際高度、光伏板支架之間的距離，以合理地設(shè)計(jì)直流匯流箱的安裝位置。但在實(shí)際應(yīng)用中，還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和業(yè)主的意愿，對(duì)設(shè)計(jì)略作調(diào)整。以某地區(qū)太陽能屋頂光伏發(fā)電工程為例，其總投資為3.9億元，政府財(cái)政補(bǔ)貼為1.7億元。

上述說明太陽能屋頂光伏發(fā)電工程具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，能夠在減少運(yùn)營成本的基礎(chǔ)上，減少各種污染物的排放量，減少對(duì)周圍環(huán)境的污染，具有較好的節(jié)能減排效果，有利于促進(jìn)新能源的持續(xù)發(fā)展。

四、結(jié)語

光伏電站發(fā)電是將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，然后再將電能供給用戶使用的一種有效利用太陽能的方式。在光能與電能轉(zhuǎn)換過程中，必須配置合適的設(shè)備和裝置，這就涉及到投入、產(chǎn)出、經(jīng)濟(jì)上的投資回報(bào)以及社會(huì)效益等問題。并且隨著光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，只有提高光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益，才能保障光伏產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)發(fā)展。

[1]白建勇.屋頂光伏系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及運(yùn)營模式選擇研究[D].華北電力大學(xué)，2014.

[2]廖世凱，李琛.太陽能屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及效益分析[J].通信電源技術(shù)，2014.