中小企業可再生能源技術和儲能綜合分析

蔡治賢

摘要： 能源對社會來說是發展的關鍵，缺少了能源的支持，社會很有可能會陷入發展停滯。面對現代社會能源枯竭的前景，很多國家都有提出各種各樣的政策開發可再生能源。許多企業都需要用到大量電能用于企業日常經營的維系，不過過于依賴電網很有可能會導致企業經營成本難以確定。清潔能源可以很好的控制工業污染，減少電價波動帶給企業的威脅。在政府部門的大力支持下，今后清潔能源、可再生能源將會有更光明的出路。

關鍵詞： 中小企業;可再生能源技術儲能;分析

前言：中小企業是社會發展的中堅力量，看似單產能較低的中小企業有著運營管理靈活以及數量龐大的優勢。當然中小企業的劣勢也比較明顯，那就是中小企業自身經濟能力比較落后，所以大多數中小企業發展過程中首要關注的問題就是資源、能源、價格等因素。

中小企業可再生能源技術儲能情況

中小企業發展過程中大多會將投資成本高低問題作為首要考慮要素。可再生能源在供應過程中最大的問題就是間歇性。基于這一問題，許多中小型企業在運營中都會面臨十分艱難的決定，那就是應不應該購買用于儲存剩余電力的設備。

通過調查，本文將以美國某銀行的分行作為討論對象，分析各種數據，希望能夠為更多中小企業的投資與發展提供相應建議。

建立模型

為了更加直觀與明確的提出運營建議、投資建議，這里將建立多階段模型。

首先是提出假設：規劃期該公司對于太陽能電池板購入的決策變量與儲能容量決策變量。并且該過程中還要考慮到存儲設備、再生能源產能設備一次性投資。太陽能電池板投資包括運輸、勞務、稅務、保險以及采購等眾多費用[1]。

為了直觀化模型，本次不考慮延期付款以及貸款等因素。公司支付投資成本的過程中，假設電池板只產生能源，但無法做到能源存儲，也就是說太陽能電池所產生的能量只能在當前階段使用，無法在后續環節利用。模型應用了凈能源計量。有調查顯示，美國地區的消費者能夠將沒用完的電力賣回電網。

該公司電力需求是電流表當中比較隨機的一個數據點，無法準確預測。很多公司電流表都會每隔15分鐘產生一次數據[2]。該特性就是再生能源間歇性的體現，其中能源轉換率是一種隨機數。

在太陽能電池板所提供的能源電力不足以應對當前階段使用時，公司就需要使用電池為公司繼續供應電力。假設此時的電池儲能仍舊無法滿足企業的電力要求，則必須直接從電網處購買更多電力資源。零售價格為地區規定，屬于隨機參數。因為電價難以預測，所以該數字比較特殊。當然如果太陽能電池板能夠提供企業所需電力資源，并且剩余的電力可以存儲在之前購買的蓄電池當中，并且有堆到一定限值，則企業將多余電量賣給電網。本次討論的是投資目標滿足電力使用要求，也就是本文的目的不是通過最大化電力獲得相應利潤。這里需要考慮的參數非常多。

其次是模型生成。按照前面的模型參數與假設，先是確定每一個周期整體成本，成本函數包括隨機變量、動態變量。其中太陽能電池運營管理成本與當前太陽能電池為系統供電時需要考慮的成本十分重要。在用電需求超過了電池與太陽板供應能力的時候，需要從電網購買一定量的電力資源。必須充分考慮的是企業兜售自身搜集到的額外電力要考慮的成本。

在最后階段前面的所有電池容量都會被一步步移動到接下來的時期。

使用模型

如果電器有著30年的壽命，這里的電池運行成本與太陽能電池板不作考慮（因為有政府補貼）所以此時所有的參數都是0，電力單位kW.h。接下來本文將使用美元計量，在時間推移下能源轉換率不斷下降。電價方面需要按照年平均價格確定最小平方回歸函數。并且要做好每個月殘差也就是觀察數值與預期數值的差價計算，設電價沒有發生價格變化。

電力零售價方面按照有關資料得知，返銷電力資源零售價為電網出售價格的3分之1，也就是說回報為0.33Pt。按照本次研究對象的利率、流量情況，假設b為3.5。按照美國電價情況，每平米太陽能電池如果每小時能夠生產價值為150塊錢[3]。設屋頂可以鋪設200平方米電池板。

根據資料在K<13.5kW.h情況下，總投資成本會在K增加的同時降低，如果k大于等于13.5kW.h，那么總投資成本就會跟著K增加一同增加。不過有一點需要強調的是在K>29.8kW.h情況時，此時的投資成本會超過成本。即在容量飽和以后，此時增加多余的太陽能電池板并不能創造更多的收益反而會降低生產效率。選用合適的太陽能板才可以創造更大的效益，根據從各方資料得到的數據可以得知K=13.5kW.h情況下能夠創造更大效益。

當然前面并沒有將政府提供的投資與補貼計算在內，接下來將考慮政府補貼帶來的影響。

假設政府予以大量投資，那么此時的成本勢必會得到很好的控制。其中初始投資成本的控制能夠帶動整體效益的成長，減少整體投資。根據數據分析可以得知，在K越高的情況下，太陽能電池板所能提供的電量就越多，其產生出的大量電能可以賣給電網。比如在電池板生產出電能以后，其中的90%自用，剩余的10%賣給電網，那么企業就能夠得到10%部分的效益。不過也有一點需要注意的是，如果一味的增加太陽能電池板，那么在電能飽和以后，雖然有政府方面的投資，實現了成本方面的有效控制，但仍會出現投資超過收益的問題。所以控制好飽和數據十分重要。

政府對于使用太陽能電池板、綠色能源企業的投資與優惠政策顯然對企業發展十分有益，來自政府的補貼可以讓很多企業大力購買太陽能電池板，不僅拉動了社會內需，創造社會效益，同時也可以幫助企業節約能源，控制自然資源浪費，減少了對環境的污染。甚至是在政府支持下，許多企業將會大力投資太陽能電池板的開發。

結語

根據本文對于可再生能源產能存儲設備的分析，即太陽能電池板與太陽能蓄電池的考慮得出，今后太陽能憑借自身出眾的優勢很有可能會成為主力資源，獲得社會大力投資。本文充分考慮了可再生能源自身的間歇性特性以及原始投資成本相對較高問題，利用計算機編創了數據模型，為投資提供了相對來說比較合理的思路，希望能夠更好的控制成本，創造足夠效益。當然本文大多數數據都來自于各種文獻資料，包括網絡資料，所以欠缺一些細節方面的考慮。本文利用了美國某銀行分行案例數據，希望實例數據能夠為人們提供更直接的幫助與參考。

參考文獻

王濤.新能源和可再生能源技術在智能電網中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（09）：219.

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張世龍，繆軍翔.基于國際比較的海洋可再生能源技術創新階段評價[J].特區經濟，2019（02）：68–70.