光伏儲能電站的經濟性探討

李亭亭

摘要：光伏儲能站的應用范圍較廣，且適用性較高，是推動新能源技術發展的保障。但因其是新興技術，涉及裝機容量及儲存技術等，其經濟性還待進一步研究。本文就對光伏儲能電站的發展、構成、應用范圍及優勢進行了闡述，對其發電量的計算及經濟效益進行了分析，現報道如下。

關鍵詞：光伏儲能電站;經濟性;分析

我國于2017年作出了對儲能技術的指導意見，將其定位為是智能電網和可再生資源亡占比系統的支撐關鍵技術。其為電網提供調峰、備用及支撐等服務，提升了電網的靈活性、安全性及經濟性。且能提高風能、光能等資源的消納水平，推動電能主體能源向可再生資源轉化，促進電力及新能源技術的發展。

一、光伏儲能電站的概述

1.光伏儲能電站的構成

首先，是由太陽能光伏發電系統組成的綠色能源發電系統，經雙向換流器及光伏逆變器系統進行能量轉換。其次，對其儲能系統由鉛碳、鋰電、膠體等蓄電池組成，經變壓器及高低壓開關進行輸電。最后，結合配電及計量設備，進行自由的配電切換，并結合智能監控系統，完成數據的采集及存儲計算。光伏儲能站考慮了光電及電網低估電能等不同形式的電源，也考慮了鉛碳、銼電、膠體等不同的蓄電方式，依據主流變流器最新拓撲結構，融入了全新的能量轉換及儲能設計理念，以綜合多項技術指標，實現經濟優化。

2.光伏儲能電站的應用范圍

適用于經常供電不正常的工廠、高要求的IT企業、商務、居民小區，需要黑啟動的變電站及發電廠，且有多余的夜間電能，需儲存用于白天的。還適用于受環保限制，需調峰用電區域及污染較高的發電站區域。戶外臨時的大型電量負荷中心及電動車充電站。尤其是進行野外勘探、搶險救災、國防建設等應急供電。

二、光伏儲能電站的優勢

首先，光伏儲能站徹底改變了電能無法儲存的觀念，利用晚間低谷價低電能進行儲能，白天對其釋放提供電量，尤其是用電高峰時，為企業生產提供了主動保障，緩解了調峰矛盾。且低價儲蓄電能，高價時輸出，促進了經濟效益。還改善了電網的質量，消除了電壓波動、及暫降等負荷影響，保障了安可靠的電能，實現了電網智能化。其次，光伏儲能站的建立運行推動了光電新能源技術的發展，使電能輸送均衡，減少了變電站及輸配電線的投資建設，有利于實現綠色環保。再次，光能儲能電站能提高區域停電及供電中斷的突發應急能力，減少停電對生產帶來的影響及損失。

三、光伏儲能電站的發電量和投資計算

1.光伏發電站的發電量計算

四、案例分析說明其經濟性

1.從財務角度分析

光伏儲能投資涉及建設期投資及運營期投資，建設期主要是設備費。將案例項目設為按1MW.h梯次利用儲能容量為單元進行投資測算配置，超過1MW.h可根據容量進行擴算。1MW.h梯次利用儲能系統的設備及電池等投資100萬，包括：電池設備等材料成本88.96萬，施工電氣安裝成本2.56萬，人工成本2.29萬，制造費用0.78萬，燃料動力0.08萬，運費5.33萬;梯次電池包運行壽命達限后需更換電池，其更換成本使50萬。

因日限電量為1-7948.h較多，所以選擇其范圍對儲能容量進行經濟性測算，以投資回報率及財務凈現值最優作為選擇指標。具體測算為：容量為1MW.h、成本為150萬，稅前投資回報率為11.11%，稅后投資回報率為8.87%，稅后財務凈現值為24.47萬;容量為2MW.h，成本為300萬，稅前投資回報率為9.84%，稅后投資回報率為7.92%，稅后財務凈現值為34.16萬;容量為3MW.h、成本為450萬，稅前投資回報率為8.43%，稅后投資回報率為6.88%，稅后財務凈現值為25.39萬：容量為4MW.h、成本為400萬，稅前投資回報率為7.10%，稅后投資回報率為5.45%，稅后財務凈現值為-9.45萬。行業的稅前內部收益率參考標準為8%，測算顯示，儲能容量1-3MW.h的稅前投資回報率超過行業基準收益率，4MW.h開始后，低于8%的行業基準率。且從1-3 MW.h稅后凈現值看出，2MW.h時稅后凈現值達到34.16萬，是最高值。所以，選擇2MW.h進行儲能系統研究，其充放電次數為1500次，根據調度進行日運行，設年綜合運行天數是220天，電池包達使用壽命后更換，其設計運行14年，建設6個月。每年發電量為44萬kW.h，按1.10年均電價，年售電收入48.4萬。結合2MW.h的財務指標顯示，其項目總投資為308.99萬，銷售收入564.35萬，投資回收期為稅前8.46，稅后9.14;投資內部收益率為稅前9.84%，稅后7.92%，稅前投資內部收益率高于行業基準率;財務凈現值稅前為50.4萬，稅后34.16萬，說明其凈現值收益率較好。

2.從用電費用角度分析

光能儲能電站雖投入了建設資金，但如我們進行峰谷差異用電，對低谷時大量儲蓄電，高峰時釋放存儲電能，可節約用電費用，優化電網結構。舉列按照商業電價（峰值=1.1045元/度，低谷=0.4746元/度）、工業電價（峰值=1.0046元/度，低谷=0.2896元/度）、家庭電價（峰值=0.9196元/度，低谷=0.3996元/度）進行計算，其每月節約電費為（峰值電價-低谷電價）*使用度數。如商業按每月2萬度計算，可節約16.12萬，工業按20萬度計算，可節約171.6萬，家庭按300度計算，可節約156元。

五、結論

通過綜述可知，近年來，我國電池儲能技術得到了快速發展，將其儲能系統與光伏發電結合，能解決光伏發電調度入網困難的問題，有利于調度錯峰用電，確保用電安全可靠，使電網發展更為穩定安全。在儲能電池初始應用階段，其價格較高，增加了光伏儲電站的投資，且其投資與配置容量相關較大，配置情況會影響電站的并網電量。所以，應加大光伏儲能電站的經濟性研究。本文研究顯示，一味的降低儲能成本、以最小建模并不能實現最優收益，以收益最優為指標進行儲能容量配置，可以提高發電效益，促進新能源技術的有效應用。

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