影响分布式光伏发电经济效益的因素分析

影响分布式光伏发电经济效益的因素分析

作者：刘伊雯高连生

来源：《决策与信息·下旬刊》2013年第12期

摘要分布式光伏发电经济效益评估较大型地面电站相对复杂；影响评估结果的因素比较多；本文从用户电量消纳能力、分时电价、项目建设成本、组件安装角度等方面入手，具体分析各项因素对分布式光伏发电经济效益的影响。

关键词分布式光伏发电消纳能力分时电价安装角度建设成本

中图分类号：TM 61 文献标识码：A

一、前言

分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还能有效地解决电力在升压及长途运输中的损耗问题。

二、分布式光伏电站经济效益评估分析

分布式光伏发电的经济效益评估较大型地面电站相对复杂，主要原因在于分布式光伏发电的经济效益受多方面影响。下面来具体分析对项目效益评估结果产生影响的各项因素。

（一）光伏发电量与用户消纳的比例关系的影响。

光伏发电出力曲线取决于太阳能辐射强度，具有较强的随机性，因此很难和用户的负荷曲线完全吻合。这也意味着一些时间段光伏发电出力大于用户用电负荷，需要向电网送电以实现发用平衡，而另一些时段光伏发电出力小于用户用电负荷，则必须从电网售电以满足用户电力需求。而根据目前的政策补贴方式，对于用户自我消纳的电量在用户电价的基础上进行补贴，而对于未被消纳完的电量在当地脱硫电价的基础上进行补贴；用户电价一般高于脱硫电价，因此光伏发电的消纳能力的不同，直接影响电价的高低，从而影响项目的经济效益。

下面针对发电量与用户消纳电量存在这几种可能进行评估：

1、屋顶用户日负荷曲线高于光伏发电曲线。

在屋顶用户日负荷曲线高于光伏发电曲线形式下，光伏所发电量大部分可以被用户所消纳。因此，测算电价在用户电价的基础上进行度电补贴。测算见下表。

表1 经济效益测算

备注：根据目前的政策，补贴年限为20年

2、屋顶用户日负荷曲线低于光伏发电曲线。

图2 光伏系统日典型出力曲线与日负荷曲线

在屋顶用户日负荷曲线低于光伏发电曲线形式下，光伏所发电量部分被用电方所消纳，未消纳部分上网，测算见下表。测算基础数据：（1）单位静态投资为9元/W；（2）首年发电小时为

1100h；（3）用户平均用电电价0.7元/kWh。

表2 经济效益测算

备注：根据目前的政策，补贴年限为20年

从评估结果可以看出，用户消纳电量的高低直接影响项目的收益。

（二）购电电价受峰谷平分时电价的影响。

根据目前的补贴政策，对于自发自用部分的电量在用户购电电价的基础上进行补贴，其余未消耗部分上网，该部分在脱硫电价基础上进行电价补贴；由于脱硫电价以及在不同时段用户购电电价存在差异（峰谷平尖峰分时电价），因此使得光伏发电的经济效益存在着不确定性。

根据光伏发电功率曲线，光伏所发电量集中在早上9：00至下午15：00之间；而在这9：00至15：00这个时间段里，电价处于峰段和平段，因此具体的效益测算要根据峰段和平段的分时电价进行测算。具体测算列举如下：

表3 光伏系统典型日分时功率与日负荷功率表

表4 经济效益测算

如表3光伏系统典型日分时功率与日负荷功率曲线图所示，光伏所发电量没有完全被用户所消纳：在峰段，消纳电量的比例为66%；在平段，消纳的电量比例为85%；因此，在测算过程中，电价要根据时间段的电价水平以及消纳情况综合考虑。经测算，资本金内部收益率为19.83%。

（三）建设成本对项目经济效益的影响。

建设成本的高低对项目的经济效益的影响较大，现根据目前已经建设的屋顶光伏项目进行分析，主要的建设成本构成如下：

表5 分布式光伏建设成本

根据目前实际勘察的屋顶，对于承载力的要求较高。有些屋顶需要进行加固以及防水，因此需要增加部分投资，如果屋顶全部增加防水，每瓦的投资需要增加1元/W。经测算资本金内部收益率会降低约5个百分点。

（四）安装角度对项目经济效益影响。

在光伏电站的设计中，发电量的不同，直接影响到光伏电站的经济效益问题，因此我们在设计过程中一般考虑选择最佳倾角进行设计。

但是，分布式光伏发电由于在屋顶进行建设，还存在着屋顶可利用面积以及消纳能力的不同的影响。因此，需要全面考虑安装倾角、屋顶面积以及发电的消纳能力的综合影响效果。下面以一个屋顶项目为例，来具体分析平铺（0度角）和最佳倾角安装（35度角）两种方式下的经济效益。

项目地点为北京地区某屋顶项目为例，在相同屋顶面积条件下，由于安装角度的不同，安装的容量也有所不同。通过分析可以看出，在消纳能力100%的情况下，在屋顶安装组件，平铺的安装方式经济效益要高于最佳倾角的安装方式。具体测算结果见下表。

表6 分布式光伏电站经济效益

由于屋顶的安装面积有限，在相同面积上，安装角度为0度时的装机容量要高于最佳倾角的安装容量。若用户能够100%的消纳光伏所发电量，那么安装的容量越大，则所发的电产生的效益可以弥补非最佳倾角的电量损失的效益。

三、结论

分布式光伏发电的经济效益受多因素影响。通过分析得到如下几点结论：

1、在相同地区（资源情况相同），用户消纳能力强的屋顶项目收益率高于消纳能力弱的项目。

2、在用户能够全部消纳光伏发电的屋顶项目上，要尽量保证屋顶的装机容量而非最佳发电倾角。

3、屋顶项目的建设成本、峰谷平电价水平直接影响项目的收益率高低。□

（作者单位：龙源（北京）太阳能技术有限公司）

参考文献：

[1]韦钢，吴伟力，胡丹云，等.电力投资项目经济效益评价方法的比较[J].上海电力学院学报，2007.

[2]建设项目经济评价方法与参数[M].北京：中国计划出版社，2006.