文/龍源(北京)太陽能技術(shù)有限公司 高連生 劉伊雯 北京交通大學(xué) 李會南/
2013年8月26日,國家發(fā)展和改革委員會正式發(fā)布《國家發(fā)展改革委關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》(發(fā)改價格[2013]1638號文)。該文正式明確了對分布式光伏發(fā)電實行按照發(fā)電量補貼,標準為每千瓦時0.42元;同時明確分布式光伏發(fā)電按照全電量補貼的政策,對于自用有余上網(wǎng)的電量,由電網(wǎng)企業(yè)按照當(dāng)?shù)厝济簷C組標桿上網(wǎng)電價收購。
目前,光伏發(fā)電在我國主要有兩種并網(wǎng)。應(yīng)用形式:大型地面(荒漠)電站和光伏建筑一體化。前者存在并網(wǎng)接入難、配套電網(wǎng)建設(shè)成本高的缺點,后者往往發(fā)電規(guī)模小、節(jié)能效益不突出;而隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,建設(shè)在以工業(yè)園等負荷中心的大規(guī)模屋頂光伏電站成為高效利用光伏發(fā)電的新型方式。
分布式光伏發(fā)電特指采用光伏組性,將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式,它倡導(dǎo)就近發(fā)電,就近并網(wǎng),就近轉(zhuǎn)換,就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量,同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。
分布式光伏發(fā)電經(jīng)濟效益的測算方法相比大型地面電站的測算復(fù)雜,要綜合考慮當(dāng)?shù)氐碾娰M計價方式、光照資源情況以及用戶的用電負荷情況。下面簡單分析一下分布式光伏發(fā)電經(jīng)濟效益的測算方法,并通過一個案例分析來具體說明。
根據(jù)目前的分布式光伏發(fā)電補貼政策,用戶自發(fā)自用部分的補貼是在用戶用電電價之上加固定度電補貼;余電上網(wǎng)部分電費收益是按照當(dāng)?shù)厝济簷C組標桿上網(wǎng)電價收購。因此,在分析屋頂光伏的經(jīng)濟效益要綜合考慮以下幾方面:
(1)分析用戶的用電負荷情況;
(2)了解當(dāng)?shù)氐碾妰r計價方式;
(3)模擬光伏發(fā)電的利用小時;
(4)了解項目投資方與屋頂光伏發(fā)電用戶方的合作模式。
綜合考慮了上述幾點后,可以通過項目財務(wù)模型進行經(jīng)濟性評估。下面根據(jù)一個具體案例來進一步闡述評估方法。
4.1 案例背景介紹
該項目位于合肥市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),交通便利。項目共計安裝10MWp容量,其中3MWp屋頂形式為水泥屋面,7MWp屋頂形式為彩鋼板屋面。合肥光照條件屬于Ⅲ類地區(qū),屬于資源可利用地區(qū),為1200-1500kWh/m2。根據(jù)合肥氣象站的多年數(shù)據(jù)資料,合肥多年平均年輻射量4467MJ/m2。根據(jù)軟件進行模擬,水泥屋頂?shù)陌惭b角度采用最佳發(fā)電量傾角20度角,首年可利用發(fā)電小時為1029h;彩鋼板屋面采用平鋪形式,首年發(fā)電小時為1024h。
4.2 項目商業(yè)合作模式簡介
目前屋頂分布式光伏發(fā)電的合作方式主要有兩種,第一種是給屋頂所有者屋頂租賃費用;第二種是給屋頂所有者提供優(yōu)惠用電電價。本項目所采用的合作模式是第二種方式。
4.3 案例經(jīng)濟性評估
4.3.1 負荷分析以及當(dāng)?shù)仉妰r計價方式分析
選取該廠冬季和夏季兩個典型日進行分析,該典型日的主要選擇依據(jù)有三點:
(1)全年各月用電量基本是均衡的;
(2)選擇全年中的月發(fā)電量最大的;
(3)選擇全月中的日用電負荷最低的。按照上述的依據(jù)選擇典型日,可以估算出廠房可以保證的最低消納情況。
根據(jù)該廠的冬、夏季日用電量負荷曲線,結(jié)合光伏發(fā)電曲線,分析結(jié)果:在光伏發(fā)電有效時間內(nèi),廠內(nèi)只有中午12:00-13:00的用電量低于光伏發(fā)電量,夏季12:00-13:00之間光伏發(fā)電為2200kW,工廠用電為1904.3kW,有296kW的電量不能被消納,占全天發(fā)電量的2% 。冬季12:00-13:00之間光伏發(fā)電為2300kW,工廠用電為1833.4kW,有467kW的電量不能被消納,占全天發(fā)電量的3.3% 。綜合考慮逆變器輸出至并網(wǎng)的線損等各種損耗,經(jīng)過初步計算,該廠消納情況保守估算為光伏發(fā)電90%被企業(yè)消納,10%上網(wǎng)。
根據(jù)《關(guān)于加快光伏推廣應(yīng)用促進光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》(合政【2013】76號),該項目年發(fā)電量給予項目運營企業(yè)0.25元/千瓦時補貼,補貼年限15年。
另外,根據(jù)合肥省電價標準:大工業(yè)用電高峰7、8、9月1.0788元/kWh,其他月份1.0167元/kWh,平段0.675元/kWh。該廠屬于大工業(yè)用電,根據(jù)太陽能發(fā)電的特點,每天按6小時發(fā)電測算,該光伏電站供給該廠的綜合電價計算方式如下: [(1.0788*3+1.0167*9)/12*4+0.675*2]/6=0.913元/kWh。根據(jù)該項目的商業(yè)合作模式,提供給該廠的電價在此基礎(chǔ)上優(yōu)惠10%,實際電價水平為0.8217元/kWh。
圖1 夏季典型日負荷用電量曲線圖
圖2 冬季典型日負荷用電量曲線圖
4.3.2 項目投資及收益
按20年運營期,年運營成本80萬元考慮,該項目資本金內(nèi)部收益率20.74%。
隨著分布式光伏發(fā)電的一系列好政策的落地,分布式光伏市場也勢必將全面的啟動。在政策漸趨理性后,必須對用戶的生產(chǎn)性質(zhì)、用戶用電規(guī)律、用電負荷、屋頂狀況、所在地電費計價辦法、光照做全面的分析,才能真實合理的核算項目的經(jīng)濟效益,從而增強投資者的信心,保障投資者的利益。在科學(xué)合理的激勵政策和商業(yè)合作模式下,相信我國的分布式光伏市場將迎來高速的發(fā)展。
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圖3 夏季典型日光伏發(fā)電曲線圖
圖4 冬季典型日光伏發(fā)電曲線圖