馬云虎

摘要：太陽能以其清潔環(huán)保的優(yōu)勢逐漸發(fā)展成目前被廣泛認可的最佳的可替換能源，并且對太陽能的運用也逐漸開展。然而一些因素也制約了太陽能能源的使用和推廣，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用所需要投入資金量巨大是主要的影響因素。文章通過對光伏發(fā)電成本建立計算分析模型，并以幾個典型城市為例子進行分析，針對我國并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，分析了其經(jīng)濟效益和環(huán)境影響，對于我國在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)上的研究和開發(fā)等具有很好的借鑒和參考意義。

關(guān)鍵詞：并網(wǎng)光伏發(fā)電;經(jīng)濟性;環(huán)境效益

前言

太陽能作為一種可以持續(xù)利用的能源，還具有清潔性的優(yōu)點，逐漸成為了一種最佳的可代替資源。太陽能資源在我國分布十分富裕，在我國每日的太陽能輻射量就可以達到335-837kJ/cm2。隨著對太陽能資源的不斷利用和發(fā)展，我國并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機容量也不斷增加。城市是人員生活和所有活動的場所，體現(xiàn)了群體集中特性，由于其特點使得城市也逐漸成為了資源需求的主要區(qū)域。通過幾十年的發(fā)展變化，目前我國的城市化腳步正常不斷加速向前踏進，在發(fā)展的過程中出現(xiàn)了發(fā)展與環(huán)境之間的互相制約問題。在城市的發(fā)展進程中融入太陽能發(fā)電相關(guān)技術(shù)，在一定程度上促進了城市的可持續(xù)發(fā)展。針對我國目前的情況來說，對于并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究還不完善，對于并網(wǎng)光伏發(fā)電的經(jīng)濟性和環(huán)境評價更是研究較少。所以要使我國光伏發(fā)電系統(tǒng)得到不斷發(fā)展，開展對并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性和環(huán)境效益分析就十分有必要。

一、我國太陽能能源分布

我國的太陽能能源分布較廣，然而在地域的分布上還是存在一定差異的。太陽能在我的分布是有一定特點的：分布較高的為青藏高原，較低的為四川盆地，對于全年的太陽輻射總量來說，東部和北部地區(qū)偏低，西部和南部地域較高，這其中也有例外，如新疆與西藏也是比較高的地域，但是大體上遵循上述特點，同時與緯度高低成正比關(guān)系。

二、案例分析

（一）原始條件假設(shè)

對并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)進行分析前，首先需要假設(shè)原始條件，以便于為后續(xù)進行分析和研究建立基石。例如假定條件為容量為10MWp的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，所使用的分析工具為PVsystV5.1可以算出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的傾角和發(fā)電量等指標。

（二）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本計算

通過選取我國5個典型的城市為例，根據(jù)表1對沒有政府財政補貼的原始投資與國家補貼50%的兩種情況下的成本進行分析。并且設(shè)定前提條件為所有發(fā)電量均被并網(wǎng)，經(jīng)過計算最后可以得出，沒有政府財政補貼的條件下，我國并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本在每千瓦時1.55至4.26元，兩者之間每千瓦時相差2.71元，差值還是比較大的;對于原始投資有政府的財政資金扶持50%的情況，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本在每千瓦時0.83至2.29元，兩者的成本每千瓦時相差2.46元，仍然不小。所以并網(wǎng)光伏發(fā)電的成本是仍然需要更多地進行干預(yù)和幫扶的，只有這樣才能有更強的市場競爭能力。

（三）分析發(fā)電成本的影響因素

使并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本得到有效的降低是大力推動并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵所在，所以，找到影響并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本影響因素是首要解決的問題。根據(jù)表2可以得出，針對太陽能資源，把西北城市作為分析對象來進行進一步的探析以此來找到影響系統(tǒng)發(fā)電成本的主要因素。分析能夠?qū)Σ⒕W(wǎng)發(fā)電成本造成影響的一些因素中，水平面上的輻射總量和政府的財政補貼數(shù)額以及原始的投資額度是主要的影響因素，這三點在對成本產(chǎn)生的影響也最大;相比而言，對于貸款的利率和貼現(xiàn)率來說，是次要的影響因素，對發(fā)電成本影響最弱的為稅率及CERs價格。所有由以上的分析可知，有政府的財政進行補貼，并且額度越大的對于發(fā)電成本的降低越為有利，對于貸款和稅率等因素對成本的影響較小。

三、環(huán)境效益的分析計算

對于分析計算太陽能等這類可再生的資源的方法應(yīng)該用“減排環(huán)境效益”減掉“生命周期內(nèi)發(fā)電系統(tǒng)環(huán)境成本”來表示。文章對于并網(wǎng)光伏發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的環(huán)境效益分析評價的基礎(chǔ)為目前執(zhí)行的一些相關(guān)流程的收費標準，例如排污收費標準等，對于以往的一些分析資料和文件作為參考和借鑒的對象。先對整個發(fā)電系統(tǒng)在生命周期內(nèi)所需要投入的環(huán)境成本進行計算，設(shè)定一個統(tǒng)計的假定條件為能源的提供由煤來提供，那么就能算出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境成為為每千瓦時0.00967元。尤其是對于光伏發(fā)電成本偏低的地區(qū)或城市，所需要投入的環(huán)境成本較上述計算值更低，所以這些地區(qū)開展并網(wǎng)光伏發(fā)電項目是非常具有市場前景的。計算完環(huán)境成本，下面來分析并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的減排環(huán)境效益。其指的是利用新能源進行發(fā)電與使用以往能源進行發(fā)電對于環(huán)境問題上所帶來的減少環(huán)境污染的部分，從而減少或在一定程度上避免了溫室氣體二氧化碳和有害氣體一氧化碳等的產(chǎn)生，對環(huán)境起到了保護作用。通過計算得出光伏發(fā)電系統(tǒng)的減排環(huán)境效益是每千瓦時0.026148元。所以綜合計算并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的這兩種效益，得出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境效益是每千瓦時0.016478元。

四、結(jié)論與建議

（1）通過分析激勵方式，得出原始投資額度對比貸款及稅收利率等的影響對于并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本影響更大，但是投資者進行貸款的數(shù)額或比例也在很大程度上影響成本的多少，兩者之間呈反比關(guān)系。

（2）通過對比不同激勵方式的效果，分析可知采取第二種類型的投資模式對于企業(yè)的發(fā)展更加有力，可以給予企業(yè)穩(wěn)定的扶持，是企業(yè)可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境成本是每千瓦時0.00967元;并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的減排環(huán)境效益是每千瓦時0.026148元，得出并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境效益是每千瓦時0.016478元，開展并網(wǎng)光伏發(fā)電項目是非常具有市場前景的。

參考文獻：

[1]薛易，相東昊，閆旭.光伏系統(tǒng)逆變器電能的改進控制策略[J].黑龍江科技大學(xué)學(xué)報，2020，30（2）：166-171.doi：10.3969/j.issn.2095-7262.2020.02.009.

[2]蘭佳，汪東，陳婭，等.雙級式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)控制策略及仿真研究[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2019，34（4）：129-136.

[3]黃靖，殷世杰.含高滲透率光伏發(fā)電的直流配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制研究[J].可再生能源，2019，37（12）：1856-1861.

[4]肖文波，余曉鵬，龔勇清.光伏電池發(fā)電仿真實驗[J].物理實驗，2019，39（5）：47-50.doi：10.19655/j.cnki.1005-4642.2019.05.011.

[5]宋鑫，郭亞琴.基于MATLAB/Simulink光伏發(fā)電測試系統(tǒng)的構(gòu)建[J].信息系統(tǒng)工程，2018，（7）：101.doi：10.3969/j.issn.1001-2362.2018.07.077.

[6]王玄偉，徐振虎.光伏發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2020，17（1）：50-51.doi：10.16660/j.cnki.1674-098X.2020.01.050.