分布式光伏发电并网的成本/效益分析

分布式光伏发电并网的成本/效益分析

王重洋赵晨光彭丹

陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001

摘要：对于中国这样一个能源消费大国来说，发展新能源产业是必由之路。发展光伏产业，为国民经济提供可靠的清洁可再生能源，无疑具有很高的经济和社会效益。目前，虽然我国光伏产业规模较大，但产品消费依赖出口的现象依然严重。近年来，由于欧美市场的金融危机，中国光伏产业面临着巨大的困境。在这方面，中国需要能够积极改变严重依赖国外消费市场的局面，通过对分布式光伏发电并网成本和效益的良好分析，确保我们未来的工作。

关键词：分布式光伏发电；并网；成本；效益；

近些年来，社会发展步伐越来越快，能源的供需矛盾也更加突出，分布式能源的开发与发展是缓解这一问题的最直接途径，同时，我国人口数量较大，能源的人均占有量与发达国家仍然存在一定差距，发展分布式能源是我国产业升级的必然趋势。光伏发电具备诸多优势，其投入产出率高且清洁，受到了更多人的关注，

一、分布式光伏发电并网的优势

1.市场优势。通常情况下，太阳能转变成电能，必须要有完善光电设备才能完成，若不并网，分布式光伏发电会出现电力结余的现象，导致大量的电力资源浪费。像学校这类地方白天用电量并不高，剩余电量的转换就会浪费大量的资源，而一些大型工业园区用电量非常大，仅仅只依赖于光伏发电难以满足其发展需要，且成本投入大，而通过光伏发电并网的方式，就能发挥其市场优势，从而解决能源浪费的问题。

2.成本优势。从某种程度来看，影响光伏式发电的因素有很多种，如建设初期阶段花费过多的成本，由于其维护管理工作不到位，后期建设中设备故障问题频繁发生，其使用寿命大大降低，增加不必要的成本投入。随着社会的发展进步，若能将分布式光伏发电并网，就能将其成本优势充分体现出来。

3.效益优势。将分布式光伏电网并网后其效益优势也十分明显，在其运行的过程中，所需费用由多名用户承担，减少了单位的支出成本，将光伏发电的运用优势充分发挥出来，既优化了我国的能源结构，还使我国目前的能源环境得到了有效调整。

二、分布式光伏发电并网的运营模式分析

1.第三方主体运营模式。第三方主体运营模式中投资人为第三方，需要承担光伏发电的整体运用成本。光伏发电的成本主要包括：建设施工成本、并网成本、后期的维护运营成本等，在发电工作完成后，集结的电量会经过并网系统流入公共电网，用户供电则需要供电单位来完成。这一模式的主要运营对象为供电单位，电网的运行非常安全。另一种供电运营模式为第三方自主供电，光伏电源在产生电能以后，可以直接对附近的用电客户进行供电，在电量仍旧节余的情况下，再通过并网系统进入公共电网。光伏电源的用电定价要遵循市场规则，以满足用户需求为主要宗旨。

2.自发自用模式。自发自用模式是针对用户本身的发电运营模式，其中用户为光伏发电系统的投资人，系统所发电量大部分供用户自身消费使用，剩余电量通过并网系统流入公共电网。而在所发电量不能满足用户自身需求的情况下，还需要从合并电网中获取电量来维持需要。这种模式的光伏发电，用户为分布式电源的主体责任人，掌握着发电、用电、光伏发电系统维护等多方面权利。当前自发自用光伏发电模式，可以得到国家电网的财政补助，以维持光伏发电系统的长久运营。

三、分布式光伏发电并网的成本分析

分布式光伏发电并网主要包括运营成本与建设成本，具体分析以下：（1）依据当地电网发展的实际情况，分析当地太阳能资源现状，进行相关调研活动，并实现开展试验。（2）在明确建设区域后，工作人员应当在了解区域规划要求，并在遵循规划纲要的基础上预测其空间负荷。（3）依据试验分析获取的区域性负荷总量及其太阳能资源情况，画出光伏发电出力和用电负荷之间的关系曲线，清晰呈现光伏出力与负荷的匹配，①为光伏发电网的电量，②为在光伏发电作为电源时，用户的用电量，③在公共配电网作为电源时，用户的用电量。在全面掌握该区域负荷总量及其太阳能资源情况后，工作人员还需要针对当地的建设规模、地势情况等相关因素，进一步明确光伏发电机的容量。（4）依据区域各方面情况，列出多种分布式光伏发电并网的建设方式，同时针对不同的建设方式存在的优势及其不足进行分析，保障方案具备较强的可操作性。（5）在确定光伏发电并网建设的地点后，系统性考察该区域的实际情况及其周边环境，同时，针对光伏发电的不同运营方案，确定用户配电网的接入及其改造方式。（6）在光伏发电的不同运营方案中，其边界数据以及计算条件有所差异，所以仍需确定，主要包括电量价格、政府在区域的政策、有关设备的价格等方面信息。需要指出的是在计算该类数据应当尽可能降低误差，避免由于判断失误所导致的相关效益的计算偏差。（7）全面计算不同运行方案中，光伏发电的运行成本，例如配电网投资成本、光伏发电投资成本、运行设备的维护成本以及相关贷款成本等，同时，设备的损耗成本、建设场地成本、停电成本等基本费用也应预算其中。在不同的运行方案下，其项目成本构成存在较大的差异性。

四、分布式光伏发电并网设计方案

1.并网方案分类。在方案确定中，需要我们根据光伏发电的接入电压等级、接入点位置以及运营模式等确定并网工作的设计方案。对于最为常见的小型光伏电站来说，目前主要具有以下两种并网方式：（1）接入公共电网。对于这种方案来说，其较为适合应用在统购统销模式的光伏发电工作中。其中，电网线路以及配电箱作为电网的公共连接点，并将产权分界点以及并网点设置在同一点位。在这种并网方案中，具有多点接入以及单点接入这两种情况，不仅计量较为简单，而且非常便于我们对其进行调度以及维护。（2）接入用户电网。对于这种方案来说，其更适合应用在自发自用模式以及合同能源管理模式中，且同样将线路以及配电箱作为电网接入点，而产权分界点同并网点则不会设置在同一个电位处。同时，这种模式会在每个建筑的屋顶光伏电源作为单个单元，之后再进入到楼内电压用户配电箱之中，即将每个建筑中的配电箱低压入口作为电网的并网点，并在进入低压入口之后通过低压线路的输送将电量传输到了周围的电网之中。

2.成本效益情况分析。（1）从电网设备所具有的寿命周期看来。在政府电价补贴模式之下，我们开展光伏并网工作所获得的成本效益将高于建设补贴的方式，且这种方式能够较好的保障光伏项目的并网发电工作；这一模式对成本和效益以及其他方面的控制力效果更好。（2）在电价补贴模式下。由于我们所使用的方式为统购统销，就会以光伏上网的方式对电价进行标杆，而这就会使电的成本效益会高于合同能源管理模式以及自发自用管理模式。（3）在光伏发电总成本以及获得的运行效益方面来看。光伏电源单位装机成本对其具有较大的影响。比如，在电价补贴模式中，如果电源装机成本下降到10元/Wp，那么，无论光伏发电所采用的是哪一种运营模式，其都会在实际运行中获取一定的利润收益。（4）当区域整体用电量较大时。在自发自用的并网模式中，用户能够具有更多的电量节约。对此，我们则可以认识到自发自用模式同合同能源管理模式相比具有更好的成本效益。

总之，分布式光伏发电作为新型电能供应方式，在发电并网过程中需要耗费相应的并网成本，但带来的发电效益也相当可观。只有有效控制并网前期投入、后期运营成本，才能完成效益的最大化。

参考文献：

[1]张静.我国光伏产业国际竞争力现状及提升路径.2017.

[2]刘晓军.探讨分布式光伏发电并网的成本/效益分析.2017.