考慮不同利益相關(guān)者的分布式電源并網(wǎng)成本效益分析

欒偉杰，劉舒，程浩忠，張沈習(xí)，肖遠(yuǎn)兵

(1.上海交通大學(xué)電力傳輸與功率變換控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海市 200240；2.國網(wǎng)上海市電力公司，上海市200437)

考慮不同利益相關(guān)者的分布式電源并網(wǎng)成本效益分析

欒偉杰1，劉舒2，程浩忠1，張沈習(xí)1，肖遠(yuǎn)兵1

(1.上海交通大學(xué)電力傳輸與功率變換控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海市 200240；2.國網(wǎng)上海市電力公司，上海市200437)

隨著分布式電源接入配電網(wǎng)逐漸增多，其對分布式電源和配電網(wǎng)的成本效益產(chǎn)生了影響。在總結(jié)了當(dāng)前分布式電源并網(wǎng)的商業(yè)模式的基礎(chǔ)上，采用凈現(xiàn)值法和投資回收期法從配電公司和獨(dú)立投資商兩個(gè)方面對分布式電源接入后配電網(wǎng)的成本效益進(jìn)行了計(jì)算和分析。比較了不同商業(yè)模式和不同負(fù)荷大小下分布式電源并網(wǎng)的成本效益的不同。計(jì)算表明當(dāng)前商業(yè)模式下分布式電源接入從經(jīng)濟(jì)上來說對配電公司是不利的，獨(dú)立投資商自用發(fā)電比例越大收益越多。

分布式電源；成本效益分析；并網(wǎng)商業(yè)模式；獨(dú)立投資商；配電網(wǎng)

0 引 言

隨著分布式電源(distributed generation，DG)接入配電網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和管理由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，網(wǎng)絡(luò)的成本和效益也發(fā)生了變化。DG接入后，配電網(wǎng)內(nèi)潮流變?yōu)殡p向流動(dòng)，除配電公司外存在多個(gè)售電方，用戶在消費(fèi)的同時(shí)也向電網(wǎng)輸送電力。DG接入對配電網(wǎng)的利益分配也帶來了深刻的影響。

文獻(xiàn)[1]詳細(xì)介紹了DG的環(huán)境效益，建立了環(huán)境效益評(píng)價(jià)體系，包括靜態(tài)效率、能源利用可靠性指標(biāo)、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)等；文獻(xiàn)[2]針對用戶投資DG，提出了DG投資者因投資DG而增加的經(jīng)濟(jì)收益的概念；文獻(xiàn)[3]綜合考慮了分布式發(fā)電所帶來的環(huán)境效益及可靠性效益，利用成本效益分析法對DG接入后的電網(wǎng)進(jìn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性的綜合評(píng)估；文獻(xiàn)[4]將DG接入效益概括為網(wǎng)損、可靠性、電能質(zhì)量、環(huán)境改善、延緩網(wǎng)絡(luò)更新5個(gè)方面；文獻(xiàn)[5]研究了DG接入帶來的效益，從社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益3個(gè)方面建立了分布式發(fā)電投資效益的綜合評(píng)價(jià)體系；文獻(xiàn)[6]研究了分布式光伏并網(wǎng)的商業(yè)模式，并以自消費(fèi)模式為例，建立了自消費(fèi)光伏發(fā)電項(xiàng)目的收益決策模型，得出不同的激勵(lì)政策對獨(dú)立投資商的不同影響。然而，多數(shù)DG經(jīng)濟(jì)收益研究僅僅針對整個(gè)電網(wǎng)，并未考慮配電公司和獨(dú)立投資商的獨(dú)立收益；另外，隨著DG接入配電網(wǎng)越來越多，其商業(yè)模式多樣，不同商業(yè)模式下DG接入的成本效益值得研究。

本文研究了DG并網(wǎng)的商業(yè)模式，從配電公司和獨(dú)立投資商兩個(gè)方面分析了DG接入后的成本效益。并對不同商業(yè)模式下的成本效益進(jìn)行了比較。

1 DG并網(wǎng)商業(yè)模式

以光伏發(fā)電為例，當(dāng)前國內(nèi)的DG商業(yè)模式分為3種，分別為上網(wǎng)電價(jià)模式、凈電量結(jié)算模式和自消費(fèi)模式。

上網(wǎng)電價(jià)模式[7]，是指DG發(fā)電量全部饋入低壓公共配電網(wǎng)；配電公司對DG發(fā)電量以“上網(wǎng)電價(jià)”進(jìn)行全額收購，同沒有安裝DG情況一樣，用戶的用電與電費(fèi)結(jié)算是由電表進(jìn)行繳費(fèi)。

上網(wǎng)電價(jià)模式的優(yōu)勢在于：(1)DG的發(fā)電量能保證全額收購；(2)由于配電公司仍可對其發(fā)電量按原計(jì)劃進(jìn)行銷售，其銷售額沒有受到損失；(3)所有發(fā)電量都是同電網(wǎng)公司進(jìn)行交易，也沒有損失國家稅收。上網(wǎng)電價(jià)模式的劣勢在于：(1)此模式由于沒有考慮DG的就地消納，其能量傳輸對電網(wǎng)存在一定負(fù)擔(dān)，且存在一定的網(wǎng)絡(luò)損耗；(2)安裝客戶種類繁多，有些無法提供發(fā)票給電網(wǎng)公司，給電網(wǎng)公司增添了負(fù)擔(dān)。

凈電量結(jié)算模式[8]，是指用戶使用一部分DG所發(fā)電量，另一部分DG所發(fā)電量進(jìn)行上網(wǎng)。其中自用DG電量節(jié)省了向上級(jí)電網(wǎng)購電費(fèi)用，而上網(wǎng)DG電量使電表反轉(zhuǎn)，送入上級(jí)電網(wǎng)。

凈電量結(jié)算模式的優(yōu)勢在于：(1)由于DG上網(wǎng)電量只是推動(dòng)電表倒轉(zhuǎn)，過程簡單；(2)由于減少了交易過程，稅務(wù)問題較好解決。凈電量結(jié)算模式的劣勢在于：(1)降低了配電公司的銷售額；(2)由于反送電量簡單地推動(dòng)電表倒轉(zhuǎn)，可能導(dǎo)致偷電行為的發(fā)生。

自消費(fèi)模式[9]，即“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”。用戶盡可能多地利用DG所發(fā)電量，當(dāng)DG所發(fā)電量大于所需電量時(shí)，多余電量可以被送入電網(wǎng)，按照上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行結(jié)算。

自消費(fèi)模式的優(yōu)勢在于：(1)DG所發(fā)電量就地消納，減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來的損耗；(2)操作簡單易行，適合用戶發(fā)展DG并自發(fā)自用。自消費(fèi)模式的劣勢在于：(1)降低了配電公司的銷售額；(2)可能導(dǎo)致偷電行為的發(fā)生。

不同的商業(yè)模式政策補(bǔ)貼數(shù)額不同，如“上網(wǎng)電價(jià)模式”通過上網(wǎng)電價(jià)獲益，“凈電量結(jié)算模式”和“自消費(fèi)模式”除售電獲益外另有國家補(bǔ)貼。中國DG市場當(dāng)前的主要商業(yè)模式為自消費(fèi)模式。

2 DG并網(wǎng)成本和效益

2.1 DG并網(wǎng)成本

DG接入之前，傳統(tǒng)電網(wǎng)由配電公司單家盈利，單家負(fù)責(zé)電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)和檢修，用戶僅為消費(fèi)方和付費(fèi)方，從電力公司購買電力。由于電能的流動(dòng)是單方向的，資金流動(dòng)也是單方向的，整個(gè)電網(wǎng)的成本和效益劃分明確。但DG接入后，電能的生產(chǎn)者不再只是電廠，獨(dú)立發(fā)電商甚至是用戶可以進(jìn)行自行發(fā)電，在滿足自身用電需求的同時(shí)將多余電量上網(wǎng)，獲得售電收益。這樣隨著電力流由單方向變?yōu)槎喾较?，整個(gè)電網(wǎng)的成本效益也發(fā)生了變化。

(1)配電公司成本分析。

對于配電公司來說，DG接入后，一方面導(dǎo)致其向用戶方售電量減少，降低了售電收入，導(dǎo)致售電收益萎縮；另一方面，DG接入后需新增部分網(wǎng)架，這部分網(wǎng)架建設(shè)費(fèi)用需要配電公司承擔(dān)；而DG接入后新增的線路保護(hù)也屬于配電公司的工作范疇。故配電公司的成本包括3部分，分別是由于分布式發(fā)電減少的售電收益和DG接入后的網(wǎng)架建設(shè)成本和新增的運(yùn)行維護(hù)成本(如線路保護(hù)等)。

(1)

(2)獨(dú)立發(fā)電商成本分析。

DG接入后，獨(dú)立發(fā)電商的成本包括分布式發(fā)電裝置的投資建設(shè)成本以及發(fā)電裝置的運(yùn)行維護(hù)成本。

(2)

(3)

(4)

與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比，新興的分布式發(fā)電技術(shù)不夠成熟，發(fā)電費(fèi)用較高，光伏等DG的建設(shè)成本比傳統(tǒng)火電機(jī)組要多出不少。近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，光伏發(fā)電的建設(shè)成本有了極大的下降。表1中列出的是不同分布式發(fā)電類型的建設(shè)成本的對比[10-11]。

表1 不同分布式發(fā)電的建設(shè)成本對比
Table 1 Comparison of construction cost of different distributed generation

在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)方面，DG設(shè)備由于體積小，啟停迅速，維護(hù)工作小，故DG的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低。

2.2 DG并網(wǎng)效益

2.2.1 配電公司的效益分析

DG接入后，會(huì)帶來以下5個(gè)方面的效益：降低系統(tǒng)網(wǎng)損、改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量、提高系統(tǒng)可靠性、延緩網(wǎng)絡(luò)更新成本、環(huán)境效益等, 將這些效益作為配電公司的效益。

(1)降低系統(tǒng)網(wǎng)損[12]。一般來說，電力在線路傳輸?shù)倪^程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)損耗。由于DG接入位置比原發(fā)電機(jī)更靠近負(fù)荷，對降低系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗有一定作用。將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，即為由于系統(tǒng)網(wǎng)損降低而減少的網(wǎng)絡(luò)損耗費(fèi)用。

BPloss=csale(a1ΔPloss1+a2ΔPloss2+a3ΔPloss3+a4ΔPloss4)

(5)

式中：BPloss為降低系統(tǒng)網(wǎng)損收益；csale為售電公司單位電價(jià)；ΔPloss1～ΔPloss4為DG接入后春、夏、秋、冬4個(gè)典型日系統(tǒng)網(wǎng)損的每日減少量；a1～a4為一年春、夏、秋、冬4個(gè)典型日各自的天數(shù)。

(2)改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量。DG接入后對系統(tǒng)電壓質(zhì)量的改善主要體現(xiàn)在電壓偏移的減少上。將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，即為電壓質(zhì)量提高所帶來的收益。

(6)

(7)

(3)提高系統(tǒng)可靠性[13]。DG接入對整個(gè)電網(wǎng)的可靠性會(huì)有一定的改善作用，其主要影響在故障恢復(fù)的過程中。故障時(shí)DG可形成孤島，島內(nèi)負(fù)荷可不停電繼續(xù)正常運(yùn)行，從而減少了系統(tǒng)的停電時(shí)間。但若DG設(shè)備具有較高的故障率，系統(tǒng)的可靠性不升反降，具體情況需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定。將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)減少的缺電成本。

(8)

式中：QEENS表示系統(tǒng)年缺電量；λi為負(fù)荷點(diǎn)的故障率；γi為負(fù)荷點(diǎn)的故障平均持續(xù)時(shí)間；Pi為負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量；n為負(fù)荷點(diǎn)數(shù)目。

(4)延緩網(wǎng)絡(luò)更新。DG接入后，能代替原電源向一部分負(fù)荷供電，可以滿足負(fù)荷增長的需求，增大了網(wǎng)絡(luò)的容量，從而延緩了網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。DG延緩網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的能力可用線路容量裕度表示，即以某支路在各時(shí)段中的支路潮流作為該支路的潮流指標(biāo)。轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，可以用安裝DG前后各支路潮流指標(biāo)之和的差值大小來表示：

(9)

式中：Cmar為折算到每年的單位容量裕度費(fèi)用成本；Uav為平均額定電壓；Nb為支路數(shù)；I0和I1分別為DG接入前后線路的電流。

(5)環(huán)境效益。在中國，煤炭在發(fā)電能源結(jié)構(gòu)中所占的比例最大，提供了約 80%的電力。然而燃煤發(fā)電也是對環(huán)境污染最大的一種發(fā)電方式。其污染物主要有 SO2、NOx、 CO2、 CO、粉煤灰等。大量燃煤電廠所帶來的大氣污染對環(huán)境的破壞越來越嚴(yán)重。DG所發(fā)出電力多來自于風(fēng)能、太陽能等清潔能源，污染物含量較低，甚至可以達(dá)到“零污染”，獲得的環(huán)境效益較大。

環(huán)境效益是指通過各種措施導(dǎo)致污染物排放減少所帶來的效益。污染物排放帶來的損失包括2個(gè)方面：一方面包括環(huán)境損失，即由于能源消耗和環(huán)境污染等引起的環(huán)境質(zhì)量下降、生態(tài)平衡破壞；另一方面包括非環(huán)境損失，即環(huán)境污染導(dǎo)致的其他副作用，如對人體健康的影響等。文獻(xiàn)[14]給出了中國的污染物環(huán)境價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

表2 污染物環(huán)境價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)
Table 2 Environment value criteria of pollution reduction

DG的環(huán)境效益可以用減少污染物排放帶來的收益來表示，轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，即

(10)

綜上，DG接入后配電公司產(chǎn)生的效益主要由以下5個(gè)部分構(gòu)成：

B=Bploss+BU+Breli+Bupdate+Benv

(11)

2.2.2 獨(dú)立投資商的效益分析

在用戶方面，DG接入帶來的收益分為3個(gè)部分，包括DG發(fā)電補(bǔ)貼、減少的購電費(fèi)用、DG上網(wǎng)收益，根據(jù)上網(wǎng)模式不同而不同。

(1)上網(wǎng)電價(jià)模式：上網(wǎng)電價(jià)模式中獨(dú)立投資商的發(fā)電和用電是分開的，不相互干涉。目前上網(wǎng)電價(jià)模式多用于大型電站，收益只有售電收益，但單位售電價(jià)格較高。上網(wǎng)電價(jià)模式下獨(dú)立投資商的效益為

B=C0Wgen

(12)

式中：C0為DG電站上網(wǎng)電價(jià)；Wgen為DG年發(fā)電量。

(2)凈電量結(jié)算模式：凈電量結(jié)算模式是指用戶使用一部分DG所發(fā)電量，另一部分DG所發(fā)電量進(jìn)行上網(wǎng)。上網(wǎng)電量反送上級(jí)電網(wǎng)，推動(dòng)電表倒轉(zhuǎn)，以凈電量的方式結(jié)算。故收益分為3個(gè)部分，DG補(bǔ)貼收益、節(jié)電收益和上網(wǎng)收益。凈電量結(jié)算模式下獨(dú)立投資商的效益為

B=C1Wgen+C2Wbuy+C2Wsell

(13)

式中：C1為DG政策補(bǔ)貼價(jià)格；C2為零售電價(jià)；Wgen為DG年發(fā)電量；Wbuy為獨(dú)立投資商購電量；Wsell為獨(dú)立投資商售電量。

(3)自消費(fèi)模式：自消費(fèi)模式中DG發(fā)電在滿足自身需求外，進(jìn)行余電上網(wǎng)。故收益包括3個(gè)部分，為DG補(bǔ)貼收益、節(jié)電收益和售電收益。與凈電量結(jié)算模式的不同點(diǎn)為：自消費(fèi)模式以標(biāo)桿電價(jià)進(jìn)行上網(wǎng)，凈電量結(jié)算模式以零售電價(jià)進(jìn)行上網(wǎng)。自消費(fèi)模式下獨(dú)立投資商的效益為

B=C1Wgen+C2Wbuy+C3Wsell

(14)

式中：C1為DG政策補(bǔ)貼價(jià)格；C2為零售電價(jià)；C3為標(biāo)桿電價(jià)；Wgen為DG年發(fā)電量；Wbuy為獨(dú)立投資商購電量；Wsell為獨(dú)立投資商售電量。

3 DG并網(wǎng)成本效益分析

3.1 成本效益分析方法

目前采用的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法主要有靜態(tài)評(píng)價(jià)法、不確定性評(píng)價(jià)法、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)法[15]。本文采用動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)法中的凈現(xiàn)值法進(jìn)行配電公司的成本效益分析。

另外，投資回收期法也是另一種常用的分析方法。本文采用投資回收期法進(jìn)行獨(dú)立投資商的成本效益分析。

3.2 成本效益分析相關(guān)參數(shù)

用IEEE33節(jié)點(diǎn)算例對DG并網(wǎng)進(jìn)行成本效益分析，計(jì)算其凈現(xiàn)值。IEEE33節(jié)點(diǎn)算例，算例電壓等級(jí)為12.66 kV，總有功負(fù)荷為3 715 kW，總無功負(fù)荷為2 300 kvar，其接線圖如圖1所示。DG采用光伏發(fā)電。

圖1 IEEE 33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)Fig.1 IEEE33 distribution network

假設(shè)在節(jié)點(diǎn)9接入分布式光伏1 MW，分布式光伏年有效利用小時(shí)數(shù)為1 100 h。

對于分布式光伏的裝機(jī)成本，取1.0萬元/kW。

對于折現(xiàn)率r，世界銀行采用的折現(xiàn)率為10%。對于我國情況而言，2006年國家發(fā)展與改革委員會(huì)、建設(shè)部發(fā)布的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)(第3版)》中規(guī)定中國的折現(xiàn)率為8%，因此本文取折現(xiàn)率r=8%。

對于設(shè)備使用年限，取n=10年。

對于DG接入配電公司新增的網(wǎng)架建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本，分別取2 600元/kW和1 600元/kW[15]。

對于配電公司售電價(jià)格，取0.617元/(kW·h)； 對于凈電量結(jié)算模式和自消費(fèi)模式中DG發(fā)電量政策補(bǔ)貼價(jià)格，取0.42元/(kW·h)；對于上網(wǎng)電價(jià)模式中DG大型電站上網(wǎng)電價(jià)，取0.90元/(kW·h)；對于DG的上網(wǎng)電價(jià)，取0.452 3元/(kW·h)。

對于改善電壓質(zhì)量方面，bu取3萬元；對于提高系統(tǒng)可靠性方面，λi取0.1次/(年·km)，γi取 3 h/次；對于延緩網(wǎng)絡(luò)升級(jí)方面，Cmar取1元[16]。

3.3 配電公司成本效益分析

成本方面，對于配電公司，其成本包含3個(gè)部分，如式(1)所示。其中Csale=0.6171 100×1 000萬元=67.87萬元，將網(wǎng)架建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本轉(zhuǎn)化為等年值，分別為萬元和萬元，故配電公司轉(zhuǎn)化為等年值的總成本為Cgrid=128.45萬元。

效益方面，配電公司的效益包括5個(gè)部分，如式(11)所示。

配電公司的成本效益情況如表3所示。

表3 配電公司成本效益情況
Table 3 Cost and effectiveness of power supply company 萬元

從表中可見，DG接入配網(wǎng)對配電公司來說，總收益小于總成本，其凈利潤為負(fù)值。因此目前DG接入在經(jīng)濟(jì)上來說對配電公司是不利的。

3.4 獨(dú)立投資商成本效益分析

效益方面，對于獨(dú)立投資商來說，其利益與商業(yè)模式相關(guān)。以目前中國最常見的自消費(fèi)模式為例，其成本由3個(gè)部分組成，如式(14)所示。

假設(shè)獨(dú)立投資商分布式發(fā)電量一半用于滿足自身用電需求，另一半用于上網(wǎng)。由于DG的年發(fā)電量為1 100 MW·h，即自身用電550 MW·h，上網(wǎng)電量為550 MW·h。則其年收益B=(0.421 100 000+0.617550 000+0.452 3550 000)萬元=105.5萬元。

根據(jù)投資回收期計(jì)算公式：

(15)

進(jìn)行投資回收期計(jì)算，得其投資回收期T=9年，即9年后獨(dú)立投資商將會(huì)收回投資的預(yù)期。

3.5 不同商業(yè)模式下成本效益比較

上節(jié)中計(jì)算的是中國最常見的自消費(fèi)模式下獨(dú)立投資商的成本回收期，而DG接入還有上網(wǎng)電價(jià)模式和凈電量結(jié)算模式2種，下面分別進(jìn)行比較。

(1)上網(wǎng)電價(jià)模式。上網(wǎng)電價(jià)模式的特點(diǎn)是DG所發(fā)電量全部上網(wǎng)，用戶所需電力全部從上級(jí)電網(wǎng)購買。假設(shè)1 MW的DG所發(fā)電量全部上網(wǎng)，則其年收益B=0.901 0001 100萬元=99萬元，得到其投資回收期為T=9.5年，較自消費(fèi)模式晚半年。

(2)凈電量結(jié)算模式。凈電量結(jié)算模式的特點(diǎn)是上網(wǎng)電量推動(dòng)電表倒轉(zhuǎn)，以零售電價(jià)結(jié)算，同樣假設(shè)獨(dú)立投資商分布式發(fā)電量一半用于滿足自身用電需求，另一半用于上網(wǎng)，則其年收益B=114.0萬元。得到其投資回收期為T=8.5年，較自消費(fèi)模式早半年。

表4展示的是3種商業(yè)模式投資回收期的不同。

表4 不同商業(yè)模式計(jì)算結(jié)果
Table 4 Calculation results of different business models

可見雖然中國現(xiàn)在最常見的商業(yè)模式為自消費(fèi)模式，但凈電量結(jié)算模式能為獨(dú)立投資商帶來更多的收益，另外凈電量結(jié)算模式中不存在交易過程，省去了發(fā)票等一系列問題，過程簡單。因此可以預(yù)見凈電量結(jié)算模式會(huì)得到更大的發(fā)展。

3.6 不同負(fù)荷大小下成本效益比較

在不同負(fù)荷大小下DG接入的成本效益會(huì)有所不同，本節(jié)分別計(jì)算在不同負(fù)荷下獨(dú)立投資商的投資回收期。

為了計(jì)算負(fù)荷大小和投資回收期的靈敏度關(guān)系，分別假設(shè)在自消費(fèi)模式下，發(fā)電量全部上網(wǎng)(無負(fù)荷)、發(fā)電量25%自用75%上網(wǎng)(小型負(fù)荷)、發(fā)電量50%自用50%上網(wǎng)(中型負(fù)荷)、發(fā)電量75%自用25%上網(wǎng)(大型負(fù)荷)和發(fā)電量全部自用(超大負(fù)荷)5種狀態(tài)，計(jì)算其投資回收期，如表5和圖2所示。

表5 不同負(fù)荷大小計(jì)算結(jié)果
Table 5 Calculation results of different loads

圖2 不同負(fù)荷大小計(jì)算結(jié)果Fig.2 Calculation results of different loads

可以看出隨著自用DG發(fā)電比例的增大，DG的投資回收期在縮短，獨(dú)立投資商獲得的利益增多。因此分布式發(fā)電對于大負(fù)荷的獨(dú)立投資商能獲得最大效益。

4 結(jié) 論

(1)DG接入配電網(wǎng)后改變了原電網(wǎng)的商業(yè)模式和運(yùn)營模式，配電公司和獨(dú)立投資商的成本效益發(fā)生變化。

(2)DG接入對配電公司會(huì)產(chǎn)生負(fù)的收益，主要體現(xiàn)在售電量的減少上。對獨(dú)立投資商來說自身負(fù)荷需求越大收益越大。

(3)雖然中國現(xiàn)在最常見的商業(yè)模式為自消費(fèi)模式，但凈電量結(jié)算模式能為獨(dú)立投資商帶來更多的收益。凈電量結(jié)算模式中不存在交易過程，省去了發(fā)票等一系列問題，過程簡單?？梢灶A(yù)見凈電量結(jié)算模式會(huì)得到更大的發(fā)展。

(4)隨著DG安裝技術(shù)的提高和成本的下降，其安裝成本和運(yùn)行維護(hù)成本會(huì)相應(yīng)下降；與此同時(shí)，政府對DG發(fā)電的補(bǔ)貼越來越多，獨(dú)立投資商的收益也會(huì)隨之增加，以上兩方面都會(huì)使獨(dú)立投資商獲得更大的經(jīng)濟(jì)收益。

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(編輯 劉文瑩)

Cost-Benefit Analysis of Grid-Connected Distributed Generation Considering Different Stakeholders

LUAN Weijie1,LIU Shu2, CHENG Haozhong1,ZHANG Shenxi1,XIAO Yuanbing1

(1.Key Laboratory of Control of Power Transmission and Conversion, Ministry of Education, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2.State Grid Shanghai Power Supply Company, Shanghai 200437, China)

The gradual increase of the distributed generation connected to distribution network has exerted an impact on the cost and benefit of the distributed generation and distribution network.On the basis of summarizing the current business model of grid-connected distributed generation, this paper calculates the cost and benefit of power company and independent investor after distributed generation connected to distribution network with using net present value method and payback period method.And then the paper compares the cost and benefit of grid-connected distributed generation under different business models and different load mode.The calculation results show that, in the economic aspect, distributed generations bring more disadvantage to power company under the current business models, and independent investors gain more benefit when using more power.

distributed generation; cost-benefit analysis; grid-connected business model; independent investor; distribution network

國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(52094015000A)

TM 711

A

1000-7229(2016)09-0140-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2016.09.019

2016-04-13

欒偉杰(1991)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)榕潆娋W(wǎng)規(guī)劃、配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化；

劉舒(1987)，女，碩士，助理工程師，研究方向?yàn)槲⒕W(wǎng)和智能用電；

程浩忠(1962)，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娔苜|(zhì)量、電力系統(tǒng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)分析、電壓穩(wěn)定；

張沈習(xí)(1988)，男，博士研究生，研究方向是分布式電源、電力系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃;

肖遠(yuǎn)兵(1991)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)規(guī)劃。