分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的成本/效益分析

高 瑩

（國電南瑞科技股份有限公司深圳分公司）

0 引言

能源與社會的持續(xù)發(fā)展有著緊密聯(lián)系。太陽能作為一種清潔能源，優(yōu)勢十分突出，但是，受到氣候、地勢等方面因素的影響，使其利用率降低，通過分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)方案，可以有效解決太陽能分散、利用率低等一系列問題，從而使太陽能資源得到廣泛運用與推廣。

1 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的優(yōu)勢

1.1 市場優(yōu)勢

通常情況下，太陽能轉(zhuǎn)變成電能，必須要有完善光電設備才能完成，若不并網(wǎng)，分布式光伏發(fā)電會出現(xiàn)電力結余的現(xiàn)象，導致大量的電力資源浪費。像學校這類地方白天用電量并不高，剩余電量的轉(zhuǎn)換就會浪費大量的資源，而一些大型工業(yè)園區(qū)用電量非常大，僅僅只依賴于光伏發(fā)電難以滿足其發(fā)展需要，且成本投入大，而通過光伏發(fā)電并網(wǎng)的方式，就能發(fā)揮其市場優(yōu)勢，從而解決能源浪費的問題[1]。

1.2 成本優(yōu)勢

從某種程度來看，影響光伏式發(fā)電的因素有很多種，如建設初期階段花費過多的成本，由于其維護管理工作不到位，后期建設中設備故障問題頻繁發(fā)生，其使用壽命大大降低，增加不必要的成本投入。隨著社會的發(fā)展進步，若能將分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)，就能將其成本優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來。

1.3 效益優(yōu)勢

將分布式光伏電網(wǎng)并網(wǎng)后其效益優(yōu)勢也十分明顯，在其運行的過程中，所需費用由多名用戶承擔，減少了單位的支出成本，將光伏發(fā)電的運用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，既優(yōu)化了我國的能源結構，還使我國目前的能源環(huán)境得到了有效調(diào)整[2]。

2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)運營模式及并網(wǎng)設計方案分析

2.1 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)運營模式

（1）第三方主體運營模式

該種運營模式中投資人是第三方，作為投資人必須要承擔光伏發(fā)電的所有運營成本。光伏發(fā)電的主要成本包含：建設成本、并網(wǎng)成本、維護管理成本等，完成發(fā)電后，電量會隨著并網(wǎng)系統(tǒng)進入公共電網(wǎng)，由專門的供電單位解決用戶供電問題。該種運營模式中，運營主體是供電單位，電網(wǎng)運行比較安全。另外，第三自主供電也是涵蓋于第三方主體運營模式中的，光伏電源電能產(chǎn)生后，就能滿足周圍用戶用電需求，在電量結余的條件下，通過并網(wǎng)系統(tǒng)至公共電網(wǎng)。關于用電定價應該按照市場規(guī)律，切莫隨意哄抬價格，切實滿足廣大用戶用電需求[3]。

（2）自發(fā)自用模式

該種模式主要是針對用戶本身發(fā)電模式來說的，廣大用戶是光伏發(fā)電的投資主體，系統(tǒng)所發(fā)電量都是供用戶使用，剩下的電量會由并網(wǎng)系統(tǒng)至公共電網(wǎng)。如果所發(fā)電量無法滿足用戶用電需求，則還要從并網(wǎng)系統(tǒng)中獲取電量。該種發(fā)電模式，用戶既是主要受益人，又是主體責任人，具有發(fā)電、用電、維護等各項權利與義務，在其享有用電權利的過程中，還需要積極履行自身維護、管理等各項責任義務。從目前的情況看，該種發(fā)電模式能夠獲取國家一定的補助，這也成為了光伏發(fā)電系統(tǒng)可以長久運營的重要因素。

2.2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)設計方案

（1）接入公共電網(wǎng)的并網(wǎng)方案

關于分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)運行，存在接入電壓、接入點等的不同，通過對并網(wǎng)區(qū)域?qū)嶋H情況分析，設計具體的并網(wǎng)方案。從接入公共電網(wǎng)電壓角度看，小型光伏電站的電壓小于400V，該種發(fā)電運營方式，在第三方主體運營發(fā)電模式中比較適用。經(jīng)過某公共接入點來配電，必須要通過各種配電設備才能進入用戶家中，從而滿足廣大用戶的用電需求。實際上，光伏發(fā)電并網(wǎng)點即第三方運營主體、供電單位產(chǎn)權分界點。在各種類型的光伏發(fā)電并網(wǎng)方案中，單點接入方式操作起來十分簡單，可以實現(xiàn)對用電量的初步計算，且后期維護管理十分便利[4]。

（2）接入用戶電網(wǎng)的并網(wǎng)方案

該種并網(wǎng)方式在向周圍用戶供電系統(tǒng)中比較適用。這種接入并網(wǎng)方式的責任人既可以是第三方又可以是廣大用電戶，經(jīng)過用戶配電箱、配電室等進行電能傳輸。在運用該種并網(wǎng)方案時，分界點發(fā)生了變化，不再是產(chǎn)權分界點，光伏發(fā)電的主要供電單元是單個電池板，電能通過用戶配電箱及低壓線路后完成開始并網(wǎng)。

3 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的成本/效益分析

3.1 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的成本分析

關于分布式電網(wǎng)的成本可以分成運營及建設成本兩種，具體情況如下所示：

1）結合當?shù)仉娋W(wǎng)發(fā)展的具體情況，對太陽能資源現(xiàn)狀進行分析，并安排專業(yè)人員做一系列調(diào)研活動，開展相關試驗。

2）弄清具體的并網(wǎng)建設位置之后，工作人員還應該弄清區(qū)域規(guī)劃的具體要求，并嚴格遵守規(guī)劃要求，對建設區(qū)域的空間符合進行合理預測[5]。

3）按照試驗分析的實際情況獲取關于區(qū)域最大負荷量以及太陽能資源實際狀況，將光伏發(fā)電與用電負荷間的關系圖畫出來（如下圖所示），圖中各序號分別代表的是：①表示的是光伏發(fā)電網(wǎng)的電量；②表示的是將光伏作為電源時，各用戶實際用電量；③在公共配電網(wǎng)是電源的情況下，用戶實際用電量。在弄清以上各環(huán)節(jié)內(nèi)容之后，工作人員還應該根據(jù)該區(qū)域建設的規(guī)模、地形地勢等各方面情況，將光伏發(fā)電機的容量確定下來。

圖 光伏發(fā)電出力與用電負荷間的關系圖

4）按照各區(qū)域?qū)嶋H情況，制定多種并網(wǎng)發(fā)電方式，同時，還要對各建設方案的優(yōu)勢與不足進行全面分析，從而選擇出最有效的并網(wǎng)方式，確保方案實施的可靠性。

5）將光伏發(fā)電具體地點確定下來后，還應該對該地區(qū)的實際情況即附近環(huán)境進行系統(tǒng)考察，并根據(jù)各種發(fā)電運營方式，將用戶配電網(wǎng)具體的接入及改造方式確定下來。

6）對于不同的光伏發(fā)電運營方案，邊界數(shù)據(jù)及具體計算條件會有所不同，因此，還要將電量價格、區(qū)域政策等各方面信息確定下來。值得注意的是，在對這一系列數(shù)據(jù)進行計算時，要仔細認真，并安排專業(yè)人員進行監(jiān)督審查，將誤差降到最小，以免因計算誤差而在效益計算中出現(xiàn)偏差。

7）應該對各種運營方案中的光伏發(fā)電投資成本、運行設備維護管理成本等進行全面分析，當然，在此過程中，還應將設備損耗成本、停電成本等各項費用預算在內(nèi)?？上攵?，運營方案不同，其成本構成必然有很大的不同。

3.2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的效益分析

從目前的情況看，我國關于分布式并網(wǎng)建設體系還不健全，其實際操作環(huán)境相對封閉，無法從傳統(tǒng)自產(chǎn)自用等束縛中沖破出來，尚未形成科學系統(tǒng)接入。但是，從充足的資金投入狀況看，公共電網(wǎng)中接入的統(tǒng)一購銷具有很強的科學性，將配電箱接入點進行反向供電維護十分方便，且計量形式較為簡單方便。然而，自產(chǎn)自用一般在合同式的能源管理環(huán)境中運用的非常多，這種方案中接入點依然是配電箱，在計量單元中還設有產(chǎn)權分界點。這兩種運行效益比較都有自身優(yōu)勢和不足[6]。隨著社會的快速發(fā)展，政府部門對光伏并網(wǎng)發(fā)電越來越重視，加大了對其的成本補助，基于此，各區(qū)域依然將價格作為衡量的重要指標，這時統(tǒng)一購銷方式明顯優(yōu)于自產(chǎn)自用。然而，對于那些對電量需求量很大的地區(qū)來說，政府所主導的成本條件并不會影響用戶并網(wǎng)的需求，而自產(chǎn)自用反而擁有了主動權，可以對電力資源進行合理運用。

4 結束語

總而言之，隨著社會的轉(zhuǎn)型升級，光伏發(fā)電將成為社會發(fā)展的主要趨勢，而分布式并網(wǎng)方案也將變成市場的主導。在這種環(huán)境下，相關部門就應該緊跟時代發(fā)展的步伐，重視光伏發(fā)電并網(wǎng)建設工作，并將區(qū)域規(guī)劃納入到并網(wǎng)方案中，為分布式并網(wǎng)建設提供條件，通過采用科學有效的措施將建設成本降到最小，提高光伏電網(wǎng)的運行效益。