光伏儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性探討

李亭亭

摘要：光伏儲(chǔ)能站的應(yīng)用范圍較廣，且適用性較高，是推動(dòng)新能源技術(shù)發(fā)展的保障。但因其是新興技術(shù)，涉及裝機(jī)容量及儲(chǔ)存技術(shù)等，其經(jīng)濟(jì)性還待進(jìn)一步研究。本文就對(duì)光伏儲(chǔ)能電站的發(fā)展、構(gòu)成、應(yīng)用范圍及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了闡述，對(duì)其發(fā)電量的計(jì)算及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

關(guān)鍵詞：光伏儲(chǔ)能電站;經(jīng)濟(jì)性;分析

我國(guó)于2017年作出了對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的指導(dǎo)意見，將其定位為是智能電網(wǎng)和可再生資源亡占比系統(tǒng)的支撐關(guān)鍵技術(shù)。其為電網(wǎng)提供調(diào)峰、備用及支撐等服務(wù)，提升了電網(wǎng)的靈活性、安全性及經(jīng)濟(jì)性。且能提高風(fēng)能、光能等資源的消納水平，推動(dòng)電能主體能源向可再生資源轉(zhuǎn)化，促進(jìn)電力及新能源技術(shù)的發(fā)展。

一、光伏儲(chǔ)能電站的概述

1.光伏儲(chǔ)能電站的構(gòu)成

首先，是由太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成的綠色能源發(fā)電系統(tǒng)，經(jīng)雙向換流器及光伏逆變器系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。其次，對(duì)其儲(chǔ)能系統(tǒng)由鉛碳、鋰電、膠體等蓄電池組成，經(jīng)變壓器及高低壓開關(guān)進(jìn)行輸電。最后，結(jié)合配電及計(jì)量設(shè)備，進(jìn)行自由的配電切換，并結(jié)合智能監(jiān)控系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的采集及存儲(chǔ)計(jì)算。光伏儲(chǔ)能站考慮了光電及電網(wǎng)低估電能等不同形式的電源，也考慮了鉛碳、銼電、膠體等不同的蓄電方式，依據(jù)主流變流器最新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，融入了全新的能量轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能設(shè)計(jì)理念，以綜合多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化。

2.光伏儲(chǔ)能電站的應(yīng)用范圍

適用于經(jīng)常供電不正常的工廠、高要求的IT企業(yè)、商務(wù)、居民小區(qū)，需要黑啟動(dòng)的變電站及發(fā)電廠，且有多余的夜間電能，需儲(chǔ)存用于白天的。還適用于受環(huán)保限制，需調(diào)峰用電區(qū)域及污染較高的發(fā)電站區(qū)域。戶外臨時(shí)的大型電量負(fù)荷中心及電動(dòng)車充電站。尤其是進(jìn)行野外勘探、搶險(xiǎn)救災(zāi)、國(guó)防建設(shè)等應(yīng)急供電。

二、光伏儲(chǔ)能電站的優(yōu)勢(shì)

首先，光伏儲(chǔ)能站徹底改變了電能無法儲(chǔ)存的觀念，利用晚間低谷價(jià)低電能進(jìn)行儲(chǔ)能，白天對(duì)其釋放提供電量，尤其是用電高峰時(shí)，為企業(yè)生產(chǎn)提供了主動(dòng)保障，緩解了調(diào)峰矛盾。且低價(jià)儲(chǔ)蓄電能，高價(jià)時(shí)輸出，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益。還改善了電網(wǎng)的質(zhì)量，消除了電壓波動(dòng)、及暫降等負(fù)荷影響，保障了安可靠的電能，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)智能化。其次，光伏儲(chǔ)能站的建立運(yùn)行推動(dòng)了光電新能源技術(shù)的發(fā)展，使電能輸送均衡，減少了變電站及輸配電線的投資建設(shè)，有利于實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。再次，光能儲(chǔ)能電站能提高區(qū)域停電及供電中斷的突發(fā)應(yīng)急能力，減少停電對(duì)生產(chǎn)帶來的影響及損失。

三、光伏儲(chǔ)能電站的發(fā)電量和投資計(jì)算

1.光伏發(fā)電站的發(fā)電量計(jì)算

四、案例分析說明其經(jīng)濟(jì)性

1.從財(cái)務(wù)角度分析

光伏儲(chǔ)能投資涉及建設(shè)期投資及運(yùn)營(yíng)期投資，建設(shè)期主要是設(shè)備費(fèi)。將案例項(xiàng)目設(shè)為按1MW.h梯次利用儲(chǔ)能容量為單元進(jìn)行投資測(cè)算配置，超過1MW.h可根據(jù)容量進(jìn)行擴(kuò)算。1MW.h梯次利用儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)備及電池等投資100萬，包括：電池設(shè)備等材料成本88.96萬，施工電氣安裝成本2.56萬，人工成本2.29萬，制造費(fèi)用0.78萬，燃料動(dòng)力0.08萬，運(yùn)費(fèi)5.33萬;梯次電池包運(yùn)行壽命達(dá)限后需更換電池，其更換成本使50萬。

因日限電量為1-7948.h較多，所以選擇其范圍對(duì)儲(chǔ)能容量進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性測(cè)算，以投資回報(bào)率及財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值最優(yōu)作為選擇指標(biāo)。具體測(cè)算為：容量為1MW.h、成本為150萬，稅前投資回報(bào)率為11.11%，稅后投資回報(bào)率為8.87%，稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為24.47萬;容量為2MW.h，成本為300萬，稅前投資回報(bào)率為9.84%，稅后投資回報(bào)率為7.92%，稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為34.16萬;容量為3MW.h、成本為450萬，稅前投資回報(bào)率為8.43%，稅后投資回報(bào)率為6.88%，稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為25.39萬：容量為4MW.h、成本為400萬，稅前投資回報(bào)率為7.10%，稅后投資回報(bào)率為5.45%，稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為-9.45萬。行業(yè)的稅前內(nèi)部收益率參考標(biāo)準(zhǔn)為8%，測(cè)算顯示，儲(chǔ)能容量1-3MW.h的稅前投資回報(bào)率超過行業(yè)基準(zhǔn)收益率，4MW.h開始后，低于8%的行業(yè)基準(zhǔn)率。且從1-3 MW.h稅后凈現(xiàn)值看出，2MW.h時(shí)稅后凈現(xiàn)值達(dá)到34.16萬，是最高值。所以，選擇2MW.h進(jìn)行儲(chǔ)能系統(tǒng)研究，其充放電次數(shù)為1500次，根據(jù)調(diào)度進(jìn)行日運(yùn)行，設(shè)年綜合運(yùn)行天數(shù)是220天，電池包達(dá)使用壽命后更換，其設(shè)計(jì)運(yùn)行14年，建設(shè)6個(gè)月。每年發(fā)電量為44萬kW.h，按1.10年均電價(jià)，年售電收入48.4萬。結(jié)合2MW.h的財(cái)務(wù)指標(biāo)顯示，其項(xiàng)目總投資為308.99萬，銷售收入564.35萬，投資回收期為稅前8.46，稅后9.14;投資內(nèi)部收益率為稅前9.84%，稅后7.92%，稅前投資內(nèi)部收益率高于行業(yè)基準(zhǔn)率;財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值稅前為50.4萬，稅后34.16萬，說明其凈現(xiàn)值收益率較好。

2.從用電費(fèi)用角度分析

光能儲(chǔ)能電站雖投入了建設(shè)資金，但如我們進(jìn)行峰谷差異用電，對(duì)低谷時(shí)大量?jī)?chǔ)蓄電，高峰時(shí)釋放存儲(chǔ)電能，可節(jié)約用電費(fèi)用，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。舉列按照商業(yè)電價(jià)（峰值=1.1045元/度，低谷=0.4746元/度）、工業(yè)電價(jià)（峰值=1.0046元/度，低谷=0.2896元/度）、家庭電價(jià)（峰值=0.9196元/度，低谷=0.3996元/度）進(jìn)行計(jì)算，其每月節(jié)約電費(fèi)為（峰值電價(jià)-低谷電價(jià)）*使用度數(shù)。如商業(yè)按每月2萬度計(jì)算，可節(jié)約16.12萬，工業(yè)按20萬度計(jì)算，可節(jié)約171.6萬，家庭按300度計(jì)算，可節(jié)約156元。

五、結(jié)論

通過綜述可知，近年來，我國(guó)電池儲(chǔ)能技術(shù)得到了快速發(fā)展，將其儲(chǔ)能系統(tǒng)與光伏發(fā)電結(jié)合，能解決光伏發(fā)電調(diào)度入網(wǎng)困難的問題，有利于調(diào)度錯(cuò)峰用電，確保用電安全可靠，使電網(wǎng)發(fā)展更為穩(wěn)定安全。在儲(chǔ)能電池初始應(yīng)用階段，其價(jià)格較高，增加了光伏儲(chǔ)電站的投資，且其投資與配置容量相關(guān)較大，配置情況會(huì)影響電站的并網(wǎng)電量。所以，應(yīng)加大光伏儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性研究。本文研究顯示，一味的降低儲(chǔ)能成本、以最小建模并不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)收益，以收益最優(yōu)為指標(biāo)進(jìn)行儲(chǔ)能容量配置，可以提高發(fā)電效益，促進(jìn)新能源技術(shù)的有效應(yīng)用。

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