淺論中國發展分布式光伏能源的經濟效益
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【摘 要】所謂分布式光伏就是用戶利用周圍的清潔能源進行生產，實現自給自足、就近消費的一種資源使用率高、污染程度低的新模式，它是能源發展的新態勢、新方向。對分布式光伏能源的經濟效益進行分析，有利于分布式光伏技術在實踐中的推廣和應用。
【Abstract】Distributed photovoltaic （DPV） is a new mode with high resource utilization and low pollution for users to make use of clean energy around them to achieve self-sufficiency and near consumption. It is a new trend and direction of energy development. The economic benefits of distributed photovoltaic energy are analyzed， which is conducive to the popularization and application of distributed photovoltaic technology in practice.
【關鍵詞】中國;分布式光伏能源;經濟效益
【Keywords】 China; distributed photovoltaic energy; economic benefits
【中圖分類號】TM615 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）05-0071-02
1 分布式能源的概念
分布式能源是一種用戶端的新型能源階梯式綜合利用系統，通過在用戶端安裝能源設施，從而達到降低資源損耗、提高利用率的目的。分布式能源技術以較高的能源利用率、較強的能源供應可靠性、較少的環境污染換取了最高的經濟效益，是世界能源技術的發展方向。分布式能源的建設在我國起步較晚，初期只在北京、上海、廣東等地區試點建設，目前已經建立了40多個分布式能源項目，其中，北京奧運媒體村、上海浦東國際機場、廣州大學城、四川大陸希望集團深藍綠色能源中心等項目影響力較大。統計數據表明，國內以天然氣分布式能源建設為主，裝機總容量約540萬kW。清潔無污染的光伏分布式發電與傳統的集約式發電不同，它是在用戶端周圍建立小規模的發電機組以滿足用戶需求為主，同時將余電并網配合現有電網系統運行，取得政府補貼的一種產能方式。建設完善智能電網可以有效解決并網難題，應對分布式能源不穩定的電壓負荷。目前，我國的分布式光伏項目技術體系比較完善且運轉良好，呈現較好的發展趨勢。
2 光伏分布式能源的SWOT分析
2.1 優勢（S）
第一，光伏分布式能源電站對環境產生的影響較小。經過不斷研究發現光伏發電除了只在發電過程中消耗一部分能源外，整個過程基本不產生任何污染，資源、環境成本相對較低，所以光伏發電即使布局在居民區也不會影響人們正常生活。第二，光伏分布式發電系統不受地理因素的限制。我國幅員遼闊，地質地貌特征各不相同，很多地區受自然環境的影響很難建設傳統的大電站，尤其是廣大的農村地區因其特有的地形不能建設電站和電網。光伏分布式能源占地少、維護簡單等優勢很好地彌補了地理因素的限制，在光能充足的地區代替了傳統的發電方式[1]。
2.2 劣勢（W）
首先，光伏發電的隨機和波動性大。很多不可控因素影響光伏發電量，導致光伏發電輸出的電力不穩定，在一定程度上不利于并網穩定性和光伏發電系統的大量運行。其次，由于光伏發電布局比較分散，其裝機容量普遍較小，達不到國家電網錯峰及調峰的要求。最后，光伏發電量受氣候、季節、天氣限制。因為分布式光伏發電系統運行的前提基礎是有充足的光照，所以其發電量受氣候、季節等自然因素的限制，且晚上不能正常運行，對供電質量造成了嚴重影響。
2.3 機會（O）
第一，政府的大力支持是光伏分布式能源發展的有效保障。國家能源局出臺的《分布式光伏發電示范區工作方案》為光伏發電項目的補貼標準提供了政策準則。環境問題越來越受到政府的關注，因而環境成本低、能源效率高的分布式光伏發電技術備受企業和政府的重視，其產業鏈也日益完善。第二，光伏技術的進步加速了光伏分布式發電的建設速度。新能源領域逐漸被國家所重視，國內外企業也加大了光伏發電技術的研發投入，我國在這方面取得了顯著成就，其中，多晶硅技術在國際上處于先進水平，隨著相關配套服務體系的完善，在某些地區大規模推廣分布式光伏能源的可行性不斷提高。
2.4 威脅（T）
第一，國際能源價格浮動對其影響較大。從2014年開始，作為新能源替代品的石油價格受到美國頁巖油、頁巖氣革命的沖擊持續下降，這一現象不利于諸如光伏發電等新能源的發展。第二，國家的政策扶持是光伏分布式能源發展的指導方向。在光伏能源方面我國起步晚于發達國家，缺乏完善的法律法規，未來將長期處于政府計劃調節階段，只有穩定與持續的扶持政策才能引導更多的社會資金進入這一領域[2]。
3 分布式光伏發電的經濟效益分析 3.1 分布式光伏發電的成本計算模型
分布式光伏發電的成本主要有初期投資、運維管理、貸款利息等幾部分。
?、俪跗谕顿Y費用公式
Ig=C1+C2+C3+C4+C5+C6
其中，Ig為初始投資，也就是最開始的投入，它是C1、C2、C3、C4、C5、C6等一系列投入之和，這些投入分別是制定商業計劃書、系統設計、設備采購、安裝人員的工資、項目保險費用以及用戶線路改造和改良客戶用電設備的費用。
②運維管理費用公式
Mg=IgRm
其中，Mg是每年的運維管理費用，Ig表示初始投資，Rm是一個比率，是每年的運維管理保護費用率。
③貸款利息費用公式
Tg=IgRtI
在該公式中，Tg是貸款的年利息，Ig依舊表示初始投資，Rt表示初始投資中貸款額部分的比例，i為年利率。該公式能夠清楚地表明光伏發電企業的貸款利息費用，該費用在總投資的比例若大于1/3，則必須由節能公司投資，剩下的部分可以申請銀行貸款。
根據上面的成本核算公式，得出分布式光伏發電的成本公式：C=Ig+nt=Σ（Mg+Tg+q）（1+ic）-t
其中，Σ是從t=1到t=n，q表示其他費用，ic代表貼現率;t表示資金產生的時間點，n表示光伏系統的壽命周期。
3.2 分布式光伏發電的經濟收益分析
在互聯網+的時代背景下，上網電量收入、政府補貼、分享客戶節能收益、賣電收入等是分布式光伏發電的幾個主要收益途徑。其中，由于能夠鑒定節能量的權威機構尚未建立，分享客戶的節能收益率還需協商解決。布式光伏發電是建立以用戶端自發自用為主，通常節能服務公司會采壓低電價的方式來控制賣電收入，鼓勵就近消費、提高電網運行質量。電網企業承擔相應的公共配電網線路改裝和計量裝置的全部費用，該部分費用與上網電量收入無關，它只取決于上網電量的多少和當地燃煤機組上網電價的高低。政府通常會在一定年限內給予適當補貼，以促進分布式光伏發電應用的推廣。
分布式光伏發電的經濟收益公式為B1=[（Mq+Mh）Ps-MgPg]rf。在該公式中，B1表示每年節能公司給客戶的收益，Mq、Mh分別代表項目實施之前的用電量和實施后的電網購電量，Ps表示電網價格，Mg是項目實施后相關設備消耗的分布式光伏發電量;Pg為電網電價，rf為分享比例。
其中，MgPg表示賣電的年收益，記為B2，MsPs表示上網電量年收入，記為B3，（Ms+Mg）Pb為全電量政府補貼年收入，記為B4。目前，國家的補貼為0.42元/kW·h，補貼年限為20年。
綜上所述，分布式光伏發電的年收益折算到投資初期的公式為：B=Σ（B1+B2+B3+B4-P）（l+ic）-t，其中，P為平衡因子。
3.3 壽命期內，分布式光伏發電的凈現值
由于近些年市場經濟的快速發展對貨幣價值造成了一定影響，貨幣升值或者貶值也會影響分布式光伏發電的收益。分布式光伏發電的壽命與設計方案息息相關，在幾個方案凈現值一定的的前提下，優先選擇使用年限較長的方案;在幾個方案擁有相同的使用年限時，就要根據凈現值指標來選擇，最終選擇出合適的方案，使經濟效益最大化。以凈現值為指標時，其表示公式為：NPV=B-C，其中B和C為上文用到的兩個公式。
4 中國發展分布式光伏能源的展望及政策建議
我國目前面臨著嚴峻的資源短缺、環境污染嚴重的問題，分布式光伏發電具有清潔高效的優勢，因此可以有效緩解資源稀缺、環境污染等問題，是能源發展的新方向、新形態。為解決分布式光伏建設中出現的一系列問題，提出了如下的方案。
第一，建設完善的智能電網，攻克并網等技術難題。由于分布式光伏發電具有不穩定性，這就對光伏發電系統的大量運行造成了阻礙。建設國家智能電網可以有效緩解因其不穩定性帶來的電壓負荷，從而大大提高分布式能源的并網技術。因此，只有政府加大對科研的投入力度、加強基礎設施的建設，才能實現可持續發展。第二，建立并完善配套服務體系。政府的大力支持雖然可以促進光伏發電的發展，但仍有一些不足之處，如項目審批繁雜、建設效率低等，限制了社會資本和民間資本的介入。特別是在金融支持力度小的廣大農村地區，加之其落后的基礎設施，造成光伏項目資金缺口較大，因此很難在農村地區大面積推廣分布式光伏發電項目。
【參考文獻】
【1】丁文博.分布式光伏發電并網對配電網的影響[J].科技創新與應用，2014（34）：188.
【2】趙偉杰.云南省分布式光伏發電項目經濟效益研究[D].昆明：云南大學，2016.
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