时间：2023-08-04 16:49:42
序论：在您撰写光伏投资成本分析时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
中图分类号：U665文献标识码： A
一、引言
近几年，为应对光伏行业的美国及欧盟“双反”影响同时为保护国内组件制造企业，国家出台了相关光伏电站补贴政策，直接导致中国光伏发电装机量突飞猛进，2013年下半年中国大陆地区装机量竟超过10GW，市场异常火爆。近期中国能源局公布了《关于下达2014年光伏发电年度新增建设规模的通知》，并明确规定光伏分布式发电装机量占60%，旗帜鲜明的将光伏投资由地面大规模电站引导至光伏分布式发电。
二、分布式光伏发电系统介绍
分布式光伏发电是指在用户所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式，电网企业采用先进技术优化电网运行管理，为分布式光伏发电运行提供系统支撑，保障电力用户安全用电，鼓励项目投资经营主体与同一供电区内的电力用户在电网企业配合下以多种方式实现分布式光伏发电就近消纳。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在城市建筑物屋顶与个人家庭屋顶的光伏发电项目，该类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。
分布式光伏发电具有以下特点：
1、输出功率相对较小。一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量在数千瓦以内。与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。
2、污染小，环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染。
3、能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。但是，分布式光伏发电的能量密度相对较低，每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积有限，不能从根本上解决用电紧张问题。
4、可以发电用电并存。大型地面电站发电是升压接入输电网，仅作为发电电站而运行；而分布式光伏发电是接入配电网，发电用电并存，且要求尽可能地就地消纳。
三、分布式光伏发电系统建设投资成本
分布式光伏发电系统服务商提供给您的分布式光伏发电系统报价中，一般包含：晶硅电池组件、支架、逆变器、断路器、直流箱、交流箱、熔断器、直流电缆、交流电缆、汇流端子、接地端子、人工、运输、行政手续费、税费等项目，考虑到每个项目的大小、设计、施工难度不同，市场采购价格的浮动，报价也会随之浮动；
在华北、长三角、珠三角这三个分布式光伏发电应用比较密集的地区，太阳平面辐射量差异不像与西部地区差异那么大，一般不超过20%。如果设置到最佳发电倾角，整体系统效率在80%以上，一般来说1KW的项目25年年均发电量应在900~1300kwh左右；如果是钢结构彩钢瓦的工商业厂房屋顶，一般只在朝南的一面满铺光伏组件（标准厂房屋顶自然倾角一般为5°到10°不等），铺设比例一般为1KW占面积10O，也就是1MW(1MW=1000KW)项目需要使用1万O面积；如果是户用别墅砖瓦结构的屋顶，一般会在08:00~16:00没有遮挡的屋顶区域满铺光伏组件，安装方式虽与彩钢瓦屋顶略有不同，但占面积比是相似的，也是1KW占面积10O左右。也就是说，一个面积比较大(100~150O)的别墅屋顶，大概可以安装约10KW的光伏发电系统，25年年均发电约9000~1.3万kwh(具体参数需要航禹太阳能出具专业项目建议书后确定，这里只给出大致概念)；如果是平面混凝土屋顶，为了设计成最佳固定水平倾角，每排组件之间需要间隔一定间距以保证不被前排组件阴影遮挡，所以整个项目占用屋顶面积会大于可以实现组件平铺的彩钢瓦和别墅屋顶。一般来说，考虑到自然遮挡和女儿墙高度等复杂因素后，1KW占用屋顶面积为15~20O左右，也就是1MW项目需要使用1.5~2万O面积。大家可以据此估算自家屋顶可以安装多少容量，大致能发多少电了。
按照2013年年底西安地区某300kWp屋顶分布式光伏电站建设直接成本来分析，300kWp的项目总花费为220万多元，其中组件占到58.49%，逆变器占到总成本的12.2%，支架占到总成本的7.73%。项目总造价每瓦成本约合7.3元。考虑系统集成公司利润，对于常规屋顶电站项目市场报价按照8元每瓦较为合理。项目各项费用支出及比例详见上表及下图所示。
四、分布式光伏发电系统运营成本
分布式光伏发电系统的运行维护主要是对系统的机械安装、电气连接的日常点检、对光伏组建的清洗、对部分失效部件的更换等简单操作，成本相对较低，对于10千瓦以下的系统维护成本几乎可以忽略不计，但是MW（1MW=1000KW=1000000W）级的电站应当预提1%-3%的维护成本进入系统的总投资。每次每平方米组件的清洗成本在0.5元到0.8元不等，主要取决于当地人工成本和运维服务提供人员的多少。一般来说安装量大的系统所需运营成本高于安装量小的系统所需运营成本，但分摊到每瓦成本上，前者则具有成本优势。据目前市场行情，每年运营成本一般占初始投资成本的1%-5%。
五、分布式光伏发电系统运营税费
对于企业自身投资的分布式光伏电站。采用自发自用余量上网的模式，屋顶光伏发电系统设备以及所产生的电力所有权都归属企业自身。电力是有形动产，将多余的电力并网销售给电站，要缴纳增值税。增值税一般纳税人适用增值税率17%。小规模纳税人则按3%征收率纳税。同时，光伏发电有税收优惠。根据《财政部、国家税务总局关于光伏发电增值税政策的通知》(财税〔2013〕66号)，规定“自2013年10月1日至2015年12月31日，对纳税人销售自产的利用太阳能生产的电力产品，实行增值税即征即退50%的政策。”光伏发电系统需要购进相应设备，增值税一般纳税人购进货物可以抵扣进项税额。此外，光伏发电的一个缺陷是受天气影响居民社区自发自用余量上网，通常情况是开发商在建房时就把屋顶或外墙安装好光伏发电设备，然后移交给物业公司运营。电力归属权属于物业公司。物业公司主要涉及税种是营业税，归地税机关管辖;而销售电力要缴纳增值税，归国税机关管辖。因此物业公司还要到国税机关办理税务登记，并对销售电力的收入单位核算。如果居民社区规模不大，其屋顶面积不多，光伏发电的电力必将有限，当月销售电力收入小于2万元时，则根据《财政部、国家税务总局关于暂免征收部分小微企业增值税和营业税的通知》(财税〔2013〕52号)规定，可以免缴增值税。同时，《财政部、国家税务总局关于财政性资金、行政事业性收费、政府性基金有关企业所得税政策问题的通知》(财税〔2008〕151号)规定，在缴纳企业所得税时，增值税免税额、即征即退额都要计入应纳税所得额。个人家庭自发自用余量上网，多余电力销售额基本达不到增值税起征点2万元的标准，所以免缴增值税。光伏电站投资运营商租用企业、居民社区的屋顶，屋顶光伏发电系统设备以及产生的电力所有权都归属光伏电站投资运营商。屋顶楼面不属于不动产，出租屋顶楼面,出租方要缴纳营业税，但不缴纳房产税。营业税适用税率5%。如果出租方是工商企业，主体税种是增值税，而营业税归地税机关管辖，那么工商企业出租屋顶也要到地税机关办理税务登记，并对出租屋顶收入单独核算。有些屋顶出租方不收取租金，而是以获得优惠电价或一定数量的免费电力作为回报。这种情况要分解成正常租赁和正常售电两个业务。国税机关将依照增值税暂行条例实施细则第十六条规定，按同期光伏电价调整光伏电站的销售额;地税机关将依照营业税暂行条例实施细则第二十条规定，按同期同类屋顶出租行情核定其营业额。营业额即租金收入，作为征收营业税的计税依据。光伏电站通常都超过年销售收入50万元的标准，须认定增值税一般纳税人。适用增值税税率17%。电站建设属于公共基础设施项目，根据企业所得税法第二十七条第(二)项和企业所得税法实施条例第八十七条规定，从事国家重点扶持的公共基础设施项目，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，可享受企业所得税“三免三减半”优惠。《公共基础设施项目企业所得税优惠目录(2008年版)》(财税〔2008〕116号)中列入了“太阳能发电新建项目”，但前提条件为“由政府投资主管部门核准”。因此，光伏电站要先经核准然后才能享受优惠。而目前光伏电站只要完成备案即可享同时，《财政部关于分布式光伏发电实行按照电量补贴政策等有关问题的通知》(财建〔2013〕390号)和《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》(发改价格〔2013〕1638号)规定，分布式光伏发电项目经过备案，建成投产且完成并网验收后，将获得财政补贴，补贴标准为每千瓦时0.42元，获得的补贴应当计入当期应纳税所得额。
六、分布式光伏发电系统所产生的收入
从 2014 年开始，国家对大型光伏电站将实行分资源区的不同上网标杆电价，将此前实行的全国统一上网标杆电价1 元/kWh 分别调整到0.9 元/kWh(Ⅰ类区)、0.95 元/kWh(Ⅱ类区)和1.0 元/kWh(Ⅲ类区)，同时对于分布式光伏发电的激励政策从初投资补贴转为度电补贴(0.42 元/kWh)。
一般来说，国家承诺的补贴可以做到基本到位，并不会拖延时间，到账时间基本上在次年3月左右。而省、市两级政府所承诺的补贴则需要对应所在地财政收入优良情况，只是到账时间不一定。电网的电力收购所产生的收入，一般执行每月抄表，挂账运营。抄表数并作为政府补贴的参照依据。现在电网公司抄表难度加大，且一般居民无法开出增值税发票给电网公司，导致电网公司应支付的款项迟迟未能到账。
七、分布式光伏发电系统所面临的困境
1、并网艰难，各地方电网对并网没有细化标准，因此会出现不同地区对申请批准的标准不一致，且分布式光伏发电的并网技术还存在一定的难题。
2、政策配套尚未完善，分布式示范项目执行层面尚缺细则支持，即使细则出台，存在不合理的条款或者执行问题，导致项目进度偏慢也是大概率事件。
3、是部分地区大面积的不具备屋顶打桩条件。在中西部省份房屋未使用钢混结构，依旧使用预制水泥板甚至使用木梁结构，且彩钢瓦劣质，不具备承压能力。
参考文献：
1、王昆白一《分布式太阳能光伏发电系统浅析》，《城市建设理论研究》2014年第8期
2、/中研普华官方网站
关键词：采煤沉陷区；光伏发电；综合效益评估模型
中图分类号：F2
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.1672-3198.2017.16.012
1 太阳能光伏发电系统
1.1 联网太阳能光伏系统类型
集中式大型联网光伏系统和分散式小型联网光伏系统。前者主要特点是将所发电能直接输送到电网上，由电网统一分配向用户供电，但存在投资庞大，建设期长，需要复杂的控制和配电设施，需占用大片土地等弊端，因而其发电成本要比市电贵数倍。而后者特别是与建筑结合的住宅屋顶联网光伏系统，建设容易，投资不大，发展较为迅速。其中住宅联网光伏系统为代表的发电系统可以将电能直接分配到用户的用电负载上，多余或不足的电力通过联结电网来调节。
1.2 联网光伏发电系统的优点
不耗用化石燃料能源，无温室气体排放，符合经济可持续发展战略；以电网为储能装置，省掉蓄电池，降低发电成本；光伏电池组与建筑物完美联结，使物质资源充分利用，降低建设费用，提高了建筑物的科技含量；分布式建设，增强了电力系统抵挡灾害的能力且改善了电力系统的负荷平衡及电路损耗等问题。
2 利用光伏发电综合效益评估模型进行分析
2.1 模型简介
2.2 低碳效益分析
该基地一期规划光伏电源100万千瓦（1GW），总投资约100亿元（包括相关配套设施），其中大部分为政府投资补贴，因而不考虑年贷款成本。年运行维护费用比例取2%，项目运营期为25年，采用单晶硅组件与多晶硅组件光伏系统，其中单晶硅组件转换率有621MW达17%以上，多晶硅组件转换率有379MW达16.5%以上（设两种组件各占50%）。每年的平均峰值日照时间为2800h，系统的性能比取0.8。假设光伏设备总重量为865760t，从光伏生产地到光伏电站的距离为500km，运输碳排放强度g为0.1553kg/（t*km）。光伏上网电价按当地脱硫电价（即每度0.3767元）加上国家相应补贴（每度0.42元），近似取为每千瓦时1元。集中发电侧二氧化碳的排放因子0.76kg/（kwh）。
光伏发电收益：通过上式计算可得，在较为理想的情况下，该采煤沉陷区的年发电量为807288.6458，减少二氧化碳排放613539.3708t，产生的直接经济效益为80728.8646万元。
光伏发电的成本：在测算过程中仅考虑电能的消耗，生产单位容量的光伏系统（kw），组件，框架，配套分别消耗电能2205，91，229kwh，总计2525kwh；取β为5%。经计算，光伏发电系统制造过程中的碳排放为1919000t，运输过程中的碳排放为67226.264t，因此初始的碳投资成本为1986226.264t，经济成本为102亿元。将碳投资成本和经济成本平均分摊到每年后分别为79449.05t，40800万元。
2.3 数据分析
根据效益成本分析，由于投资费用庞大，由政府来投资每年的低碳效益与经济效益明显。每年约可减少碳排放量每年约为534090.3208t，每年的经济收益约为39928.8646万元。除此之外，以国际碳排放权交易市场的核证减排量（CER）的碳排放权益价格107.5元/吨计算，该光伏发电系统每年可获得的低碳收益为5741.47万元。因此平均每年所获得的经济收益约为45670.3346万元。
3 结语
基于上述数据分析，其初始投资成本远高于传统的火力发电。但在这种发电模式下，其低碳效益与经济效益显著（每发电1kwh，直接减少二氧化碳排放约560g），政府对光伏发电项目应当采取支持态度。
参考文献
[1]彭莲.基于物联网的太阳能发电监测系统[D].柳州：广西工学院，2012.
关键词：光伏发电；经济分析；发展预测
太阳能是地球能源的基本来源，因此，如何更好地利用太阳光发电，是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源，资源的来源广泛且充足，而且其具有很长的寿命，也不像其他能源那样，需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点，光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代，太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业，也历经了半个世纪的发展，进入到21世纪之后，我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此，本文将以市场分析为基础，由四个方面来深入探讨技术经济：技术、企业产业、国家。
一、光伏产业的优点
光伏产业是一项绿色又环保的能源，因此被看作是一项战略性的朝阳性产业，各国给予光伏发电的很高的重视程度，并给予大力的扶持，原因如下：
1. 《京都议定书》给予各国以压力，迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源，包含太阳能在内，这样有利于减少温室气体的排放。
2. 中东是全球的石油主产区，因此，中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应，各国政府不得不大力开发国内能源，其中包含太阳能在内。
3. 像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭，各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源，这样才能使能源长期供应。
基于以上几个原因，在上世纪末的最后十年，全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中，全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。
光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源，它的重要性和战略性日益凸显，世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。
自1999年来，世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划，这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展，世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源，在21世纪前半期，光伏发电将发展成最重要的基础能源。
二、光伏发电成本分析
（一）光伏发电成本和影响因素
光伏发电的成本，直接决定了其能否大规模的快速发展，和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响：光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响，诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。
1. 初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本，在这其中，光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。
2. 发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响：太阳能资源、太阳发电的效率，与此同时，也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此，在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。
3. 单位电量成本。（也称度电成本）
（二）多种类型的光伏发电系统度电的成本分析
中国光伏发电市场的起步并不早，主要开展了投资补贴、特许权招标等项目，一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在，本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。
1. 聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的，聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低，但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。
2. 薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低，但它的效率也低，而度电成本比晶硅光伏电站高。
（三）光伏发电系统度电成本的变化趋势
光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中，组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面，逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。
目前，制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长，光伏发电的成本和平价上网的水平相近，因此，光伏发电非常具有发电的竞争力。
一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测：现如今，中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W，光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看，在技术提升和装备国产化的大前提下，每年的投资成本会有百分之十的下降。
按照《可再生能源“十二五”规划》的要求，到2015年年底，中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底，太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW，到2030年年底，装机容量会达到200GW。根据测算结果来看，2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W，2020年将会下降至10元/W，2030年会出现大幅下降，降至4元/W。
太阳电池成本的下降，不仅仅是依靠技术进步，规模化的生产也在一定程度上降低了成本，使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段，虽然成本还是很高，但伴随着技术的不断革新和进步，成本也会逐步降低，未来光伏发电技术的前景是巨大的。
2020年前，全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区，占到的比例约为百分之四十，2010～2020年，光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后，光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国，光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。
三、光伏发电发展前景分析
1. 多种光伏电池技术争相发展，第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途，为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少，发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵，目前仍处于探索阶段。
2. 光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性
光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源，它可以和其他的储能装置配合，直接在用户负荷周围供电，典型的微电网是可以脱离主网运行的，也可接到主网上运行，这样可以减少配电投资，大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响，这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。
四、发展光伏产业的建议
综上所述，发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展，是与国家产业政策的宏观调控分不开的，国家各项政策的颁布和落实，将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。
1. 政府要做好带头作用，设立光伏产业发展的专项经费，更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策，大力扶持。
2. 技术上既要自主研发，又要学会技术引进，也可以和国内研究共同公关，建立健全一套创新的技术体系。
3. 要以政府作为主导，多元化投资，建立一套完整的产业链，多方参与、共担风险，以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。
4. 努力培养国内的光伏市场，制定一套具体的分摊上网电价的实施细则，。
5. 对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速，提升光伏产业在未来产业中的竞争力。
五、总结
总而言之，太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源，光伏发电技术的发展前景非常可观，在2030～2050年间，光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现，因此，这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。
我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样，中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。
参考文献：
[1]曹石亚，李琼慧，黄碧斌.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力，2012（08）.
[2]冯百乐.光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑，2012（20）.
[3]陈贶，王亮，王满仓.不同容量光伏发电单元的技术经济对比分析[J].有色冶金节能，2014（03）.
[4]刘江建筑.屋顶太阳能光伏发电项目的分析研究[J].能源与节能，2014（06）.
关键词：光伏发电；经济分析；发展预测
太阳能是地球能源的基本来源，因此，如何更好地利用太阳光发电，是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源，资源的来源广泛且充足，而且其具有很长的寿命，也不像其他能源那样，需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点，光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代，太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业，也历经了半个世纪的发展，进入到21世纪之后，我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此，本文将以市场分析为基础，由四个方面来深入探讨技术经济：技术、企业产业、国家。
一、光伏产业的优点
光伏产业是一项绿色又环保的能源，因此被看作是一项战略性的朝阳性产业，各国给予光伏发电的很高的重视程度，并给予大力的扶持，原因如下：
1.《京都议定书》给予各国以压力，迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源，包含太阳能在内，这样有利于减少温室气体的排放。
2.中东是全球的石油主产区，因此，中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应，各国政府不得不大力开发国内能源，其中包含太阳能在内。
3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭，各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源，这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因，在上世纪末的最后十年，全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中，全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源，它的重要性和战略性日益凸显，世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自1999年来，世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划，这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展，世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源，在21世纪前半期，光伏发电将发展成最重要的基础能源。
二、光伏发电成本分析
（一）光伏发电成本和影响因素
光伏发电的成本，直接决定了其能否大规模的快速发展，和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响：光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响，诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本，在这其中，光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响：太阳能资源、太阳发电的效率，与此同时，也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此，在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。（也称度电成本）
（二）多种类型的光伏发电系统度电的成本分析
中国光伏发电市场的起步并不早，主要开展了投资补贴、特许权招标等项目，一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在，本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。
1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的，聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低，但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。
2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低，但它的效率也低，而度电成本比晶硅光伏电站高。
（三）光伏发电系统度电成本的变化趋势
光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中，组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面，逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前，制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的提高、组件成本的下降以及寿命的延长，光伏发电的成本和平价上网的水平相近，因此，光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测：现如今，中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W，光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看，在技术提升和装备国产化的大前提下，每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”规划》的要求，到2015年年底，中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到2020年年底，太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW，到2030年年底，装机容量会达到200GW。根据测算结果来看，2015年中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W，2020年将会下降至10元/W，2030年会出现大幅下降，降至4元/W。太阳电池成本的下降，不仅仅是依靠技术进步，规模化的生产也在一定程度上降低了成本，使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段，虽然成本还是很高，但伴随着技术的不断革新和进步，成本也会逐步降低，未来光伏发电技术的前景是巨大的。2020年前，全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区，占到的比例约为百分之四十，2010~2020年，光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后，光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国，光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。
三、光伏发电发展前景分析
1.多种光伏电池技术争相发展，第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途，为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少，发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵，目前仍处于探索阶段。
2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源，它可以和其他的储能装置配合，直接在用户负荷周围供电，典型的微电网是可以脱离主网运行的，也可接到主网上运行，这样可以减少配电投资，大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响，这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。
四、发展光伏产业的建议
综上所述，发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展，是与国家产业政策的宏观调控分不开的，国家各项政策的颁布和落实，将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。
1.政府要做好带头作用，设立光伏产业发展的专项经费，更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策，大力扶持。
2.技术上既要自主研发，又要学会技术引进，也可以和国内研究共同公关，建立健全一套创新的技术体系。
3.要以政府作为主导，多元化投资，建立一套完整的产业链，多方参与、共担风险，以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。
4.努力培养国内的光伏市场，制定一套具体的分摊上网电价的实施细则，。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速，提升光伏产业在未来产业中的竞争力。
五、总结
总而言之，太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源，光伏发电技术的发展前景非常可观，在2030~2050年间，光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现，因此，这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样，中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。
作者:杜娟 单位:黄河水电光伏产业技术有限公司
参考文献：
[1]曹石亚,李琼慧,黄碧斌．光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力,2012(08).
[2]冯百乐．光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑,2012(20).
[3]陈贶,王亮,王满仓．不同容量光伏发电单元的技术经济对比分析[J].有色冶金节能,2014(03).
关键词：集中式市电互补；太阳能光伏照明系统，系统配置；运行成本分析；投资回收期；
中图分类号：TK511文献标识码： A
一、前言
面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生新能源过渡已提到议事上来了；因为新能源是依托高新技术的发展，开辟持久可再生能源的道路，以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净；太阳能光伏发电是国际上公认并倡导的绿色发电方式，由于其既不需要燃料，也不存在烟尘和灰渣，不污染环境，不会产生二氧化碳，对大气不存在任何影响，非常清洁。具有性能稳定，安全可靠，维护费用低，无安全隐患等特点。
二、太阳能光伏照明系统原理及特点
1、系统原理
太阳能光伏发电是国际上公认并倡导的绿色发电方式，它具有节约能源、减少污染的特点。太阳能电池组件把太阳能转化为电能，经过大功率二极管及控制系统给蓄电池充电。充电到一定程度时，控制器内的自保系统动作，切断充电电源。晚间，太阳能电池组件充当了光电控制器，启动控制器，蓄电池给照明灯供电，点燃照明灯；凌晨，太阳能电池组件又充当了光电控制器，启动控制器，切断照明灯电源，重新开始进行转化太阳能为电能的工作。在太阳能路灯点亮时，还能够根据设置进行调光。
2、系统特点
①太阳能独立电站系统使用寿命25年；
②全封闭免维护铅酸蓄电池500AH/2V，寿命5年以上；
③太阳能电池组件：单/多晶硅太阳能电池组件效率15％以上，功率110W，寿命25年以上；
④控制系统：采用均衡维护充电，大电流快速充电，涓流巩固充电方式进行充电，其中充电过程采用PWM调制方式，具备延长蓄电池寿命的负脉冲缓冲充电过程，使用寿命达到10年以上；
⑤使用温度：摄氏-40至50度，具有低温工作功能；
⑥照明时间：每天工作14小时，可连续工作3个阴雨天；
⑦功耗低：LED灯具功耗是一般高压钠灯的50-60%左右，具有显著的节能效果；
⑧显色指数高：LED灯具色温3000-7000K可选，显色指数80以上，LED灯具发出的光线更接近自然光，对颜色的显现更真实、鲜艳、辨识性强。
⑨寿命长：LED灯具是固体冷光源，使用寿命10万小时；
⑩绿色光源：LED灯光线稳定，无频闪，无紫外线和红外线、无不良眩光，无光污染，消除了不良眩光所引起的刺眼、视觉疲劳与视线干扰，提高驾驶的安全性，减少交通事故的发生；
三、服务区太阳能路灯系统、收费站雨棚灯照明系统设计
(一)项目概况
辽宁省海城析木服务区、析木收费站位于丹东至锡林浩特高速公路东港至海城段。析木收费站车道总数为5个，进2出3，收费站出口指向正南方向。每个车道安装3盏，共15盏照明灯。雨棚棚顶高7米，灯头采用120W/220V LED灯。收费雨棚为平顶设计，适合以太阳能电站的形式给照明灯供电。收费站照明灯工作时间14小时（光控整夜亮灯），按3个连阴天设计太阳能供电系统。析木服务区在高速公路两侧对称分布，其中南北两区路灯各23盏，灯杆高8m，灯头采用80W/220V LED灯。本服务区采用集中太阳能路灯供电系统,以太阳能电站的形式给路灯供电。南北服务区路灯供电采用分离方式，南北服务区各安装太阳能电站系统，供服务区路灯照明使用。服务区路灯工作时间14小时（光控整夜亮灯），按3个连阴天设计太阳能供电系统。太阳能光伏照明系统建设时原常规供电系统仍然建设，采用市电作为补充电源，提高系统运行可靠性。考虑到供电距离较远，负载采用DC220V供电系统，以减少电压损失，避免由于超过3天连阴天造成照明灯熄灭的情况发生。
(二)系统配置方案
1、析木收费站系统配置
表1-1 析木收费站系统配置表
负载数量 材料 数量
15盏 太阳能电池板110W/17V 90
铅酸蓄电池500Ah/2V（带电池柜） 110
控制器60A/220V 1
LED灯头120W/220V 15
太阳能电池板支架9900W 1套
市电切换、汇流及配电等装置 1套
2、析木服务区系统配置
表1-2单侧服务区系统配置表
负载数量 材料 数量
23盏 太阳能电池板110W/17V 90
铅酸蓄电池500Ah/2V（带电池柜） 110
控制器220V/60A 1
LED灯头220V/80W 23
太阳能电池板支架9360 1套
汇流、配电及市电切换装置 1套
四、系统实际应用效益
(一)经济效益
以太阳能光伏照明系统全生命周期25年为基础，进行成本分析计算。
1、收费站雨棚照明运行成本分析。
（1）使用传统高压钠灯照明系统的运行成本
析木收费站收费雨棚共需15盏250W高压钠灯对收费车道进行照明，平均每天照明时间为12小时，目前用电电价0.9元/kWh，考虑电价平均每年上涨0.05元/ kWh，高压钠灯镇流器损耗20%，夜晚电压过高浪费电能10%，则使用高压钠灯照明每年实际耗电量为：
0.25[kWh]×1.2×1.1×12[h] ×365[天] ×15[盏]=21681[kWh]
即：第一年用电费用为：
21681[kWh]×0.9[元/kWh]=1.95万元
每年因电价上调而增加的费用额为：
21681[kWh]×0.05[元/kWh]=0.1084万元；
高压钠灯系统25年消耗的电费Sn为等差数列求和，计算过程如下：
Sn= a1×n＋n(n－1)d/2=1.95×25＋25×24×0.1084÷2=81.27万元；
式中：a1为第一年用电电费；
n为系统全生命周期25年；
d为每年因电价上调而增加的费用。
即平均每年需要电费为81.27÷25=3.25万元；
高压钠灯灯泡寿命1.5年，更换一次100元/支，镇流器寿命2年，更换一次150元/个，加上灯高为7m照明灯，需要升降车等设备运输及安装，因此考虑50%安装费用，电力照明灯年运行成本统计如下表：
表1-3收费站传统高压钠灯照明系统年平均运行成本统计表
项目 25年内更换次数 总投入（万元） 年均投入（万元）
更换钠灯灯泡 16 3.6 0.144
更换镇流器 12 4.05 0.162
年用电费用 ―― ―― 3.250
合计 3.556
（2）使用太阳能光伏照明系统的运行成本
太阳能光伏照明系统无电费费用，运行成本主要为设备的更换费用。由太阳能光伏照明系统的特点可知，LED整体灯具寿命为12.5年，25年寿命期内需更换一次，更换20元/W，每盏灯更换一次需2400元，全部更换一次需要5.4万元（含50%安装费用）；2V铅酸蓄电池寿命为8.5年，寿命期内需更换2次，更换两次共需15.84万元（电池回收价值可抵消安装费用）。即太阳能照明灯系统的运行成本为为5.4+15.84=21.24万元，平均每年运行成本为21.24÷25=0.8496万元。
（3）投资回收期
太阳能光伏照明系统与高压钠灯照明系统相比的投资回收期N为：
N=(C1B1)/(B-C)=(48.56-5.425)/(3.556-0.8496)=15.9年
式中：B为高压钠灯照明系统您平均运行成本；
C为太阳能照明系统年平均运行成本；
B1为高压钠灯照明系统初投资费用；
C1为太阳能照明系统初投资费用；
则寿命期内节约费用为3.556×（25－15.9）=31.54万元。
2、服务区路灯照明系统运行成本分析。
（1）使用传统高压钠灯照明系统的运行成本
析木服务区两侧共需46盏250W高压钠灯对服务区广场进行照明，平均每天照明时间为12小时，目前用电电价0.9元/kWh，考虑电价平均每年上涨0.05元/ kWh，高压钠灯镇流器损耗20%，夜晚电压过高浪费电能10%，则使用高压钠灯照明每年实际耗电量为：
0.25[kWh]×1.2×1.1×12[h] ×365[天] ×46[盏]=66488.4[kWh]
即：第一年用电费用为：
66488.6[kWh]×0.9[元/kWh]=5.983万元
每年因电价上调而增加的费用额为：
5.983[kWh]×0.05[元/kWh]=0.2991万元；
高压钠灯系统25年消耗的电费Sn为等差数列求和，计算过程如下：
Sn= a1×n＋n(n－1)d/2=5.983×25＋25×24×0.2991÷2=239.305万元；
式中：a1为第一年用电电费；
n为系统全生命周期25年；
d为每年因电价上调而增加的费用。
即平均每年电费为239.305÷25=9.5722万元；
高压钠灯灯泡寿命1.5年，更换一次100元/支，镇流器寿命2年，更换一次150元/个，加上灯高为10m照明灯，需要升降车等设备运输及安装，因此考虑50%安装费用，电力照明灯年运行成本统计如下表：
表1-4服务区传统高压钠灯照明系统年平均运行成本统计表
项目 25年内更换次数 总投入（万元） 年均投入（万元）
更换钠灯灯泡 16 9.6 0.384
更换镇流器 12 10.8 0.432
年用电费用 ―― ―― 9.5722
合计 10.3882
（2）使用太阳能光伏照明灯系统的运行成本
太阳能光伏照明系统无电费费用，运行成本主要为设备的更换费用。由太阳能光伏照明系统的特点可知，运行成本主要为系统部件更换费用。LED整体灯具寿命为12.5年，25年寿命期内需更换一次，更换20元/W，每盏灯80 W更换一次需1600元，46盏全部更换一次需要11.04万元（含50%安装费用）；铅酸蓄电池寿命为8.5年，寿命期内需更换2次，更换两次共需31.68万元（电池回收价值可抵消安装费用）。即太阳能光伏照明系统的追加投资为8.28+31.68=42.72万元，平均每年运行成本为42.72÷25=1.7088万元。
（3）投资回收期
太阳能光伏照明系统与高压钠灯照明系统相比的投资回收期N为：
N=(C1-B1)/(B-C)=110.54-23.2)/(10.3882-1.7088)=10.06年
式中：B为高压钠灯照明系统年平均运行成本；
C为太阳能照明系统年平均运行成本；
B1为高压钠灯照明系统初投资费用；
C1为太阳能照明系统初投资费用；
则寿命期内节约费用为10.3882×（25－10.06）=155.1997万元。
3、整个系统的实际应用效益
通过三个月来对本系统的跟踪测试及用户的反馈信息，得到了以下结论：
（1）整个海城析木高速公路工程的太阳能发电系统平均每天总共能够发电约134.28度。整个工程的负载每天消耗68.64度电。假设应用常规的市电高压钠灯，平均一个高压钠灯功率在250W~400W ，一天平均按12小时计算，64盏高压钠灯的总共可以发电192~307.2度。按照系统的负载用电量而言，该系统每天至少可为用户节省约130~240度市电，一年便可节省下47450~86400度电。如果按照一度电0.9元计算一年下来单单负载耗电量的节省成本就为42705~77760元。其中并不包括高压钠灯的镇流器耗电量以及线损的耗电量。如果算上镇流器和线损的耗电量，起码最少节省成本约5万到8万元之间。如果按照系统的总节能计算该系统能够为用户节省每天节省电能260.64~375.64度，全年节省成本约为10~13万之间。
（2）本系统每天总发电量为134.28度电，而负载的耗电量为68.64度，可见发电量为耗电的1.9倍，其中还有很大的使用空间，如果把整个系统的发电量充分利用，还能节省现有成本的1.9倍，节省成本最少在19~24.7万之间。
(二)环境效益
太阳能光伏照明系统是利用太阳能光伏发电系统原理来工作的，不消耗化石燃料，无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，清洁干净，环境效益良好。太阳能光伏照明系统每年提供的电量为21681[kWh]，即电力照明灯系统年消耗电量。根据相关部门的数据，煤燃料火力发电每生产1 kWh电，将产生0.92千克的CO2。假设电力照明灯系统电能来源为煤燃料火电，则收费站太阳能照明灯系统年减少CO2排放量为21681[kWh]×0.92 [千克 CO2 /kWh]= 19947[千克 CO2]，服务区太阳能路灯系统年减少CO2排放量为57816[kWh]×0.92 [千克 CO2 /kWh]= 53191[千克 CO2]，。
(三)社会效益
太阳能光伏照明系统在高速公路收费站及服务区的应用，充分的利用收费站及服务区基础设施实现了节能环保的理念，同时通过双电源切换装置与现有电力供电系统实现互补，极大提高了系统供电的科学性与可靠性，对于带动人们观念更新、环保意识增强及科技文化进步发展意义重大，它也是社会稳定、经济繁荣的重要标志，其社会效益显著。
五、结论
集中式市电互补太阳能路灯及雨棚灯供电系统每天总发电量为134.28度电，如果全部把整个系统的发电量充分利用，还能节省现有成本的1.9倍，节省成本最少在19~24.7万之间。上述将收费站、服务区高压钠灯照明系统与太阳能光伏照明系统从运行成本、投资回收期等2个方面进行了分析，其收益显著，在寿命期回收初始投资成本的同时，仍可节约大量的电费。
[参考文献]
[1]．T.C Kandpal, H.P Garg, Financial Evaluation of Renewable Energy Technologies, P.47。
[2]．T.C Kandpal, H.P Garg, Financial Evaluation of Renewable Energy Technologies, P.58。
[3]．Gordon J M. Optimal sizing of stand-alone photovoltaic solar power systems. Solar Cells, 1987, 20:295-313。
[4]《PV Standalone System in Traffic。
Signal Application》,Qiong Wang，2009/11，Graduation thesis in European Solar Energy Engineering School。
关键词 分布式;光伏发电;经济性
中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0211-02
在“节能减排”概念日益盛行的今天，在追求“高能”、“高效”、“清洁”能源的进程中，以太阳能为代表的绿色能源正越来越受到人们的重视。由于分布式光伏发电行业开发的技术门槛相对不高，投入困难不大，使其成为了当前充满活力和朝气的新兴产业，并在国家的支持下得到迅速的发展[1]。近期，国家电网公司出台政策鼓励个人投资分布式光伏发电并网，各市电力部门执行国家相关规定的优惠政策，免收系统容量备用费，并网申请受理、接入系统方案制定、合同协议签署、并网验收、并网调试全过程不收费[2]，发电量可全部上网，也可全部自用，或者自发自用，余电上网。用户不足的电量由电网企业提供，上下网电量分开计算。这些政策将大大鼓励了居民投资分布式光伏发电的热情，越来越多的居民到供电公司咨询光伏发电相关事宜，其中最关切的问题就是其经济性如何？多久才能收回成本？
1 居民分布式光伏发电并网系统
图l所示的是居民分布式光伏发电结构示意图。屋顶分布式光伏发电并网系统由屋顶太阳能电池阵列、并网逆变器、主配电箱、接线箱、电能计量表和电网组成[3]。逆变器是用来将发电设备发出的直流电转换为符合并网要求的交流电，其输入接到太阳能电池组，输出通过主配电箱分成两路，，一路经电能表接入电网，另一路接居民用电负荷。目前计量方式一般采取两块电能表计量，分别计量上网电量和下网电量。如图2所示。
图1 居民屋顶太阳能光伏并网系统结构示意图
2 居民分布式光伏发电项目成本分析
光伏发电项目成本的高低，是影响其能否大规模迅速发展起来的重要因素，也决定着其未来在能源供应中是否认仍占有重要地位，而居民分布式光伏发电项目的投入成本直接影响用户的投资积极性。居民光伏发电成本主要受寿命期内光伏发电总成本和总发电量的影响。居民光伏发电总成本的主体在于初始投资的大小，而运行维护费等其它因素对系统发电成本影响不大[4]。本文将主要分析居民光伏发电的初始投资。初始投资的含义：光伏电站的初始投资主要包括光伏组件、并网逆变器、配电设备及电缆、电站建设安装等成本，其中光伏组件投资成本比重最大，占初始总投资的50%-60%[5]。在2009年的国际金融危机爆发后，光伏电池价格大幅下跌，特别是2011年欧洲大幅削减了光伏发电补贴，造成国际太阳能电池及组件的产能过剩，截至目前，国内光伏组件在5元/W左右。目前并网逆变器价格为25元/W，电线投资成本为5元/米，加上其它投资系统投资达到9元/W。
图2 两块电能表计量的接线方式
3 居民分布式光伏发电成本回收时间分析
以本市首家光伏电站分析：本市一位村民，在村里经营了一家小超市，平均每天用电量在60多度。去年2月，他看到关于个人分布式光伏发电的有关信息，于是专门咨询有关部门并进行了学习，共投入近18万元购进了一套光伏发电设备，这个光伏发电站设备包括80块黑色太阳能光伏板和一台逆变器等，装机容量为20千瓦，去年11月初，他家的光伏发电站建好的同时，也顺利地并入国家电网。“现在屋顶的这个光伏太阳能发电站发的电量除了供自家使用外，多余的电量还能卖给国家电网。”该村民高兴地说道，他家屋顶上的家庭光伏发电站一个多月时间，向国家电网输送电量2000多度。
假设1）：该光伏电站每天发电量能达到80-90度，每月发电量在2400多度，每年发电量为28800度，用电性质为商业用电，电度电价为0.882/度。
假设全部自用，年收益Y=28800*（0.882+0.42）=28800*1.302=37497.6元;成本回收时间为4.8年;
假设全部上网，年收益=28800*（0.43+0.42）=24480元，成本回收时间为7.35年;
假设自用电量为24000度，上网电量为4800度，年收益=24000*（0.882+0.42）+4800*（0.43+0.42）=35328元，成本回收时间为5.1年;
由此可见回收时间与用户用电量有直接关系，即用户用电量越多，其回收周期越短。
假设2）：该光伏电站每天发电量能达到80-90度，每月发电量在2400多度，每年发电量为28800度，用电性质为居民生活用电，电度电价为0.5283/度。
假设全部自用，年收益Y=28800*（0.5283+0.42）=28800*0.9483=27311.04元;成本回收时间为6.6年;
假设全部上网，年收益=28800*（0.43+0.42）=24480元，成本回收时间为7.35年;
假设自用电量为24000度，上网电量为4800度，年收益=24000*（0.5283+0.42）+4800*（0.43+0.42）=26839.2元，成本回收时间为6.7年;
由此可见回收时间与用户用电性质有直接关系，即用户电价越高，其回收周期越短。
综上，可得出居民分布式光伏发电成本回收时间与用户用电性质和用电量有直接关系，即用户电价越高、用电量越多，其回收周期越短。当然其回收时间还与当地的气候，运行中设备的维修成本等有关，这些本文不做研究。
4 结束语
居民分布式光伏发电成本回收周期随着光伏组件及逆变器成本的下降正日益缩短，相信居民投资热情也会日益高涨，光伏发电在减少污染、节能减排等方面的积极作用将日益突出。
参考文献
[1]张垠.居民太阳能光伏发电并网引起的问题研究[J].供用电，2009，26（4）.
[2]本刊编辑部.真诚履责全心服务 支持光伏产业发展.
关键词：分布式光伏发电；微型燃气轮机；互补发电系统；发电成本
中图分类号： TK47 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
近年来，太阳能光伏发电技术迅速进步，相关制造产业和开发利用规模逐步扩大，已经成为可再生能源发展的主要领域。根据全国可再生能源发展十二五规划和太阳能发电发展十二五规划，促进太阳能发电产业可持续发展，国家能源局和国家电网分别于9月和10月了《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》和《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》，鼓励大力推动分布式太阳能光伏在城市的应用，加快在居民住宅和政府公用建筑物、商业设施等的普及，实行自发自用、多余上网、免费并网、电网调剂，形成千家万户开发应用新能源的局面。相信该政策的出台将极大推动我国分布式光伏发电的发展。但是，由于光伏发电具有随机性、波动性以及不可控性，使得光伏发电的出力波动极大。这种波动将对电网的频率电压稳定性造成不良影响[1]。为了消除光伏发电系统对电网稳定性的影响，国内外提出了多种能源互补系统，如风电-太阳能发电互补系统[2]，光伏-燃油发电系统[3]，光伏-储能系统[4]，光伏-微型燃气轮机系统[5]等。
现阶段，中国城市屋顶资源广阔。以上海为例，共有两亿平米的建筑屋顶，现有光伏电池在标准条件下的功率都高于100W/m2，若这些面积全部利用起来，其装机容量要大于一个三峡。但是光伏发电系统等分布式电源的输出功率具有波动性、随机性、间歇性的特点，微网采用微燃机、燃料电池、储能装置等实现微网中的功率平衡调节，大大降低间歇式分布式电源对电网的影响，增强功率调节的可控性。本文就分布式屋顶光伏/微型燃气轮机微电网系统的成本进行初步分析，验证该微电网系统的经济可行性。
屋顶光伏与微型燃气轮机系统简介
屋顶光伏/微型燃气轮机互补发电系统包括太阳能光伏板、逆变器和若干台微型燃气轮机成的小型微电网系统。系统中配备微型燃气轮机的目的是通过燃气轮机特有的快速启停和出力调节特性，来补偿由于天气变化引起的光伏出力波动，是的这个互补发电系统的输出平稳，消除光伏发电对电网的不利影响。
考虑到屋顶分布式光伏规模（1MW-100MW）不是很大，为了保证互补系统有较高的经济性，互补发电装置中一般采用微型燃气轮机（30kW-200kW）或者相应的联合循环机组。
以10MW屋顶光伏发电为例，配备两台100kW微型燃气轮机。发电系统框图见下图1所示。
图1 分布式屋顶光伏/微型燃机互补系统发电框图
2. 系统成本初步分析
对于光伏发电与微型燃气轮机发电互补系统而言，发电系统的成本由以下三个部分组成
总投资折旧成本
燃料成本
运行维护成本
2.1 总投资折旧成本Cod
总投资折旧成本Cod包括光伏发电的单位折旧成本Cod_p和微型燃机电站折旧成本Cod_g，即Cod=ωpCod_p+ωgCod_g
其中ωp和ωg分别为微型燃气轮机所占发电量的百分比。
（1）光伏发电总投资成本Cod_p
光伏发电总投资费用主要包括光伏发电的静态投资费用，财务费用（主要是主要是利息支出）以及运行与维护费用三个部分。其中静态投资费用由电站的单位容量造价和装机容量得到。为了体现出全生命周期的总投资费用，将其折算为现值。具体可表示为：
TCRp=UIP×Kp+FCp+MCp×(P/A,i,n) （1）
其中，TCRp是光伏发电的总投资费用的现值（元）；UIp是单位容量造价费用（元/kW）；Kp是电站的装机容量（kW），FCp是财务费用（元）； MCp是运行与维护费用（元）；i是折现率（%）；n是电站投产运行期（年）。
但是考虑到光伏/微型燃机发电系统的特殊性，本研究采取按运行小时数分摊固定成本的策略。则电站总投资的折旧成本可表示为：
（2）
其中，Cod_p是光伏电站总投资的折旧成本（元/kWh）；SUIp是电站单位动态投资费用（元/kW）；ψ是净残值率；δ是厂用电率（%）；T是设备年运行小时数（h）。
目前由于光伏组件的价格较低，基本维持在4.2-4.7元/W之间，因此，10MW屋顶光伏系统动态总投资可以按照8600万元计，光伏平均利用小时数按照1000h的地区计，厂用电率按照2%，净残值率按照5%，电站投产运行期按20年计算，得到Cod_p=0.42元/kWh。
（2）微型燃机发电总投资成本Cod_g
按照目前微型燃机造价，100kW燃机发电系统动态总投资大约为14000元/kW，微燃机只是白天平滑光伏曲线运行，年平均运行时间按照1500h计，厂用电率按照2%，净残值率5%，折旧20年计，按照光伏总投资成本同样的算法，可以得到Cod_g=0.485元/kWh。
综合光伏和微燃机的投资成本，并按照比例得出：
Cod=97%×0.42+3%×0.485=0.422元/kWh。
2.2燃料成本Cof
（1）光伏电站燃料成本Cof_p
由于光伏电站主要是利用太阳能发电，除了光伏组件每年有少许损失外，几乎无发电成本，而光伏组件每年的衰减已经在光伏年平均利用小时数中考虑，所以光伏电站燃料成本可以忽略。
（2）微型燃机发电燃料成本
燃气发电燃料费用不仅与天然气价格有关，还与发电机组供电效率等因素有关。根据1kWh输出电力=3.6 MJ，微型燃机发电燃料费用可表示为：
Cof_p=(((1×3600/4.1868)/Q)/η)×Pg(3)
其中，Cof_p是电站燃料成本（元/kWh）；Q是天然气发热量（kcal/m3）；η是机组供电效率（%）；Pg是天然气市场价格（元/m3）。
同时，微型燃机发电还有除了大部分的发电原料天然气费用外，还包括少部分的水费和材料费。根据相关工程数据资料显示，水费和材料费占燃料费比重极低，约为0.008元/kWh。
按照目前天然气市场价格2.2元/m3，天然气热量8500kcal/m3，100kW微燃机供电效率32%计，得出微型燃机发电燃料成本Cof_p=0.632+0.008=0.64元/kwh。
按照光伏和微燃机发电所占比重计算得出：Cof=3%×0.64=0.0192元/kWh。
2.3 运行维护成本
光伏/微型燃机互补发电系统中，光伏组件和微型燃机几乎都是免维护的，光伏组件就是每隔时间进行一次清洗，微型燃机定期加油等即可，所以该系统的运行维护成本很低，暂按照0.1元/kWh计。
综合以上三个方面，可以得出整个互补系统的成本为Coe=Cod+Cof+0.1=0.5412元/kwh。
3 成本分析及结论
从以上分析可知，该互补系统发电成本与三个影响因素的关系最大：光伏电站动态总投资、微型燃机投资成本和微型燃机燃料成本。本项目中由于微型燃机发电在系统中运行小时数较少，所占比重较低，所以对系统成本影响不大。因此，主要影响因素在于光伏电站单位投资。
根据2012年9月国家能源局的《关于申报分布式光伏发电规模化应用的通知》，国家对分布式光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策，补贴金额可能为0.4~0.6元/kwh，如果分布式发电的销售电价为0.6元/kwh的话，互补系统能有0.459元/kwh的收益，互补系统经济性较好。如果没有政府补贴的话，互补系统的经济性较差。
因此，在目前政府对分布式光伏发电有补贴的情况下，建设分布式光伏/微型燃机发电系统在经济上是可行的。同时，随着技术进步，光伏发电单位投资的下降，也会降低整个电站的成本，从而慢慢实现光伏平价上网。
参考文献
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