基于3kw分布式光伏发电系统的经济社会效益研究

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1、基于3kW分布式光伏发电系统的经济社会效益研究摘要：基于山东泰安岱岳区的3kw屋顶光伏发电系统，介绍了分布式光伏发电并网系统，并对屋顶太阳能并网发电系统的发电运行以及电力消费进行实测。通过对其发电量、消费电量及上网电量等的分析，表明该系统具有良好的节能、环保和经济性效果，为国内大力推广分布式光伏并网发电提供了可行性依据。关键词：分布式光伏并网发电;电量分析;环保和节能效果评价;经济性评价中图分类号：TM615文献标识码:A文章编号:1674-9944(2015)04-0253-031引言太阳每秒钟喷射的能量大约是1.6X1023kW，其中抵达地

2、球的能量高达8X1013kW，相当于6X109t标准煤。假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6X1012kW?h，相当于目前世界上能耗的40倍［1］。太阳能并网光伏发电系统作为一种可再生能源系统在国内推广和应用，我国是世界上能源消费大国，在已知的新能源开发中，太阳能必然能满足人类发展的能量需求。太阳能光伏发电的运用必将能提高环境状况，缓解全球能源紧缺的现状。本文基于实际工程，研宄光伏发电并网系统，并调查了截至2014年前三季度的太阳能光伏发电系统的政策及发展现状，对屋顶光伏发电系统的发电量及电力消耗情况进行实

3、例剖析，评价了因导入光伏发电系统带来的节能、环保和经济性影响。2太阳能光伏发电的现状及政策作为战略性新兴产业，光伏发电在各国政策的鼓励下，发展迅速，规模扩大。2014年前三季度，全国新增光伏发电并网容量379万kW，其中，新增光伏电站并网容量245万kW，新增分布式光伏并网容量134万kW;全国光伏发电量约180亿kW时，相当于2013年全年发电量的200%o国家电网公司运营范围内新增光伏发电装机320万kW,其中光伏电站205万kW，分布式115万kW;南方电网公司经营范围内新增光伏发电装机28万kW,其中光伏电站12万kW，分布式16万kW

4、。甘肃累计光伏电站并网容量达到466万kW，青海达到365万kW，新疆达到313万kW。而江苏累计分布式并网容量达到70万kW，浙江达到46万kW，广东达到44万kWo随着近10年光伏产业的迅速发展和技术水平提高，光伏发电效率不断提高，组件成本一直下跌，然而与其他发电方式相比，光伏发电的成本依然很高。其中，火力发电的成本大约在0.4元/度，水电的发电成本为0.2〜0.3元/度，核电的发电成本为0.3〜0.4元/度，风电的发电成本为0.6元/度，但是，光伏发电的成本却依然高达0.9〜1.0元/度。因而，至少在目前的技术水平条件下，光伏发电仍然需要

5、依赖政府的补贴支持，还不能完全脱离补贴、不能独立参与电源市场竞争。3光伏发电并网系统的研宄对象分布式并网光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、控制装置组成。研宄系统位于山东省泰安市岱岳区的住宅屋顶上，此研究对象是用12块电池板串联，每块光伏组件的功率是250W，系统的总功率是3KW，于2013年6月4号成功并网，系统组成如图1所示。3.1系统采用的光伏组件本设计采用多晶硅光伏组件，选用的组件外形尺寸为1650mmX990mmX40mm，单组功率为250W，10年不低于91.2%的标称输出功率，25年不低于80.7%的标称输出功率。具体组件参数如1

6、所示。12块光伏板并排列于屋顶上，该设计规模较小，主要用于光伏发电系统的研宄与验证，根据当地纬度粗略确定太阳能光伏阵列的倾斜角［2］，系统采用自制可调整角度钢架固定留有两个倾角，一个是40°，一个是20°，12块电池板横向排列。3.2光伏逆变器将直流电能转变成为交流电能的过程称为逆变，通常将DC-AC变换电路、控制电路、驱动及保护电路组成的DC-AC逆变电源称为逆变器（Inverter）。它使转换后的交流电的电压、频率与电力系统交流电的电压、频率相一致，以满足为各种交流用电设施、设备供电及并网发电的需求。此研究对象的光伏并网逆变器选用某公司的高

7、频隔离光伏并网逆变器（ASP-1.5/2/3/4KHF系列）。其逆变器的电路结构如图2所示［3］。逆变器是光伏发电系统的核心部分，在整个并网系统中，各部分对光伏对逆变器都有相应的要求。作为电能的输入端，光伏阵列对逆变器的要求就是使输出电压最大化，使阵列工作在最大功率点，得到最大工作电压;在并网端，电网对逆变器要求也很严格，电网是一个大系统，对电能质量要求很严格，逆变器的输出电压的波形、频率、相位必须与电网一致，同时逆变器还要有能防止孤岛效应的作用;而作为用户，对逆变器的要求就是成本低、高可靠性、维护简单和使用寿命长。4分布式光伏发电系统的实测对

8、象光伏发电系统所测量的对象如表2所列。居民家里所有的用能设备均为用电设备，空调是冷暖两用空调机，热水供应采用电热水器，其他的电力消耗主要是家电和照明。