浅析肇庆地区居民光伏发电系统的经济效益分析

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1、浅析肇庆地区居民光伏发电系统的经济效益分析（广东电网有限责任公司肇庆供电局广东肇庆526060）摘要：随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，太阳能光伏发电作为国家重点推广的节能技术，在今后几年将取得快速发展。太阳能作为一种定性的清洁能源，以其独有的优势成为人们关注的焦点，具有广阔的应用前景。太阳能屋顶光伏发电是人们对太阳能利用的一种方式，是一种环保、清洁的可再生能源。它对于优化能源战略、改善电源结构、提高电源保障、节能减排、提高环境质量是非常有利的。关键词:光伏发电；原理；投资效益；回报引言当前我国正面临着一场能源危机，需要大量的可再生

2、能源作为常规能源的补充。相比其他可再生能源，光伏发电的利用最为方便。目前国际上有许多国家都在对光伏发电进行研究，括光伏屋顶、光伏电站等，近年来，国家和地方政府出台大量政策扶持光伏产业，特别是居民光伏屋顶的项目，光伏发电正在飞速发展。可以预见，在不久的未来，光伏发电将作为一种分散的电源输入电网,取代部分常规能源。1.光伏发电原理及特性1.1太阳能光伏发电原理目前，太阳能光伏面板主要分为多晶硅、单晶硅和薄膜三种类型。光伏面板表面有一层金属薄膜似的半导体薄片，当太阳光照射时，薄片的另一侧和金属薄膜之间将产生一定的电压，这一现象称为光伏效应。以硅半导

3、体为例，对太阳能光伏电池的工作原理加以说明。当N型硅和P型硅结合时，N型区的电子扩散到P型区，P型区的空穴扩散到N型区，此时，P型带正电，N型带负电，在硅半导体内部产生电场。当太阳光照在半导体P-N结上吋，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N型区流向P型区，电子由P型区流向N型区，当接通电路后就形成电流。1.2光伏电池的特性（1）波长0.45μm的蓝光拥有高吸收率，为105cm-l，也因此它在非常靠近顶端表面处被吸收。（2）波长0.8μm的红光的吸收率103cm-l,因此其吸收长度更深一些。（3）l.lμm

4、红外光的吸收率为103cm-l,但是它几乎不被吸收因为它的能量接近于硅材料的禁带宽度。2.光伏屋顶系统的应用2.1光伏与建筑的结合冇如下两种方式一种是建筑与光伏系统相结合，把封装好的的光伏组件（平板或曲面板）安装在居民住宅或建筑物的屋顶上，组成光伏发电系统。另外一种是建筑与光伏器件相结合，是将光伏器件与建筑材料集成化，即光伏建筑一体化，如将太阳能光伏电池制作成光伏玻璃幕墙、太阳能电池瓦、太阳能防水卷材等。3.5KW屋顶光伏电站年发电量计算（以肇庆为例）：3.15KW屋顶光伏电站所需电池板面积一块235W的多晶电池板面积1.65×0

5、.992=1.6368m25KW需要5000/235=21.27块电池，电池板总面积1.6368×21.27=35m23.2年平均太阳辐射总量计算（表1）表1肇庆倾角等于当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同，所以在计算辐照量吋可以直接采用表中所列数据（2月份以28天记）。结算结果为55555.339MJ/（m2•a）3.3理论年发电量计算理论年发电量=年平均太阳辐射总量×电池总面积×光电转换效率=5555.339×35×17

6、.50/0=34026.5MJ=34026.5×0.28KWH=9527.41KWH=9527度注：主流光伏面板的光电转换效率平均为17.5%;1MJ=O.28KWH。3.4实际年发电量计算(1)太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5%,因此，在分析太阳电池板输出功率吋要考虑到0.95的影响系数。(2)随着光伏组件温度的升高，组f:I二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内部的温度达到50-75'C吋，它的输出功率降为额定吋的89%,在分析太阳电池

7、板输出功率吋要考虑到0.89的影响系数。(3)光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，向样会影响太阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7%的影响，在分析太阳电池板输出功率吋要考虑到0.93的影响系数。随着另外，还奋光伏组件的不匹配性和面板间连线损失等，这些因素影响太阳电池板输出功率的系数按0.95计算。并网光伏电站考虑安装角度因素折算后的效率为0.88。所以实际发电效率为：0.95×0.89×0.93×0.95×0.88=65.7%3.55KW系

8、统实际年发电量实际年发电量=理论年发电量实际发电效率=9527×65.7%=6259度4.投资收益分析：目前，每千瓦的电池组件占地面积在10m2左右，电