太阳能光伏发电系统的经济性分析

《太阳能光伏发电系统的经济性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、太阳能光伏发电系统的经济性分析光伏发电系统在缺电、无电地区得到了一定应用，而目前进一步大规模推广的主要障碍是光伏发电系统高昂的价格。光伏系统经济性研究十分复杂，它不仅涉及系统本身的初投资及技术可靠性，而且还涉及到应用地区的生态环境、资源条件、人员素质、交通状况等，特别是它与随机性很大的太阳能资源和用户需求密切相关，因而使其研究工作更加困难。目前，国内外大都采用实验示范研究、工程计算以及理论分析相结合的方法。定量地分析太阳能光伏发电系统的经济性，不仅要考虑发电系统的静态成本的效益，而且还必须注意其动态效益，全面反映太阳能光

2、伏发电系统的经济话动情况，将有助于小型太阳能光伏发电系统的推广应用。我们根据能源分析的基本原理，借鉴常规能源系统经济分析方法，结合太阳能光伏利用系统的特点和性能参数，采用年现金流程分析法[53]，即把太阳能光伏发电系统总投资折算成系统寿命年限内的年等值费用，计算小型光伏发电系统的单位供电成本，并与常规能源系统进行比较，研究太阳能光伏系统提高经济性的途径和适用范围，分析光伏发电系统的前景。太阳能光伏发电系统单位供电成本[53,54,55,56]太阳能光伏发电系统的关键部件是光伏电池，它们是利用光伏效应，将光能转换成电能。然

3、后通过控制器、蓄电池及逆变器等送入负载。太阳能光伏发电系统主要由光伏电池、控制器、逆变器及蓄电池等组成。因此，光伏发电系统成本由以下几顶组成：初投资：光伏电池阵列、控制器和逆变器、蓄电池、支承系统和配电系统（包括安装调试、电缆等费用）、其它费用（运输费用及其它零星费用等）；运行费：维修清洗费、管理费、人工工资等。太阳能光伏发电系统的成本由初投资和运行费二部分组成。由于太阳能光伏发电系统运行比较简单，运行费用相对不高，系统的主要费用之一是光伏电池，其价格较贵。工厂生产的光伏电池组件，通常只给定某一标准测试条件下的输出功率数

4、，而实际应用，光伏电池的输出功率是变化的，同投射到光伏电池阵列表面的辐射量有关。我们知道，太阳辐射是随使用地点、季节、一天中的时间以及天气状况等多因素而变，因此，要确定光伏电池每年的实际发电量是一个十分复杂的问题。太阳光伏电池的年发电量不但与辐射能量有关，而且与日照时数有关。但是，气象台站给出的实测日照时数是不同辐射强度下累加值，而光伏电池阵列输出功率——峰瓦是在AM1.5，光伏电池温度25℃，日照强度1000W/m2条件下的测试结果。因此，要把年实测日照时数换算成年峰值日照时数。太阳能光伏电池阵列的总功率是由辐射参数和

5、负裁确定的。但是，实际输出功率还与阵列表面的灰尘及长期使用后性能的衰减系数f、蓄电池库仑效率ηb及逆变器的效率ηi有关。在综合考虑上面因素的情况下，太阳能光伏发电系统的年发电量为： （6.1） 式中：Hy——年有效发电量（kW.h／年）；W——太阳能光伏发电系统总的峰值功率（Wp）；n——有效使用年限（年），n=20年；ηb——蓄电池库仑效率，ηb＝0.8～0.92；ηi——逆变器的效率，ηi=0.9～0.96；f——衰减及灰尘等性能参数衰减系数，f=0.8～0.98；η——太阳能阵列输出的峰瓦功率转换成交流功率的总效率

6、；η≈0.6～0.87；DT(y)——年峰值日照时数（h／年）。 光伏发电系统的总投资为： （6.2） 式中：W——光伏电池阵列的峰值功率(Wp)；C0——光伏电池每蜂瓦价格（元／Wp）；A1——蓄电池相对于光伏电池阵列的投资系数，A1=0.15～0.7；A2——控制器、逆变器相对于光伏电池阵列的投资系数，A2=0.15～0.5；A3——支架、电缆等辅助设施相对于光伏电池阵列的投资系数，A3=0.05～0.25；A4——其它费用（施工、运输等）相对于光伏电池阵列的投资系数，A4=0.05～0.15；A——光伏电池阵列以外

7、的总投资系数，A=A1+A2+A3+A4，A=0.4～1.6。 光伏发电系统的单位（电量）运行费用： （6.3） 式中：OM——光伏发电系统的单位（电量）运行费用，元／kW.h；α——相对于光伏电池阵列的运行费用系数，α≈0.005～0.015。 为了便于与常规能源及其它能源进行对比，将发电成本用相对于光伏发电系统年等值费用的单位（电量）供电成本来表示，其关系式为： （6.4） 式中：E——单位（电量）供电成本，元／kW.h；F——每年固定的分担费率；，i为贴现率，i=5～12。 由方程（6.4）表明，单位供电成本是一项

8、重要的技术经济分析指标，与光伏电池的价格、系统效率和辐射条件有关。它综台反映了各项主要因素对供电成本的影响，而且，也考虑了资金的时间因素。显然，单位供电成本越小，经济效益则越好。而且，可与火电、水电、风电及柴油发电系统相比较，分折不同供电系统的经济效益，评价其经济性。由方程（6.4）所计算绘制的一组曲线见图6-1。由