太阳能光伏发电系统的经济性分析.doc

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1、太阳能光伏发电系统的经济分析太阳能光伏发电系统单位供电成本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

2、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，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

3、的总功率是由辐射参数和负裁确定的。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；η≈0.6～0.87；DT(y)—

4、—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

5、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

6、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。由图中曲线可知，太阳能发电系统价格越高，年峰值日照时数越少则供电成本越高。 图6-1供电成本与太阳能发电系统价格、气象条件的关系 火电及其它发电系统单位供电成本目前在我国关于各类发电系统的经济比较还没有统一的标准，而且，各类发电系统的情况也不尽相同，影响发电系统经济性的因素很多。例如，火电燃料的价格，运行、维修费用，设备效率，运行时间，使用寿命，税收标准，贷款利率等等；而水电还要考虑地形、地质、水文、库容以及大坝、引

7、水渠道，淹没损失等。所以，评价各类发电系统的经济效果，应尽可能地考虑常规发电及配电系统诸因素的影响。对于太阳能光伏发电系统，需要与常规的发电系统以及核能、风能、柴油等发电系统进行比较。作为技术经济比较的对象，应符合下列条件：1.1.              满足相同的用电需要；（2）具有相同(或相当)的供电能力；（3）用电量或用电时数相同。 常规供电方式，一船指水电和火电，其供电成本由两部分组成：即发电成本与输电成本之和 （6.5）式中：Hg——供电成电，元／kW.h；Hf——发电成本，元