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現(xiàn)代日常都離不開電，通常我們都會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)為用電是隨時(shí)隨地都可以獲得的事情，但是，當(dāng)今世界上卻還有超過(guò)20億人生活在缺電地區(qū)，他們居住在貧困或偏遠(yuǎn)地區(qū)，遠(yuǎn)離發(fā)電廠和公共電網(wǎng)，因?yàn)闆](méi)有電，他們無(wú)法享受到現(xiàn)代文明給生活帶來(lái)的信息與便利。近年來(lái)隨著光伏發(fā)電設(shè)備：組件，蓄電池，逆變器價(jià)格下降，光伏系統(tǒng)的成本逐年下降。在當(dāng)前柴油價(jià)格趨于上漲的形勢(shì)下，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)也開始進(jìn)入人們的視野，實(shí)踐證明，在大型項(xiàng)目，柴油發(fā)電機(jī)組和光伏系統(tǒng)構(gòu)成混合供電系統(tǒng)具有更好的經(jīng)濟(jì)性。
1、光伏系統(tǒng)發(fā)電成本分析
光伏發(fā)電具有初投資成本高、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低的特點(diǎn)，在光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性分析中，成本和效益應(yīng)當(dāng)指在光伏系統(tǒng)壽命周期內(nèi)的總成本和總效益。政策性補(bǔ)貼是必須計(jì)入分析過(guò)程的一個(gè)重要因素，可以抵消一部分并網(wǎng)光伏系統(tǒng)建設(shè)成本。
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命周期成本=投資成本＋運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)－補(bǔ)貼，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)投資成本，包括光伏組件、蓄電池，逆變器、配電柜、支架、電纜等設(shè)備和材料購(gòu)置費(fèi)，還有工程建設(shè)費(fèi)和交通運(yùn)輸費(fèi)；運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)包括運(yùn)營(yíng)人員工資、逆變器等電氣設(shè)備維修費(fèi)、光伏組件清洗費(fèi)等，光伏系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)期一般為20-30年；光伏系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期內(nèi)享受的政策性補(bǔ)貼總額。與燃煤燃油發(fā)電需要購(gòu)置、運(yùn)輸、儲(chǔ)存能源以及處理殘余物的情況不同，光伏系統(tǒng)的輸入能量來(lái)自太陽(yáng)，在運(yùn)營(yíng)期內(nèi)光伏系統(tǒng)不需要其他能源，也幾乎不產(chǎn)生殘余物。如果光伏陣列采用固定式安裝，則光伏系統(tǒng)中沒(méi)有易損的旋轉(zhuǎn)部件，而組件等主要電氣設(shè)備使用壽命均在20年以上，系統(tǒng)的維護(hù)工作量也很小。因此光伏系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本明顯低于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。
光伏系統(tǒng)效益與發(fā)電量成正比，而決定光伏系統(tǒng)發(fā)電量的因素有光伏組件額定容量、現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)輻射量和光伏系統(tǒng)效率。光伏組件額定容量是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下得出的光伏組件輸出功率峰值，由于現(xiàn)場(chǎng)條件不同于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件，光伏組件實(shí)際輸出電量主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的太陽(yáng)輻射量。另外，光伏系統(tǒng)輸出功率還應(yīng)當(dāng)計(jì)入各種損耗和老化降額的影響。
光伏發(fā)電受天氣影響非常大，陰雨天不能發(fā)電，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮當(dāng)?shù)氐奶鞖?。?duì)用電有要求的用戶，還要考慮連續(xù)陰雨天的天數(shù)。
2、柴油發(fā)電成本分析
柴油發(fā)電的壽命周期成本為：柴油發(fā)電投資成本，主要有柴油發(fā)電機(jī)組及配套設(shè)施的購(gòu)置費(fèi)、工程費(fèi)；壽命周期內(nèi)的燃油費(fèi)；是機(jī)組壽命周期內(nèi)的運(yùn)行維護(hù)成本.主要有機(jī)組壽命周期內(nèi)的維修費(fèi)用、機(jī)油等耗材費(fèi)用。在各項(xiàng)費(fèi)用中，燃油費(fèi)所占比重較大，它決定于柴油機(jī)組在壽命周期內(nèi)的總發(fā)電量，耗油率和柴油平均價(jià)格。
下面以一個(gè)30KW系統(tǒng)做一個(gè)對(duì)比，純離網(wǎng)光伏、柴油機(jī)、油光互補(bǔ)等3個(gè)系統(tǒng)，安裝地在海島，主要負(fù)載是照明，風(fēng)扇，海水淡化設(shè)備，白天用電50度，晚上用電90度，平均日照時(shí)間取4小時(shí)，連續(xù)陰雨天算2天。
30KW離網(wǎng)系統(tǒng)包括光伏組件，支架，蓄電池，逆變器，其中組件和蓄電池的成本zui高，組件的壽命為25年，蓄電池的壽命為5年，逆變器的壽命15年。根據(jù)負(fù)載要求，逆變一體機(jī)選用40KVA，組件45KW，174塊蓄電池2V2000AH，初期投入約75萬(wàn)。
油機(jī)選用東風(fēng)康明斯4BT3.9G2， 初資成本為4.5萬(wàn)元。柴油平均價(jià)格為6000元/噸，該機(jī)組在1000小時(shí)的發(fā)電量300度，柴油消耗量5.5噸，燃油費(fèi)為3.3萬(wàn)。如果運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)按燃油費(fèi)的10%近似估計(jì)，加上柴油儲(chǔ)存成本，則30kW柴油機(jī)組在1000小時(shí)壽命周期內(nèi)的凈成本為3.84萬(wàn)元。柴油發(fā)電成本為1.28元/度
油光互補(bǔ)系統(tǒng)采用光伏發(fā)電為主，以柴油機(jī)為輔助，設(shè)計(jì)蓄電池時(shí)不考慮陰雨天，逆變一體機(jī)選用40KVA，組件45KW，174塊蓄電池2V500AH，30KW柴油機(jī)，初期投入45萬(wàn)。
由于近年來(lái)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)及關(guān)鍵部件的價(jià)格持續(xù)下降，并在計(jì)及補(bǔ)貼的情況下，光伏發(fā)電成本已經(jīng)達(dá)到與電網(wǎng)供電成本的經(jīng)濟(jì)水平，可形成經(jīng)濟(jì)性更好的用電系統(tǒng)方案。
在無(wú)電網(wǎng)地區(qū)，柴油發(fā)電機(jī)組與光伏系統(tǒng)構(gòu)成混合供電系統(tǒng)，與柴油機(jī)組單獨(dú)作相比，維護(hù)成本低，無(wú)噪聲，發(fā)電成本也低。和純離網(wǎng)光伏，可節(jié)省大量的昂貴的蓄電池，綜合發(fā)電成本也就低下來(lái)了。
并網(wǎng)光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的分析，應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)生命周期內(nèi)成本、補(bǔ)貼和效益進(jìn)行詳細(xì)分析，而不能只考慮初投資成本。
