光伏組件超配的經(jīng)濟性分析

1、光伏組件超配的經(jīng)濟性分析1 不同容配比的發(fā)電量計算本文選取青海省格爾木市和江蘇省南京市的太陽能資源的年總輻射量30年的平均值、2012年逐時數(shù)據(jù)進行分析。2個地區(qū)的月總輻射量30年平均值如表1所示。表1 兩地太陽能月總輻射量Table 1 Total monthly average solar radiation of two areas (kWh)/m2月份格爾木市南京市1986121147531618741931175215140620912372071458201134917011410147941110869129061合計19111219格爾木市和南京市不同容配比的比較采用相同的計算

2、方法、計算過程，因此，本文僅以格爾木市為例對不同容配比的對比過程加以說明。1.1 系統(tǒng)效率考慮據(jù)統(tǒng)計，中國光伏電站整體系統(tǒng)效率為80%左右。假設各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)效率損失如表2所示。表2 光伏電站各環(huán)節(jié)系統(tǒng)效率損失Table 2 System efficiency loss in different links of the PV project %序號項目數(shù)值1溫度造成的年平均損失2.002每個光伏組串內(nèi)組件匹配損失1.003光伏組串間匹配損失1.004污漬和灰塵遮擋損失4.005直流線路損失1.506逆變器轉(zhuǎn)化損失1.507箱變轉(zhuǎn)化效率損失1.508交流線路損失1.009不可利用的太陽能輻射損失

3、等3.0010系統(tǒng)維修及故障造成的損失2.00系統(tǒng)綜合效率82.93根據(jù)表2，整個光伏電站的系統(tǒng)效率按82.93%考慮，高于目前電站的平均水平。其中，15項為逆變器之前的系統(tǒng)效率損失，68項為逆變器及其之后的系統(tǒng)效率損失，9、10項為綜合損失。如果僅按15項考慮，那么在到達逆變器之前的系統(tǒng)效率為90.80%。1.2 功率限制比計算(1)據(jù)格爾木市完整1年逐時太陽能輻照度數(shù)據(jù)，采用PV system對采用最佳同定傾角(36)時傾斜面上的逐時輻射量進行計算；(2)根據(jù)傾斜面上的逐時輻射量計算出光伏組件的逐時出力：(3)計算光伏組件的出力考慮90.80%的系統(tǒng)效率后，到達逆變器的功率；(4)根據(jù)到達

4、逆變器功率計算結果，將大于額定功率的部分計為功率限制，獲得不同容配比時的功率限制比，如表3所示：表3 格爾木市光伏電站在不同容配比時的功率限制比Table 3 Power limit ratio of PV projects with different capacity ratios in Golmud容配比1.051.101.151.201.251.30功率限制比/%0.190.511.101.922.964.211.3 線損考慮不同容配比時，在逆變器之前，由于直流線纜長度增加，直流線損增加，不同容配比下，線損考慮如表4所示。表4 不同容配比時光伏電站的直流線損Table 4 DC tra

5、nsmission lines loss of PV projects with different capacity ratio容配比1.001.051.101.151.201.251.30組件-匯流箱線纜長度/km360380390410430460490匯流箱-配電柜線纜長度/km32323242424254直流線損/%1.501.571.601.761.791.932.14系統(tǒng)效率/%82.9382.8782.8582.7182.6882.5782.39由于交流電纜線損增加量較少，暫不考慮。1.4 發(fā)電量計算根據(jù)表3中的功率限制比，光伏組件按照10年衰減10%、25年衰減20%考慮，則

6、不同容配比下，發(fā)電量情況如表5所示。按照0.9元/(kWh)的上網(wǎng)電價，考慮8.5%的增值稅后，售電收入年增加如表5所示。表5 不同容配比時光伏電站的年總發(fā)電量Table 5 Total annual generating electricity of PV projects with different capacity ratios容配比1.001.051.101.151.201.251.30光伏組件容量/MW50.052.555.057.560.062.565.0逆變器容量/MW50505050505050系統(tǒng)效率/%82.9382.8782.8582.7182.6882.5782.39

7、25年平均年發(fā)電量/(GWh)79.37383.11986.77890.03393.13495.86198.200稅后平均年收入/萬元6536.376844.857146.177414.227669.587894.158086.77收入增加/萬元0308.48609.80877.851133.221357.791550.402 不同容配比的投資、運營成本分析2.1 初始投資的增加光伏電站投資造價按表6中的標準進行計算按照表6中的標準，采用不同容配比時，初始投資的主要差異如表7所示。表6 初始投資計算標準Table 6 Calculation standard of the initial in

8、vestment序號資費項目數(shù)值1光伏組件及安裝/(元W-1)3.952匯流箱/(萬元臺-1)0.43陣列支架、基礎及安裝/(元W-1)0.704配電柜/(萬元臺-1)1.55逆變器/(萬元臺-1)15.06箱變/(萬元臺-1)20.07光伏組件-匯流箱直流電纜/(萬元km-1)1.28匯流箱-配電柜直流電纜/(萬元km-1)9.09交流電纜/(萬元k-1)40.010電氣二次設備及安裝/(萬元(50MW)-1)120011升壓變電設備及安裝/(萬元(50MW)-1)150012建筑工程費用/(元W-1)0.6013其他費用/(元W-1)0.60表7 不同容配比時光伏電站初始投資對比Table

9、 7 Comparison of the initial investments of PV projects with different capacity ratios 萬元容配比1.001.051.101.151.201.251.30光伏組件及安裝19750207382172522713237002468825675匯流箱240240240280280280320陣列支架、基礎及安裝3500367538504025420043754550組件-匯流箱直流電纜432456468492516552588匯流箱-配電柜直流電纜288288288378378378468交流電纜160168176

10、184192200208其他費用(含土地)3000306031213184324733123378其他項目9250925092509250925092509250合計36620378753911840506417634303544437投資增加01255249838865143641578172.2 運維成本的增加運維費用的增加主要是光伏組件清洗成本的增加。光伏組件的清洗費用按照0.5元/m2、每年清洗8次考慮。不同容配比的清洗成本如表8所示。表8 不同容配比時光伏電站運營成本對比Table 8 Comparison of operating costs of PV projects with

11、 different capacity ratios容配比1.001.051.101.151.201.251.30組件面積/萬m231.6933.2734.8636.4438.0339.6141.19單次清洗成本/萬元15.8416.6417.4318.2219.0119.8120.60每年清洗成本/萬元126.75133.09139.43145.77152.10158.44164.78增加成本/萬元06.3412.6819.0125.3531.6938.033 增加投資的收益分析不同容配比時，發(fā)電量、投資增加、運營費用增加情況如表9所示。表9 不同容配比時光伏電站發(fā)電量、投資、運營成本對比T

12、able 9 Comparison of total annual generating electricity, initial investments and operating costs of PV projects with different capacity ratios 萬元容配比1.001.051.101.151.201.251.30年電費收入增加0308.48609.80877.851133.221357.791550.40初始投資增加01255.002498.003886.005143.006415.007817.00年運營成本增加06.3412.6819.0125.3531.6938.03按上述條件進行計算，不同容配比時，投資增加部分的融資前稅前內(nèi)部收益率(internal rate of return，IRR)如表10所示。表10 不同容配比時光伏電站投資增加部分收益對比Table 10 The return comparison of the investment increments of PV projects with different capacity ratios %容配比1.001.051.101.151.201.25投資增加部分的IRR23.5523.7921.9521.3720.4819.10從表10可以看出，容配比為1.051.30