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本期內(nèi)容摘要

什么是光伏發(fā)電

光伏發(fā)電的利與弊

功率因素與光伏發(fā)電

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什么是光伏發(fā)電

光伏，即光伏發(fā)電系統(tǒng)，是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量來源于取之不盡、用之不竭的太陽能，是一種清潔、安全和可再生的能源。

光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。

光伏發(fā)電的利與弊

優(yōu)點(diǎn)

1)運(yùn)行可靠：即使在惡劣的環(huán)境和氣候條件下也可正常供電。

2)壽命長：晶體硅組件壽命通常在25年以上，非晶硅組件壽命通常在20年以上。

3)維護(hù)費(fèi)用低：建成后只需少量工作人員，對系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，相比較而言，常規(guī)發(fā)電站維護(hù)費(fèi)用很大。

4)天然能源：能源是取之不盡、用之不竭的太陽能，無需能源費(fèi)用。

5)無噪聲污染：整個(gè)系統(tǒng)無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，不產(chǎn)生噪聲。

6)模塊化：根據(jù)需要選擇系統(tǒng)容量，安裝靈活、方便，擴(kuò)容很簡便。

7)安全：系統(tǒng)內(nèi)無易燃物品，安全性能高。

8)自主供電：可離網(wǎng)運(yùn)行，獨(dú)立供電，可不受公用電網(wǎng)的影響。

9)分布式發(fā)電：可建設(shè)分散的光伏電站，減少對公用電網(wǎng)的影響及危害。

10)高海拔性：在海拔高、日照強(qiáng)的地區(qū)，更能增加系統(tǒng)的輸出功率。（相比光伏發(fā)電高海拔地區(qū)，由于氣壓低，柴油發(fā)電機(jī)效率降低，輸出功率減少）

缺點(diǎn)

1)初投資費(fèi)用高：由于初投資高，需進(jìn)行單個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評估及多種方案比較。如果初投資減少，常規(guī)燃料成本上升，則光伏系統(tǒng)將更具有競爭力。

2)日照不穩(wěn)定：天氣對任何太陽能系統(tǒng)的功率輸出都有很大影響。氣候或場地條件變化時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)也要隨之改變。

3)需儲(chǔ)能裝置（獨(dú)立系統(tǒng)）：光伏發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)夜晚時(shí)，沒有陽光不能發(fā)電，需增加蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備，從而增加了系統(tǒng)規(guī)模、成本及維護(hù)工作量。

4)效率有待改進(jìn)：從投資的有效性出發(fā)，要求高效率使用光伏系統(tǒng)資源。用戶須使用高效率的負(fù)載設(shè)備。

5)需技術(shù)培訓(xùn)：光伏系統(tǒng)使用了很多人們不熟悉的新技術(shù)，因此，用戶在運(yùn)行光伏系統(tǒng)前，都需要經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)。

6)技術(shù)難題：電壓和無功調(diào)節(jié)困難，大容量光伏接入后功率因數(shù)控制存在技術(shù)難題。

功率因素與光伏發(fā)電

對于分布式光伏發(fā)電，自發(fā)自用的工商業(yè)電力用戶，收益損失的可能是客觀存在的。

工商業(yè)用戶安裝分布式光伏，通常采用自發(fā)自用余量上網(wǎng)的方式，最大限度獲得自用電費(fèi)和售電費(fèi)用的收益。

但一個(gè)顯然的問題是，工商業(yè)用戶分布式光伏自用電量，會(huì)減少用戶網(wǎng)購有功電量。那么在用戶無功電量一定的前提下，用戶的功率因數(shù)一定會(huì)下降，從而在功率因數(shù)電費(fèi)方面受到損失。

案例

我們假設(shè)某工商業(yè)用戶，用電容量200千伏安，單一制電價(jià)，功率因數(shù)基準(zhǔn)為0.9。

正常典型月份，用戶有功電量約3萬千瓦時(shí)，無功電量約1萬千乏時(shí)，功率因數(shù)為0.95，按照功率因數(shù)電費(fèi)管理辦法，獎(jiǎng)勵(lì)電費(fèi)的0.75%。

為簡化計(jì)算，不考慮分時(shí)電價(jià)，用戶電量均價(jià)取0.6元/千瓦時(shí)。

每月用戶功率因數(shù)電費(fèi)少交：30000*0.6*0.75%=135元

后安裝分布式光伏160千瓦，每月發(fā)電約17000千瓦時(shí)，自用約15000千瓦時(shí)，上網(wǎng)電量2000千瓦時(shí)。

這種情況下，該用戶每月網(wǎng)購有功電量為15000千瓦時(shí)，無功電量仍為10000千乏時(shí)，功率因數(shù)下降到0.83，功率因數(shù)電費(fèi)調(diào)增3.5%。

每月用戶功率因數(shù)電費(fèi)多交：15000*0.6*3.5%=315元

對比安裝光伏前，功率因數(shù)電費(fèi)多交450元！

光伏發(fā)電減少了用戶網(wǎng)購電量，卻降低了功率因數(shù)，從而多支付了功率因數(shù)電費(fèi)，這就是光伏發(fā)電會(huì)引起的收益損失。

當(dāng)然這種情況，并不會(huì)真的造成負(fù)收益。光伏發(fā)電電量肯定會(huì)給用戶帶來正向收益的。不過如果不管理好無功電量，功率因數(shù)的降低，會(huì)侵蝕收益，這也算是收益損失吧。

（以上的分析只適用于自發(fā)自用余量上網(wǎng)的工商業(yè)用戶，全額上網(wǎng)和全額自用的情況并不適用。）