光伏组件超配的经济性分析

1、光伏组件超配的经济性分析1 不同容配比的发电量计算本文选取青海省格尔木市和江苏省南京市的太阳能资源的年总辐射量30年的平均值、2012年逐时数据进行分析。2个地区的月总辐射量30年平均值如表1所示。表1 两地太阳能月总辐射量Table 1 Total monthly average solar radiation of two areas (kWh)/m2月份格尔木市南京市1986121147531618741931175215140620912372071458201134917011410147941110869129061合计19111219格尔木市和南京市不同容配比的比较采用相同的计算

2、方法、计算过程，因此，本文仅以格尔木市为例对不同容配比的对比过程加以说明。1.1 系统效率考虑据统计，中国光伏电站整体系统效率为80%左右。假设各环节的系统效率损失如表2所示。表2 光伏电站各环节系统效率损失Table 2 System efficiency loss in different links of the PV project %序号项目数值1温度造成的年平均损失2.002每个光伏组串内组件匹配损失1.003光伏组串间匹配损失1.004污渍和灰尘遮挡损失4.005直流线路损失1.506逆变器转化损失1.507箱变转化效率损失1.508交流线路损失1.009不可利用的太阳能辐射损失

3、等3.0010系统维修及故障造成的损失2.00系统综合效率82.93根据表2，整个光伏电站的系统效率按82.93%考虑，高于目前电站的平均水平。其中，15项为逆变器之前的系统效率损失，68项为逆变器及其之后的系统效率损失，9、10项为综合损失。如果仅按15项考虑，那么在到达逆变器之前的系统效率为90.80%。1.2 功率限制比计算(1)据格尔木市完整1年逐时太阳能辐照度数据，采用PV system对采用最佳同定倾角(36)时倾斜面上的逐时辐射量进行计算；(2)根据倾斜面上的逐时辐射量计算出光伏组件的逐时出力：(3)计算光伏组件的出力考虑90.80%的系统效率后，到达逆变器的功率；(4)根据到达

4、逆变器功率计算结果，将大于额定功率的部分计为功率限制，获得不同容配比时的功率限制比，如表3所示：表3 格尔木市光伏电站在不同容配比时的功率限制比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 线损考虑不同容配比时，在逆变器之前，由于直流线缆长度增加，直流线损增加，不同容配比下，线损考虑如表4所示。表4 不同容配比时光伏电站的直流线损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组件-汇流箱线缆长度/km360380390410430460490汇流箱-配电柜线缆长度/km32323242424254直流线损/%1.501.571.601.761.791.932.14系统效率/%82.9382.8782.8582.7182.6882.5782.39由于交流电缆线损增加量较少，暂不考虑。1.4 发电量计算根据表3中的功率限制比，光伏组件按照10年衰减10%、25年衰减20%考虑，则

6、不同容配比下，发电量情况如表5所示。按照0.9元/(kWh)的上网电价，考虑8.5%的增值税后，售电收入年增加如表5所示。表5 不同容配比时光伏电站的年总发电量Table 5 Total annual generating electricity of PV projects with different capacity ratios容配比1.001.051.101.151.201.251.30光伏组件容量/MW50.052.555.057.560.062.565.0逆变器容量/MW50505050505050系统效率/%82.9382.8782.8582.7182.6882.5782.39

7、25年平均年发电量/(GWh)79.37383.11986.77890.03393.13495.86198.200税后平均年收入/万元6536.376844.857146.177414.227669.587894.158086.77收入增加/万元0308.48609.80877.851133.221357.791550.402 不同容配比的投资、运营成本分析2.1 初始投资的增加光伏电站投资造价按表6中的标准进行计算按照表6中的标准，采用不同容配比时，初始投资的主要差异如表7所示。表6 初始投资计算标准Table 6 Calculation standard of the initial in

8、vestment序号资费项目数值1光伏组件及安装/(元W-1)3.952汇流箱/(万元台-1)0.43阵列支架、基础及安装/(元W-1)0.704配电柜/(万元台-1)1.55逆变器/(万元台-1)15.06箱变/(万元台-1)20.07光伏组件-汇流箱直流电缆/(万元km-1)1.28汇流箱-配电柜直流电缆/(万元km-1)9.09交流电缆/(万元k-1)40.010电气二次设备及安装/(万元(50MW)-1)120011升压变电设备及安装/(万元(50MW)-1)150012建筑工程费用/(元W-1)0.6013其他费用/(元W-1)0.60表7 不同容配比时光伏电站初始投资对比Table

9、 7 Comparison of the initial investments of PV projects with different capacity ratios 万元容配比1.001.051.101.151.201.251.30光伏组件及安装19750207382172522713237002468825675汇流箱240240240280280280320阵列支架、基础及安装3500367538504025420043754550组件-汇流箱直流电缆432456468492516552588汇流箱-配电柜直流电缆288288288378378378468交流电缆160168176

10、184192200208其他费用(含土地)3000306031213184324733123378其他项目9250925092509250925092509250合计36620378753911840506417634303544437投资增加01255249838865143641578172.2 运维成本的增加运维费用的增加主要是光伏组件清洗成本的增加。光伏组件的清洗费用按照0.5元/m2、每年清洗8次考虑。不同容配比的清洗成本如表8所示。表8 不同容配比时光伏电站运营成本对比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组件面积/万m231.6933.2734.8636.4438.0339.6141.19单次清洗成本/万元15.8416.6417.4318.2219.0119.8120.60每年清洗成本/万元126.75133.09139.43145.77152.10158.44164.78增加成本/万元06.3412.6819.0125.3531.6938.033 增加投资的收益分析不同容配比时，发电量、投资增加、运营费用增加情况如表9所示。表9 不同容配比时光伏电站发电量、投资、运营成本对比T

12、able 9 Comparison of total annual generating electricity, initial investments and operating costs of PV projects with different capacity ratios 万元容配比1.001.051.101.151.201.251.30年电费收入增加0308.48609.80877.851133.221357.791550.40初始投资增加01255.002498.003886.005143.006415.007817.00年运营成本增加06.3412.6819.0125.3531.6938.03按上述条件进行计算，不同容配比时，投资增加部分的融资前税前内部收益率(internal rate of return，IRR)如表10所示。表10 不同容配比时光伏电站投资增加部分收益对比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投资增加部分的IRR23.5523.7921.9521.3720.4819.10从表10可以看出，容配比为1.051.30