1 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目平均電價(jià)的計(jì)算方法

      電力系統(tǒng)的負(fù)荷是變動(dòng)的，為了碾平電力系統(tǒng)的高峰，填平低谷，促進(jìn)用戶有計(jì)劃的用電和節(jié)約用電，充分發(fā)揮價(jià)格的經(jīng)濟(jì)杠桿作用，我國(guó)多地采用了峰谷電價(jià)制。2018 年4 月20 日，江蘇省物價(jià)局發(fā)布的《關(guān)于降低一般工商業(yè)電價(jià)有關(guān)事項(xiàng)的通知》中，就有工業(yè)用電峰谷分時(shí)銷售電價(jià)的信息，具體如表1 所示。

      采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的平均電價(jià)是基于銷售電價(jià)計(jì)算的。但不同時(shí)段工業(yè)用電的銷售電價(jià)不同，因此在實(shí)際項(xiàng)目評(píng)估時(shí)，采用加權(quán)平均值進(jìn)行平均電價(jià)的計(jì)算比較合理。

      下文以江蘇省“1～10 kV”大工業(yè)用電項(xiàng)目為例，分別采用“峰、平、谷”時(shí)段的加權(quán)平均值和不同時(shí)段的光伏輸出功率加權(quán)平均值2 種方式來確定平均銷售電價(jià)。

      1) 采用“峰、平、谷”時(shí)段的加權(quán)平均值[2]。由于光伏發(fā)電時(shí)段主要集中在08:00～16:00，因此僅選取該時(shí)段內(nèi)的銷售電價(jià)進(jìn)行加權(quán)平均值計(jì)算，即：

      將表1 中的數(shù)據(jù)代入式(1) 可知，該項(xiàng)目的平均電價(jià)為0.8558 元/kWh。

      但由于不同地區(qū)的光伏發(fā)電時(shí)段不同，而且不同時(shí)段的太陽輻照度不同，因此每個(gè)時(shí)段的光伏發(fā)電時(shí)間占比均取“1”會(huì)存在較大誤差。

      2) 采用不同時(shí)段的光伏輸出功率加權(quán)平均值。由于每天不同時(shí)段的太陽輻射量不同，為更精確地得到一天中不同時(shí)段的光伏輸出功率占比，利用光伏軟件PVsyst 6.63 導(dǎo)出江蘇省淮安市全年365 天24 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的太陽輻射量，然后取每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平均值，圖1 為江蘇省淮安市一天中各時(shí)刻的平均太陽輻射量分布曲線圖。利用圖1 計(jì)算出各時(shí)段的面積及其占全天發(fā)電時(shí)段面積的比例，如表2 所示。

      由于太陽輻射量直接影響光伏輸出功率，因此光伏輸出功率的情況由太陽輻射量來表征。對(duì)以上不同時(shí)段的光伏輸出功率進(jìn)行加權(quán)平均值計(jì)算，得到平均電價(jià)，即：

      根據(jù)表1 和表2 中的數(shù)值，代入式(2)，得出平均電價(jià)為0.8064 元/kWh。

      但根據(jù)式(2) 進(jìn)行計(jì)算仍會(huì)存在一定誤差，主要原因?yàn)椋?  ① PVsyst 軟件所提供數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性需進(jìn)一步論證。  ②由于上述電價(jià)計(jì)算過程中均使用的是峰谷分時(shí)銷售電價(jià)，未考慮“余量上網(wǎng)”部分的電價(jià)為脫硫煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)，這相當(dāng)于默認(rèn)了光伏電站所發(fā)電力均被完全消耗。 但電站實(shí)際運(yùn)行過程中，廠區(qū)逐時(shí)電力負(fù)荷與光伏輸出功率曲線并不是完全重合的，即不同時(shí)段的光伏消納率不相等，所以會(huì)導(dǎo)致以上計(jì)算仍存在一定誤差。

2 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的消納率測(cè)算

2.1 光伏消納率的不同計(jì)算方法

      當(dāng)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目所發(fā)電量不能被完全消耗，即存在“余量上網(wǎng)”部分時(shí)，該部分電力的電價(jià)為脫硫煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。因此下文就“自發(fā)自用”所占比例，即光伏消納率情況進(jìn)行分析。目前工商業(yè)項(xiàng)目中，僅部分項(xiàng)目能提供其實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線，一般只能提供從供電公司調(diào)取的項(xiàng)目12 個(gè)月的電費(fèi)清單。

      以江蘇省某個(gè)廠區(qū)的裝機(jī)容量為10004.25 kW的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目為例，對(duì)其光伏消納率情況進(jìn)行分析。

      1) 利用電量清單計(jì)算光伏消納率。工業(yè)用電的峰時(shí)為08:00～12:00，共4 h；平時(shí)為12:00～17:00，共5 h；而光伏發(fā)電時(shí)段主要是在08:00～16:00，故光伏發(fā)電時(shí)段用電量可表示為：

      利用從供電公司調(diào)取的上述廠區(qū)12 個(gè)月的電費(fèi)清單，根據(jù)式(3)，通過PVsyst 軟件模擬出光伏發(fā)電時(shí)段該廠區(qū)的用電量，如表3 所示。從表3 中的相關(guān)數(shù)據(jù)可知，該廠區(qū)的光伏消納率為100%，但在財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)過程中，考慮到廠區(qū)放假和設(shè)備維護(hù)等因素，光伏消納率按照85% 進(jìn)行保守計(jì)算。

      2) 利用廠區(qū)負(fù)載有功功率和電站的理論光伏輸出功率計(jì)算光伏消納率。

      由于本案例中的項(xiàng)目尚未建成運(yùn)行，光伏發(fā)電效率僅能參考該項(xiàng)目所在地附近的電站數(shù)據(jù)，即監(jiān)控平臺(tái)調(diào)取的該項(xiàng)目附近區(qū)域已正常運(yùn)行的電站的真實(shí)數(shù)據(jù)。

      根據(jù)式(4) 可計(jì)算得到該廠區(qū)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的理論光伏輸出功率。理論光伏輸出功率 和廠區(qū)負(fù)載有功功率曲線如圖2 所示。從圖中可以看出，該廠區(qū)的負(fù)載有功功率在光伏發(fā)電時(shí)段(08:00～16:00) 內(nèi)基本為穩(wěn)定狀態(tài)。因此，光伏消納率隨光伏輸出功率的變化而變化。

      根據(jù)圖2 中光伏發(fā)電時(shí)段的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用式(5) 可以得到該廠區(qū)的光伏消納率約為92%。

2.2 不同計(jì)算方法的結(jié)果分析

      通過上述光伏消納率的計(jì)算過程和結(jié)果可知，利用廠區(qū)負(fù)載有功功率和項(xiàng)目理論光伏輸出功率進(jìn)行計(jì)算是最為保守的方法，但也最為合理。因此在做項(xiàng)目財(cái)務(wù)測(cè)算時(shí)，最好是收集到廠區(qū)的負(fù)載有功功率和電站的光伏發(fā)電效率數(shù)據(jù)。但是由于廠區(qū)實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線的獲取存在一定難度，因此在采用月電費(fèi)清單進(jìn)行計(jì)算時(shí)，最好預(yù)留10%～15% 的上網(wǎng)余量，即若采用電費(fèi)清單計(jì)算的光伏消納率為100% 時(shí)，建議財(cái)務(wù)測(cè)算時(shí)取85%～90%。

3 光伏發(fā)電時(shí)段的選取

      在以上分析過程中，大部分情況選取的光伏發(fā)電時(shí)段是08:00～16:00。但由于不同地區(qū)的光 伏輸出功率的時(shí)段不同，例如，我國(guó)西北地區(qū)在18:00 時(shí)的光伏輸出功率依然很高，因此針對(duì)不同地區(qū)，應(yīng)通過PVsyst 軟件或監(jiān)控平臺(tái)查詢出其一天中每個(gè)時(shí)段的光伏輸出功率占比后，綜合選取合適的光伏發(fā)電時(shí)段。

4 計(jì)算結(jié)果分析

      利用前文計(jì)算分析后得到的平均電價(jià)和光伏消納率進(jìn)行投資測(cè)算，結(jié)果如表5 所示。

      由表5 可看出，不同情況下計(jì)算的回收期各有不同，最大差異約為1.3 年。

5 總結(jié)

      本文通過對(duì)平均電價(jià)和光伏消納率的合理選取進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

      1) 光伏發(fā)電時(shí)段的確定，可通過Pvsyst 軟件或監(jiān)控平臺(tái)查詢出各時(shí)段的光伏輸出功率占比后，綜合選取合適的光伏發(fā)電時(shí)段。

      2) 平均銷售電價(jià)的計(jì)算，建議采用不同時(shí)段的光伏輸出功率加權(quán)平均值進(jìn)行計(jì)算。其中各時(shí)段的太陽輻射量數(shù)據(jù)可通過PVsyst 軟件查詢獲得，建議查詢1 年的數(shù)據(jù)取平均值進(jìn)行計(jì)算。

      3) 光伏消納率的計(jì)算，建議利用廠區(qū)負(fù)載有功功率和項(xiàng)目理論光伏輸出功率進(jìn)行計(jì)算。但不同項(xiàng)目的用電情況差異較大，且大部分項(xiàng)目負(fù)荷曲線獲取難度較大，因此當(dāng)無法獲取項(xiàng)目所在廠區(qū)的負(fù)載有功功率時(shí)，可利用電費(fèi)清單進(jìn)行計(jì)算，但建議預(yù)留10%～15% 的上網(wǎng)余量。