采煤沉陷區(qū)光伏發(fā)電示范基地低碳經(jīng)濟效益分析

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摘 要：發(fā)展和利用可再生的新型能源對現(xiàn)今的環(huán)境和經(jīng)濟有重大的戰(zhàn)略意義，其中光伏發(fā)電作為一種新型發(fā)電方式正在全國逐步推廣。為了具體量化這一新興產(chǎn)能方式的低碳經(jīng)濟效益，我們選擇大同采煤沉陷區(qū)作為分析對象，采用光伏發(fā)電綜合效益評估模型，對其低碳效益和經(jīng)濟效益進行了粗略的估算，并根據(jù)分析結(jié)果提出了相應(yīng)的可行性意見。

關(guān)鍵詞：采煤沉陷區(qū)；光伏發(fā)電；綜合效益評估模型

中圖分類號：F2

文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.16.012

1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

1.1 聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏系統(tǒng)類型

集中式大型聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)和分散式小型聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)。前者主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)上，由電網(wǎng)統(tǒng)一分配向用戶供電，但存在投資龐大，建設(shè)期長，需要復(fù)雜的控制和配電設(shè)施，需占用大片土地等弊端，因而其發(fā)電成本要比市電貴數(shù)倍。而后者特別是與建筑結(jié)合的住宅屋頂聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)，建設(shè)容易，投資不大，發(fā)展較為迅速。其中住宅聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)為代表的發(fā)電系統(tǒng)可以將電能直接分配到用戶的用電負載上，多余或不足的電力通過聯(lián)結(jié)電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。

1.2 聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點

不耗用化石燃料能源，無溫室氣體排放，符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；以電網(wǎng)為儲能裝置，省掉蓄電池，降低發(fā)電成本；光伏電池組與建筑物完美聯(lián)結(jié)，使物質(zhì)資源充分利用，降低建設(shè)費用，提高了建筑物的科技含量；分布式建設(shè)，增強了電力系統(tǒng)抵擋災(zāi)害的能力且改善了電力系統(tǒng)的負荷平衡及電路損耗等問題。

2 利用光伏發(fā)電綜合效益評估模型進行分析

2.1 模型簡介

2.2 低碳效益分析

該基地一期規(guī)劃光伏電源100萬千瓦（1GW），總投資約100億元（包括相關(guān)配套設(shè)施），其中大部分為政府投資補貼，因而不考慮年貸款成本。年運行維護費用比例取2%，項目運營期為25年，采用單晶硅組件與多晶硅組件光伏系統(tǒng)，其中單晶硅組件轉(zhuǎn)換率有621MW達17%以上，多晶硅組件轉(zhuǎn)換率有379MW達16.5%以上（設(shè)兩種組件各占50%）。每年的平均峰值日照時間為2800h，系統(tǒng)的性能比取0.8。假設(shè)光伏設(shè)備總重量為865760t，從光伏生產(chǎn)地到光伏電站的距離為500km，運輸碳排放強度g為0.1553kg/（t*km）。光伏上網(wǎng)電價按當(dāng)?shù)孛摿螂妰r（即每度0.3767元）加上國家相應(yīng)補貼（每度0.42元），近似取為每千瓦時1元。集中發(fā)電側(cè)二氧化碳的排放因子0.76kg/（kwh）。

光伏發(fā)電收益：通過上式計算可得，在較為理想的情況下，該采煤沉陷區(qū)的年發(fā)電量為807288.6458，減少二氧化碳排放613539.3708t，產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益為80728.8646萬元。

光伏發(fā)電的成本：在測算過程中僅考慮電能的消耗，生產(chǎn)單位容量的光伏系統(tǒng)（kw），組件，框架，配套分別消耗電能2205，91，229kwh，總計2525kwh；取β為5%。經(jīng)計算，光伏發(fā)電系統(tǒng)制造過程中的碳排放為1919000t，運輸過程中的碳排放為67226.264t，因此初始的碳投資成本為1986226.264t，經(jīng)濟成本為102億元。將碳投資成本和經(jīng)濟成本平均分?jǐn)偟矫磕旰蠓謩e為79449.05t，40800萬元。

2.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)效益成本分析，由于投資費用龐大，由政府來投資每年的低碳效益與經(jīng)濟效益明顯。每年約可減少碳排放量每年約為534090.3208t，每年的經(jīng)濟收益約為39928.8646萬元。除此之外，以國際碳排放權(quán)交易市場的核證減排量（CER）的碳排放權(quán)益價格107.5元/噸計算，該光伏發(fā)電系統(tǒng)每年可獲得的低碳收益為5741.47萬元。因此平均每年所獲得的經(jīng)濟收益約為45670.3346萬元。

3 結(jié)語

基于上述數(shù)據(jù)分析，其初始投資成本遠高于傳統(tǒng)的火力發(fā)電。但在這種發(fā)電模式下，其低碳效益與經(jīng)濟效益顯著（每發(fā)電1kwh，直接減少二氧化碳排放約560g），政府對光伏發(fā)電項目應(yīng)當(dāng)采取支持態(tài)度。

參考文獻

[1]彭蓮.基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)[D].柳州：廣西工學(xué)院，2012.

[2]采煤沉陷區(qū)光伏基地建設(shè)權(quán)利加速|(zhì)稅收|光伏|采煤[EB/OL].新浪新聞，http：//news.sina.com.cn/o/2015-11-11/doc-ifxkrwks3.

[3]山西大同采煤沉陷區(qū)國家先進技術(shù)光伏示范基地項目投資[EB/OL].百度貼吧，http：//teiba.baidu.com/p/3908480390.