目前光伏發(fā)電項(xiàng)目主要分為兩種模式操作,第一種是投資方和屋頂企業(yè)合作,按節(jié)能項(xiàng)目的要求采用合同能源管理方式(EMC),第二種是全額上網(wǎng)模式,按當(dāng)?shù)厮鶎俟庹召Y源區(qū)的上網(wǎng)標(biāo)桿電價直接銷售給電網(wǎng)公司。
如何合理準(zhǔn)確的計(jì)算分布式光伏發(fā)電收益?
對于第一種,光伏項(xiàng)目作為一個附加在屋頂上的發(fā)電系統(tǒng),在廠區(qū)變壓器容量滿足接入條件的情況下,接入原企業(yè)廠區(qū)的配電室,按“用戶自用、余量上網(wǎng)”原則,項(xiàng)目所發(fā)電量優(yōu)先供應(yīng)企業(yè)業(yè)主廠區(qū)內(nèi)使用,可通過安裝雙向計(jì)量表記錄正向和反向用電,向用戶供應(yīng)的凈電量即為用戶減少的電網(wǎng)購電量,由此減少的購電支出即為實(shí)施光伏項(xiàng)目所產(chǎn)生的節(jié)能效益。
通過合同能源管理方式,投資方可獲得高于燃煤脫硫標(biāo)桿電價的銷售價格,企業(yè)用電方可獲得低于市電的優(yōu)惠電價,另外光伏發(fā)電曲線如果與負(fù)荷曲線基本一致,可在一定程度上起到削峰作用。這樣對投資方和用電方都是雙贏的。
如何合理準(zhǔn)確的計(jì)算分布式光伏發(fā)電收益?
工商業(yè)屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益測算較地面光伏電站要更加復(fù)雜,它需要考慮當(dāng)?shù)氐碾娰M(fèi)計(jì)價方式和用電價格、企業(yè)用戶的用電負(fù)荷、當(dāng)?shù)靥栞椪召Y源情況、光伏出力情況及與企業(yè)用電負(fù)荷曲線的匹配性,根據(jù)目前分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼政策,用戶自發(fā)自用部分的補(bǔ)貼是在用戶用電電價之上加國家、省市地方固定度電補(bǔ)貼,余電上網(wǎng)部分電費(fèi)收益則是按照當(dāng)?shù)孛摿蛎簶?biāo)桿上網(wǎng)電價收購。
目前行業(yè)內(nèi)針對分布式光伏電價的計(jì)算方法有多種,不同的方法也會存在一定的差異,由于投資收益率敏感性和電價有直接關(guān)聯(lián),因此不同的電價計(jì)算方式也會帶來收益率的偏差。
電價計(jì)算方法
以江蘇某企業(yè)為例,用電情況如下:高峰時段電價為1.1002元/千瓦時,平段電價為0.6601元/千瓦時,谷段電價為0.32元/千瓦時。假設(shè)投資方向企業(yè)用戶收取的電費(fèi)為企業(yè)白天用電電價的8.8折。經(jīng)過測算,光伏發(fā)電被企業(yè)自身消納的比例約59.25%,剩余40.75%為余電上網(wǎng)部分,脫硫煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價為0.378元/kWh。
粗略計(jì)算
這種方法適用于難以獲取用電企業(yè)負(fù)荷曲線的情況,而白天一般是峰平兩個時段,所以計(jì)算電價時,可對峰段和平段電價取平均值,即(1.1002+0.6601)/2=0.88015元/千瓦時;企業(yè)光伏發(fā)電的消納比例約59.25%,剩余40.75%余電上網(wǎng),投資方向用戶收取的電費(fèi)為企業(yè)白天用電網(wǎng)點(diǎn)均值電價的8.8折,投資方按照折扣電價0.88015*88.0%=0.7745元/千瓦時向企業(yè)用戶收取電費(fèi)。投資方根據(jù)合同能源管理獲得的電費(fèi)電價:投資方向用戶收取的電費(fèi)電價+光伏電能量上網(wǎng)電價=0.7745*59.25%+0.378*40.75%≈0.6129元/kWh。
以光伏平均出力比例加權(quán)
王淑娟老師在《分布式光伏項(xiàng)目電價的計(jì)算方法》一文中提出了平均出力比例加權(quán)的計(jì)算方法,即以不同電價時的全年日平均出力加權(quán),其計(jì)算公式應(yīng)該如下:
i為某個電價時間段,峰、平、谷;
Pi/P為某個電價時間段內(nèi)的出力占全天總出力的比例;
Ci為某個時間段的電價;
下圖1為該地區(qū)逐時出力的年平均值,即對365天的24小時逐時出力求平均。
表1為該地區(qū)的電價時段劃分表:
根據(jù)光伏出力情況,可計(jì)算得到低谷時段、平段和峰段的光伏出力比例和出力總量。那么對電價進(jìn)行加權(quán)可得到平均電價為0.8117元/kWh。根據(jù)EMC能源管理獲得的電費(fèi)電價:0.8117*88%*59.25%+0.378*40.75%≈0.577元/kWh。
根據(jù)光伏年均負(fù)荷計(jì)算綜合售電電價
圖1為經(jīng)過數(shù)據(jù)處理過的光伏年均出力曲線和逐時電力負(fù)荷曲線,從圖可知,用電負(fù)荷基本上比較穩(wěn)定,處于400kW到500kW之間,光伏年均出力隨太陽輻照而變化,最大可達(dá)到1200kW以上,因此遠(yuǎn)大于用電負(fù)荷,光伏出力曲線和用電負(fù)荷曲線交叉部分的面積為余電上網(wǎng)電量,其他時段光伏出力均被企業(yè)自身消納,根據(jù)12個月的峰谷平電費(fèi)清單以及節(jié)假期天數(shù),計(jì)算峰谷平時段的用電平均負(fù)荷。
通過PVsyst光伏設(shè)計(jì)軟件模擬得到各時段的平均出力,根據(jù)光伏出力、用電負(fù)荷以及不同時段的電價、余電上網(wǎng)電價,可計(jì)算得到綜合售電電價。經(jīng)計(jì)算EMC電價為0.626元/kWh,同時反推可得到企業(yè)的平均電價為:0.856元/度。

投資收益率比較
基于不同電價計(jì)算方法的投資收益率比較:為了對上述不同電價計(jì)算方法進(jìn)行比較,測算時,光伏系統(tǒng)效率按75%計(jì)算,首年有效發(fā)電小時數(shù)為986h,多晶組件的次年的衰減率按0.7%計(jì)算。項(xiàng)目投資費(fèi)用中自有資金比例30%,銀行貸款比例70%,貸款利率7%,年限5年,在輸入其他條件構(gòu)建分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評價模型,可得到表3所示投資收益率結(jié)果。
需要指出的是,文中所提到的計(jì)算方法僅供大家參考。因?yàn)橛秒娯?fù)荷大小取決于企業(yè)自身的用電需求,用電需求又取決于企業(yè)的自身經(jīng)營情況。一般在現(xiàn)勘所獲取的電費(fèi)清單為近一年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),不能代表未來幾年的用電趨勢,因此存在一定的不確定性,給投資測算帶來了難度、光伏自發(fā)自用消納比例取決于光伏出力和用電情況,而前者取決于當(dāng)?shù)貙?shí)際的太陽輻照情況、溫度和實(shí)際的系統(tǒng)效率等,也存在一定的不確定性,所以客觀上難以得到一個非常準(zhǔn)確的自發(fā)自用比例。
結(jié)論
基于能源合同管理模式的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目投資收益測算需要考慮企業(yè)的用電電價、企業(yè)消納能力等情況,文中對不同的電價計(jì)算方法進(jìn)行了總結(jié),相對準(zhǔn)確地來講,經(jīng)濟(jì)評價模型根據(jù)所設(shè)定的光伏發(fā)電系統(tǒng)容量結(jié)合當(dāng)?shù)靥栞椛鋸?qiáng)度等氣候條件和光伏組件技術(shù)特性,使用PVsyst軟件模擬光伏系統(tǒng)逐時發(fā)電出力,在此基礎(chǔ)上,再通過與企業(yè)需求側(cè)的逐時用電負(fù)荷需求的比較,基于“自用為主、余電上網(wǎng)”原則來計(jì)算投資方的售電價格,個人認(rèn)為這樣操作是相對比較合理的,可提高經(jīng)濟(jì)評價預(yù)測模型的準(zhǔn)確度。
如何合理準(zhǔn)確的計(jì)算分布式光伏發(fā)電收益?
對于第一種,光伏項(xiàng)目作為一個附加在屋頂上的發(fā)電系統(tǒng),在廠區(qū)變壓器容量滿足接入條件的情況下,接入原企業(yè)廠區(qū)的配電室,按“用戶自用、余量上網(wǎng)”原則,項(xiàng)目所發(fā)電量優(yōu)先供應(yīng)企業(yè)業(yè)主廠區(qū)內(nèi)使用,可通過安裝雙向計(jì)量表記錄正向和反向用電,向用戶供應(yīng)的凈電量即為用戶減少的電網(wǎng)購電量,由此減少的購電支出即為實(shí)施光伏項(xiàng)目所產(chǎn)生的節(jié)能效益。
通過合同能源管理方式,投資方可獲得高于燃煤脫硫標(biāo)桿電價的銷售價格,企業(yè)用電方可獲得低于市電的優(yōu)惠電價,另外光伏發(fā)電曲線如果與負(fù)荷曲線基本一致,可在一定程度上起到削峰作用。這樣對投資方和用電方都是雙贏的。
如何合理準(zhǔn)確的計(jì)算分布式光伏發(fā)電收益?
工商業(yè)屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益測算較地面光伏電站要更加復(fù)雜,它需要考慮當(dāng)?shù)氐碾娰M(fèi)計(jì)價方式和用電價格、企業(yè)用戶的用電負(fù)荷、當(dāng)?shù)靥栞椪召Y源情況、光伏出力情況及與企業(yè)用電負(fù)荷曲線的匹配性,根據(jù)目前分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼政策,用戶自發(fā)自用部分的補(bǔ)貼是在用戶用電電價之上加國家、省市地方固定度電補(bǔ)貼,余電上網(wǎng)部分電費(fèi)收益則是按照當(dāng)?shù)孛摿蛎簶?biāo)桿上網(wǎng)電價收購。
目前行業(yè)內(nèi)針對分布式光伏電價的計(jì)算方法有多種,不同的方法也會存在一定的差異,由于投資收益率敏感性和電價有直接關(guān)聯(lián),因此不同的電價計(jì)算方式也會帶來收益率的偏差。
電價計(jì)算方法
以江蘇某企業(yè)為例,用電情況如下:高峰時段電價為1.1002元/千瓦時,平段電價為0.6601元/千瓦時,谷段電價為0.32元/千瓦時。假設(shè)投資方向企業(yè)用戶收取的電費(fèi)為企業(yè)白天用電電價的8.8折。經(jīng)過測算,光伏發(fā)電被企業(yè)自身消納的比例約59.25%,剩余40.75%為余電上網(wǎng)部分,脫硫煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價為0.378元/kWh。
粗略計(jì)算
這種方法適用于難以獲取用電企業(yè)負(fù)荷曲線的情況,而白天一般是峰平兩個時段,所以計(jì)算電價時,可對峰段和平段電價取平均值,即(1.1002+0.6601)/2=0.88015元/千瓦時;企業(yè)光伏發(fā)電的消納比例約59.25%,剩余40.75%余電上網(wǎng),投資方向用戶收取的電費(fèi)為企業(yè)白天用電網(wǎng)點(diǎn)均值電價的8.8折,投資方按照折扣電價0.88015*88.0%=0.7745元/千瓦時向企業(yè)用戶收取電費(fèi)。投資方根據(jù)合同能源管理獲得的電費(fèi)電價:投資方向用戶收取的電費(fèi)電價+光伏電能量上網(wǎng)電價=0.7745*59.25%+0.378*40.75%≈0.6129元/kWh。
以光伏平均出力比例加權(quán)
王淑娟老師在《分布式光伏項(xiàng)目電價的計(jì)算方法》一文中提出了平均出力比例加權(quán)的計(jì)算方法,即以不同電價時的全年日平均出力加權(quán),其計(jì)算公式應(yīng)該如下:
i為某個電價時間段,峰、平、谷;
Pi/P為某個電價時間段內(nèi)的出力占全天總出力的比例;
Ci為某個時間段的電價;
下圖1為該地區(qū)逐時出力的年平均值,即對365天的24小時逐時出力求平均。

圖1光伏逐時出力年平均值(單位:kW)
表1為該地區(qū)的電價時段劃分表:

根據(jù)光伏出力情況,可計(jì)算得到低谷時段、平段和峰段的光伏出力比例和出力總量。那么對電價進(jìn)行加權(quán)可得到平均電價為0.8117元/kWh。根據(jù)EMC能源管理獲得的電費(fèi)電價:0.8117*88%*59.25%+0.378*40.75%≈0.577元/kWh。

圖1為經(jīng)過數(shù)據(jù)處理過的光伏年均出力曲線和逐時電力負(fù)荷曲線,從圖可知,用電負(fù)荷基本上比較穩(wěn)定,處于400kW到500kW之間,光伏年均出力隨太陽輻照而變化,最大可達(dá)到1200kW以上,因此遠(yuǎn)大于用電負(fù)荷,光伏出力曲線和用電負(fù)荷曲線交叉部分的面積為余電上網(wǎng)電量,其他時段光伏出力均被企業(yè)自身消納,根據(jù)12個月的峰谷平電費(fèi)清單以及節(jié)假期天數(shù),計(jì)算峰谷平時段的用電平均負(fù)荷。
通過PVsyst光伏設(shè)計(jì)軟件模擬得到各時段的平均出力,根據(jù)光伏出力、用電負(fù)荷以及不同時段的電價、余電上網(wǎng)電價,可計(jì)算得到綜合售電電價。經(jīng)計(jì)算EMC電價為0.626元/kWh,同時反推可得到企業(yè)的平均電價為:0.856元/度。

圖1光伏年均出力曲線和逐時電力負(fù)荷
根據(jù)峰谷平時段作為加權(quán)系數(shù)計(jì)算
加權(quán)平均電價=峰段時數(shù)/發(fā)電小時*峰段電價+平段時數(shù)/發(fā)電小時*平段電價+谷段時數(shù)/發(fā)電小時*谷段電價,可計(jì)算得到EMC電價為0.775835714*88%*59.25%+0.378*40.75%≈0.55855元/kWh。
加權(quán)平均電價=峰段時數(shù)/發(fā)電小時*峰段電價+平段時數(shù)/發(fā)電小時*平段電價+谷段時數(shù)/發(fā)電小時*谷段電價,可計(jì)算得到EMC電價為0.775835714*88%*59.25%+0.378*40.75%≈0.55855元/kWh。

投資收益率比較
基于不同電價計(jì)算方法的投資收益率比較:為了對上述不同電價計(jì)算方法進(jìn)行比較,測算時,光伏系統(tǒng)效率按75%計(jì)算,首年有效發(fā)電小時數(shù)為986h,多晶組件的次年的衰減率按0.7%計(jì)算。項(xiàng)目投資費(fèi)用中自有資金比例30%,銀行貸款比例70%,貸款利率7%,年限5年,在輸入其他條件構(gòu)建分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評價模型,可得到表3所示投資收益率結(jié)果。
需要指出的是,文中所提到的計(jì)算方法僅供大家參考。因?yàn)橛秒娯?fù)荷大小取決于企業(yè)自身的用電需求,用電需求又取決于企業(yè)的自身經(jīng)營情況。一般在現(xiàn)勘所獲取的電費(fèi)清單為近一年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),不能代表未來幾年的用電趨勢,因此存在一定的不確定性,給投資測算帶來了難度、光伏自發(fā)自用消納比例取決于光伏出力和用電情況,而前者取決于當(dāng)?shù)貙?shí)際的太陽輻照情況、溫度和實(shí)際的系統(tǒng)效率等,也存在一定的不確定性,所以客觀上難以得到一個非常準(zhǔn)確的自發(fā)自用比例。

結(jié)論
基于能源合同管理模式的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目投資收益測算需要考慮企業(yè)的用電電價、企業(yè)消納能力等情況,文中對不同的電價計(jì)算方法進(jìn)行了總結(jié),相對準(zhǔn)確地來講,經(jīng)濟(jì)評價模型根據(jù)所設(shè)定的光伏發(fā)電系統(tǒng)容量結(jié)合當(dāng)?shù)靥栞椛鋸?qiáng)度等氣候條件和光伏組件技術(shù)特性,使用PVsyst軟件模擬光伏系統(tǒng)逐時發(fā)電出力,在此基礎(chǔ)上,再通過與企業(yè)需求側(cè)的逐時用電負(fù)荷需求的比較,基于“自用為主、余電上網(wǎng)”原則來計(jì)算投資方的售電價格,個人認(rèn)為這樣操作是相對比較合理的,可提高經(jīng)濟(jì)評價預(yù)測模型的準(zhǔn)確度。