屋顶分布式光伏系统的经济性评估与效益分析

屋顶分布式光伏系统的经济性评估与效益分析

庄雪

江苏徐塘发电有限责任公司   江苏邳州  221300

摘要:

本文对屋顶分布式光伏系统的进行经济性评估并分析效益。首先，对屋顶分布式光伏系统的定义、分类和评估指标进行了介绍，系统分析了屋顶分布式光伏系统的建设成本和运营收益，然后结合实际典型案例，进行项目经济性评估与效益分析，最后探讨了屋顶分布式光伏系统的社会效益和环境效益。通过综合分析和评估，得出结论：屋顶分布式光伏系统在经济性和效益方面具有显著优势，对社会和环境具有积极影响。

关键词: 屋顶分布式光伏系统；经济性评估；效益分析

1、引言

随着“四个革命、一个合作”能源安全新战略和“碳达峰”“碳中和”目标的提出，我国能源结构加速转型，可再生能源正在大规模、高比例、市场化、高质量发展，光伏发电已成为仅次煤电的第二大电源，分布式光伏装机高速增长。根据国家能源局发布数据显示，截至2023年6月底，我国可再生能源发电装机已达13.22亿千瓦，约占总装机量48.8%，光伏发电装机4.71亿千瓦，约占总装机17.4%，分布式光伏装机1.98亿千瓦，2023年上半年分布式光伏发电新增装机4096万千瓦，同比增长108%。在政策利好及市场需求增加的共同驱动下，近年来屋顶分布式光伏装机容量激增，屋顶分布式光伏系统作为一种重要的可再生能源利用方式正被广泛关注。因此，对于屋顶分布式光伏系统的经济性和效益的评估是研究热点和挑战。本文旨在对屋顶分布式光伏系统进行经济性评估与效益分析，为相关投资决策提供依据和参考。

2、相关理论与研究综述

（1）光伏发电原理

光伏发电是利用光电效应将太阳辐射能直接转化为电能的过程。太阳辐射中的光子通过光伏电池中的半导体材料，使材料中的电子获得足够的能量跃迁到导带中，形成电流。常用的光伏电池材料包括硅、多结太阳能电池和薄膜太阳能电池等。

（2）屋顶分布式光伏系统的定义与分类

屋顶分布式光伏系统是指将光伏发电系统安装在建筑物的屋顶上，通过光伏电池板将太阳辐射能转化为直流电，并通过逆变器将直流电转化为交流电以满足建筑物的用电需求。

屋顶分布式光伏按照安装屋顶不同，可以分为户用分布式光伏和工商业分布式光伏两大类。户用分布式光伏是将光伏板安装在居民屋顶上（以农村居民屋顶为主），申报主体可以是自然人也可以是非自然人；工商业分布式光伏主要是利用工商企业屋顶建设分布式光伏，申报主体为非自然人（企业法人单位）。

屋顶分布式光伏按照上网类型不同，可以分为全部自用、自发自用余电上网、全额上网三种。全部自用采用合同能源管理模式对工商业用户进行电价折扣；自发自用余电上网，自用部分采用合同能源管理模式进行电价折扣，上网部分按照煤电基准电价与电网签订销售合同；全额上网是按照煤电基准电价与电网签订销售合同，并与房屋产权方签订屋顶租赁合同。

（3）效益评估指标分析

屋顶分布式光伏效益评估主要分析屋顶分布式光伏带来的社会效益和环境效益。通过量化和综合分析这些指标，我们可以全面评估屋顶分布式光伏系统对社会和环境的积极影响。

3、经济性评估

（1）屋顶分布式光伏收益

屋顶分布式光伏收益主要为销售电量收入，另外还有地方补贴、绿色电力市场化交易、碳排放收益等。

1）销售电量收入。屋顶分布式光伏电站通过将太阳能发电出售给电网或用户，根据销售电价获得收入，出售给电网的电价一般按照当地燃煤发电基准价执行，出售给用户的电价是按照市场协商签订，一般低于电网的工商业销售电价。

2）地方补贴。2021年6月7日，国家发改委《关于２０２１光伏发电上网网电价政策有关事项通知》（发改价格〔2021〕833号），2021年起对新备案的工商业分布式光伏项目实行平价上网政策，上网电价按照当地燃煤发电基准价执行，中央财政不再补贴。现在各省市地方政府为推动分布式光伏发展，有地方性的补贴政策，但补贴在逐年退坡。

3）绿色电力市场化交易。分布式光伏可以将上网的发电量通过负荷聚合商参与到绿电交易中获取收益。企业购买绿电后获得绿色电力证书及绿色电力消费凭证，对于出口型企业可以规避碳税，企业也可以把“绿证”作为出口产品获得碳关税减免的依据。绿色电力证书是由国家可再生能源信息管理中心对发电企业的非水可再生能源上网电量颁发具有独特标识代码的电子证书，企业凭着绿电凭证，折算一定的碳减排量，节省了自身的碳排放权配额，在碳排放核查时作为核减碳排放量的重要依据。绿色电力市场化交易可使每度电增加0.02-0.05元收益。

4）碳排放收益。我国核证自愿减排量（CCER）在50-60元/吨波动，按60元/吨成交价计算， 1MW的光伏电站，年发电量为120万度，每年节约标准煤量393.6吨，每年减少二氧化碳减排量1130.3吨，每年可获得6.8万元左右的收益，25年将获得170万左右收益。

（2）屋顶分布式光伏系统建设成本分析

屋顶分布式光伏系统建设成本分析主要由初始系统投资成本、运行维护成本和其他成本

4、效益分析

在效益分析方面，我们将从社会效益和环境效益两个方面进行评估。社会效益包括减少能源消耗、降低电网压力、改善能源结构等方面的影响。环境效益包括减少二氧化碳排放、减少空气污染、保护生态环境等方面的影响，我们将采用生命周期评估和影响评估等方法进行综合分析。

（1）社会效益分析

屋顶分布式光伏系统在社会层面带来了多方面的效益。其一，它能够减少对传统能源的依赖，降低能源消耗，提高能源利用效率。这有助于减轻对化石燃料的需求，缓解能源供需紧张局势，促进能源结构的优化升级，提高国家的能源安全性。

其二，屋顶分布式光伏系统的建设和运营过程中，能够创造就业机会，提高就业率，改善经济发展和社会福利。同时，光伏发电产生的清洁能源有助于降低空气污染和温室气体排放，改善环境质量，维护生态平衡。

其三，屋顶分布式光伏发电系统可独立运行，不依赖外部电力供应，增加能源独立性，自然灾害或电力中断时，可代替外部电力满足一定用电需求。分布式光伏系统的普及和应用，有助于提高电网的可靠性和稳定性。通过将分布式光伏系统与传统电力系统相结合，可以减轻电网负荷压力，提高电力供应的稳定性和可持续性。

（2）环境效益分析

屋顶分布式光伏系统对环境产生积极影响。一是，它能够显著减少二氧化碳等温室气体的排放，有利于应对气候变化问题。通过替代传统能源发电方式，降低化石燃料的燃烧，减少大气中的碳排放量，缓解温室效应，保护地球生态环境。

二是，屋顶分布式光伏系统不会产生大量的废弃物和污染物。与传统能源发电方式相比，它减少了水资源的消耗和水污染的排放。同时，光伏发电过程中不会产生噪音和振动，减少了对生态环境和居民生活的干扰。

三是，屋顶分布式光伏系统还能够提高能源的分散性和可再生性，降低对有限资源的依赖，促进可持续能源的发展。它为可再生能源的普及和应用提供了示范和推动作用，为实现可持续发展目标贡献力量。

结论:

本研究对屋顶分布式光伏系统的经济性进行了全面评估与分析，结合案例评估屋顶分布式光伏建设成本和运营收益等经济指标，分析经济敏感性因素，同时关注社会效益和环境效益的影响。屋顶分布式光伏系统有一定投资回报和盈利能力，对社会和环境具有积极影响，推广和应用屋顶分布式光伏系统是“碳达峰”“碳中和”的重要手段。开发屋顶分布式光伏项目时要做好项目前期调研，关注电费回收、房屋拆迁、上网电价调整等投资风险，通过把握设备采购时机、优化房屋加固费用和谈判自发自用电价提高项目经济效益。

参考文献：

[1]王小立，张汉花，薛飞等.光伏系统电压穿越控制策略研究[J/OL].电气工程学报：1-9.

[2]杨凯，李倩，王媛.北京延崇高速光伏系统经济性探析[J].中国交通信息化，2022（S1）：373-375+382.

[3]贾禾，彭晋卿，李念平等.动态电价下分布式光伏-储能系统优化与经济性分析[J].太阳能学报，2021，42（05）：187-193.