采煤沉陷区光伏发电示范基地低碳经济效益分析

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摘 要：发展和利用可再生的新型能源对现今的环境和经济有重大的战略意义，其中光伏发电作为一种新型发电方式正在全国逐步推广。为了具体量化这一新兴产能方式的低碳经济效益，我们选择大同采煤沉陷区作为分析对象，采用光伏發电综合效益评估模型，对其低碳效益和经济效益进行了粗略的估算，并根据分析结果提出了相应的可行性意见。

关键词：采煤沉陷区；光伏发电；综合效益评估模型

中图分类号：F2

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.16.012

1 太阳能光伏发电系统

1.1 联网太阳能光伏系统类型

集中式大型联网光伏系统和分散式小型联网光伏系统。前者主要特点是将所发电能直接输送到电网上，由电网统一分配向用户供电，但存在投资庞大，建设期长，需要复杂的控制和配电设施，需占用大片土地等弊端，因而其发电成本要比市电贵数倍。而后者特别是与建筑结合的住宅屋顶联网光伏系统，建设容易，投资不大，发展较为迅速。其中住宅联网光伏系统为代表的发电系统可以将电能直接分配到用户的用电负载上，多余或不足的电力通过联结电网来调节。

1.2 联网光伏发电系统的优点

不耗用化石燃料能源，无温室气体排放，符合经济可持续发展战略；以电网为储能装置，省掉蓄电池，降低发电成本；光伏电池组与建筑物完美联结，使物质资源充分利用，降低建设费用，提高了建筑物的科技含量；分布式建设，增强了电力系统抵挡灾害的能力且改善了电力系统的负荷平衡及电路损耗等问题。

2 利用光伏发电综合效益评估模型进行分析

2.1 模型简介

2.2 低碳效益分析

该基地一期规划光伏电源100万千瓦（1GW），总投资约100亿元（包括相关配套设施），其中大部分为政府投资补贴，因而不考虑年贷款成本。年运行维护费用比例取2%，项目运营期为25年，采用单晶硅组件与多晶硅组件光伏系统，其中单晶硅组件转换率有621MW达17%以上，多晶硅组件转换率有379MW达16.5%以上（设两种组件各占50%）。每年的平均峰值日照时间为2800h，系统的性能比取0.8。假设光伏设备总重量为865760t，从光伏生产地到光伏电站的距离为500km，运输碳排放强度g为0.1553kg/（t*km）。光伏上网电价按当地脱硫电价（即每度0.3767元）加上国家相应补贴（每度0.42元），近似取为每千瓦时1元。集中发电侧二氧化碳的排放因子0.76kg/（kwh）。

光伏发电收益：通过上式计算可得，在较为理想的情况下，该采煤沉陷区的年发电量为807288.6458，减少二氧化碳排放613539.3708t，产生的直接经济效益为80728.8646万元。

光伏发电的成本：在测算过程中仅考虑电能的消耗，生产单位容量的光伏系统（kw），组件，框架，配套分别消耗电能2205，91，229kwh，总计2525kwh；取β为5%。经计算，光伏发电系统制造过程中的碳排放为1919000t，运输过程中的碳排放为67226.264t，因此初始的碳投资成本为1986226.264t，经济成本为102亿元。将碳投资成本和经济成本平均分摊到每年后分别为79449.05t，40800万元。

2.3 数据分析

根据效益成本分析，由于投资费用庞大，由政府来投资每年的低碳效益与经济效益明显。每年约可减少碳排放量每年约为534090.3208t，每年的经济收益约为39928.8646万元。除此之外，以国际碳排放权交易市场的核证减排量（CER）的碳排放权益价格107.5元/吨计算，该光伏发电系统每年可获得的低碳收益为5741.47万元。因此平均每年所获得的经济收益约为45670.3346万元。

3 结语

基于上述数据分析，其初始投资成本远高于传统的火力发电。但在这种发电模式下，其低碳效益与经济效益显著（每发电1kwh，直接减少二氧化碳排放约560g），政府对光伏发电项目应当采取支持态度。

参考文献

[1]彭莲.基于物联网的太阳能发电监测系统[D].柳州：广西工学院，2012.

[2]采煤沉陷区光伏基地建设权利加速|税收|光伏|采煤[EB/OL].新浪新闻，http：//news.sina.com.cn/o/2015-11-11/doc-ifxkrwks3.

[3]山西大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地项目投资[EB/OL].百度贴吧，http：//teiba.baidu.com/p/3908480390.