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1、光伏發(fā)電在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用及推廣 摘要:光伏發(fā)電是一種無污染、綠色環(huán)保的新型能源,隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷成熟,成本的大幅度降低,各種光伏發(fā)電站在全國各地相繼建成,然而在農(nóng)村光伏發(fā)電卻只應(yīng)用于道路照明,隨著我國新農(nóng)村建設(shè)的普及,農(nóng)房建設(shè)采取集中化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,這就為在農(nóng)村大面積建設(shè)光伏發(fā)電提供了有利條件。 關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;新農(nóng)村建設(shè);太陽能 我國農(nóng)村尤其是北方地區(qū),日常生活、冬季取暖所需的能源基本上來源于木材及煤炭,隨著我國政府對山林木材砍伐的控制越來越嚴(yán)格,冬季取暖及日常生活由木材逐漸向煤炭轉(zhuǎn)變,而煤炭所造成的污染有目共睹。冬季取暖又有一定的安全風(fēng)險?,F(xiàn)在國家大力提
2、倡使用新型能源,在光伏發(fā)電上出臺了一系列的優(yōu)惠政策,因此在農(nóng)村利用安全環(huán)保的光伏發(fā)電技術(shù)將大有可為。 1.我國北方地區(qū)太陽能利用分析 1.1我國北方地區(qū)陽光充足,陰雨天較少,日照時間較長,有著充足的太陽能資源?! ?.2現(xiàn)階段農(nóng)村在太陽能的利用上,大部分為太陽能熱水器,蔬菜大棚等一些對太陽能的簡單利用。4 1.3光伏發(fā)電技術(shù)是對太陽能較深層次的利用,通過單晶硅、多晶硅電池板,將太陽能轉(zhuǎn)換成電能,并通過變壓器可直接并入農(nóng)電低壓電網(wǎng)。即可解決日常生活用電,也可作為冬季取暖的能源,而且安全、環(huán)保,同時可享受國家的補(bǔ)貼政策,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。 2.在農(nóng)村建設(shè)光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益分
3、析 2.1光伏發(fā)電成本:現(xiàn)階段市場價格,每千瓦的單晶電池板價格為8000元人民幣(包括變壓器、逆變器、計量裝置等)。多晶硅每千瓦價格7000元?! ?.2農(nóng)村利用房屋屋頂陽光側(cè)安裝電池板,即可解決光伏發(fā)電占地問題,又可降低夏季屋內(nèi)的溫度?! ?.3國家對光伏發(fā)電的優(yōu)惠政策:國家發(fā)改委日前公布(2013年)《關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》,明確對光伏電站實行分區(qū)域的標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策,并實行按發(fā)電量進(jìn)行電價補(bǔ)貼政策,補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時0.42元?! ⊥ㄖ鞔_,根據(jù)各地太陽能資源條件和建設(shè)成本,將全國分為三類資源區(qū),分別執(zhí)行每千瓦時0.9元、0.95元和1元的電價標(biāo)
4、準(zhǔn)。分區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策適用于今年9月1日前后備案但于2014年1月1日以后投運的光伏電站項目;標(biāo)桿上網(wǎng)電價和電價補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行期限原則上為20年?! ⊥瑫r各省也有相應(yīng)對光伏發(fā)電補(bǔ)貼的政策,每千瓦時0.12-0.15元不等?! ?.4按照農(nóng)村住房可安裝電池板的有效面積,每戶可安裝容量為5-8千瓦的光伏發(fā)電太陽電池板,按5千瓦計算,一次性投資4萬元左右。北方地區(qū)年平均日照時間3.3小時,理論年發(fā)電量5*3.3*365=6022千瓦時。4 2.5電池板效率計算:系統(tǒng)效率=電池組件的轉(zhuǎn)換效率X逆變器效率X系統(tǒng)損耗。由于新農(nóng)村建設(shè)的集中化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,在安裝光伏發(fā)電時可以直接接入農(nóng)
5、電低壓系統(tǒng),所以可以不考慮系統(tǒng)損耗,只計算電池組件的轉(zhuǎn)換效率即可。 2.5.1溫度影響:當(dāng)電池板溫度達(dá)到50-75度時,輸出功率降低為額定功率的89%,在分析太陽電池板輸出功率考慮0.89的系數(shù)?! ?.5.2灰塵影響:在灰塵積累較厚時,會影響輻射到電池板表面的太陽輻射強(qiáng)度,同樣會影響太陽電池板的輸出功率。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),此因素會對光伏組件的輸出產(chǎn)生7%的影響,在分析太陽電池板輸出功率考慮0.93的系數(shù)。如果經(jīng)常對太陽電池板進(jìn)行水沖洗,可降低甚至忽略此因素對功率輸出的影響?! ?.5.3安裝角度:由于太陽電池板是安裝房屋的屋頂,角度不可調(diào)整,因此在分析太陽電池板輸出功率時可考
6、慮0.9的系數(shù)。 2.5.4實際電池板的輸出功率系數(shù):0.89*0.9*0.93=0.74如果不考慮灰塵影響的輸出功率系數(shù):0.89*0.9=0.8,即5千瓦的光伏發(fā)電設(shè)備年實際發(fā)電量:6022*0.8=4817千瓦時,按每千瓦時0.95元計算,每年發(fā)電效益4817*0.95=4576元?! ?.64投資效益計算:投資4萬元,8年半可收回成本。國家對光伏發(fā)電政策補(bǔ)貼為投入運行后20年,20年總發(fā)電效益4576*20=9.1萬元,扣除一次性投資4萬元還剩5萬元,去掉電池組件輸出功率逐年衰減率,20年凈利潤4萬元左右。每戶每月平均用電量200千瓦時(每戶平均月用電量200度),按著
7、當(dāng)前民用電價格每千瓦時0.53元計算,每戶每年用電費用1272元,20年總用電費用2.5萬元。即相當(dāng)于在銀行存入4萬元,9年可取回本金、利息共5.5萬元,如果每月用電量200度,可免費用電20年?! ?.結(jié)語 綜上所述,光伏發(fā)電在農(nóng)村有著廣闊的發(fā)展前景,新農(nóng)村建設(shè)的集中化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,為大面積建設(shè)光伏發(fā)電提供了堅實的基礎(chǔ),當(dāng)光伏發(fā)電總安裝容量成規(guī)模后,可集中建設(shè)大規(guī)模的蓄電池組,即可解決停電問題,又可緩解用電高峰期的電網(wǎng)壓力。同時也給農(nóng)戶創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。4