明白：内蒙古屋顶分布式光伏发电量和经济效益评估
目前全球性传统能源短缺、环境污染和气候变暖的问题日益突出，太阳能资源备受关注，毕竟他是一种“取之不尽，用之不竭”的可再生能源。我国的光伏制造业、光伏发电装机量和光伏发电量均位于世界第一。光伏发电系统的相关资讯可以到我们网站了解一下，从专业角度出发为您解答相关问题，给您优质的服务！
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分布式光伏发电投资小、建设快、占地面积小和政府支持力度大，相比集中式有更广阔的应用前景，据国家能源局统计，从 2016 年开始我国分布式光伏装机容量逐年增长，截止 2020 年 6 月达到 6707 万千瓦，在全国光伏发电装机 容量中占比达到 31.08 % 。
目前应用最广泛的分布式光伏发电系统是建设在建筑物屋顶的太阳能光伏设备，可以有效解决边远 农村等能源短缺地区和负荷密度高地区的工商业、居民用电问题，同时通过余量上网的方式带来经济收益。
选择赤峰市翁牛特旗某屋顶太阳能示范户作为观测 站点，考虑环境条件和房屋结构等因素建设屋顶太阳能 分布式光伏发电设备 ，装机容量为5.3kWp。
2019 年 3 月 ～ 2020 年 3 月对屋顶太阳能发电量、上网电量和 天气状况进行观测，每天观测三次，早晚根据各季节不同 日出、日落时间分别观测 1 次，中午 12: 00 观测 1 次; 由 于夜间没有太阳辐射能进行光电转化，将每天日落时次测得的数据与前一天日落时次测得的数据相减得到日发电量和日上网电量。
内蒙古 119 个气象站 1960 ～ 2019 年年日照时数资料，以及赤峰市翁牛特旗气象站 2019 年 3 月 1 日 ～ 2020 年 3 月 31 日的日照时数资料来自国省统一气象数据环境( CIMISS) 系统。
评估内蒙古屋顶太阳能经济效益，首先需要估算屋顶太阳能发电量。
方法一采用光伏电站发电量常 用计算方法，即根据《GB 50797 － 2012 光伏发电站设计规范》标准中计算发电量公式推导的峰值日照 时数估算法。
方法二使用示范户观测的屋顶太阳能发电量和翁牛特旗气象站的日照时数资料建立相关关 系，选择 2019 年 3 月 ～ 2020 年 2 月的数据建立模型，选择 2020 年 3 月的数据进行检验；再将内蒙古 119 个气象站 1960 ～ 2019 年的年日照时数资料求日均值，代入模型推算全区屋顶太阳能的日发电量和年发电 量，使用 ArcGIS 反距离权重空间插值法( IDW) 将 119 个点数据插值为面数据，得到内蒙古屋顶太阳能年 发电量的空间分布。
随着光伏投资成本降低，上网电价和优惠补贴政策不断下调，2020 年国家发改委印发“发改价格 〔2020〕511 号”规定: 降低户用分布式光伏发电补贴标准，纳入 2020 年财政补贴规模的户用分布式光伏全 发电量补贴标准调整为每千瓦时 0． 08 元; 符合国家光伏扶贫项目相关管理规定的村级光伏扶贫电站( 含 联村电站) 的上网电价保持不变 ，对应 I ～ III 类资源区上网电价分别按照每千瓦时 0． 65 元、0． 75 元、0． 85 元执行。
其中资源区的划分由“发改价格〔2013〕1638 号”规定，内蒙古自治区赤峰市、通辽市、兴安盟和 呼伦贝尔市为二类资源区( 蒙东) ，其他盟市为一类资源区( 蒙西) ，因此补贴后内蒙古一类资源区和二类 资源区村级光伏扶贫电站上网电价分别为 0． 73 元/度和 0． 83 元/度。
户用分布式光伏发电为平价上网， 根据“内发改价费字〔2020〕80 号”规定，蒙西、蒙东燃煤机组标杆上网电价分别按每千瓦时 0． 2829 元、0． 3035 元执行，因此蒙西、蒙东户用分布式光伏发电补贴后上网电价分别为 0． 3629 元/度、0． 3835 元/度。
文中基于内蒙古屋顶太阳能发电量估算结果和蒙西、 蒙东上网电价( 表 2) ，以装机容量 5． 3kWp 为基准情景估 算内蒙古屋顶太阳能的经济效益，由于户用屋顶太阳能多 采用“自发自用，余量上网”的方式运行，而自用电量存在 个体差异，因此文中屋顶太阳能的经济效益按照“自用为零，全部上网”的方式进行预估。
三、结论
文中结合屋顶太阳能示范户发电量和天气状况观测资料分析分布式光伏发电量月变化特征，采用峰 值日照时数法、日照时数和发电量建模法两种方式估算内蒙古屋顶太阳能发电量，按照扶贫光伏电站和户用分布式光伏发电两种情景进行经济收益估算，得到以下结论：
（1） 屋顶太阳能在 4 ～ 7 月和 9 月平均日发电量维持在较高水平，为 23kW·h ～ 25kW·h ，8 月和 12 月由于降水天气较多，发电量明显下降，夏季阴雨天和冬季降雪可导致日发电量平均降低 12kW·h 和 15kW·h。
(2）日照时数和发电量有较好的线性相关关系，估算的发电量比峰值日照时数法更接近实际观测，内 蒙古屋顶太阳能发电量表现为由西向东递减的趋势，在内蒙古中西部偏北地区年发电量较高，阿拉善盟、 巴彦淖尔市、乌海市和包头市平均年发电量均超过 7500kW·h，在内蒙古东北部地区和中西部偏南地区 较低，呼伦贝尔市、兴安盟和呼和浩特市平均年发电量为 6955kW·h ～ 7179kW·h。
( 3) 由于二类资源区上网电价高于一类资源区，赤峰市、通辽市和呼伦贝尔市西部地区建设村级光伏 扶贫电站年收益最高超过 6000 元，内蒙古其他地区均达 5129 元以上; 户用分布式光伏发电年经济收益相 差不大，在 2541 元 ～ 2890 元，高值区在中西部偏北地区以及赤峰市、通辽市和呼伦贝尔市西部，低值区在 中西部偏南和锡林郭勒盟中部地区以及呼伦贝尔市大部。
参考文献：《内蒙古屋顶分布式光伏发电量的经济效益评估》胡亚男李兴华
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