刘桦聪

（广东电网有限责任公司茂名化州供电局，广东茂名，525100）

1 低碳效益

1.1 低碳的优势以及劣势

现阶段环境污染越来越严重，二氧化碳的排放量也逐渐增多，温室效益越来越明显，人们都希望有一个清洁的环境，实现低碳排放，低碳具有许许多多的益处，尤其在保护环境方面显得极其重要，降低二氧化碳的排放量，在并网光伏发电工程中，实现低碳可以使得传统常规的能源发电被光伏发电所取代，有助于大大减少碳的排放量。然而，人们刻意的实现低碳的过程中，可能会导致更多的碳进行排放，在进行并网光伏发电工程中产电的过程中，原材料的使用途中，会导致大量的能量进行了损失，因此，产生了大量的碳，此外光伏电池的制作和运输等等成本比较大，消耗了大量的劳动力，因此从这一方面来说，低碳具有许多劣势。

1.2 低碳效益分析

通过上面的分析，我们了解到低碳具有许多优势和劣势并存，我们将低碳的优势和劣势相结合，他们所产生的净效益即是光伏发电的低碳效益，在利用光伏进行发电的系统之中，所有的低碳正负效应的代数之和，也就是所谓的光伏发电的低碳化效应，光伏发电的低碳效益可以在碳的谈判交易过程中来获得一定的经济效益，因此，可以促进电力行业的经济发展。在这种光伏发电过程中，同时具有经济上的效益和低碳效益，可以更好的促进电力行业的发展，实现环境保护的目的。

2 并网光伏发电工程的低碳效益分析

2.1 并网光伏发电工程的低碳效益的意义

传统的化石能源势必会造成环境的污染，因为在传统能源的发电过程中，通过火电机组进行发电，产生了大量的碳。而光伏电池节约了这部分，因此来说，实现了低碳排放，具有低碳效益，另一方面，光伏发电带来了较大的经济效益，因此，我们了解到光伏发电对电力行业具有较大的积极效益，通常情况下，低碳效益和经济效益是与光伏发电的多少呈现正相关的，电力行业光伏发电量越多，低碳效益和经济效益也就更加明显。并网光伏发电对于二氧化碳的减排以及经济效益的价值都起到了积极方面的影响，也就是说并网光伏发电所带来的所有收益都属于低碳化经济发展的积极因素。

2.2 并网光伏发电工程的的发电所耗的成本

与上面一致，并网光伏发电工程的的发电所耗的成本也是与低碳所耗的成本和经济方面的成本所紧密联系的，并网光伏发电工程的发电是一种清洁无污染的行为，但是损耗的能量也巨大，消耗的成本也比较大。在光伏电池的材料制作过程中，消耗了巨大的成本，而且在这些过程中，会损失大量的能量，自然而然产生了大量的碳，另一方面，光伏电池的制作和维护过程中都会投入大量的成本，经济上也是比较高，因此从这些来说，并网光伏发电工程的的发电所耗的成本较大，并网光伏发电系统设备的自身特殊性特征，在其运行与维护的过程之中，同样也需要分担出一部分二氧化碳的排放，在这个角度来说，并网光伏发电的成本因素是一个低碳化发展的弊端。

这里从光伏发电低碳成本和光伏发电经济成本两方面分别进行讨论。研究表明，光伏发电的低碳成本C2主要体现在初始碳投资成本C0和运行维护阶段的碳成本Cm上。即C2＝C0+Cm初始碳投资成本包括在光伏系统原材料生产过程、光伏设备制造过程和光伏设备运输安装过程中的碳排放。针对运输过程中的碳排放，可考虑这样的思路：假设光伏制造地与光伏电站的距离为s，光伏各组件的总重量为W，运输碳排放强度为g，则该环节的CO2排放量为Wgs。从而，光伏发电的初始碳成本C0可表示为：C0＝kP0mc+Wgs。

2.3 并网光伏发电工程的备用容量成本对低碳效益的影响

并网光伏发电还具有一个独特的优势在于它的备用容量，光伏发电在使用的过程中，必须具有长期稳定的特点，这点是传统能源发电所不具有的，当出现特殊事件的时候，光伏发电的备用容量就要发挥作用。尤其在光伏发电的有功出达不到所需要的时候，就需要备用容量对其进行弥补。然而，制作备用容量的功能的光伏电池就需要更大的成本投入，在这一程度上来说，并网光伏发电工程的备用容量也是优势与劣势并存。

2.4 并网光伏发电工程系统网络的损坏和改善对低碳效益的影响

传统能源发电运输的过程相对比较长，因此产生的电能在这一路的运输过程中，损失了一大批，因此，传统的发电模式具有许许多多的弊端，而并网光伏发电避免了这些弊端，他们通常在负荷中心区，缩短了电的运输过程，更加直接和高效，更好的实现了节能减排，最重要的是光伏发电直接将电量输入到电网里，分配上更加合理，达到了节能高效的目标，但是也存在一定的缺陷，即长期这样使用，系统网络会有一定的破坏。并网光伏发电都会有力地促进其系统网络损坏水平的改善，从而降低其造成的损耗，这就相当于是节约了一回发电侧的能源使用，减少了对二氧化碳的排放量。

3 并网光伏发电工程的接线导入

通常情况下并网光伏发电工程的接线导入一般具有两种形式，即导入公共电网和用户电网，这些接线导入一般依据于并网光伏发电工程的操作流程，并按需求确定导入方式，公共电网的导入操作一般比较简单，当出现故障的时候，维修的方式也是简单易行，另一种方式，用户电网的导入较公共电网的导入复杂的多，两者之间的差别主要在于并网点与产权的分界点，公共电网则是处于同一个点，而用户电网并不在一个点上，将每个配电箱的低压入口处作为一个并网点，最终成功的导入公共电网中，实现并网光伏发电工程的全面覆盖。

4 光伏发电低碳综合效益模型

4.1 光伏发电低碳效应

将光伏发电收益、光伏发电成本、系统网损改善效益和系统备用容量成本四个方面的低碳正效应和低碳负效应进行代数叠加，即可得到光伏发电系统的年低碳效应Cy，如式所示：Cy=C1+C2′+C3+C4式中：C2′=C2/n为光伏系统碳排放成本的年值，其中n为光伏系统的寿命期。式表示光伏发电系统的C02年净减排量。

4.2 光伏发电经济效益

将光伏发电收益、光伏发电成本、系统网损改善效益和系统备用容量成本四个方面的经济正效益和经济负效益进行代数叠加，即可得到光伏发电的年经济效益Ey，如式所示：Ey=E1+E2′+E3+E4，式中 ：E2′=E2[i（1+i）n]/[（1+i）n-1]，是将式运用工程经济学中常用的现值转年值的形式得到的，表示光伏发电的年发电成本。式表示光伏发电系统的年经济净收益。

4.3 光伏发电低碳综合效益

综合式，可得光伏发电的低碳综合效益Cs为：Cs=PTCy+Ey，式中：PT为碳交易价格。式表示光伏发电系统的年低碳经济综合效益，即年低碳收益和年经济效益的总和。

4.4 案例分析

假设某区建造10MW光伏电站，当地负荷为260MW，总投资1亿元，分5年完成，年运行维护费用比例为2%，回收期取20年。采用并网多晶硅光伏系统，按照最佳倾斜角安装，每天平均峰值日照时间取4.074h，系统性能比取0.8。假设光伏设备总重量为865.76t，从光伏生产地到光伏电站距离为400km，运输碳排放强度 g 为 0.1553kg/（t·km）。光伏上网电价取1元／（kW·h）。集中发电侧CO2排放指数取2007年全国发电侧CO2排放因子0.76kg/（kW·h）。

表1 光伏发电一年的低碳效益和经济效益

算例光伏系统的年低碳综合经济效益为37.4万元。上述结果表明，虽然单纯从投资的经济角度考虑，该项工程的投资经济可行性不高，但若考虑光伏发电系统的低碳综合效益，该项工程还是具备一定的投资可行性。

5 结论

本论文从低碳效益，包括低碳的优势以及劣势，低碳效益分析，并网光伏发电工程的低碳效益分析，从以下四个方面进行了分析，并网光伏发电工程的低碳效益的意义，并网光伏发电工程的发电所耗的成本，并网光伏发电工程的备用容量成本对低碳效益的影响以及并网光伏发电工程系统网络的损坏和改善对低碳效益的影响，最后从并网光伏发电工程的接线导入，分为公共电网和用户电网两种形式等等这几个方面进行了分析探究，我们了解到光伏发电的低碳效益和经济效益与光伏发电量的大小息息相关，同时光伏发电在节能减排，环境保护的方面起到了重要的作用。