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浅析户用光伏系统在精准扶贫中的应用

2017-04-24朱崧齐

科教导刊·电子版 2016年34期
关键词:效益分析精准扶贫

朱崧齐

摘 要 我国光伏发电精准扶贫项目的实施与推广,面临着良好的政策机遇和成熟的技术条件。本文通过对湖南**縣的户用光伏精准扶贫项目的调研学习,介绍了户用光伏发电系统的组成与运行原理,给出了户用光伏精准扶贫的具体实施模式,根据该地区的实际环境条件,对户用光伏系统在精准扶贫项目进行了的社会经济效益,论述了项目实施的合理性与优越性。

关键词 户用光伏 精准扶贫 效益分析

0引言

我国扶贫工作取得了举世瞩目的成果,十八大以来进入了扶贫攻坚的关键阶段,精准扶贫是对国家扶贫模式的开拓与创新,《政府工作报告》指出“扶贫开发贵在精准,重在精准”。光伏扶贫具备“绿色扶贫”、“造血扶贫”和“产业扶贫”等显著特点和优点,2015年,河北、甘肃、宁夏等省区已完成光伏扶贫试点,取得了显著成果。其中,户用光伏扶贫模式以贫困家庭为单位安装光伏发电设备,按发电量补贴家庭收入,能够真正做到扶持对象、项目安排、资金使用、措施到户、因地派人、脱贫成效的“六个精准”。

1户用光伏发电系统

户用光伏发电系统是一种与家庭建筑紧密结合的光伏并网发电方式,主要由光伏阵列、逆变器、开关、线缆、用户负载及相关计量仪表等组成,如图1所示。

其中,光伏阵列是由光伏组件的串并联组成,负责将太阳能转换为一定电压和功率等级的直流电能,它通常采用支架结构安装在受光条件良好的地方,力求整个阵列的受光均匀性。任何局部遮挡都会产生的热斑效应,都会使整个光伏系统的发电量大打折扣。例如,当出现5%的遮光面积时,光伏出力功率损失可达50%以上。逆变器一方面负责将直流电变换为符合并网条件的交流电,逆变器输出与电网电压同相的电流,尽量减小谐波输出,另一方面负责控制跟随光照强度的变化,始终保持工作在输出功率最大的状态。开关、线缆及计量仪表负责满足操作、连接、保护和计量等用户供配电功能需求,也是核算光伏发电经济收益的客观依据。

2光伏扶贫的实施模式

光伏发电参与精准扶贫的实施模式主要有户用光伏分布式发电系统、村集地面电站、荒地大型电站、光伏农业设施、光伏大棚等。其中,户用光伏系统的安装地点一般选在屋顶、棚顶或向阳墙面等处,按与建筑物结合的紧密程度可分为建筑集成光伏系统(BIPV)和建筑附加光伏系统(BAPV)。

湖南**县精准扶贫项目在对贫困家庭进行屋顶改造和配电升级的前提下,采用BAPV形式构建户用光伏系统。光伏板选择4块36V/220W太阳能电池组件,用角铁支架简易安装在农户建筑屋顶;各太阳能组件用微型逆变器并联连接,经电力监测仪采用“净电量”计价的接线方式接入电网;本地负载包括房廊亮化设备及建筑标志,本地负载通过电力监测仪表接入电网。整个系统组成了一个容量为0.88kW的户用微网。

3精准扶贫效益分析

3.1 发电量分析

湖南**县(坐标25.18€癗111.58€癊)的全年总辐射量为1220.96kWh/m2,日平均峰值小时数为3.35,最佳倾斜角为20€啊?

依据组件面积法计算系统发电量Ep=HA€譻€譳1€譳2。其中,HA是倾斜面太阳能总辐射量,S是组件面积总和,k1和k2是组件效率和系统综合效率。

市面上的光伏组件效率一般为18%左右。k2考虑了多种因素的影响:(1)线损折减,若输电线路损失约占总发电量的3%,则折减修正系数取97%。(2)逆变器折减,逆变器实际效率多为90%~95%。(3)光伏电池效率会随工作温度升高而降低,相应的温度损耗平均值在2.5%左右。(4)考虑不可利用的太阳辐射损失和最大功率点跟踪精度影响折减以及电网吸纳等不确定因素,整体折减修正系数取为80%。

经计算,一个户用光伏分布式发电系统0.88kW的首年发电量约为988kWh,平均年发电约767kWh,25年累计发电19165kWh,折合节约电煤7666kg,减少温室气体排放19107kg.

3.2 收益分析

光伏单元发电直接馈送入电网,采用电力监测仪计量发电量,与农户的收入补贴直接挂钩,收益归属明晰,做到了扶贫精准到户。由于光伏发电量直接关系到贫困农户的补贴收益,有助于光伏发电系统的日常维护。

湖南省属于Ⅲ类资源区,光伏发电上网标杆电价为每度0.98元,国家补贴为每度0.42元,自发自用余电上网电价为每度0.472元,分布式光伏发电在国家补贴基础上每度电再补贴0.2元。户用光伏0.88kW系统的年收益为835元人民币,未达到2万的增值税起征点。按实施成本约8元/度计算,光伏扶贫项目8.0年即可回收成本。

4结论

本文探讨了光伏发电参与精准扶贫的实施形式,以湖南**县户用光伏扶贫项目为例,对户用光伏系统的结构组成、工作原理进行分析,按照实施地区的实际条件进行发电量分析和收益效益计算,最后得出了0.88kw户用分布式光伏发电系统,每年可给贫困户带来835元的收入。验证了户用分布式光伏扶贫模式在精准扶贫工作中的合理性与优越性。

参考文献

[1] 郭雨薇.光伏扶贫的战略意义及推广措施[J].湖北农业科学,2016(16).

[2] 傅成华.光伏发电精准扶贫的萧县模式[J].农电管理,2016(7).

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[4] 章海灿,杨松,罗易,等.光伏电站发电量计算方法研究[J].太阳能,2016(8).

[5] 张武军.湖南省分布式光伏发电经济性及支持政策研究[J].湖南电力,2015(2):51-55.

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