陳春啟
(國家電投集團(tuán)雄安能源有限公司,河北 保定 071700)
我國教育部、國家能源局與國家發(fā)展改革委共同印發(fā)《儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動計劃》,其中詳細(xì)規(guī)劃了如何快速發(fā)展我國的儲能產(chǎn)業(yè),可見儲能產(chǎn)業(yè)在我國的各項產(chǎn)業(yè)發(fā)展中所占的比例越來越大。將儲能技術(shù)應(yīng)用于光伏電站,不僅能將不可再生資源儲存下來,將這種不可再生資源轉(zhuǎn)化為可再生資源,還能為電網(wǎng)運(yùn)行提供各項服務(wù),如調(diào)峰、支撐和備用等,更重要的是提升了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性及靈活性。如何呈現(xiàn)光伏儲能電站的最大經(jīng)濟(jì)性是現(xiàn)在的光伏儲能行業(yè)需要重點思考的問題。
光伏儲能電站是儲能理念為基礎(chǔ),經(jīng)過各種系統(tǒng)組成的一種綠色能源發(fā)電系統(tǒng),通過雙向換流器和光伏逆電器實現(xiàn)自身能量轉(zhuǎn)換。光伏儲能系統(tǒng)的組成成分依然是膠體、鉛碳或者鋰電等蓄電池,然后,經(jīng)過變壓器和高低壓開關(guān)向電網(wǎng)輸電;最后,就是通過配電和相應(yīng)的計量裝備,實現(xiàn)配電的自由切換,再配以現(xiàn)代化的電子計算機(jī)技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、儲存計算。光伏儲能電站在對比了各種形式的電源形式與膠體、鋰電、鉛碳等蓄電的不同方式后,再融合其他多項技術(shù),秉著最新的儲能理念,實現(xiàn)光伏儲能電站的最大經(jīng)濟(jì)化。
光伏儲能電站主要用在對用電要求比較高的地區(qū),比如偶爾供電異常會影響生產(chǎn)的工廠、用電需求較高的企業(yè)或者小區(qū);其次,是需要調(diào)峰或者污染程度很高的區(qū)域;電動車充電站、搶險救災(zāi)、野外偵查或者國家基建都可以用到光伏儲能電站。
在我們傳統(tǒng)觀念中電能不能存儲,光伏儲能電站不但改變了這一傳統(tǒng)思維,還能將存儲的電源用于各個方面,帶動了電力在這方面的發(fā)展。在我們的日常用電環(huán)境中,一般白天用電量較高,用電價格也比較貴,晚上用電較低,相應(yīng)的價格也較低,光伏儲能電站可以利用晚上電量比較低廉時儲存電能,在白天電價比較高的時候,使用光伏儲存的電,通過這種方式,不但能保證工廠的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn),而且能夠為節(jié)約工廠開支,促進(jìn)工廠的可持續(xù)發(fā)展;光伏儲能電站還能促進(jìn)均衡電能輸送,減少其中很多環(huán)節(jié)的建設(shè),利于國家提倡的綠色環(huán)保建設(shè);最后,是光伏儲能電站能減少意外的發(fā)生,促進(jìn)電能的可持續(xù)供應(yīng),這為很多對供電質(zhì)量要求很高的企業(yè)提供了更多的選擇。
光伏儲能電站的經(jīng)濟(jì)性探究可以分為多個方面進(jìn)行論述,在此不能一一闡述,比較有代表性的是從財務(wù)方面分析光伏儲能電站的經(jīng)濟(jì)性、從用電費(fèi)用角度分析光伏儲能電站的經(jīng)濟(jì)性兩個方面來舉例說明。
光伏儲能電站的前期投資主要是兩個階段,即建設(shè)期的基本設(shè)備的投資以及運(yùn)營期各種設(shè)備的磨損維修保養(yǎng)費(fèi)和各種材料的損耗費(fèi)。
(1)基本設(shè)備的投資。要從經(jīng)濟(jì)性方面探討光伏儲能電站,首先,可以選擇1MW/h 梯次的儲能容量作為單元來完成投資測算,高于1MW/h 的部分可以另行擴(kuò)算。光伏儲能電站1MW/h 梯次的儲能裝置根據(jù)具體的計算與分析,其全部投資大概需要100 萬元左右,其中,主要是電池設(shè)備等建設(shè)所需材料較貴,不到90 萬元,其他的包括運(yùn)費(fèi)、安裝費(fèi)、占地費(fèi)、日常保養(yǎng)費(fèi)、人工費(fèi)等基本需要10 萬元左右;其次要說的是為了用電安全,在電池使用壽命到了時要及時更換,這部分成本以當(dāng)前的行價來講,大概在50 萬元左右。這還不包括意外發(fā)生時的費(fèi)用、保險費(fèi)用等,不過,這些因素不確定性太大,所以暫時不列入考量范圍。
(2)經(jīng)營期投資。經(jīng)營成本包括光伏儲能電站日常運(yùn)營所需材料費(fèi)、電站運(yùn)行的動力費(fèi)、工人的工資費(fèi)及各種福利費(fèi)、日常維護(hù)費(fèi)及其他各種費(fèi)用,具體情況如下:
①光伏儲能電站組件清洗費(fèi)用。不同地區(qū)每年的清洗次數(shù)與清理費(fèi)用是不同的,比如,我國西北地區(qū),大部分電站建立在北緯35 ~49 度,這些地區(qū)基本是在戈壁灘或者沙漠地區(qū),所受的太陽能輻射也較多,但是,所需清理的次數(shù)就越多,清理費(fèi)用就會相應(yīng)地升高,按照目前的清洗收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)來說,以2MW 的建設(shè)規(guī)模來說,春冬每月可以沖洗一次,夏秋可以每1.5 月沖洗一次,這樣算下來,每年的清洗費(fèi)用大概不到3 萬,但是,建立在東部地區(qū)的電站清洗費(fèi)用就會相應(yīng)的減少,因此,折中一下大概花費(fèi)是3 萬元。
②維修費(fèi)用。根據(jù)已經(jīng)投入運(yùn)行的光伏儲能電站來總結(jié)經(jīng)驗,光伏儲能電站的故障主要是集中在逆變器、匯流箱、電纜等,這些設(shè)備實施材料初期處于各種設(shè)備的磨合狀態(tài)可能會出現(xiàn)較多故障,到了使用中后期故障發(fā)生的概率會相應(yīng)地減少,減少相應(yīng)的支出。經(jīng)查相關(guān)資料及經(jīng)過相關(guān)的計算,每年的維修費(fèi)用大概在6 萬元。
③光伏儲能電站運(yùn)行人員工資及相關(guān)福利費(fèi)用。光伏儲能電站一般為了節(jié)約成本,會建立在相對偏遠(yuǎn)的地區(qū),而且因為所用電池板數(shù)量很多,再搭配其他的各類設(shè)備導(dǎo)致日常的工作量很大,因此,需要足夠多的的運(yùn)行巡檢人員,對生產(chǎn)過程定期定點的巡視檢查,排除隱患,其次,還要包括管理人員、專業(yè)技術(shù)人員與維修人員等,總體概括下來各類人員大概10 名左右,按照當(dāng)下行業(yè)的工資水平,光伏儲能電站運(yùn)行人員平均工資與福利每人每年大概8 萬元,綜合下來,人工費(fèi)用是80 萬元。
④其他費(fèi)用。其他費(fèi)用基本包括管理費(fèi)、銷售費(fèi)與制造費(fèi),經(jīng)過對其他投入的光伏儲能電站的對比分析,大概為50萬元,這個數(shù)據(jù)與西南部地區(qū)某個同規(guī)模電站基本類似,可供參考。
總結(jié)2MW/h 的光伏儲能電站,一年全部支出不到,300 萬,而銷售收入按其他已投入的光伏儲能電站為參考,大約為550萬元,除了各種稅務(wù),凈現(xiàn)值收益率是比較好的。
以上是從財務(wù)角度分析光伏儲能電站的經(jīng)濟(jì)性,其實在用電費(fèi)用方面也可以為我們節(jié)省一大筆費(fèi)用,節(jié)省費(fèi)用的途徑上文中談到,即使在晚上用電谷底時存儲電能,在白天用電高峰期將儲存的電能釋放出來,以此節(jié)省電費(fèi),不同的用電價格也是不盡相同的,商業(yè)用電峰值能達(dá)到1 元/度左右,低谷時會有0.5 元/度,工業(yè)用電峰值與商業(yè)用電相仿,但是,低谷期只有不到0.3 元/度,家庭用電峰值大概為0.9 元/度,低谷為0.4 元/度。由以上數(shù)據(jù)可以看出,如果采用以上方法,商業(yè)用電以兩萬度電來計算,相比原來的用電可以節(jié)省大約15 萬元,工業(yè)用電一般每月20 萬度電左右,可以節(jié)省170 萬元左右,而家庭用電量雖然較少,但是差不多會有300度電,這樣的話可以節(jié)省150 元。從這些各類用電的對比來看,將光伏儲能電站應(yīng)用于平常的電力使用中,更符合多方面的用電經(jīng)濟(jì)性。
綜述文章內(nèi)容可知,我國正投入資本,大力發(fā)展電池儲能技術(shù),并且已經(jīng)取得了一系列的進(jìn)步。由于光伏與風(fēng)電這些不可再生能源接入電網(wǎng)時對電網(wǎng)的沖擊,很多相關(guān)工作人員開始思考如何解決這一問題。將儲能系統(tǒng)與光伏發(fā)電技術(shù)相結(jié)合,能夠很好地解決這一問題,并且能夠合理有效地避開用電高峰實現(xiàn)各類用電的經(jīng)濟(jì)化發(fā)展,其次,上文中談到的很重要一點即是,這種模式能夠讓日常用電更具穩(wěn)定性,風(fēng)險可控性增加,能促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的可持續(xù)發(fā)展,提高各方效益,實現(xiàn)用電的最大經(jīng)濟(jì)化。