[韓建芳]
2020 年9 月22 日,在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上,習(xí)近平主席鄭重提出2030 年碳排放提前達(dá)峰目標(biāo)與2060 年碳中和愿景,隨后國(guó)家相關(guān)部委發(fā)布了若干工作方案或指導(dǎo)意見。
其中:2021 年11 月《工業(yè)和信息化部關(guān)于印發(fā)“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》提出推廣節(jié)能減排新技術(shù)、新設(shè)備和新能源廣泛應(yīng)用,結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性節(jié)能創(chuàng)新水平顯著提升,單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗進(jìn)一步下降。
2021 年12 月《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案的通知》總體要求:完善實(shí)施能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控(簡(jiǎn)稱能耗雙控)、主要污染物排放總量控制制度,組織實(shí)施節(jié)能減排重點(diǎn)工程。主要目標(biāo):到2025 年,全國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比2020 年下降13.5%,能源消費(fèi)總量得到合理控制。
2022 年6 月國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)令第41號(hào)發(fā)布《中央企業(yè)節(jié)約能源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理辦法》第三十八條:國(guó)資委將中央企業(yè)節(jié)約能源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)考核評(píng)價(jià)結(jié)果納入中央企業(yè)負(fù)責(zé)人經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)考核體系。
2022 年08 月《工業(yè)和信息化部等七部門關(guān)于印發(fā)信息通信行業(yè)綠色低碳發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2022—2025 年)的通知》明確發(fā)展目標(biāo):到2025 年,單位信息流量綜合能耗比“十三五”期末下降20%,單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗比“十三五”期末下降15%。
總結(jié)以上政策文件內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),能耗要雙控,單位信息流量綜合能耗及總量綜合能耗要下降,而且下降比例較高,同時(shí)國(guó)資委將節(jié)能指標(biāo)納入中央企業(yè)負(fù)責(zé)人經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)考核,對(duì)企業(yè)一把手有了很大壓力。
中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商在2020 年用電量約720 億度(其中移動(dòng)通信基站用電量占比約70%),能源使用費(fèi)約700 億元(含燃油、供水等),因此在移動(dòng)通信基站建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)就成為本文研究的方向。
光伏系統(tǒng)一般由太陽能電池方陣、安裝支架、匯流箱、光伏控制器、監(jiān)控單元、輸入輸出配電單元和電路保護(hù)部件等組成。光伏系統(tǒng)分為并網(wǎng)型系統(tǒng)和離網(wǎng)型系統(tǒng)兩種類型。
并網(wǎng)型系統(tǒng)用于當(dāng)?shù)赜须娋W(wǎng)且允許并網(wǎng)接入的場(chǎng)景,并網(wǎng)型系統(tǒng)與電網(wǎng)相連,光伏發(fā)電首先就地使用,多余的電倒送給電網(wǎng),發(fā)電量不足時(shí)由電網(wǎng)補(bǔ)充。
離網(wǎng)型系統(tǒng)用于當(dāng)?shù)貨]有市電或者有市電但不允許并網(wǎng)接入的場(chǎng)景,為保證通信系統(tǒng)不間斷供電,需配置蓄電池組將光伏系統(tǒng)白天發(fā)的電能儲(chǔ)存起來,供光伏系統(tǒng)不發(fā)電時(shí)使用,因此光伏系統(tǒng)的容量配置比較大。
在移動(dòng)移動(dòng)通信基站建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。
(1)有光伏系統(tǒng)安裝空間且一般比較空曠無阻擋,用地有優(yōu)勢(shì);
(2)移動(dòng)通信基站壽命長(zhǎng),一般不存在投產(chǎn)運(yùn)行幾年后再拆除的情況,與光伏系統(tǒng)25 年的壽命期較匹配;
(3)基站用電穩(wěn)定,可以及時(shí)消納光伏發(fā)電量。
但是由于移動(dòng)通信基站地域分散,且部分建設(shè)在山頂,施工條件較差導(dǎo)致施工費(fèi)用較高,這也是在建設(shè)時(shí)需要考慮的因素。
站址選擇方面,安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)的移動(dòng)通信基站必須產(chǎn)權(quán)清晰,可以提供相應(yīng)產(chǎn)權(quán)證明,有20 m2及以上的安裝空間、年有效日照時(shí)數(shù)在1 000 小時(shí)及以上,基站電費(fèi)單價(jià)在0.6 元/度及以上,不滿足以上條件的原則上是不建議進(jìn)行建設(shè)。
由于離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)需配置蓄電池,會(huì)增加建設(shè)投資,且蓄電池長(zhǎng)期處于充放電循環(huán)過程中,影響蓄電池的使用壽命,從而導(dǎo)致基站供電系統(tǒng)安全性降低,因此在市電條件良好且允許并網(wǎng)接入的基站,建議采用并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng),在其他無市電引入或市電類別為四類的站點(diǎn)可采用離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)。
《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于2021 新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》明確,從2021 年起,對(duì)新備案集中式光伏電站、工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目,中央財(cái)政不再補(bǔ)貼,實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)。平價(jià)上網(wǎng)電費(fèi)約0.4 元/度,因此基站光伏系統(tǒng)容量盡量與基站負(fù)荷匹配,基本實(shí)現(xiàn)全量自發(fā)自用,不配置過大冗余,也就是減少或不向電網(wǎng)送電,可實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。
以A 市某移動(dòng)通信基站建設(shè)并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。
基站負(fù)載功率為8 kW(含通信設(shè)備及空調(diào)),建設(shè)一套光伏發(fā)電系統(tǒng),安裝24 塊330 Wp 光伏組件,裝機(jī)容量為7 920 Wp,配置一臺(tái)離并網(wǎng)一體逆變器及配套安裝支架、電力電纜、匯流盒等設(shè)施。
光伏系統(tǒng)發(fā)電量?jī)?yōu)先供移動(dòng)移動(dòng)通信基站使用,多余的電倒送給電網(wǎng),發(fā)電量不足時(shí)由電網(wǎng)補(bǔ)充,系統(tǒng)圖如圖1 所示。
圖1 移動(dòng)通信基站光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)示意圖
根據(jù)本項(xiàng)目建設(shè)情況,有關(guān)參數(shù)取定如下。
(1)有效日照時(shí)數(shù):查詢相關(guān)氣象資料,A 市某基站所在地年有效日照小時(shí)數(shù)為1 100 h。
(2)光伏系統(tǒng)使用壽命:組件使用壽命25 年。
(3)光伏組件衰減值:首年按2%,之后每年下降按0.6%。
(4)基站電費(fèi):直供電,電價(jià)為0.7 元/度。
(5)年維護(hù)成本:按360 元/年估算。
(6)資金成本率:參考中國(guó)人民銀行5 年以上貸款基準(zhǔn)利率為4.9%。
通過計(jì)算可得每年實(shí)際發(fā)電量及發(fā)電效益,進(jìn)而進(jìn)行效益分析,如表1 所示。
表1 效益分析表
(1)經(jīng)濟(jì)效益
從表1數(shù)據(jù)可得,25年壽命期內(nèi)實(shí)際發(fā)電量為197 762度,發(fā)電收益為138 434 元,光伏系統(tǒng)建設(shè)投資為31 680元(按4 元/W 計(jì)算),維護(hù)成本9 000 元,動(dòng)態(tài)投資回收期為6.2 年。內(nèi)部收益率IRR 為20.5%,具有財(cái)務(wù)可行性。
(2)社會(huì)效益
全國(guó)移動(dòng)通信基站物理站址數(shù)約300 萬個(gè),按20%的站點(diǎn)比例可安裝光伏發(fā)電系統(tǒng),每站點(diǎn)平均裝機(jī)容量為8 kW,總裝機(jī)容量為4 800 MW,年發(fā)電量約為57.6 億度,折合每年減少使用207.36 萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤(按光伏系統(tǒng)每發(fā)1度電,相應(yīng)節(jié)約0.36 kg標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算)。
2022 年8 月,《國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家能源局關(guān)于進(jìn)一步做好新增可再生能源消費(fèi)不納入能源消費(fèi)總量控制有關(guān)工作的通知》明確,太陽能發(fā)電不納入能源消費(fèi)總量。按三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商2020 年總用電量720 億度,每年光伏發(fā)電占比約8%,為實(shí)現(xiàn)《信息通信行業(yè)綠色低碳發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2022—2025年)》中提出的單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗比“十三五”期末下降15%做成巨大貢獻(xiàn)。
(3)建議
光伏發(fā)電系統(tǒng)在移動(dòng)通信基站應(yīng)用具備經(jīng)濟(jì)可行性,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具備條件的站點(diǎn)可進(jìn)行建設(shè),更好的實(shí)現(xiàn)降本增效。