一、戶用光伏系統(tǒng)的定義
戶用光伏系統(tǒng)是指將太陽(yáng)能光伏板安置于家庭住宅屋頂或者院落內(nèi),利用逆變器將直流轉(zhuǎn)化為交流直接供給家庭用電的新能源發(fā)電系統(tǒng),多余的電能也可并入電網(wǎng)。
隨著國(guó)家對(duì)新能源項(xiàng)目的大力推行,越來(lái)越多的家庭安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng),戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)適合作為分布式發(fā)電發(fā)展,單個(gè)家庭用電負(fù)荷一般較小,只要一個(gè)家庭有不大的場(chǎng)地如陽(yáng)臺(tái)或屋頂就可以安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),而且一個(gè)小型的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能也足夠一個(gè)家庭使用并有富余。
二、戶用光伏系統(tǒng)的組成
戶用光伏系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件、控制器、逆變器等組成。
?。?)太陽(yáng)能電池組件:太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能,通過(guò)電纜接入控制器送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái),或推動(dòng)負(fù)載工作。
?。?)太陽(yáng)能控制器:太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。控制器具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?/p>
?。?)逆變器:太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓一般是12VDC、24VDC、48VDC。要為220VAC的電器提供電能,就需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。其主要作用就是將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?,為交流?fù)載供電。太陽(yáng)能光伏戶用系統(tǒng)都是采用電池組件加控制柜的形式,也就是說(shuō)客戶只需要將電池組件連接到戶用控制柜上,系統(tǒng)就可以正常工作了,達(dá)到即插即用的工作模式。
三、戶用光伏政策支持
國(guó)際上對(duì)于戶用光伏所采用的激勵(lì)模式主要有3種:“標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)”(FIT)政策,“凈電量結(jié)算”(NetMetering)政策,和“自消費(fèi)”(Self-Consumption)政策。
?。?)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策
標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策是2011年以前歐洲各國(guó)普遍采用的政策。2000年,德國(guó)率先實(shí)施“標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)”法,該項(xiàng)政策的實(shí)施大幅拉動(dòng)了德國(guó)國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng),德國(guó)光伏裝機(jī)連續(xù)多年位居世界第一。繼德國(guó)之后,歐洲其它國(guó)家也都先后開(kāi)始實(shí)施“標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)”法,使得整個(gè)歐洲的光伏市場(chǎng)迅速上升,2007和2008年,歐洲光伏市場(chǎng)都占到世界光伏市場(chǎng)的80%。該模式下,并網(wǎng)點(diǎn)在電網(wǎng)側(cè),電網(wǎng)根據(jù)光伏發(fā)電量以標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)全額收購(gòu)光伏電量。
?。?)凈電量結(jié)算政策
凈電量結(jié)算政策最初主要在美國(guó)執(zhí)行,美國(guó)50個(gè)州有42個(gè)州采用“凈電量結(jié)算法”,以鼓勵(lì)分布式光伏發(fā)電和分布式風(fēng)力發(fā)電。2010年以后,歐洲各國(guó)的光伏電價(jià)已經(jīng)低于電網(wǎng)的零售電價(jià),很多國(guó)家也開(kāi)始采用“凈電量結(jié)算”政策。該模式要求全年的用電量要大于光伏發(fā)電量。光伏并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)在用戶電表的負(fù)載側(cè),自消費(fèi)的光伏電量不做計(jì)量,以省電方式直接享受電網(wǎng)的零售電價(jià);光伏反送電量推著電表倒轉(zhuǎn),或雙向計(jì)量,凈電量結(jié)算,即用電電量和反送到電網(wǎng)的電量按照差值結(jié)算,結(jié)算周期為一年。
(3)自消費(fèi)政策
2011年德國(guó)推出了“自消費(fèi)”政策,鼓勵(lì)光伏用戶自發(fā)自用。該模式原則是“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”。光伏并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)在用戶電表的負(fù)載側(cè),需要增加一塊光伏反送電量的計(jì)量電表,或者將電網(wǎng)用電電表設(shè)臵成雙向計(jì)量。自消費(fèi)的光伏電量不做計(jì)量,以省電方式直接享受電網(wǎng)的零售電價(jià);反送電量單獨(dú)計(jì)量,并以公布的光伏上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行結(jié)算。
目前,我國(guó)戶用分布式光伏的上網(wǎng)模式,分“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”、“全額上網(wǎng)”兩種,兩種模式下電價(jià)的計(jì)算方式及業(yè)主的收入構(gòu)成也不相同。
1)自發(fā)自用、余電上網(wǎng):
“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式下,自發(fā)自用部分電價(jià)=用戶電價(jià)+0.37元/kwh+地方補(bǔ)貼;余電上網(wǎng)部分電價(jià)=當(dāng)?shù)孛摿蛎弘妰r(jià)+0.37元/kwh+地方補(bǔ)貼。其中,0.37元/kWh為國(guó)家補(bǔ)貼,連續(xù)補(bǔ)貼20年。由此,我們知道“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”模式下,業(yè)主的收入分成三部分:A.“自發(fā)自用”部分的電費(fèi)收入,即節(jié)省下來(lái)的電費(fèi);B.“余電上網(wǎng)”部分的電費(fèi)收入,即電網(wǎng)按脫硫標(biāo)桿電價(jià)結(jié)算的電費(fèi);C.補(bǔ)貼收入,即國(guó)補(bǔ)+地補(bǔ)。目前國(guó)補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)為0.37元/kwh,由電網(wǎng)按月結(jié)算;地補(bǔ)根據(jù)當(dāng)?shù)氐恼吒饔胁煌?,一般按半年或一年申?qǐng)一次。
2)全額上網(wǎng):
“全額上網(wǎng)”模式與地面電站補(bǔ)貼模式相同,將全國(guó)分為三類電價(jià)區(qū),按照最新的電價(jià)政策,2017年1月1日后,三類電價(jià)區(qū)光伏標(biāo)桿電價(jià)分別調(diào)整為0.65元/kWh、0.75元/kWh、0.85元/kWh。按照國(guó)家能源局發(fā)布的《太陽(yáng)能發(fā)展十三五規(guī)劃》中提出的成本目標(biāo)(到2020年,光伏發(fā)電電價(jià)水平在2015年基礎(chǔ)上下降50%以上),則2020年光伏發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)三類地區(qū)需要達(dá)到0.45-0.5元/kwh,如果每年調(diào)整一次,每次下調(diào)的幅度預(yù)計(jì)為0.06-0.12元/kwh。由此,我們知道“全額上網(wǎng)”模式下,業(yè)主的收入分成兩部分:A.售電收入,即電網(wǎng)按脫硫標(biāo)桿電價(jià)結(jié)算的電費(fèi);B.補(bǔ)貼收入,即國(guó)補(bǔ)+地補(bǔ)。國(guó)補(bǔ)就是當(dāng)?shù)厮谫Y源區(qū)的光伏標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)扣除當(dāng)?shù)孛摿驑?biāo)桿電價(jià)的部分,由電網(wǎng)公司按月結(jié)算;地補(bǔ)根據(jù)當(dāng)?shù)氐恼撸话惆窗肽昊蛞荒晟暾?qǐng)一次。
四、戶用光伏發(fā)展前景廣闊
我國(guó)戶用光伏發(fā)展歷史較短,2013年部分企業(yè)才開(kāi)始關(guān)注戶用光伏市場(chǎng),但由于投資成本高、融資難等問(wèn)題,戶用光伏的發(fā)展一直低于預(yù)期,比如2014年國(guó)家就規(guī)劃了8GW的分布式光伏建設(shè)目標(biāo),最后實(shí)際僅完成2GW。但隨著去年及今年兩輪“630”搶裝后,大型地面電站的投資機(jī)會(huì)越來(lái)越少,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入戶用光伏市場(chǎng)。
近年來(lái),由分布式和光伏扶貧項(xiàng)目的戶用光伏屋頂系統(tǒng)組成的戶用光伏正在加速“飛入尋常百姓家”,根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2015年居民分布式光伏新增并網(wǎng)2萬(wàn)戶,2016年新增并網(wǎng)15萬(wàn)戶,2017年新增并網(wǎng)戶數(shù)有望達(dá)到40萬(wàn)戶。我們認(rèn)為,政策的推動(dòng)、成本快速下降帶來(lái)收益率的提升以及近幾年來(lái)隨著越來(lái)越多的企業(yè)的快速推廣和宣傳、創(chuàng)新商業(yè)模式的應(yīng)用,多重因素的刺激共同推動(dòng)了國(guó)內(nèi)戶用分布式的快速發(fā)展。
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