光伏发电在新农村建设中的应用及推广
摘 要：光伏发电是一种无污染、绿色环保的新型能源，随着光伏发电技术的不断成熟，成本的大幅度降低，各种光伏发电站在全国各地相继建成，然而在农村光伏发电却只应用于道路照明，随着我国新农村建设的普及，农房建设采取集中化、标准化、规范化，这就为在农村大面积建设光伏发电提供了有利条件。 关键词：光伏发电；新农村建设；太阳能 我国农村尤其是北方地区，日常生活、冬季取暖所需的能源基本上来源于木材及煤炭，随着我国政府对山林木材砍伐的控制越来越严格，冬季取暖及日常生活由木材逐渐向煤炭转变，而煤炭所造成的污染有目共睹。冬季取暖又有一定的安全风险。现在国家大力提倡使用新型能源，在光伏发电上出台了一系列的优惠政策，因此在农村利用安全环保的光伏发电技术将大有可为。 1.我国北方地区太阳能利用分析 1.1我国北方地区阳光充足，阴雨天较少，日照时间较长，有着充足的太阳能资源。 1.2现阶段农村在太阳能的利用上，大部分为太阳能热水器，蔬菜大棚等一些对太阳能的简单利用。 1.3光伏发电技术是对太阳能较深层次的利用，通过单晶硅、多晶硅电池板，将太阳能转换成电能，并通过变压器可直接并入农电低压电网。即可解决日常生活用电，也可作为冬季取暖的能源，而且安全、环保，同时可享受国家的补贴政策，具有一定的经济效益。 2.在农村建设光伏发电的经济效益分析 2.1 光伏发电成本：现阶段市场价格，每千瓦的单晶电池板价格为8000元人民币（包括变压器、逆变器、计量装置等）。多晶硅每千瓦价格7000元。 2.2 农村利用房屋屋顶阳光侧安装电池板，即可解决光伏发电占地问题，又可降低夏季屋内的温度。 2.3 国家对光伏发电的优惠政策：国家发改委日前公布（2013年）《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，明确对光伏电站实行分区域的标杆上网电价政策，并实行按发电量进行电价补贴政策，补贴标准为每千瓦时0.42元。 通知明确，根据各地太阳能资源条件和建设成本，将全国分为三类资源区，分别执行每千瓦时0.9元、0.95元和1元的电价标准。分区标杆上网电价政策适用于今年9月1日前后备案但于2014年1月1日以后投运的光伏电站项目；标杆上网电价和电价补贴标准的执行期限原则上为20年。 同时各省也有相应对光伏发电补贴的政策，每千瓦时0.12-0.15元不等。 2.4 按照农村住房可安装电池板的有效面积，每户可安装容量为5-8千瓦的光伏发电太阳电池板，按5千瓦计算，一次性投资4万元左右。北方地区年平均日照时间3.3小时，理论年发电量5*3.3*365=6022千瓦时。 2.5 电池板效率计算：系统效率 = 电池组件的转换效率X逆变器效率X系统损耗。由于新农村建设的集中化、标准化、规范化，在安装光伏发电时可以直接接入农电低压系统，所以可以不考虑系统损耗，只计算电池组件的转换效率即可。 2.5.1 温度影响：当电池板温度达到50-75度时，输出功率降低为额定功率的89%，在分析太阳电池板输出功率考虑0.89的系数 。 2.5.2 灰尘影响：在灰尘积累较厚时，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太阳电池板的输出功率。根据相关文献数据，此因素会对光伏组件的输出产生7%的影响，在分析太阳电池板输出功率考虑0.93的系数。如果经常对太阳电池板进行水冲洗，可降低甚至忽略此因素对功率输出的影响。 2.5.3 安装角度：由于太阳电池板是安装房屋的屋顶，角度不可调整，因此在分析太阳电池板输出功率时可考虑0.9的系数。 2.5.4 实际电池板的输出功率系数：0.89*0.9*0.93=0.74如果不考虑灰尘影响的输出功率系数：0.89*0.9=0.8，即5千瓦的光伏发电设备年实际发电量：6022*0.8=4817千瓦时，按每千瓦时0.95元计算，每年发电效益4817*0.95=4576元 。 2.6 投资效益计算：投资4万元，8年半可收回成本。国家对光伏发电政策补贴为投入运行后20年，20年总发电效益4576*20=9.1万元，扣除一次性投资4万元还剩5万元，去掉电池组件输出功率逐年衰减率，20年净利润4万元左右。每户每月平均用电量200千瓦时（每户平均月用电量200度），按着当前民用电价格每千瓦时0.53元计算，每户每年用电费用1272元，20年总用电费用2.5万元。即相当于在银行存入4万元，9年可取回本金、利息共5.5万元，如果每月用电量200度，可免费用电20年。 3.结语 综上所述，光伏发电在农村有着广阔的发展前景，新农村建设的集中化、标准化、规范化，为大面积建设光伏发电提供了坚实的基础，当光伏发电总安装容量成规模后，可集中建设大规模的蓄电池组，即可解决停电问题，又可缓解用电高峰期的电网压力。同时也给农户创造一定的经济效益。