太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點
我們是太陽能的大力倡導(dǎo)者,但我們認識到它不并不是適合所有人。雖然太陽能是可再生的,并且從長遠來看比公用事業(yè)電力便宜,但它需要大量的前期投資,并且不適用于每一種建筑/屋頂類型。
最終的問題是太陽能的優(yōu)勢是否大于劣勢。在本文中,我們將介紹太陽能的利弊,以便您可以決定是否使用太陽能。
太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢
1、能源的獨立性
一直以來,大多數(shù)人依靠國家電網(wǎng)為他們提供電力服務(wù)。當電網(wǎng)斷電且時間較長時,會有一種無助的感覺。
如果你擁有一個帶有儲能裝置的太陽能系統(tǒng),您可以在緊急情況下繼續(xù)發(fā)電。如果你生活在一個電網(wǎng)不可靠的地方,或者經(jīng)常受到臺風等惡劣天氣的威脅,那么這種能量存儲系統(tǒng)是非常必要的。
公共電力也限制了那些想遠離電網(wǎng)生活的人,比如說偏遠的山區(qū)。太陽能可以在電力線路輸送困難的地方發(fā)電。
完全自主的產(chǎn)生電能是一種解放。而且隨著電力成本的上升,在未來幾十年都使用成本更低的可再生資源也讓低碳生活變?yōu)楝F(xiàn)實。
2、節(jié)省電費
誰不喜歡多一份固定的收入?當你有了一套光伏發(fā)電系統(tǒng),你可以減少你的電費支出或用產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為每月的固定收入。
即使你通過貸款來安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),雖然延長你的投資回收期,但從你的光伏系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電的那一刻起,你仍然可以享受到太陽能發(fā)電帶來的看得見的收益。
對許多人來說,這是最令人興奮的:項目并網(wǎng),每天打開手機后臺查看當天的發(fā)電量及電費收入。
3、分布式光伏系統(tǒng)是一種長期收益的投資
如果你建成一個分布式光伏系統(tǒng),你可以長期的(至少20年)享受陽光帶來的利潤。
假設(shè)按照全國平均電力成本,大約需要6年才能收回投資10萬的光伏發(fā)電系統(tǒng)。之后,你就可以不斷地獲得光伏發(fā)電系統(tǒng)帶來的收益。
事實上,在太陽能電池板25年使用壽命內(nèi),我們估計在完成初始投資回收期后,您將獲得至少26萬元的收益。
4、政府政策鼓勵
如果考慮到政府的激勵措施,對太陽能的投資將變得更具吸引力。國家鼓勵人們投資可再生能源,從2006年《中華人民共和國可再生能源法》制定之后,政府一直大力鼓勵發(fā)展新能源及其周邊產(chǎn)業(yè)。
主要的激勵政策是從2009年開始明確了光伏上網(wǎng)電價及補貼標準和年限。光伏的補貼來源為可再生能源發(fā)展基金,補貼的期限原則上20年。
雖然國家的光伏補貼是光伏發(fā)電最大的激勵政策,但也不要忽略地方上的相關(guān)規(guī)定。2021年,北京發(fā)改委下文對于學(xué)校、社會福利場所的光伏項目還有每千瓦時0.4元(含稅)的補貼。
根據(jù)您居住的地方,可以向當?shù)叵嚓P(guān)部門咨詢關(guān)于分布式光伏的最新激勵及補貼政策。
5、可持續(xù)性
可持續(xù)能源是一種我們可以在不消耗能源的情況下使用的能源。石油和天然氣是不可持續(xù)的,因為我們在使用它們的同時消耗這些資源。
相比之下,太陽能是可持續(xù)的,因為陽光不斷得到補充,每天都會照耀大地。我們可以使用太陽能,而不用擔心我們是否會為子孫后代耗盡地球的自然資源。
6、可維護成本低
分布式光伏系統(tǒng)沒有復(fù)雜多樣的電器元件。因此,它們很少發(fā)生故障或需要隨時維護以保持佳狀態(tài)運行。
電池板的使用壽命為25年,但許多電池板的使用壽命更長,你幾乎不需要修理或更換電池板(關(guān)于太陽能電池板的真實壽命的研究,請參閱我們的文章“太陽能電池板能用多久?”)。
在系統(tǒng)壽命期間,通常至少更換一次逆變器,因為逆變器的保修期通常為10-15年。但這是整個系統(tǒng)中需要的定期維護。
離網(wǎng)系統(tǒng)有點復(fù)雜,因為它還有儲能電池需要定期檢修。特別是鉛酸蓄電池必須定期檢查,即使是磷酸鐵鋰電池也需要在其壽命周期內(nèi)考慮更換的事宜。
并網(wǎng)的光伏系統(tǒng)因為很少配備儲能電池,因此很少需要檢查他們的系統(tǒng)以進行維護或更換。
7、提升光伏安裝業(yè)主價值
對分布式屋頂光伏的研究已經(jīng)證明,配備太陽能系統(tǒng)的廠房車間溫度夏季可以降低4~5攝氏度。冬天,屋頂?shù)墓夥暹€能起到保溫的作用,相較室外,室內(nèi)溫度至少能提升3-5度。
也就是說光伏還能為企業(yè)節(jié)約很大一部分空調(diào)費用。雙管齊下,企業(yè)節(jié)流就是這么簡單。
不僅開源節(jié)流,光伏還是環(huán)保的新標桿,企業(yè)安裝光伏電站之后,每年減少的污染物排放量可以達到驚人的數(shù)值,以植樹量來計算,5kW一年相當于植樹12棵,減排6.5噸!
近期,國務(wù)院下發(fā)重磅文件:將可再生能源等自愿減排項目納入全國碳交易市場。我們通過中國碳交易網(wǎng)查看最近價格走勢,每噸價格穩(wěn)定在8.19元-41.5元之間,上海最高,福建的最低。我們折中按20元成交價計算,這座1MW的光伏電站每年可獲得2.4萬元左右的收益。25年將獲得60萬左右收益,這還沒有算更高的發(fā)電收益。隨著全國統(tǒng)一碳交易市場的逐漸成熟,未來CCER價格將遠不止于此,其對降低度電成本的貢獻也將同步上升。
太陽能光伏發(fā)電的缺點
1、前期投入大
安裝一套光伏系統(tǒng)是昂貴的——至少在前期是如此。一個普通家庭每月的電費大概100~200元,如果在住宅屋頂安裝20KW的光伏系統(tǒng)需要支出8萬元左右的費用。一個生產(chǎn)型企業(yè)如果在車間屋頂安裝500KW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)需要的費用是175萬左右。
雖然從長遠來看,在投資上實現(xiàn)了收支平衡即開始長時間的享受陽光帶來的收益。但這并不能改變一個事實,即不是每個人或者企業(yè)都有大筆的資金來開發(fā)這樣的項目。
前期成本是分布式光伏的主要障礙。融資選項是可以的,即使考慮到利息及投資回收期,收益也是相當有利的。
2、占用地面面積
集中式地面光伏電站動輒占地上千畝,當然了土地原本都是未利用的,至少目前是這樣。
而工商業(yè)分布式光伏電站選擇屋頂支架結(jié)構(gòu)建造電站,因為它利用了建筑物的屋頂及閑置空間。
3、電能儲存成本高
儲能電池是光儲系統(tǒng)中最昂貴的組件。并不是所有的光伏系統(tǒng)都需要電池,但當在電網(wǎng)中斷的場景下,電池就成為必須的了。同樣的,需要備用電源的企事業(yè)單位,也需要這些儲能電池。
當你給一個系統(tǒng)配置儲能電池的時候,需要花費更多的費用。以目前的市場價格,為光儲系統(tǒng)購買高端鋰電池,1度電的成本大約在2000元左右。
此外,電池的使用壽命不如光伏系統(tǒng)的其他部分。鉛酸電池保修期為1至7年,這意味著在電池板保修期結(jié)束之前,您將更換4至5次。
而磷酸鐵鋰電池也好不到哪里去,在循環(huán)次數(shù)5000次的條件下,每天充放電一次循環(huán)的壽命周期也到不了10年。在整個系統(tǒng)的使用壽命中,您至少需要更換一次鋰電池。
4、并非所有建筑物都能安裝光伏系統(tǒng)
有些屋頂實在太狹窄,找不到空間來建造光伏方陣。另一些則被遮擋,無法獲得產(chǎn)生足夠能量所需的陽光。
雖然有像陰影優(yōu)化器和追蹤軸這樣的技術(shù)來緩解這些問題,但也只能有限的提升一些項目收益。
如果你沒有地方可以放置太陽能電池板,那么開發(fā)一個光伏系統(tǒng)將是一個真正的挑戰(zhàn)。目前,光伏車棚和光伏陽光房是比較成熟的光伏建筑相結(jié)合的案例