太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)
我們是太陽(yáng)能的大力倡導(dǎo)者,但我們認(rèn)識(shí)到它不并不是適合所有人。雖然太陽(yáng)能是可再生的,并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)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(lèi)型。
最終的問(wèn)題是太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)是否大于劣勢(shì)。在本文中,我們將介紹太陽(yáng)能的利弊,以便您可以決定是否使用太陽(yáng)能。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)
1、能源的獨(dú)立性
一直以來(lái),大多數(shù)人依靠國(guó)家電網(wǎng)為他們提供電力服務(wù)。當(dāng)電網(wǎng)斷電且時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),會(huì)有一種無(wú)助的感覺(jué)。
如果你擁有一個(gè)帶有儲(chǔ)能裝置的太陽(yáng)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(gè)電網(wǎng)不可靠的地方,或者經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣的威脅,那么這種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)是非常必要的。
公共電力也限制了那些想遠(yuǎn)離電網(wǎng)生活的人,比如說(shuō)偏遠(yuǎn)的山區(qū)。太陽(yáng)能可以在電力線(xiàn)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(lái)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(shí)。
2、節(jié)省電費(fèi)
誰(shuí)不喜歡多一份固定的收入?當(dāng)你有了一套光伏發(fā)電系統(tǒng),你可以減少你的電費(fèi)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(guò)貸款來(lái)安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),雖然延長(zhǎng)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(yáng)能發(fā)電帶來(lái)的看得見(jiàn)的收益。
對(duì)許多人來(lái)說(shuō),這是最令人興奮的:項(xiàng)目并網(wǎng),每天打開(kāi)手機(jī)后臺(tái)查看當(dāng)天的發(fā)電量及電費(fèi)收入。
3、分布式光伏系統(tǒng)是一種長(zhǎng)期收益的投資
如果你建成一個(gè)分布式光伏系統(tǒng),你可以長(zhǎng)期的(至少20年)享受陽(yáng)光帶來(lái)的利潤(rùn)。
假設(shè)按照全國(guó)平均電力成本,大約需要6年才能收回投資10萬(wàn)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(lái)的收益。
事實(shí)上,在太陽(yáng)能電池板25年使用壽命內(nèi),我們估計(jì)在完成初始投資回收期后,您將獲得至少26萬(wàn)元的收益。
4、政府政策鼓勵(lì)
如果考慮到政府的激勵(lì)措施,對(duì)太陽(yáng)能的投資將變得更具吸引力。國(guó)家鼓勵(lì)人們投資可再生能源,從2006年《中華人民共和國(guó)可再生能源法》制定之后,政府一直大力鼓勵(lì)發(fā)展新能源及其周邊產(chǎn)業(yè)。
主要的激勵(lì)政策是從2009年開(kāi)始明確了光伏上網(wǎng)電價(jià)及補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和年限。光伏的補(bǔ)貼來(lái)源為可再生能源發(fā)展基金,補(bǔ)貼的期限原則上20年。
雖然國(guó)家的光伏補(bǔ)貼是光伏發(fā)電最大的激勵(lì)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(duì)于學(xué)校、社會(huì)福利場(chǎng)所的光伏項(xiàng)目還有每千瓦時(shí)0.4元(含稅)的補(bǔ)貼。
根據(jù)您居住的地方,可以向當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)咨詢(xún)關(guān)于分布式光伏的最新激勵(lì)及補(bǔ)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?yàn)槲覀冊(cè)谑褂盟鼈兊耐瑫r(shí)消耗這些資源。
相比之下,太陽(yáng)能是可持續(xù)的,因?yàn)殛?yáng)光不斷得到補(bǔ)充,每天都會(huì)照耀大地。我們可以使用太陽(yáng)能,而不用擔(dān)心我們是否會(huì)為子孫后代耗盡地球的自然資源。
6、可維護(hù)成本低
分布式光伏系統(tǒng)沒(méi)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(shí)維護(hù)以保持佳狀態(tài)運(yùn)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(zhǎng),你幾乎不需要修理或更換電池板(關(guān)于太陽(yáng)能電池板的真實(shí)壽命的研究,請(qǐng)參閱我們的文章“太陽(yáng)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?yàn)槟孀兤鞯谋P奁谕ǔ?0-15年。但這是整個(gè)系統(tǒng)中需要的定期維護(hù)。
離網(wǎng)系統(tǒng)有點(diǎn)復(fù)雜,因?yàn)樗€有儲(chǔ)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?yàn)楹苌倥鋫鋬?chǔ)能電池,因此很少需要檢查他們的系統(tǒng)以進(jìn)行維護(hù)或更換。
7、提升光伏安裝業(yè)主價(jià)值
對(duì)分布式屋頂光伏的研究已經(jīng)證明,配備太陽(yáng)能系統(tǒng)的廠(chǎng)房車(chē)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(shuō)光伏還能為企業(yè)節(jié)約很大一部分空調(diào)費(fèi)用。雙管齊下,企業(yè)節(jié)流就是這么簡(jiǎn)單。
不僅開(kāi)源節(jié)流,光伏還是環(huán)保的新標(biāo)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(dá)到驚人的數(shù)值,以植樹(shù)量來(lái)計(jì)算,5kW一年相當(dāng)于植樹(shù)12棵,減排6.5噸!
近期,國(guó)務(wù)院下發(fā)重磅文件:將可再生能源等自愿減排項(xiàng)目納入全國(guó)碳交易市場(chǎng)。我們通過(guò)中國(guó)碳交易網(wǎng)查看最近價(jià)格走勢(shì),每噸價(jià)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(jià)計(jì)算,這座1MW的光伏電站每年可獲得2.4萬(wàn)元左右的收益。25年將獲得60萬(wàn)左右收益,這還沒(méi)有算更高的發(fā)電收益。隨著全國(guó)統(tǒng)一碳交易市場(chǎng)的逐漸成熟,未來(lái)CCER價(jià)格將遠(yuǎn)不止于此,其對(duì)降低度電成本的貢獻(xiàn)也將同步上升。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的缺點(diǎn)
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(gè)普通家庭每月的電費(fèi)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(wàn)元左右的費(fèi)用。一個(gè)生產(chǎn)型企業(yè)如果在車(chē)間屋頂安裝500KW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)需要的費(fèi)用是175萬(wàn)左右。
雖然從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,在投資上實(shí)現(xiàn)了收支平衡即開(kāi)始長(zhǎng)時(shí)間的享受陽(yáng)光帶來(lái)的收益。但這并不能改變一個(gè)事實(shí),即不是每個(gè)人或者企業(yè)都有大筆的資金來(lái)開(kāi)發(fā)這樣的項(xiàng)目。
前期成本是分布式光伏的主要障礙。融資選項(xiàng)是可以的,即使考慮到利息及投資回收期,收益也是相當(dāng)有利的。
2、占用地面面積
集中式地面光伏電站動(dòng)輒占地上千畝,當(dāng)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?yàn)樗昧私ㄖ锏奈蓓敿伴e置空間。
3、電能儲(chǔ)存成本高
儲(chǔ)能電池是光儲(chǔ)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(dāng)在電網(wǎng)中斷的場(chǎng)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(chǔ)能電池。
當(dāng)你給一個(gè)系統(tǒng)配置儲(chǔ)能電池的時(shí)候,需要花費(fèi)更多的費(fèi)用。以目前的市場(chǎng)價(jià)格,為光儲(chǔ)系統(tǒng)購(gòu)買(mǎi)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(gè)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(shí)在太狹窄,找不到空間來(lái)建造光伏方陣。另一些則被遮擋,無(wú)法獲得產(chǎn)生足夠能量所需的陽(yáng)光。
雖然有像陰影優(yōu)化器和追蹤軸這樣的技術(shù)來(lái)緩解這些問(wèn)題,但也只能有限的提升一些項(xiàng)目收益。
如果你沒(méi)有地方可以放置太陽(yáng)能電池板,那么開(kāi)發(fā)一個(gè)光伏系統(tǒng)將是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。目前,光伏車(chē)棚和光伏陽(yáng)光房是比較成熟的光伏建筑相結(jié)合的案例