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商场屋顶光伏系统的经济及环境效益研究

更新时间:2016-07-05

0 引言

太阳能取之不尽,用之不竭,清洁安全,可以直接利用,无需运输开采,且不造成任何污染,是目前所有新能源中最优质的绿色能源之一[1]。2005年6月,中国向联合国提交了应对气候变化国家自主贡献文件,提出到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%[2]。目前,世界各国相继出台相关政策和措施, 以鼓励和引导分布式光伏发电的快速发展,根据 "十三五"规划提出,中国光伏产业发展方向由地面光伏电站向分布式光伏转型。为了鼓励太阳能的利用,国家电网发文推动能源局进一步落实分布式光伏发电有关政策,国家对分布式光伏实施电价补贴政策,全国地方各省市补贴政策各不相同。

针对目前学生到实验室进行实际操作的机会较少而影响学生实验水平提升的状况,教师应该通过多种途径为学生创造更多进行实验操作的机会。例如:教材上要求学生到实验室进行操作的实验,教师应该积极的组织学生到实验室进行操作。就目前的实验教学情况来看,教师还应该积极的鼓励学生将实验拓展到实际生活中,这样不仅能够为学生创造更多进行实际操作的机会,而且能够为学生提供更大的创新空间。

目前,在有关光伏发电选题中,有对住宅小区屋顶光伏发电系统的经济及环境效益进行了研究[3],对光伏发电工程的低碳综合效益进行建模分析[4],Rebecca Jing Yang指出光伏与建筑结合初始投资成本高,有显著的长期好处,最终有益于用户和整个社会[5],也有对宁夏地区光伏发电环境效益和进行分析与建模[6]。从已有的研究来看,国内外对光伏发电系统的效益研究基本是针对大型的光伏系统或小型的居民屋顶光伏系统,对中型的商业屋顶光伏系统的经济和环境效益分析很少。

1 屋顶光伏系统经济效益分析

经济效益包括系统成本和盈利能力。系统成本包括设备采购、运行管理、税金,盈利能力包括节能收益、上网电量收益、政府补贴。

1.1 屋顶光伏系统经济成本建模

(1)设备的采购包括光伏组件、并网逆变器、防雷汇流箱、光伏支架、交直流线缆、监控系统、并网电气设及其它投入。 设备的采购的费用分别为M1M2……Mε,则设备采购总费用MC为:

(n=1,……8)(1)

Mt=pqt(2)

(3)

随着我国经济的快速发展,社会各界逐渐提高对体育事业的重视。因此,为了促进全民参与体育活动,有效提升我国青少年的身体素质,增强我国全民的体育意识,就需要相应的构建“学校、家庭、社会”体育一体化模式,为促进体育事业的发展奠定基础,不仅能够符合现代体育教育发展的需求,同时还能够促进素质教育目标的实现。

(2)回收期H

(2)运行管理费用包括管理费、人工工资、保险费、维修费,每项费用分别为M9M10M11M12,总运行管理费用Mg

XU Gao-jun, DING Fang-bao, MEI Ju, HUANG Jian-bing, ZHANG Li

(n=9,10,11,12)(4)

(3)税金Ms

(5)

环境效益系统成本的建模:

·Rq·Pq(10)

(4)系统成本Mb

Mb=∑,Mg,Ms)(6)

1.2 屋顶光伏系统经济收益建模

(1)节能收益Mj

设第i年的发电量为Qi,则Qi可表示为

空中休闲度假旅游产品具有一定的季节性,由于基本不会对水体和环境造成污染,所以水库型、工程型、发电型水利风景区均适用。一方面,在大坝及下游处,适宜开展冒险刺激类的空中体验观光活动。另一方面,坝上的湖面视阈宽广,蹦极、热气球、飞艇、直升机观光、降落伞、滑翔伞等均是空中项目的理想选择。

Qi=p·T·η·(1-r)i-1(7)

(8)

(9)

式中:Qi为系统年发电量;Q为系统总发电量为年平均发电量;T为年日照时间;η为系统的综合效率;r为系统的衰减率;n为系统的生命周期,一般取25年。

(1)净现值M

在我眼中,音乐是充满阳光的。学习音乐之后的我变得外向、乐观起来。我积极参加学校的各项活动,我也因此获得了很多荣誉。看到家里摆放的那么多证书、奖状、奖牌,我的心暖暖的。

式中:Rq为用电量占年平均发电量的比例;Gq为项目实施前用电量;Pq为电网价格。

(2)上网电量收益Ms

(11)

式中:Ps为上网标杆电价。

(3)政府补贴Mt

·Pt(12)

由于MEMS传感器的安装误差、垂直误差以及量测误差等因素,需要对MEMS传感器进行误差标定补偿。陀螺仪短时间精度较高,直接采用简单的建模分析法即可取得较好效果[8],本文主要介绍利用椭球拟合法对加速度计采样数据进行误差补偿。该方法利用重力场完成加速度计的误差标定,稳定的重力矢量场和大量的采样数据保证了标定结果具有较高的精度,而且不需要借助外部设备或基准,具有简便易行等优点[9-11]。

式中:Pt为每度电补贴;

(4)盈利能力My

My=∑(Mj,Ms,Mt)(13)

1.3 经济效益评估

本文对近代青岛城市建设中以公共建筑为主景的对景手法进行剖析,希望为提升城市空间品质、完善城市空间设计理念提供借鉴.

M=My-Mb(14)

式中:MC为设备采购总费用;p为系统装机容量;qt为每装机1W不同设备的价格为年折旧额;N为光伏系统周期。

大力推广清洁能源应用,积极推进港口岸电设施和液化天然气加注码头建设,西江干线10个LNG加注码头已纳入《长江干线京杭运河西江航运干线液化天然气加注码头布局方案(2017—2025年)》,其中广西梧州港首座LNG加注站已投入运营。目前,珠江三角洲港口群已配备了近500台LNG动力港作车,建成6座撬装式LNG加气站,水系主要港口的重要港区均已建设岸电设施。港口与船舶污染物接收转运处置与港口作业污染专项治理,也在不断推进当中。

(15)

(3)内部收益率IRR

(16)

根据公式(7)~(16)计算可得,该商场屋顶光伏发电系统的25年内净现值总和为4221530元,25年平均净现值为168861元,投资回收期4.63年,内部收益率为20.77%。

2 屋顶光伏系统环境效益

2.1 屋顶光伏系统环境效益建模

环境效益包括环境改善和能源资源发展。环境改善包括节能减排、生态改善、区域环境质量、生态保护,能源资源发展包括地区资源合理利用、能源结构调整[7-8]

在环境改善方面,首先,太阳能光伏项目有效地促进了我国节能减排目标的实现。光伏并网后,既能满足自身用电和社会用电需求,又可用太阳能源发电,节约燃煤,同时减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等有害气体和废气的排放实现了节能减排的目标,有利于生态改善,区域的环境质量也会得到明显的改善;其次,太阳能光伏发电项目的发展与我国治理污染、保护生态环境、缓解环境压力的宗旨相统一[9-10]

式中:Rs为税金率,一般取5%。

Gx=Q·px(17)

式中:Gx为减少物质x的排放量;px为单位kW·h产生x的量,其中x代表CO2、SO2、氮氧化物、碳粉尘、标准煤;Q为系统总发电量[11]

2.2 能源资源利用

首先,光伏发电系统是将太阳光能转化为电能,是对宁夏地区资源的合理利用,在我国能源消耗中,煤炭消耗约占70%,能源结构影响环境质量。发展光伏项目,可以促进清洁能源发电,改善能源结构。

3 案例分析

3.1 综合效益分析

以宁夏地区银川市某商场设计的屋顶光伏系统为例,根据公式(1)~(6),该商场屋顶光伏发电系统的成本估算如表1所示。

式中:i为系统的生命周期,一般取25年。

用药错误(Medication Errors,ME)是指合格药品在临床使用全过程中出现的、任何可以防范的用药不当[1]。用药错误可发生于处方(医嘱)开具与传递,药品储存、调剂与分发,药品使用与监测,用药指导及药品管理,信息技术等多个环节。其发生原因可能与专业医疗行为、医疗产品(药品、给药装置等)、工作流程和系统有关[1]。

根据二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、碳粉尘、标准煤的减排参数实际值,对屋顶光伏系统环境效益进行分析。结果如表2所示。

比如在“牛顿第二定律”教学的时候,教师可以变演示实验为分组实验,组织学生分组探究,给每组学生准备以下实验器材:条形磁铁(2根)、弹簧秤(2个)、试管(若干)、绳子等,鼓励学生进行想象,利用教师提供的实验器材进行实验的设计和操作,并记录实验现象,分析和总结实验结论.教师同时设计问题引导学生:力是否可以单独的存在?力的作用是相互的吗,如果是请说出相互作用力之间的关系,如果不是请说明理由.这样,不仅能促进学生的个性化发展,同时也能让学生感受物理定律发现的过程,最后大家互相展示自己的实验和结果,效率要比演示实验好的多,帮助学生增长知识的同时,提升学生的实验探究能力.

表1 屋顶光伏系统的成本估算 元

项 目25年总和25年平均设备采购112300044920运行管理1638006552税金2221688887成本150896860359

表2 屋顶光伏系统环境效益 t

项 目25年总和25年平均减少二氧化碳7071.5282.9减少氮氧化物106.44.3减少二氧化硫212.88.5减少碳粉尘1929.377.2节约标准煤2369.094.8

3.2 不同电价下的经济效益分析

屋顶光伏发电系统在银川市居民生活用电、一般工商业用电、大工业用电和工业生产用电四种不同用户的经济效益分析如表3所示。

表3 银川市不同用户用电的经济性比较结果

用户类型电度电价/(元/kW·h)年平均净利/元内部受益率/%回收期/a居民生活用电0.448612420416.136.78一般工商业用电0.685416886420.774.63大工业用电0.479012993916.746.75农业生产用电0.473012880716.626.51

由表3可得,工商业用户电价最高,平均净利润最高,内部收益最高,动态回收期短,经济效益佳。

4 结语

对光伏系统的经济和环境效益进行建模分析,并对宁夏地区银川市156kW商场屋顶光伏系统进行实例分析,得出结论:该项目总投资1123000元,寿命周期为25年,年平均发电量283711kW·h,年平均发电量收益229220元,投资回收期4.63年,内部收益率20.77%,年平均节约煤94.8t,年平均减少CO2排放282.9t,年平均减少SO2排放8.5t,年平均减少NOx排放4.3t,年平均减少粉尘77.2t,有着显著的经济效益和环境效益。并分析了银川不同类型用电用户下的经济效益,得出电价越高,年平均净利润越高,内部收益越高,回收期越短,由于商业用户的电价最高,所以商业楼安装光伏是经济效益最佳的[12]

参考文献

[1]余 寅, 唐宏德, 郭家宝. 中国可再生能源发展前景分析[J].华东电力, 2009, 37(8): 1306-1308.

[2]周四清, 马超群, 李 林. 太阳能光伏产业可持续发展理论研究思考[J].科技进步与对策, 2007, 24(7): 88-90.

(1)加强文化知识培训:文化程度对施工人员的影响是巨大的,尤其是对其自身施工的安全性将带来巨大的影响,主要体现在无法精准的掌握先进的施工工具,对安全管理认知度较低。因此本工程通过加强文化知识的培训,使其可以参加安全生产知识培训,促进安全意识的形成和完善。

[3]张臻宇. 基于Pvsyst的建筑屋顶并网光伏发电系统设计及效益研究[D].银川: 宁夏大学, 2016.

[4]罗凤章, 米肇丰, 王成山,等. 并网光伏发电工程的低碳综合效益分析模型[J].电力系统自动化, 2014, 38(17):163-169.

一是动态树形。乔化苹果树一定要有动态树形理念,即1~7年生为自由纺锤形,7~14年生过渡到变则主干形,15年生以上为乔化树的目标树形开心形。生产中发现好多果农错误地理解开心形,5~6年的树就落头开心,落头过早、过低,树高只有2.5 m左右,主干上着生的枝量明显不够,枝少何谈产量?况且此时落头树势极不稳定。

[5]Yang R J, Zou P X W. Building integrated photovoltaics (BIPV): costs, benefits, risks, barriers and improvement strategy[J]. International Journal of Construction Management, 2016, 16(1):39-53.

[6]丁晓花, 杨国华, 卫宁波, 等. 宁夏地区光伏发电环境效益分析及建模[J].电力科技与环保, 2015, 31(4): 9-12.

[7]施泉生, 于文姝, 谢品杰. 能源互联网背景下分布式光伏发电的经济效益研究[J].电网与清洁能源, 2016, 32(1): 100-106.

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[9]李晓伟. 3kW分布式光伏发电并网系统的设计及综合效益分析[D].泰安: 山东农业大学, 2015.

[10]苏 剑, 周莉梅, 李 蕊. 分布式光伏发电并网的成本/效益分析[J].中国电机工程学报, 2013, 33(34): 50-56.

[11]张铭杰. 分布式光伏发电经济效益分析[J]. 新技术新工艺, 2015(12): 53-55.

24 h动态心电图用于记录日常活动下昼夜的心电变化情况,便于识别临床症状与心律失常或心肌缺血的关系,也是继心电图之后较为普及、便捷,性价比较高的现代无创检查项目之一。长时程的记录分析可以发现一过性、阵发的心电异常,为临床诊断、治疗以及风险评估提供线索和帮助。

[12]马 迪.国外光伏发电并入智能电网发展探讨[J].电力科技与环保,2012,28(5):53-54.

韩格格,杨国华
《电力科技与环保》 2018年第02期
《电力科技与环保》2018年第02期文献

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