本期内容摘要

什么是光伏发电

光伏发电的利与弊

功率因素与光伏发电

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什么是光伏发电

光伏，即光伏发电系统，是利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统。光伏发电系统的能量来源于取之不尽、用之不竭的太阳能，是一种清洁、安全和可再生的能源。

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。

光伏发电的利与弊

优点

1)运行可靠：即使在恶劣的环境和气候条件下也可正常供电。

2)寿命长：晶体硅组件寿命通常在25年以上，非晶硅组件寿命通常在20年以上。

3)维护费用低：建成后只需少量工作人员，对系统进行定期检查和维护，相比较而言，常规发电站维护费用很大。

4)天然能源：能源是取之不尽、用之不竭的太阳能，无需能源费用。

5)无噪声污染：整个系统无机械运动部件，不产生噪声。

6)模块化：根据需要选择系统容量，安装灵活、方便，扩容很简便。

7)安全：系统内无易燃物品，安全性能高。

8)自主供电：可离网运行，独立供电，可不受公用电网的影响。

9)分布式发电：可建设分散的光伏电站，减少对公用电网的影响及危害。

10)高海拔性：在海拔高、日照强的地区，更能增加系统的输出功率。（相比光伏发电高海拔地区，由于气压低，柴油发电机效率降低，输出功率减少）

缺点

1)初投资费用高：由于初投资高，需进行单个系统的经济性评估及多种方案比较。如果初投资减少，常规燃料成本上升，则光伏系统将更具有竞争力。

2)日照不稳定：天气对任何太阳能系统的功率输出都有很大影响。气候或场地条件变化时，系统设计也要随之改变。

3)需储能装置（独立系统）：光伏发电系统当夜晚时，没有阳光不能发电，需增加蓄电池储能设备，从而增加了系统规模、成本及维护工作量。

4)效率有待改进：从投资的有效性出发，要求高效率使用光伏系统资源。用户须使用高效率的负载设备。

5)需技术培训：光伏系统使用了很多人们不熟悉的新技术，因此，用户在运行光伏系统前，都需要经过技术培训。

6)技术难题：电压和无功调节困难，大容量光伏接入后功率因数控制存在技术难题。

功率因素与光伏发电

对于分布式光伏发电，自发自用的工商业电力用户，收益损失的可能是客观存在的。

工商业用户安装分布式光伏，通常采用自发自用余量上网的方式，最大限度获得自用电费和售电费用的收益。

但一个显然的问题是，工商业用户分布式光伏自用电量，会减少用户网购有功电量。那么在用户无功电量一定的前提下，用户的功率因数一定会下降，从而在功率因数电费方面受到损失。

案例

我们假设某工商业用户，用电容量200千伏安，单一制电价，功率因数基准为0.9。

正常典型月份，用户有功电量约3万千瓦时，无功电量约1万千乏时，功率因数为0.95，按照功率因数电费管理办法，奖励电费的0.75%。

为简化计算，不考虑分时电价，用户电量均价取0.6元/千瓦时。

每月用户功率因数电费少交：30000*0.6*0.75%=135元

后安装分布式光伏160千瓦，每月发电约17000千瓦时，自用约15000千瓦时，上网电量2000千瓦时。

这种情况下，该用户每月网购有功电量为15000千瓦时，无功电量仍为10000千乏时，功率因数下降到0.83，功率因数电费调增3.5%。

每月用户功率因数电费多交：15000*0.6*3.5%=315元

对比安装光伏前，功率因数电费多交450元！

光伏发电减少了用户网购电量，却降低了功率因数，从而多支付了功率因数电费，这就是光伏发电会引起的收益损失。

当然这种情况，并不会真的造成负收益。光伏发电电量肯定会给用户带来正向收益的。不过如果不管理好无功电量，功率因数的降低，会侵蚀收益，这也算是收益损失吧。

（以上的分析只适用于自发自用余量上网的工商业用户，全额上网和全额自用的情况并不适用。）