农村户用型光伏发电发展潜力及效益分析

农村户用型光伏发电发展潜力及效益分析 宫兴隆 １ ， 姜 伟 ２ ， 钱松辉 ３ （ １． 沈阳农业大学 工程学院 ， 沈阳 １１０８６６ ； ２． 葫芦岛供电公司 ， 辽宁 葫芦岛 １２５００１ ； ３． 蒙东松山区供电有限公司 ， 内蒙 赤峰 ０２４０００ ） 摘要 ： 结合农村地区分布式能源的结构特点 ， 以朝阳北票市东官营镇东官村示范农户为例 ， 探讨因地制宜发展户用型光伏发电的 可行性 、 经济效益和社会效益 ， 为促进农村可再生能源的规模化利用 、 保持农村自然生态环境 、 提高农户稳定收入提供参考 。 关键词 ： 户用型光伏发电 ； 太阳能 ； 可行性 ； 经济效益 ； 增收 中国分类号 ： ＴＭ６１５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： 1674-1161 （ 201５ ） ０７ -00 ４９ -0 ２ 太阳能是可以就地取材 、 取之不竭 、 用之不尽的 清洁能源 。 太阳能转换为电能具有永久性 、 清洁性和 灵活性三大优点 ， 这使得光伏电池在越来越多的领域 得到广泛应用 ， 许多发达国家和地区纷纷制定太阳能 发展规划 。 根据 《 可再生能源中长期发展规划 》 统计 ， ２０１０ 年我国太阳能光伏发电装机总容量已达到 ４０ 万 ｋＷ ， ２０１５ 年光伏发电总装机容量达到 ３ ５００ 万 ｋＷ 以上 ， 意味着国内需求十分旺盛 。 结合农村地区分布式能源的结构特点 ， 因地制宜 发展户用型光伏发电可促进农村可再生能源的规模 化利用 ， 保持农村自然生态环境 ， 减轻农民负担 ， 增加 农民收入 ， 对加快农村经济快速发展有极其重大的意 义 。 １ 农村户用型光伏发电发展潜力分析 我国是农业大国 ， 村镇人口占 ６０％ 左右 。 据资料 介绍 ， 全国城乡住宅的总量为 ３０６．６２ 亿 ｍ ２ ， 其中农村 住宅为 ２３９．５２ 亿 ｍ ２ ， 约占 ７８．１％ 。 近年来 ， 随着农业 生产的发展 、 农村产业结构的改善和支农政策的落 实 ， 农民收入逐年增加 。 但是 ， 随着城镇化建设进程的 加快 ， 农村的产业劳动力逐年向老年化发展 ： 有些村 落年龄在 ２０～４０ 岁的年轻人所剩无几 ； 个别农户 ６０ 岁左右的老人成为家庭的劳动主力 ； 还有个别的已失 去劳动能力依靠政府补贴来维持生计 ， 没有任何其他 的经济来源 。 农村的这种 现状 已成为 各级 政府 关注 的 热 点 问题 。 建 立 农村农户年年有收入的长效机制 ， 其 有效 途径 之 一 是农户 、 基层 政府和国家补贴 联 合 投 入 实 施 户用型光伏发电 并网 。 在农户实 施 光伏发电 ， 不 占地 、 不占 院 ， 只 占 房顶空间 ， 结构 简单 ， 实 施方便 ， 不 需 要检修 和维 护 ， 不 破坏 农村自然生态环境 ， 还可使 农户 获 得稳定收入 ， 并 为 节 能减 排做出贡献 。 据统计 ， 沈 阳市 共 有 １ ４５１ 个村 ， 乡村农户达 ８５．４ 万户 。 每 户 按 １００ ｍ ２ 估算 ， 光伏 安 装 面积 达 ４ ２７０ 万 ｍ ２ ， 若每 户 安 装 ５ ２５０ Ｗ 光伏电池的容量 ， 全市 将 达到 ４４７．３ 万 ｋＷ 的光伏发电容量 ， 是我国 ２０１０ 年总装机容量的 １０ 倍 。 若 能 推 广到全国农村住 宅 ， ２ 亿多农户 安 装光伏发电 ， 总装机容量可达 １０．５ 亿 ｋＷ ， 是我国 现 有光伏发电总装机容量的 ３０ 倍 。 国家在提高农民生活 水平 实 施 家电 下 乡 、 农机具 补贴 等相关 政策的 过 程中 ， 若 能 把 农村户用型光伏发 电 纳 入补贴政策中 ， 将调 动农民的 积 极性 ， 成为 拉 动 内需的 新 增长点 ， 其 节 能减 排 的效益和 拉 动内需的 潜 力 胜过 城市 棚 户区改 造 。 政府 部门 应 该认识 到 拉 动内 需 最 大 潜 力在农村 。 ２ 农村户用型光伏发光效益分析 ２．１ 经济效益 北票市 位于亚沿海 地区 ， 地 处 东经 １２０°１５′～１２１° １８′ 、 北 纬 ４１°２３′～４２°１７′ 之 间 ； 属 中 温带亚湿润 区 季 风 型大 陆 性 气候 ， 温差 大 ， 积温 高 ； 年 平均气温 ８．６ ℃ ； 一月平均气温 －１１．１ ℃ ， 最低气温 －２６．６ ℃ ； ７ 月平 均气温 ２４．７ ℃ ， 最 高 气温 ４０．７ ℃ ； 年 平均降水 量 ５０９ ｍｍ ， 无 霜 期 １５３ ｄ 左右 ； 年 平均日照 长 ， 非常适 宜光 伏发电 。 朝 阳北票市东官营镇东官村示范农户的户用 型光伏发 系 统 如图 １ 所示 。 该 示范户 房顶共安 装光伏电池 板 ６ ８６０ Ｗ ， 于 ２０１３ 年 １１ 月竣工 ， ２０１４ 年 ７ 月并网 发电 。 截止 ２０１５ 年 ６ 月 的发电总量为 １２ １６１ ｋＷｈ ， 每 个 月份 的 详细 发电量 如表 １ 所示 。 按辽宁 地区补贴政策规定 ， 全 额 上 网 的 价格 为 收稿日期 ： ２０１５－０７－０９ 作者简介 ： 宫兴隆 （ １９９５ —）， 男 ， 从事农村能源与节能方面研 究工作 。 第 ７ 期 总第 ２５３ 期 Ｎｏ .７ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．２５３ ２０１５ 年 ７ 月 Ｊｕｌｙ . ２０１５ 农业科技与装备 Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ DOI： 10.16313/j.cnki.nykjyzb.2015.07.019 网络出版时间： 2015-09-17 13:21:13 网络出版地址： http://www.cnki.net/kcms/detail/21.1559.S.20150917.1321.038.html Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｄ Ｂｅｎｅｆｉｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｒｕｒａｌ Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ－ｔｙｐｅ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐｏｗｅｒ ＧＯＮＧ Ｘｉｎｇｌｏｎｇ １ ， ＪＩＡＮＧ Ｗｅｉ ２ ， ＱＩＡＮ Ｓｏｎｇｈｕｉ ３ （ １．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８６６ ， Ｃｈｉｎａ ； ２． Ｈｕｌｕｄａｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ， Ｈｕｌｕｄａｏ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １２５００１ ， Ｃｈｉｎａ ； ３． Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｓｏｎｇｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ ， Ｃｈｉｆｅｎｇ ０２４０００ ， Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎ ｒｕｒａｌ ａｒｅａｓ ， ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ－ｔｙｐｅ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐｏｗｅｒ ｗｉｔｈ ｌｏｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ Ｐｒｏｍｏｔｅ ｓｃａｌｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｕｒａｌ ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｋｅｅｐ ｒｕｒａｌ ｎａｔｕｒａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｆａｒｍｅｒｓ ’ ｓｔａｂｌｅ ｉｎｃｏｍｅ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｕｒａｌ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ－ｔｙｐｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ， ａｎｄ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｉｔ ｃａｎ ｂｒｉｎｇ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｆｏｒ ｆａｒｍｅｒｓ ｂｙ ｅｘａｍｐｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ： ｒｕｒａｌ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ－ｔｙｐｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ； ｂｅｎｅｆｉｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ； ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ 时间 发电量 ／ （ ｋＷｈ ） ２０１４ 年 ７ 月 ８３３ ８ 月 ８７４ ９ 月 ９７４ １０ 月 １ ０１７ １１ 月 ９４６ １２ 月 １ ０４８ ２０１５ 年 １ 月 １ １４０ ２ 月 １ ０９６ ３ 月 １ ２２３ ４ 月 １ ０９０ ５ 月 １ ０５１ ６ 月 ８６８ 表 １ ２０１４ 年 ７ 月 — ２０１５ 年 ６ 月各月发电量 Ｔａｂｌｅ １ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｏｕｔｐｕｔ ２０１４．７－２０１５．６ 图 １ 农村户用型光伏发电 Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｒｕｒａｌ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ＰＶ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ０．９５ 元 ／ ｋＷｈ ， 则农户年发电效益为 ： １２ １６１×０．９５＝ １．１５５ ３ （ 万元 ）； 按投资 ８．６ 元 ／ Ｗ 计算 ， 示范户需要投 入 ５．８ ９９６ 万元 ； 偿还年限为 ： ５．８９９ ６ ／ １．１５５ ３＝５．１ （ ａ ）。 若 ｉ ＝０．０４２５ （ 按国家银行 ２０１４ 年 １１ 月 ２２ 日整 存整取 ５ 年利息规定 ）， 则农户投资 ５．８ ９９６ 万元 ２０ ａ 后的存款银行本利和为 ： Ｆ ＝５．８９９６× （ １＋０．０４２５ ） ２０＝１３．５６ （ 万元 ）。 每年发电利润等额存款的 ２０ ａ 后本利和为 ： Ｆ ＝１．１５５３× ｛［（ １＋０．０４２５ ） ２０－１ ］ ／ ０．０４２５ ｝ ＝３５．３ （ 万 元 ）。 发电利润与存款的本利和比较 ： Ｎ ＝ ３５．３ ／ １３．５６＝ ２．６ （ 倍 ）。 实施案例分析表明 ， 在农村农户推进光伏产业 ， 效益远高于银行存款利息 ， 无风险 、 可靠 ， 是农户天天 有收入 、 年年有效益的长效机制 。 ２．２ 社会效益 农村户用型光伏发电的加速推广 ， 不仅能够改善 一次能源的化石燃料日益匮乏及其大肆利用所带来 的环境污染问题 ， 而且用户和电网公司均是直接受益 对象 。 首先 ， 用户能够有效解决用电过程中的低电压 问题 ， 改善电能质量 ， 保障供电可靠性 ； 其次 ， 用户在 满足 “ 自发自用 ” 的前提下 ， 可以实现 “ 盈余上网 ”， 即 可将剩余电量卖给电网公司 ， 从而增加家庭收入 。 对 电网公司来说 ， 可延迟电网扩建进度而增加利息收入 甚至避免电网扩建投资 。 另外 ， 由于负荷侧有分布式 电源后可减少电网供电负担 ， 对提高区域电网运行稳 定性 、 改善电能质量具有重要作用 ， 进而间接减少电 网的运行维护费用 。 ３ 结语 我国是农业大国 ， 只有农民富裕 ， 才有和谐的农 村 。 土地承包与转换都是推进农民富裕的政策之一 ， 但是靠土地产生效益具有一定的不稳定性 ， 而且是有 限的 。 为农户带来稳定的收入 ， 是政府部门的义务 。 采 用朝阳北票市示范农户 安装 农村户用型光伏发电 系 统 的 方法 ， 可 使 农民每年有 １ 万 多 元的稳定收入 ， 经 济 效益 显著 。 参考文献 ［ １ ］ 井 天 军 ， 杨 明 皓 ． 农村户用风 、 光 、 水互补 发电与供电 系统 的可行性 ［ Ｊ ］ ． 农业 工 程 学报 ， ２００８ ， ２４ （ ７ ）： １７８－１８１． ［ ２ ］ 徐礼德 ， 仝允桓 ． 中国农村 清洁 能源发 展 分析及建 议 ［ Ｊ ］ ． 中国 人口 资源与环境 ， ２０１１ ， ２１ （ ７ ）： ２０－２７． ［ ３ ］ 林伟 ， 曾祖勤 ， 刘仁 生 ， 沈辉 ． 深圳 首 个 户用 太 阳能示范 系统 分析 ［ Ｊ ］ ． 太 阳能 学报 ， ２００５ ， ２６ （ ２ ）： １７４－１８２． ［ ４ ］ 赵玉文 ． 太 阳能 技术 对我国 未 来减 排 ＣＯ ２ 的 贡献 ［ Ｊ ］ ． 江西 能源 ， ２００２ （ １ ）： ９－１１． 农业科技与装备 ２０１５ 年 ７ 月５０