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摘要：发展分布式光伏发电能够有效提高电力企业成本收益，具有极高的战略价值。为此本文专门构建模型，深入分析了分布式光伏发电成本收益的成本收益数学模型。最终提出其所面临的风险问题并提出防范措施。
关键词：分布式光伏；发电成本收益；数学模型；风险问题；防范措施
分布式光伏是可再生能源，其发展前景可观，我国国家能源局也因此发布了《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》，希望制定一套有关分布式光伏的发电项目电量补贴政策方法，以此实现加速其项目快速发展进程，提高发电量及发电质量。
一、分布式光伏发电项目的基本特征、并网模式与光伏电池类型
（一）基本特征
分布式光伏发电项目本身在建设地点选择方面相对分散，拥有极为苛刻的选址条件，并网模式相对较多且设备类型丰富多元，整体上拥有资金回报周期长的基本特征。如果对其进行科学计算与分析，就可获得在不同模式类型下不同分布式光伏发电项目的运营成本及收益比较相关内容，为客户合理选择并网模式提供最有效帮助。另外，光伏设备本身还会提供风险防范对策，整体上具有较高的经济价值。
（二）并网模式
首先是自发自用模式，这一模式在用电负荷方面表现较大且持续，它所采用的是低压侧并网模式，它不允许出现反送电能情况，特别是不允许长期反送电能。如果是短时倒送电，则其最初潮流方向设计则是完全固定的。因此自发自用模式必须安装防逆流装置，以避免电力出现反送状况。
一般来说，如果是单体500kW以下的用户用电侧，则需要采用配电变压器构建分布式光伏电站并采用该模式。
其次是自发自用余电上网模式，对于某一部分网供电价偏高的分布式发电用户可选择采用这一模式，它的发电量应用部分可享受国家补贴，这可有效抵消自用电电价偏高的不利影响，剩余余电部分则可卖回给国家电网，是具有较高性价比的电网供电模式。不过该模式是存在弊端的，那就是它的自发自用比例及余电上网比例时刻变化，因此基于这些变化所构建的经济收益数学模型也不会太稳定，对具体的收益成果无法达到准确预估。
最后的全额上网模式则属于分布式光伏发电应用中的主流模式，它不但会达到国家电网的大力补贴扶持，还能成为居民提供投资理财项目服务。总结来讲它的财务经济数学模型是具有较高的安全合理性的，已经受到广大用电户的认可。
（三）光伏电池类型
分布式光伏发电并网模式所采用的光伏电池类型多样，它可将光伏直接换换为电能，属于光电元件中相对特殊的环节，目前比较常用的光伏电池类型就包括了单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池、以及非晶硅薄膜式太阳光伏电池，以下如表1给出3种光伏电池类型的光电转化效率数据。
表1不同光伏电池类型的光电转化效率数据
一般来说光伏电池板材料的使用寿命在25年左右，如果已使用25年它的转换功率大约会衰减超过70%[1]。
二、分布式光伏发电成本收益的数学模型构建分析
（一）数学模型构建
分布式光伏发电项目发电成本主要由装机成本（）、财务成本（）以及运营管理成本（）三大部分所共同组成。装机成本代表电站的初始建设费用，它属于一次性投资费用，是电站中重要的固定资产部分。具体的内容就包括了项目前期费用、系统设计费用、材料费用、安装施工费用以及外线接入费用等等。
运营管理成本是电站在日常运行过程中所消耗的大量日常工作成本，它不涉及原材料，也不存在任何部件磨损，所以它的维护费用偏低，且所有费用内容均可提前预测预见。通常来讲，可按照电站固定资产中的一定比例部分来实施估算，结合电站运营经验保证其年运营费率被控制在1%~5%以内为最佳。如果装机容量够大，它的年运营费率就会不断降低。这里给出分布式光伏电站的年运营费用计算公式：
在算式中，表示年运营费率，表示财务成本，它具体指代贷款的年利息，如果分布式光伏发电项目所投资资金全部采用的是电站自用资金，则其财务成本可以理解为0，所以就可得出分布式光伏发电项目的总发电成本应该为：
在上式中，表示项目的全寿命周期，如上文所述光伏组件在使用寿命方面大约为25年左右，所以=25年。
（二）电站发电收入数学模型
如果假设分布式光伏发电项目的发电收入为，售电收入为，财政补贴为，则应该有：
通过上述算式就可以得出售电收入及财政补贴分别应该表示为：
上述式中就表示发电量，表示上网电价，则表示补贴电价。
电站在完全不考虑光伏电池衰减因素的状况下可最快在7~8左右收回成本。这其中如果采用全额上网模式回本最快。相比之下自发自用余电上网模式则回本较慢，但它的用电转换方式相对灵活，比较适用于那些网供电价偏高的用电户[2]。
三、分布式光伏发电项目风险与防范措施
分布式光伏发电项目于是存在风险的，这是因为项目的建设地点较为分散，选址条件相对苛刻且具有较长的资金回报周期，本文主要对它的3点风险进行分析并指出防范措施。
（一）电价风险分析及防范措施
从经济角度讲，分布式光伏发电项目是存在市场风险的，它在投产后所产生的经济效益直接关系到发电企业顺利运营状态，也同时关系到它所面临的两种风险状态。
首先要是电价风险，就以上网电价为例，分布式光伏发电基于燃煤机组标准来计算电价，它其中就涵盖了脱硫、脱硝以及除尘等额外费用，所以从电价本身来看上网电价是不具备任何价格优势的，它的最终收益也会受到国家补贴政策影响，整体来讲风险偏大。综上所述分布式光伏发电项目用户必须结合国家电价补贴政策以及自身需求来合理选择、调整并网模式，提高电站及用电户双方的利益水平。
（二）成本风险分析及防范措施
其次是成本风险，因为分布式光伏发电投资本身就设计建设、资金以及运营成本三大方面。由于目前许多光伏电池厂家存在较高生产成本，再加之我国光伏市场依然处于初级发展阶段，所以分布式光伏发电项目建设过程中还是存在一定的成本控制压力的，容易出现成本投入过度这一问题，导致企业亏损。为此电站在建设分布式光伏发电项目过程中一定要保证光伏电池产品质量及企业信誉，做好对设备采购协议的有效落实[3]。
总结：
总体来讲，分布式光伏发电项目是存在诸多风险的，电站应该围绕它的成本收益来提出一系列行之有效的运营策略，在保证技术合理到位应用的基础上技术应用过程，实现成本收益内容的有效整合，拒绝经济层面风险因素的发生，保证项目推进进程稳定。
参考文献：
[1]宋继辉.浅谈分布式光伏发电系统[J].科学与信息化，2017（34）：8，10.
[2]吴兴全，李秋鹏，乔梁，等.分布式光伏发电定价方法探讨[J].电力需求侧管理，2016（5）：10-14.
[3]王玮，田育江，张家玮.分布式光伏发电成本收益分析及风险防范[J].山西电力，2017（2）：35-38.