欢迎共享，请注明来自公众号《光伏天地》
编者按：光伏发电技术尤其是大型地面光伏电站技术在近几年的广泛应用中已日趋成熟，然而因该市场依赖于国家政策以及土地环境资源等各方面的因素，导致地面光伏发电市场遭遇起伏波动较大且较难在某一市场稳定持续的扩大推广。基于这种情况，越来越多的光伏企业关注并投入大量的资源去推广居民光伏系统。本文对居民光伏系统(并网系统和离网系统)做了简单介绍，并就居民光伏并网系统在中国可适用的市场进行了分析，同时针对其特性，对居民光伏系统的推广方式进行了初步的探讨，并对经济收益进行核算和分析。
引言
鉴于目前光伏发电的成本趋于合理化，在国家政策的大力支持下，使得居民光伏系统的应用在近两年实现较为快速的推广。中国国家电网承诺为居民光伏项目的业主提供接入系统方案制定、电能计量装置安装、并网验收和调试等服务并不收取费用，这在很大程度上让个人投资者更能快速的接受居民光伏系统及其运营模式。本文主要针对居民并网光伏系统和居民离网光伏系统的结构进行了简单的介绍，并对其各自的应用领域进行了分析。同时，以居民光伏系统在浙江省的应用为例，针对现有光伏公司推出的营销策略以及收益核算进行了简单的说明。
居民并网发电系统的工作原理：
居民并网发电系统是将太阳能组件安装在居民屋顶，系统与电网连接，共同承担供电任务。组件在阳光辐射量达到发电要求情况下，系统中的逆变器将光伏发电系统所发的直流电转变为交流电，直接为居民家庭负载进行供电，不足部分由市电进行补充供给，而光伏发电量如大于居民家庭用电消耗量，则剩余的电能并入电网。发电系统的持有人也可选择直接将光伏系统所发电量全部并入电网。而在太阳能辐射量无法达到系统所需的发电要求的情况下，居民家庭负载所需的用电则全部由电网直接供给。
由图1可以发现，居民并网发电系统的结构相对比较简单，由光伏组件，直流开关，逆变器以及线缆组成。居民屋顶系统的容量则与屋顶面积大小相关，通常有2kW-10kW不等。
居民离网发电系统的工作原理：
居民离网发电系统与居民并网发电系的工作原理十分相似，不同的是离网系统的电力不传送到公共电网而直接被负载消耗。考虑到光伏发电的波动性，如白天可以发电而晚上不发电，晴天发电量好阴雨天气发电量少或者不发电，居民离网发电系统需与配备蓄电池(组)。离网型太阳能发电系统由光伏组件，控制器，逆变器以及蓄电池(组)组成。
图 2：居民发电系统结构图
居民并网与离网发电系统的应用场合：
居民并网发电系统因需要接入电网，适用于电网覆盖且供电稳定的区域。安装居民并网发电系统的主要目的为节能降耗，增加绿色能源的比例，减少污染，在国家政策的大力支持下，国家和地方政府的补贴政策同时可以为系统持有人增加收入。根基居民并网发电系统对安装场地的要求，可以发现实现城镇化的农村更适宜推广居民并网发电系统，主要原因在于其房屋建筑多为单栋结构，屋主多为房屋业主，屋顶基本闲置，周边高层建筑少(遮阴情况不多)。而城市高层建筑较多，实现难度大，但是别墅区还是适宜推广居民并网发电系统。
居民离网发电系统主要用于解决无电区或者是严重缺电区域人民的生活用电问题，在非洲、岛国和一些电网覆盖率低的偏远地区更为适用，因离网发电系统初期投入成本相比较于传统的柴油发电高，且应用时间没有柴油发电长，同时后续维护比柴油发电更困难，使得现今居民离网发电系统应用的覆盖率没有柴油发电广，但是居民离网发电系统的优势在于节能降耗，政府政策支持，以及后续无耗材等。鉴于居民离网发电展现的这些优势，其市场潜力更优于柴油发电系统。
本文侧重描述在中国市场推广居民并网发电系统的商业模式以及以在浙江省安装为例，简要分析居民可能实现的收益核算。
居民并网发电系统在中国市场的推广模式：
中国在2013年推出居民并网发电系统的补贴政策后，地方政府也推出相对应的激励政策，使得越来越多的光伏企业投入更多的资源去开发和推广居民并网发电系统。
目前市场上比较常见的方式有以下几种：
1、房屋业主认可居民并网屋顶系统的优势以及未来能带来的收益，自行到供应商处进行系统采购，请安装公司进行安装，完成后业主负责后续维护，并直接享受该系统所带来的经济收益。所发电量优先自发自用，余电上网。
2、.居民并网发电系统供应商在市场上寻找合适的安装屋顶，并与屋主达成一致意见，由系统供应商提供设备，进行安装并负责后期维护，屋主有偿提供屋顶(以屋顶租赁形式，或者按一定比例与系统供应商共享发电收入)。所发电量直接并网销售。
3、居民并网发电系统供应向拥有合适安装系统的屋主提供金融支持(如分期付款的模式)。屋主在经过信用审核后，由系统供应商提供系统，进行安装，屋主拥有系统使用权，享受系统发电带来的经济效益，但需在一定期限内向系统供应商指定的金融机构(一般情况为银行)按期支付系统租赁费用，租赁期满，屋主可选择成为系统持有人，续租或者终止合同。
因居民并网发电系统初装费用高，资本回收周期长这两个因素制约着市场的发展，因此商业模式的创新成为该系统推广的重要因素。
居民光伏发电系统实例分析及收益核算：
以浙江省安装居民光伏发电系统为例，根据现今的政策，对于居民光伏自发自用的电量，国家每度电补贴0.42元，补贴时限为20年，浙江省每度电补贴0.1元，补贴年限为20年，假设各市级补贴每度电0.2元(即将推出，补贴时限为5年)，则合计居民光伏发电每度电补贴能达到0.72元。如光伏发电系统所发电量有余量，则电力公司无条件收购余电，并支付业主每度电0.45元。
表1：国家补贴政策
国家政策在不同时间可能会做相应调整，各省市的补贴政策由地方政府制定实施，比较而言东南部沿海地区略高于西部地区。
如居民自己投资光伏发电系统，根据上述补贴政策，同时假设居民用电价格为0.6/度，分别以2kW,3kW,4kW好5kW的光伏并网系统为例，假设所发电量均被居民负载消耗，则预测的年均收益率可达到16%，相比较于银行存款年基准利率(2.5%)或者是理财产品的收益率(5%)，由此可见投资居民光伏发电系统有着收益高，风险小的优势。
其中2kW的系统约需18平米的屋顶面积，3kW的系统约需28平米的屋顶面积，4kW的系统约需38平米的屋顶面积，5kW的系统约需48平米的屋顶面积，居民可根据自己屋顶的面积来选择不同的容量的系统进行安装。
表2中的成本核算模式是假设所发电量100%被用户负载消耗，如所发电量不能完全在用户侧消耗，则电力公司会无条件以0.45元/度的电价收购并入电网的余电。
以上发电量和收入均为预测值，发电系统受屋顶角度和朝向不同，光照强度的波动等因素的影响，每年的发电量会有小幅波动。
如居民没有意愿做前期投资，市场上的很多系统供应商可提供的模式为屋顶租赁，由供应商承担系统建设成本以及维护费用，居民确保光伏系统不会遭受人为破坏，供应商和居民共享发电收益。以5kW的光伏系统为例(所需要屋顶面积约为38平米，系统可运行30年，则居民和系统供应商能实现的收益为：
备注：第1年至第5年居民每度电收益相同，第6年至第10年收益相同，以此类推。
结论：
2013年中国光伏发电累计并网装机容量为11.3GW,而2014年装机容量达到28.05GW，原因在于国家大力支持光伏行业的发展，特别对分布式光伏的倾斜(包括居民屋顶发电系统以及商业屋顶发电系统)。居民并网发电系统的优势明显，居民通过在屋顶安装光伏系统，可以在很大程度上节约需要承担的电费，余电可以并网卖电，其特点为不需要额外提供场地，同时能实现高收益，并确保低风险。目前存在的主要问题为前期投资高，且回收期长。对于光伏系统供应商来说，提出创新的商业模式，并能被居民认可接受为当前需要考虑的问题。
居民离网发电系统需要根据需求方提出的特定要求进行独立设计，各个案例均存在差异，本文就不进行详细阐述。
允许共享，请注明来自公众号《光伏天地》
联系客服
