一、引言
（一）研究背景
随着全球气候变化问题日益严峻，减少温室气体排放、推动能源结构转型已成为国际社会共识。中国作为世界上最大的发展中国家，于2020年正式提出“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”目标。然而，这一宏伟目标实现，需要全社会共同努力，行政事业单位应发挥示范引领作用。
新疆是我国重要的能源基地，具有得天独厚的太阳能资源优势。然而，新疆地区的能源结构却仍以化石能源为主，可再生能源的占比相对较低。如何充分利用新疆丰富的太阳能资源，推动能源结构转型，是一个亟需解决的问题。
（二）必要性和可行性分析
1.必要性分析
（1）能源结构转型的迫切需求。新疆作为我国重要的能源基地，推动能源结构转型，提高可再生能源比例，已成为新疆实现高质量发展的必然选择。
（2）缓解电力供需矛盾。行政事业单位作为重要的用电主体，通过发展分布式光伏，可以有效缓解电网压力，提高供电可靠性。
（3）提升行政事业单位社会责任形象。通过建设分布式光伏系统，不仅可以直接减少碳排放，还能向社会传递积极的环保理念，提升单位的社会责任形象。
2.可行性论述
（1）丰富的太阳能资源。新疆年日照时数充足，能够为光伏发电提供得天独厚的自然条件。（2）广阔的屋顶资源。新疆地区行政事业单位可利用屋顶面积大，理论装机容量高。（3）技术成熟度高。经过多年发展，新疆本地已形成较为完整的光伏产业链，为项目实施提供了坚实的技术支撑。（4）政策支持力度大。近年来，国家和我区均出台了一系列支持分布式光伏发展的政策。如《关于促进新疆新能源健康发展的实施意见》明确提出，要“大力发展分布式光伏发电，鼓励党政机关、学校、医院等公共建筑率先利用建筑屋顶建设光伏发电系统”。这为项目实施创造了良好的政策环境。
（三）研究内容和方法论
本课题主要研究内容包括：
1.国内外及新疆分布式太阳能发展现状分析；
2.新疆行政事业单位分布式光伏系统建设的必要性和可行性研究；
3.新疆行政事业单位分布式光伏系统建设模式设计；
4.经济效益、环境效益和社会效益评估；
5.政策建议和实施路径规划；
6.提出新疆行政事业单位分布式太阳能一体化系统设计方案。
二、国内、外及我区分布式太阳能发展现状
（一）国际分布式太阳能发展概况
根据国际可再生能源机构(IRENA)的数据，截至2023年底，全球分布式光伏累计装机容量已超过300GW，占光伏总装机的比例超过30%。
1.欧洲模式。欧洲通过上网电价补贴等政策，大力发展以太阳能为代表的可再生能源。例如，截至2023年，德国分布式光伏装机容量达到60GW，占总装机的70%以上。
2.美国经验。美国通过投资税收抵免（ITC）、净计量制度等政策措施，有效推动了分布式光伏的发展。截至2023年底，累计装机容量超过50GW。
3.日本成果。作为亚洲分布式光伏发展的领先国家，截至2023年，日本分布式光伏装机容量超过40GW，占总装机的60%左右。日本通过固定电价收购制度（FIT）等政策，有效刺激了分布式光伏市场的发展。
4.澳洲实践。得益于丰富的太阳能资源和有利的政策支持，截至2023年，澳大利亚住宅光伏普及率超过30%。
（二）中国分布式太阳能发展概况
中国作为全球最大的光伏市场，近年来分布式光伏发展势头强劲。根据国家能源局数据，截至2023年底，中国分布式光伏累计装机容量已超过200GW，其中分布式光伏装机容量超过70GW，占总装机的35%左右。
（三）新疆分布式太阳能发展现状
1.产业基础。我区光伏产业起步较晚，但发展迅速，已初步形成了较完整产业链。制造业：新疆已建成多个光伏制造基地，涵盖多晶硅、硅片、电池片、组件等环节。系统集成：新疆本地已培育了一批光伏系统集成企业，具备分布式光伏系统设计、安装、运维能力。服务业：围绕光伏产业，逐步形成了设计、咨询、检测、认证等配套服务体系，为分布式光伏发展提供支撑。
2.市场规模。相比新疆丰富的太阳能资源，分布式光伏发展仍处于起步阶段。截至2023年底，新疆分布式光伏累计装机容量占全区光伏总装机的比例不到20%，低于全国平均水平。
3.政策环境。新疆地方政府高度重视分布式光伏发展，出台了一系列支持政策：
补贴政策：新疆对分布式光伏项目给予一定的补贴支持，如对自发自用项目每千瓦时补贴0.1元，期限3年。
简化审批：新疆简化了分布式光伏项目备案程序，对装机容量6MW及以下的项目实行备案制。
三、新疆行政事业单位分布式太阳能发展现状及问题分析
（一）总体情况
截至2023年底，新疆行政事业单位分布式光伏装机主要集中在乌鲁木齐、昌吉、哈密等经济较发达地区，而光能资源更加充裕的南疆地区反之较少。
（二）问题分析
本研究通过综合分析，发现当前我区行政事业单位发展分布式太阳能一体化建设项目主要存在以下几方面问题：
1.资金来源受限。预算管理严格。第三方投资障碍。第三方投资模式在行政事业单位推广应用中存在障碍，如合同能源管理模式的推广受限。
2.技术和人才储备不足。首先，缺乏专业人才。大多数行政事业单位缺乏专业的光伏技术人才，难以独立开展项目规划和实施。其次，运维能力不足。部分单位对光伏系统的运维能力不足，影响系统长期稳定运行。
3.配套设施不完善。部分老旧建筑屋顶承重能力不足，需加固改造才能安装光伏系统。一些单位内部供电系统陈旧，难以满足分布式光伏并网要求。
4.市场机制不健全。缺乏服务机构，难以为行政事业单位提供全流程服务。光伏发电收益分配不明确，影响多方参与积极性。市场化交易机制缺失，行政事业单位参与电力市场交易的机制尚未建立。
四、新疆行政事业单位土地房产分布式太阳能发展对策建议
（一）建设模式
基于系统研究和问题分析，本课题针对新疆行政事业单位的特点和需求，提出了以下3种分布式太阳能一体化建设模式及5个方面对策建议：
1.自建自用模式。行政事业单位自行投资建设光伏发电系统，直接满足自身电力需求可节约电费，减少对电网依赖。但初期投资较大，需具备一定技术和管理能力。
2.第三方投资运营模式。能够降低事业单位的投资压力和运营风险，但需解决土地使用权、电价政策等问题，并确保有明确的合同和政策支持。
3.公私合作模式。引入社会资本参与投资和运营，可充分利用社会资本的资金和技术优势，提高项目效率和效益。然而，需要完善的法律和政策支持来处理公共资源使用和利益分配等问题。
（二）加强政策引导和支持
1.制定专项支持政策。建议自治区政府出台针对行政事业单位分布式光伏发展的专项支持政策，从规划引导、资金支持、审批流程等方面给予支持。可考虑设立示范项目，发挥引领带动作用。
2.完善补贴机制。在现有补贴政策基础上，针对行政事业单位特点，可考虑适当提高补贴标准或延长补贴期限，以提高项目经济性。同时，探索建立与碳减排挂钩的激励机制。
3.简化审批流程。进一步简化行政事业单位分布式光伏项目的审批程序，推行“一站式”服务。对符合条件的项目，可采取备案制，提高审批效率。
（三）创新融资模式
1.设立专项资金，为项目前期规划、设计、建设提供资金支持。
2.推广合同能源管理模式，制定相关指导文件，明确收益分配机制，降低行政事业单位初期投资压力。
3.创新金融产品，如绿色信贷、光伏租赁等。探索发行绿色债券等创新融资方式。
（四）加强技术支持和人才培养
1.建立技术支持平台。整合高校、研究机构和企业资源，建立面向行政事业单位的分布式光伏技术支持平台，提供技术咨询、系统设计、运维指导等服务。
2.开展培训计划。针对行政事业单位管理人员和技术人员，开展分布式光伏相关知识和技能培训，提高认识水平和技术能力。
（五）完善配套设施
1.开展建筑适应性改造。对有安装光伏系统需求的行政事业单位建筑，开展屋顶承重能力评估和必要的加固改造，为光伏系统安装创造条件。
2.升级供电系统。推动行政事业单位内部供电系统升级改造，满足分布式光伏并网和智能化管理需求。
（六）健全市场机制
1.培育专业服务机构。鼓励发展专业的分布式光伏服务机构，为行政事业单位提供从项目规划、设计、融资、建设到运维的全流程服务。
2.明确收益分配机制。制定行政事业分布式光伏项目收益分配指导意见，明确各方权责和收益分配方式，调动参与积极性。
五、新疆行政事业单位分布式太阳能一体化系统设计方案
（一）总体构思
本研究提出了一套科学、高效、可靠的系统设计方案，旨在充分利用新疆丰富的太阳能资源，应对其严苛的自然环境挑战。该设计的核心在于通过精准的组件选型、智能的逆变器配置、强化的支架结构设计以及先进的监控系统，实现系统的高效运行。
（二）具体设计内容
1.光伏组件选型。本研究推荐采用双面双玻组件。这种选择能够显著提高发电量，增强系统的耐候性，从而延长整体系统的使用寿命。具体参数如下：
2.逆变器配置。组串式逆变器能够更好地应对局部阴影和组件不匹配等问题，从而最大化提升系统发电效率。其主要参数包括：
3.支架结构设计。本研究设计了一套高强度、高耐久性的支架系统。该系统具有以下特点：
这种加强型支架设计能够延长系统使用寿命，降低长期维护成本。
4.智能监控系统的开发。本研究提出开发基于物联网技术的智能监控平台方案。该平台应具备以下核心功能：
图1 前端界面
图2 后端架构图
（三）经济性分析
本研究基于净现值法（NPV）和内部收益率法（IRR）对项目的经济性进行了深入分析。在模型中引入了以下关键参数：
基于上述参数，对一个典型的100kW屋顶光伏系统进行模拟分析，结果如下：
结果表明，该项目具有良好的经济可行性。特别值得注意的是，随着光伏发电成本的持续下降和电价的逐步上涨，项目的经济性还有进一步提升的空间。
（四）环境效益评估
基于全生命周期分析方法，本研究对项目的环境效益进行了定量评估。结果如下：
（五）实施路径与保障措施
考虑到新疆行政事业单位的实际情况，本研究提出“试点先行、稳步推进、全面铺开”的三阶段实施策略：
第一阶段（1-2年）：选择5-10个条件成熟的单位进行试点，重点解决技术适应性、经济可行性和管理模式等关键问题。
第二阶段（2-3年）：总结试点经验，完善技术标准和管理规范，在全区范围内推广100个示范项目。
第三阶段（3-5年）：全面推广，力争在5年内实现新疆80%以上符合条件的行政事业单位安装分布式光伏系统。
六、结论与展望
本研究首先综合分析了新疆的能源结构现状及行政事业单位用电特点，确认了发展分布式太阳能的迫切需求和可行性。
随后，对新疆行政事业单位光伏电发展建设进行多维分析，提炼出了当前存在的主要问题。针对这些问题，提出了三种建设模式，并深入探讨了各模式的优势与挑战。此外，研究还提出加强政策引导、创新融资方式等多个方面的建议。在方案设计上，研究围绕光伏组件选型、逆变器配置、支架结构设计和智能监控系统的开发，构建了一套高效稳定的分布式太阳能系统。
作者：张莉、刘昊、孔令军、朱建中、吴泽福、布海里且姆·吐尔逊、周斌斌、朱亚江、朱亚琦、赵丹起、周红伟
作者单位：新疆大学、新疆维吾尔自治区科学技术协会机关服务中心、自治区科学技术馆、自治区科学技术服务中心、新疆建设工程质量安全检测中心、自治区农村专业技术服务中心、乌鲁木齐市水磨沟区机关事务管理中心、新疆天山职业技术大学
本文获2024年研究成果鉴定二等奖
