分布式光伏發(fā)電的現狀及國外借鑒經(jīng)驗

　　問(wèn)題一：分布式光伏發(fā)電是什么?

　　分布式發(fā)電通常是指利用分散式資源，裝機規模較小的、布置在用戶(hù)附近的發(fā)電系統，它一般接入低于35千伏或更低電壓等級的電網(wǎng)。分布式光伏發(fā)電特指采用光伏組件，將太陽(yáng)能直接轉換為電能的分布式發(fā)電系統。

　　目前應用最為廣泛的分布式光伏發(fā)電系統，是建在城市建筑物屋頂的光伏發(fā)電項目。該類(lèi)項目必須接入公共電網(wǎng)，與公共電網(wǎng)一起為附近的用戶(hù)供電。如果沒(méi)有公共電網(wǎng)支撐，分布式系統就無(wú)法保證用戶(hù)的用電可靠性和用電質(zhì)量。

　　分布式光伏發(fā)電有以下特點(diǎn)：

　　一是輸出功率相對較小。傳統的集中式電站動(dòng)輒幾十萬(wàn)千瓦，甚至幾百萬(wàn)千瓦，規?；膽锰岣吡似浣?jīng)濟性。光伏發(fā)電的模塊化設計，決定了其規?？纱罂尚?，可根據場(chǎng)地的要求調整光伏系統的容量。一般而言，一個(gè)分布式光伏發(fā)電項目的容量在數千千瓦以?xún)?。與集中式電站不同，光伏電站的大小對發(fā)電效率的影響很小，因此對其經(jīng)濟性的影響也很小，小型光伏系統的投資收益率并不會(huì )比大型的低。

　　二是污染小，環(huán)保效益突出。分布式光伏發(fā)電項目在發(fā)電過(guò)程中，沒(méi)有噪聲，也不會(huì )對空氣和水產(chǎn)生污染。但是，需要重視分布式光伏與周邊城市環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，在利用清潔能源的時(shí)候，考慮民眾對城市環(huán)境美感的關(guān)切。

　　三是能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。分布式光伏發(fā)電在白天出力最高，正好在這個(gè)時(shí)段人們對電力的需求最大。但是，分布式光伏發(fā)電的能量密度相對較低，每平方米分布式光伏發(fā)電系統的功率僅約100瓦，再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積的限制，因此分布式光伏發(fā)電不能從根本上解決用電緊張問(wèn)題。

　　問(wèn)題二：我國分布式光伏發(fā)電發(fā)展現狀是怎樣的?

　　光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的矛盾由來(lái)已久。我國光伏組件產(chǎn)量自2007年以來(lái)，連續5年位居世界第一。2011年，我國光伏組件產(chǎn)量是當年新增安裝容量的10倍，90%的光伏組件需要銷(xiāo)往國外。

　　我國光伏產(chǎn)業(yè)嚴重依賴(lài)國外市場(chǎng)的風(fēng)險在歐美“雙反”時(shí)暴露無(wú)遺。為挽救我國光伏產(chǎn)業(yè)，國家今年連續出臺政策支持分布式光伏發(fā)電發(fā)展。為了響應國家政策，國家電網(wǎng)公司發(fā)布分布式光伏發(fā)電相關(guān)管理辦法，為促進(jìn)分布式發(fā)電的快速發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。

　　分布式光伏發(fā)電近3年呈現爆發(fā)式增長(cháng)。我國從2009年開(kāi)始實(shí)施特許權招標，推動(dòng)地面大型光伏電站建設。同年，開(kāi)始了“金太陽(yáng)”工程和光電建筑示范項目，給予分布式光伏發(fā)電系統補貼，并按照投資規模的大小，確定補貼額度。截至2011年年底，國家已公布的光電建筑示范項目規模約為30萬(wàn)千瓦;“金太陽(yáng)”工程已公布的規模約為117萬(wàn)千瓦。分布式光伏發(fā)電爆發(fā)式增長(cháng)，但與之相關(guān)的規劃、設計、施工、管理和運行的標準、規范不健全，導致問(wèn)題集中顯現。

　　國家公布的相關(guān)規劃提出，2015年分布式光伏發(fā)電要達到1000萬(wàn)千瓦。同時(shí)，明確提出鼓勵在中東部地區建設與建筑結合的分布式光伏發(fā)電系統。因此，分布式光伏發(fā)電是未來(lái)的重要發(fā)展方向。

　　問(wèn)題三：分布式光伏發(fā)電對電網(wǎng)產(chǎn)生哪些影響?

　　不論是集中式發(fā)電還是分布式發(fā)電，都需要供電穩定、可靠。分布式光伏發(fā)電利用太陽(yáng)能，是人們利用清潔能源的重要手段。但是，日夜更替，天氣無(wú)常，分布式光伏發(fā)電的出力不具備規律性，在接入公共電網(wǎng)后，需要公共電網(wǎng)作為備用。分布式電源接入后對電網(wǎng)的影響包括幾個(gè)方面：

　　一是對電網(wǎng)規劃產(chǎn)生影響。負荷預測是電網(wǎng)規劃設計的基礎，能否準確地預測負荷是電網(wǎng)規劃的前提條件。分布式光伏的并網(wǎng)，加大了其所在區域的負荷預測難度，改變了既有的負荷增長(cháng)模式。大量的分布式電源的接入，使配電網(wǎng)的改造和管理變得更為復雜。

　　二是不同的并網(wǎng)方式影響各不相同。離網(wǎng)運行的分布式光伏對電網(wǎng)沒(méi)有影響;并網(wǎng)但不向電網(wǎng)輸送功率的分布式光伏發(fā)電會(huì )造成電壓波動(dòng);并網(wǎng)并且向電網(wǎng)輸送功率的并網(wǎng)方式，會(huì )造成電壓波動(dòng)并且影響繼電保護的配置。

　　三是對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。分布式光伏接入的重要影響是造成饋線(xiàn)上的電壓分布改變，其影響的大小與接入容量、接入位置密切相關(guān)。光伏發(fā)電一般通過(guò)逆變器接入電網(wǎng)，這類(lèi)電力電子器件的頻繁開(kāi)通和關(guān)斷，容易產(chǎn)生諧波污染。

　　四是對繼電保護的影響。我國的配電網(wǎng)大多為單電源放射狀結構，多采用速斷、限時(shí)速斷保護形式，不具備方向性。這種保護方式在現有的輻射型配電網(wǎng)上，能夠有效地保護全部線(xiàn)路。但是，在配電網(wǎng)中接入分布式電源后，其注入功率會(huì )使繼電保護范圍縮小，不能可靠地保護整體線(xiàn)路，甚至在其他并聯(lián)分支故障時(shí)，引起安裝分布式光伏的繼電保護誤動(dòng)作。

　　問(wèn)題四：國外發(fā)展分布式光伏發(fā)電，有哪些經(jīng)驗可供借鑒?

　　從國外的發(fā)展經(jīng)歷看，有幾點(diǎn)經(jīng)驗可供借鑒：

　　采取經(jīng)濟杠桿保證光伏發(fā)電裝機容量持續穩定增長(cháng)。德國可再生能源法規定了光伏發(fā)電的補貼辦法，對于屋頂光伏和地面光伏等各類(lèi)光伏發(fā)電的應用模式，其規模不同，補貼力度不同。

　　該國2012年最新修改的法律規定，光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)從17.94歐分每千瓦時(shí)到24.43歐分每千瓦時(shí)。該國還規定，未來(lái)12個(gè)月內如果安裝容量超過(guò)350萬(wàn)千瓦，上網(wǎng)電價(jià)下降3%;如果超過(guò)750萬(wàn)千瓦，上網(wǎng)電價(jià)下降15%。我國目前急于挽救國內的光伏企業(yè)，準備迅速啟動(dòng)光伏市場(chǎng)，但也應考慮未來(lái)如何采取合理的策略保證其穩步發(fā)展。

　　制定合理的分布式光伏發(fā)電管理方式，保證電網(wǎng)的安全運行。西班牙要求某一區域安裝的分布式電源的容量為該區域的峰值負荷的50%以下，盡量避免分布式電源反送電。德國要求100千瓦以上的分布式電源必須安裝遠程通信和控制裝置，以便調度實(shí)時(shí)了解其出力，并且可以進(jìn)行調度。

　　目前，西班牙的電網(wǎng)調度尚不具備遠程監控和控制大規模光伏發(fā)電的能力，原因是輸電運營(yíng)商僅要求1萬(wàn)千瓦以上的光伏發(fā)電項目安裝遙測裝置，而西班牙還沒(méi)有如此大規模的光伏項目。隨著(zhù)兆瓦級項目的增多，這些項目缺乏遙測設備將對電網(wǎng)運行產(chǎn)生顯著(zhù)影響。

　　分布式電源的大規模發(fā)展，需要投入大量資金升級電網(wǎng)。目前，德國已經(jīng)開(kāi)始采取一些間接措施來(lái)滿(mǎn)足分布式電源接入配電網(wǎng)的要求，如升級改造接入點(diǎn)的上級變壓器，重新配置饋線(xiàn)的電壓條件和控制設備等。德國的研究機構認為，要滿(mǎn)足德國的光伏發(fā)展目標，需要額外新建19.5萬(wàn)至38萬(wàn)千米高壓和中壓配網(wǎng)線(xiàn)路，相應的投資為130億歐元~270億歐元。

　　全社會(huì )分攤分布式光伏發(fā)電接入引起的電網(wǎng)改造成本。國外政府通過(guò)征收電價(jià)附加，來(lái)支持必要的電網(wǎng)改造和分布式電源的接入。國光伏企業(yè)進(jìn)口的光伏電池產(chǎn)品啟動(dòng)反補貼調查。在此情況下，光伏行業(yè)將目光轉向國內市場(chǎng)。示范園區如獲成功并能市場(chǎng)普及，對國內光伏廠(chǎng)商將是一大福音。