分布式光伏发电
分布式光伏发电(精选12篇)
分布式光伏发电 第1篇
近年来, 受化石能源短缺、人类生态环境压力的影响, 大力发展绿色无污染的、可再生能源已显得尤为重要[1]。太阳能光伏发电是一种新型的可再生能源发电方式, 是一种绿色发电方式, 不需要煤等燃料, 对环境友好, 没有转动式组件, 维护简单, 模块化设计, 决定了其规模可大可小, 可根据场地的要求调整系统容量等突出优点。
随着光伏产业的快速发展, 已有许多研究着对太阳能发电系统进行了研究。文献[2-3]介绍了太阳能发电的工作原理、构成以及分类。逆变器是太阳能发电的核心部件, 文献[2-6]对逆变器的结构、工作原理以及市售产品进行了详细的介绍。文献[7-8]介绍了分布式光伏发电的发展趋势以及在国内的应用, 但未能提供对该分布式系统实现的支撑。文献[9-10]中介绍了光伏发电系统的设计方法。文献[11]提出了一种家用小型分布式光伏发电系统结构设计。文献[12-18]介绍了分布式光伏发电系统的应用实例。文献[19]对金太阳示范工程和光电建筑项目总结了经验教训, 并分析了随着光伏产业发展, 我国出台的一系列补助政策。
我国近三年来分布式光伏发电发展迅速, 自从2009年开始了实施“金太阳”工程和光电建筑示范项目, 截至到2011年年底, 国家已公布的光电建筑示范项目规模约为30万千瓦, “金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。国家公布的相关规划提出, 2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时, 明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此, 分布式光伏发电是未来的重要发展方向。在此背景下, 文章先后介绍了光伏发电系统的分类、系统方案、主要组件结构以及并网方式。
1 系统分类
分布式发电系统主要是自产自用, 必须接入公共电网, 与公共电网一起为附近的负荷供电。如果没有公共电网支撑, 分布式系统就无法保证用户的可靠性和质量。根据接入公共电网的电压等级可将光伏发电系统分为可分为小型、中型、大型光伏发电系统, 分布式发电系统一般建在负荷侧, 是中小型光伏发电系统。根据是否配备储能环节, 可将分布式光伏发电系统分为不可调度发电系统和可调度发电系统。
1.1 不可调度发电系统
不可调度发电系统由光伏电池阵列、控制器、并网逆变器、变压器等组成, 如图1所示。在不可调度发电系统中, 当公共电网没有故障时, 光伏发电系统产生的电能经过并网逆变器变为同相同频的交流电送入公共电网;当公共电网发生故障或者无光照时, 系统将自动停止向公共电网送电。
控制器包括光伏电池MPPT控制器和逆变单元控制器两部分。其中MPPT控制器实现光伏电池的最大功率输出的控制, 保障光伏能源充分利用。
1.2 可调度发电系统
由于光伏电源的不稳定性, 光伏并网对电网的线路潮流、系统保护、电能质量、运行调度、经济性等带来不良的影响。为并网光伏电站配置储能装置, 是目前从电站的角度来解决电站并网对系统冲击的唯一可行方案。可调度光伏电站的典型结构包括:光伏阵列、并网逆变器、蓄电池储能环节、控制器、变压器等, 如图2所示。
储能系统是光伏并网发电系统的调控环节, 当光照比较充足的时候, 光伏发电系统的发电量多于负荷的需求, 此时储能系统将多余的电能储存起来;当光照不充足时, 光伏发电系统的发电量不满足负荷的需求, 此时释放储能系统内储存的能量, 平衡负荷的需求, 从而起到调节供用电平衡和平滑分布式发电系统能量输出的作用, 可调度发电系统将成为今后的一个重要研究方向。
虽然, 相对于不可调度发电系统来说, 可调度发电系统在电能质量、经济性、系统保护等方面的性能更优越;但是, 由于可调度发电系统增加了储能环节, 储能系统本身存在寿命低、价格贵、体积笨重等缺点, 使得可调度发电系统的应用不及于不可调度发电系统, 日前, 大部分分布式光伏系统仍采用不可调度发电系统式结构。
2 系统方案
目前上网型太阳能光伏发电工程的形式主要有:光伏建筑一体化 (BIPV) 、地面太阳能发电场、屋顶太阳能发电系统 (BAPV) : (1) 光伏建筑一体化是光伏发电系统以建筑材料的形式作为建筑的一部分, 通常为建筑屋顶和光照条件较好的建筑立面。 (2) 面太阳能发电场是利用地面专门的场地建设光伏发电系统, 需要占地面积较大, 一般用于大型集中式并网系统, 在我国一般建设在西部地区较多。 (3) 屋顶太阳能发电系统则是利用现有建筑的闲置屋顶建设光伏发电系统, 所需条件是有较大面积且朝向较好的建筑物屋顶。
目前, 我国的小型光伏发电站主要采用屋顶太阳能发电 (BAPV) 。其显著优点在于:受日照辐射条件好, 不占用专门的用地面积, 符合建设条件的建筑量大, 可大规模推广应用, 而且建设改造成本低, 发电并网条件好, 光伏组件安装方式比较自由, 系统效率高, 可实现较大规模装机, 适合在工商业发达且缺乏可供开发利用空地的地区大规模推广应用。
3 系统设备
分布式光伏发电系统的基本设备有太阳能电池组件、光伏方阵支架、并网逆变器、直流汇流箱、直流配电柜、交流配电柜等, 另外还有系统监控装置和环境监测装置。其中, 最重要的两个设备是太阳能电池组件和并网逆变器, 这两个设备的质量直接影响整个分布式光伏系统的性能。
3.1太阳能电池组件
太阳能电池组件是分布式光伏发电系统的核心部分之一, 也是分布式光伏发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能, 或送往蓄电池中存储起来, 或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能电池组件由进口 (或国产) 单晶 (或多晶) 硅太阳能电池片串并联, 用钢化玻璃、EVA及TPT热压密封而成, 周边加装铝合金边框, 具有抗风、抗冰雹能力强、安装方便等特性。
3.2并网逆变器
光伏并网逆变器是分布式光伏发电系统中核心部件之一, 其主要功能是将太阳能电池组件产生的直流电逆变成交流电, 并送入公共电网, 其效率、可靠性会直接影响整个分布式光伏发电系统的性能。根据逆变器的内部结构可分为带隔离变压器的逆变器 (低频工频变压器、高频变压器) 和不带变压器的逆变器。具体比较见表1:
由于带隔离变压器的可靠性较高, 因此国内光伏电站并网逆变器多采用带有隔离变压器的逆变器。但是, 由于去掉变压器不仅可以降低系统的成本, 减小系统体积和重量, 而且还可以提高光伏发电系统的发电效率, 因此无隔离变压器光伏发电并网逆变器成为近年来研究的重点和热点。
太阳能发电并网方案中, 为保障公共电网的安全, 并网逆变器还需要考虑三相电压、电流不平衡, 欠压, 防雷接地保护, 短路保护, 防孤岛效应等保护措施。
4并网方式
分布式光伏系统主要有两种并网方式:就近较低电压等级并网方式和集中控制, 高压单点并网方式。小型光伏发电系统由于容量比较小, 对公共电网的潮流影响可以忽略不计, 一般选择就近较低电压等级并网方式, 且优先选择用电负荷多于并网容量的线路并网;大中型光伏电站由于并网容量较大, 对电网系统潮流影响较大, 采用集中控制, 高压单点并网。
目前, 分布式太阳能发电并网方案中, 根据光伏电站容量和周边电网的实际情况综合选择, 小容量光伏电站采用分散发电, 分散控制, 低压就地上网;中大容量的光伏电站, 采用分散发电, 光伏电池串并联后接入逆变器 (配置多台并网逆变器) 后集中控制, 高压并网, 或者采用分散发电, 就地升压, 集中控制, 高压单点并网, 低压就近并网的原则。
5结束语
分布式光伏发电补贴政策 第2篇
最新的分布式光伏发电补贴政策在国内部分地区相继出台,其补贴力度超过业内预期。其中嘉兴光伏产业园对建成的分布式项目给予每度电2.8元的补贴,在行业上下引起震动。在嘉兴之后江西、安徽等地关于个人分布式光伏电站补贴政策也先后出炉。新能源行业分析师认为,分布式光伏发电政策力度超预期,将有利于分布式光伏电站市场加速发展。6月18日举行的“2013长三角嘉兴投资贸易洽谈会暨嘉兴太阳能光伏产业投资推介会”上传出,嘉兴光伏产业园内建成的个人分布式项目将得到每度电2.8元的补贴,补贴三年,逐年下降5分钱。“平均下来,三年半就可以收回成本。”业内人士戏称,这下全国人民都要去嘉兴建分布式电站了。
除了嘉兴光伏产业园,桐乡市出台的《关于鼓励光伏发电示范项目建设的政策意见(试行)》给予的补贴同样丰厚。桐乡市提出对装机容量0.1兆瓦以上的示范工程项目实行“一奖双补”。首先给予投资奖励,即对实施项目按装机容量给予每瓦1.5元的一次性奖励;其次是发电补助,政府对光伏发电实行电价补贴,建成投产前两年按0.3元/千瓦时标准给予补贴,第三至第五年给予0.2元/千瓦时标准补贴;此外桐乡市还鼓励屋顶资源出租,对出租方按实际使用面积给予一次性30元/平方米的补助。
江西省则以实施屋顶光伏发电示范工程的形式给予专项资金补助。补助标准考虑国家政策、光伏组件市场价格等因素逐年调整,一期工程将补贴4元/峰瓦,二期工程暂定3元/峰瓦。居民自建屋顶光伏发电示范工程将获得4000元左右的补贴。
新能源行业资深分析师表示,各省市补贴标准普遍在国家补贴的基础上给予0.25-0.3元/度的补贴。国家层面期限长达20年的补贴方案也将很快出炉,预计为0.45元/度。国务院常务会议关于加快光伏行业健康发展的六项措施中已经明确要求全额收购光伏发电量,再加上补贴力度较大,将带动个人投资屋顶光伏发电项目的积极性。从而能消化掉部分过剩产能,曲线驰援国内光伏制造行业。
已知的出台地方性分布式光伏发电补贴的地域有:
嘉兴:光伏产业园内建成的个人分布式项目将得到每度电2.8元的补贴,补贴三年,逐年下降5分钱。
桐乡:对装机容量0.1兆瓦以上的示范工程施项目按装机容量给予每瓦1.5元的一次性奖励;其次是发电补助,政府对光伏发电实行电价补贴,建成投产前两年按0.3元/千瓦时标准给予补贴,第三至第五年给予0.2元/千瓦时标准补贴。
分布式光伏发电现状及走势 第3篇
分布式光伏发电是什么?
分布式光伏发电通常是指利用分散式资源,装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统,它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑,分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。
分布式光伏发电有以下特点:
一是输出功率相对较小。传统的集中式电站动辄几十万千瓦,甚至几百万千瓦,规模化的应用提高了其经济性。光伏发电的模块化设计,决定了其规模可大可小,可根据场地的要求调整光伏系统的容量。一般而言,一个分布式光伏发电项目的容量在数千千瓦以内。与集中式电站不同,光伏电站的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。
二是污染小,环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中,没有噪声,也不会对空气和水产生污染。但是,需要重视分布式光伏与周边城市环境的协调发展,在利用清洁能源的时候,考虑民众对城市环境美感的关切。
三是能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏发电在白天出力最高,正好在这个时段人们对电力的需求最大。但是,分布式光伏发电的能量密度相对较低,每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦,再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限制,因此分布式光伏发电不能从根本上解决用电紧张问题。
我国分布式光伏发电发展现状是怎样的?
光伏产业产能过剩的矛盾由来已久。我国光伏组件产量自2007年以来,连续5年位居世界第一。2011年,我国光伏组件产量是当年新增安装容量的10倍,90%的光伏组件需要销往国外。
我国光伏产业严重依赖国外市场的风险在欧美“双反”时暴露无遗。为挽救我国光伏产业,国家连续出台政策支持分布式光伏发电发展。为了响应国家政策,国家电网公司发布分布式光伏发电相关管理办法,为促进分布式发电的快速发展奠定了坚实的基础。
分布式光伏发电近3年呈现爆发式增长。我国从2009年开始实施特许权招标,推动地面大型光伏电站建设。同年,开始了“金太阳”工程和光电建筑示范项目,给予分布式光伏发电系统补贴,并按照投资规模的大小,确定补贴额度。截至2011年年底,国家已公布的光电建筑示范项目规模约为30万千瓦;“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。分布式光伏发电爆发式增长,但与之相关的规划、设计、施工、管理和运行的标准、规范不健全,导致问题集中显现。
国家公布的相关规划提出,2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时,明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此,分布式光伏发电是未来的重要发展方向。
分布式光伏发电对电网产生哪些影响?
不论是集中式发电还是分布式发电,都需要供电稳定、可靠。分布式光伏发电利用太阳能,是人们利用清洁能源的重要手段。但是,日夜更替,天气无常,分布式光伏发电的出力不具备规律性,在接入公共电网后,需要公共电网作为备用。分布式电源接入后对电网的影响包括几个方面:
一是对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础,能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。分布式光伏的并网,加大了其所在区域的负荷预测难度,改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入,使配电网的改造和管理变得更为复杂。
二是不同的并网方式影响各不相同。离网运行的分布式光伏对电网没有影响;并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动;并网并且向电网输送功率的并网方式,会造成电压波动并且影响继电保护的配置。
三是对电能质量产生影响。分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变,其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网,这类电力电子器件的频繁开通和关断,容易产生谐波污染。
四是对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构,多采用速断、限时速断保护形式,不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上,能够有效地保护全部线路。但是,在配电网中接入分布式电源后,其注入功率会使继电保护范围缩小,不能可靠地保护整体线路,甚至在其他并联分支故障时,引起安装分布式光伏的继电保护误动作。
国外发展分布式光伏发电,有哪些经验可供借鉴?
从国外的发展经历看,有几点经验可供借鉴:
采取经济杠杆保证光伏发电装机容量持续稳定增长。德国可再生能源法规定了光伏发电的补贴办法,对于屋顶光伏和地面光伏等各类光伏发电的应用模式,其规模不同,补贴力度不同。
该国2012年最新修改的法律规定,光伏发电的上网电价从17.94欧分每千瓦时到24.43欧分每千瓦时。该国还规定,未来12个月内如果安装容量超过350万千瓦,上网电价下降3%;如果超过750万千瓦,上网电价下降15%。我国目前急于挽救国内的光伏企业,准备迅速启动光伏市场,但也应考虑未来如何采取合理的策略保证其稳步发展。
制定合理的分布式光伏发电管理方式,保证电网的安全运行。西班牙要求某一区域安装的分布式电源的容量为该区域的峰值负荷的50%以下,尽量避免分布式电源反送电。德国要求100千瓦以上的分布式电源必须安装远程通信和控制装置,以便调度实时了解其出力,并且可以进行调度。
目前,西班牙的电网调度尚不具备远程监控和控制大规模光伏发电的能力,原因是输电运营商仅要求1万千瓦以上的光伏发电项目安装遥测装置,而西班牙还没有如此大规模的光伏项目。随着兆瓦级项目的增多,这些项目缺乏遥测设备将对电网运行产生显著影响。
分布式电源的大规模发展,需要投入大量资金升级电网。目前,德国已经开始采取一些间接措施来满足分布式电源接入配电网的要求,如升级改造接入点的上级变压器,重新配置馈线的电压条件和控制设备等。德国的研究机构认为,要满足德国的光伏发展目标,需要额外新建19.5万至38万千米高压和中压配网线路,相应的投资为130亿欧元~270亿欧元。
分布式光伏发电的概述与构建 第4篇
关键词:分布式,光伏发电,建设,运营
1 分布式光伏发电概述与优点论述
分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数十兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的, 就地消纳的、非外送型的发电单元。其装机规模较小, 电能主要由用户自用和就地利用的可再生能源、资源综合利用发电设施或有电力输出的能量梯级利用多联供系统。
分布式发电的核心特征是“就地消纳”。随着集中式单一的电力系统己不能满足负荷对供电质量与可靠性的要求。分布式光伏发电系统的系统建立, 不仅能够提高系统的灵活性及安全性, 而且能够节省投资, 目前分布式光伏发电的优点主要有以下几点:
(1) 分布式光伏发电系统与建筑物结合的分布式光伏安装在屋顶或墙面, 无需占用新的土地资源, 并且较为美观。能够有效的利用分散存在的可再生能源, 减少化石燃料的消耗及其使用带来的污染。
(2) 经济性方面, 分布式发电相比大型电站的总投资要低, 同时无需远距离的输电线路建设投资。分布式发电系统接近用户负荷, 就地消纳, 减少了电能的输送损耗, 提高了能源利用效率。
(3) 分布式有利于电力市场的改革。在大电网出现故障时, 仍能够对负荷进行供电, 表现出更强的可靠性。同时具有调峰的功能, 是智能电网的重要组成部分。
2 分布式光伏发电建设运营模式的构建
传统的项目融资方只负责光伏项目的融资业务, 存在质量难以控制等诸多问题, 光伏发电建设运营模式可以根据业主的不同要求设置不同的模式, 通常分为两个部分, 下面我们就分别进行讨论:
2.1 基于民用建筑的建设运营模式
2.1.1 民用建筑的项目合作方式
光伏项目公司可以通过各种渠道获得融资, 并负责项目的设计、建设、安装、运营等。通过向贷款方、投资方募集资金, 同时这种方式一般是基于长期的合同, 以租赁费或者购电协议的形式获得项目的投资收益。而发电项目的业主方则可享受自发自用所节省的电费, 剩余电量采用净电量计量的政策将多余的电量销售给电网而获得收益;或者直接按照光伏标杆上网电价销售电能。
屋顶业主与项目公司的合作模式包括:
(1) 在固定期限内, 购买光伏发电系统产生的电量。该种形式下, 屋顶业主购买光伏设备所发电能的电价低于传统电价。
(2) 支付固定的月租费用, 在租用期限内拥有光伏系统所发的所有电量。在理想情况下业主租用光伏设备的费用通常低于其购买传统电能的费用。
(3) 业主支付全部初始投资, 拥有光伏发电系统的产权, 并且拥有全部的发电量的收益权。
2.1.2 EPC模式租赁/购买模式
基于个人屋顶的分布式光伏项目, EPC模式租赁/购买模式的实现可以依靠租赁/购买等模式实现光伏发电系统的安装。在租赁模式下, 屋顶所有者, 即业主无需购买光伏系统, 因此也就不需要大量的初始投资。项目由第三方提供融资, 并由第三方负责设计、施工、运营等。这种模式在未来的中小型光伏项目中具有很好的竞争力。
在租赁模式下, 项目业主向第三方项目公司申请后, 项目公司根据政府光伏发展规划和电网接入条件及项目业主屋顶的具体情况进行经济可行性分析, 并由项目公司进行融资, 然后进行系统设计, 包括了结构分析和太阳能电池板布局方式设计, 接着进行安装并检查调试, 在光伏发电系统接入电网后, 对光伏设备进行持续的监控分析和运营维护。
成熟的光伏项目公司能够为屋顶业主提供全方位的服务和灵活的选择, 其需要建立专业化的服务能力, 包括以下三点:
(1) 全方位服务能力。成熟的项目公司为业主的项目进行全方位的服务, 包括为业主融资, 定制设计工程, 太阳能电池组件的安装及持续的监控系统。并且有专业人员持续的提供关于项目状态的信息及服务。
(2) 质量能力。成熟的项目公司对于项目质量的关注不仅仅限于核心部件如太阳能电池组件的质量, 还包括发电系统的软件的质量要求, 并配有具有专业资格的项目监理师保证项目质量。
(3) 资源整合能力。成熟的光伏项目公司出来拥有先进的安装技术, 建立柔性方案库, 降低不同项目之间的复杂性, 整合光伏发电系统的设计、运输、仓储、安装全流程服务能力。以此为基础降低成本, 增加方案的经济可行性与经济吸引力。通过这三方面的能力提升, 打造品牌效应, 进行整体核心竞争力的提升。
2.2 基于工业园区的建设运营模式
传统的分布式项目建设运营模式的建设方包括了设计单位、建设单位、监理方、施工单位、运行管理单位、检修单位等。没有形成统一的协调建设运营机制, 因此造成了建设成本高, 建设单位协调难度大, 各方积极性不高等问题。
工业园区的建设运营模式应鼓励工业园区成立管理委员会, 政府牵头, 对园区的屋顶进行合理规划, 统一进行光伏项目建设的协商。并建立由工业园区管理委员会、项目投资方好和电网企业共同参与项目建设公司及运营维护公司, 对工业园区内的分布式光伏项目进行统一的电费结算。由于光伏电源与负荷极为接近, 在实践过程中存在发电系统所有者难以收缴电费的困境。因此在购电协议模型中, 第三方项目公司中包括电网公司, 通过电网公司对负荷用户进行电费的收取, 能够保证分布式光伏发电项目有稳定的电费收入。这种模式下, 项目方需要通过光伏系统所发电能获益, 也就激励促使项目方保证光伏项目的质量。由于一般工业区的用电量大, 并且有较好的电价水平, 所以这种模式也适用于在工业区屋顶建设安装的规模较大的分布式光伏电站。
3 结语
综上所述, 能源安全和环境问题成为制约我国持续发展的瓶颈, 而分布式光伏做为科学用能的典范形式, 不仅具有可再生性, 而且具有环境友好性的特点。
本文通过总结归纳分布式光伏发电产业的建设运营特点, 分析了适于中国分布式发电发展的建设运营模式, 希望通过相关分析, 为分布式光伏发电在我国的发展提供足够的理论依据。
参考文献
[1]史梓男, 金强, 李敬如.分布式光伏发电接入配电网消纳能力新指标研究[J].中国电业 (技术版) , 2014 (06) .
分布式光伏发电项目备案须知! 第5篇
国务院能源主管部门负责全国分布式光伏发电规划指导和监督管理,地方能源主管部门在国务院能源主管部门指导下负责本地区分布式发电项目建设和监督管理,委托国家太阳能发电技术归口管理单位承接技术、信息和工程质量控制工作。
2、分布式光伏发电项目为什么需要备案?不需要国家补贴的项目能开工建设么? 现阶段分布式发电仍然需要国家补贴,假定每年安装600万千瓦分布式发电,全年发电量至少70亿度,如果每度电补贴0.42元则需要几十亿元人民币,为了优化补贴资金配置,备案是必须的,分布式发电项目由地市级或县级能源主管部门实行备案管理,如果项目不需要国家补贴,则可直接实行备案管理后就可以开工建设。
3、分布式光伏发电项目如何备案,应准备哪些材料?
项目单位向地市级或县级能源主管部门提交固定资产投资备案表和分布式发电项目备案申请表,应包含以下材料:
(1)符合建筑等设施安装光伏发电系统相关规定的项目方案(2)项目用地或屋顶等场所使用证明
(3)地市级或县级电网公司出具的项目并网接入意见
(4)如果项目采用合同能源管理方式,则需要提供与电力用户签订的能源服务管理合同等材料
(5)地方政府根据有关规定要求提供的其它材料
4、哪些情况可能出现备案失败或者失效?
地市级或县级能源主管部门在受理项目备案申请之日起10个工作日内完成备案审核并将审核意见告知项目单位,当申请项目的累计规模超出该地区指导规模时,当地能源主管部门发布通知,停止受理项目备案申请,分布式发电项目备案有效期内如果无特殊原因未建成投产,项目备案文件自动失效。
5、备案过的项目还能够申请变更么?怎么变更?
备案过的项目一般情况下不能随意变更,如果项目实施过程中遇到特殊情况,必须变更方案,则必须按照当初的申报程序申请方案变更的。
6、个人(家庭)安装分布式光伏发电系统怎么界定?有什么优惠政策? 鼓励各位电力用户、投资企业、专业化合同能源服务公司以及个人等作为项目单位投资建设和经营分布式光伏发电项目。
分布式光伏发电 第6篇
【摘 要】分布式光伏发电是一种新型的,具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则,有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题,然而分布式光伏发电对如何保证电网安全提出了更高的要求。针对分布式光伏发电存在的问题提出了改善分布式光伏发电安全运行的技术措施,具有实际应用价值。
【关键词】光伏发电;问题;技术措施;研究
分布式光伏发电是指位于用户附近,所发电能就地利用,以10(20)千伏及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的光伏发电项目。分布式光伏发电具有资源分散、项目容量小、用户类型多样、发电出力具有波动性和间歇性等特点。
目前国家明确了分布式光伏发电项目接入系统典型设计共13个方案。其中,分布式光伏发电项目单点接入系统典型设计共8个方案,分布式光伏发电组合接入系统典型设计共5个方案。
1.分布式光伏发电存在的问题
近年来,为响应国家可再生能源发展战略,促进光伏产业发展,10千伏(20千伏)、380伏(220伏)分布式光伏发电项目陆续在全国建成并网运行。虽然这些分布式光伏发电项目配置了相应的安全保护自动装置,但是相应的运维管理和安全管理制度尚不健全,为有源配电网安全、稳定运行埋下隐患。
(1)作为新兴产业,受检测设备、检测水平及光伏发电特有的波动性、间隙性特征和部分电能质量超标指标等多方面条件制约,光伏发电项目入网前的测试与评估工作存在诸多薄弱环节。
(2)对分布式光伏发电并网的工作流程和要求进行了规定,对分布式光伏电站孤岛运行时存在向系统倒送电的安全风险提出了相关技术要求。但是,对投运后对分布式光伏电站安全自动装置的运行维护责任没有进行具体明确,对由于安全自动装置运维不到位、不能发挥应有功能而引起各类事故的安全责任没有进行具体明确规定。
(3)由于非计划性孤岛现象的不可预知性,孤岛运行的电网严重威胁电网设施运维人员已经用户的人身安全;同时,由于主网不能控制孤岛中的电压和频率,从而导致孤岛运行电网损坏供电范围内的公共配电设备和用户设备。
(4)随着国家对分布式光伏电源发电项目上网电价补贴政策的出台,分布式光伏电源发电项目将越来越多,配电网中的分布式电源点将越来越多,尤其是380伏接入的分布式光伏电站,该项目具有接入方式简单、便捷,价格便宜的特点,但大多数一线配电运维人员受专业知识限制,对该项目不太熟悉,对广大一线配电生产人员在日常运维、抢修工作存在极大的安全风险。
2.改善分布式光伏发电的技术措施
(1)修订完善《分布式光伏发电并网管理规定》,将管理职责章节中明确各级安全质量监督管理部门的职责,重点体现在出台各类针对分布式光伏电站并网的相关安全管理制度;参与审查分布式光伏电站接入方案,对接入方案中的安全自动装置配置方案和功能等进行审查等。
(2)明确对接入分布式光伏电站的配电网停电检修施工涉及的停电申请办理流程,特别是涉及380V分布式光伏电站产权分界点开关设备停电操作停电申请办理流程,重点是是否要在停电申请书上反映停电范围内分布式光伏电站的并网接入情况。另外,在各类设备操作流程及权限、安全措施设置要求等方面需进行明确。
(3)完善、改进现有防孤岛保护装置、安全自动装置及其控制策略,提高保护装置、安全自动装置可靠性,降低非计划性孤岛发生几率。分析、研究非计划性孤岛电网运行可能给人身、电网、设备造成的危害以及可能产生的安全风险;根据各类安全风险制定相应的预控措施、应对措施、危机处理措施或事故应急现场处置方案。
(4)供电企业和光伏电站均应加强相关管理人员、技术人员与运维人员的培训工作,制定培训计划,定期组织开展业务培训,学习与光伏项目有关的国家、行业或企业规章制度、方案、标准等知识,学习与光伏设备有关的现场运维管理、设备管理、检修管理、调度管理等知识,取得国家、行业或电力企业颁发的有效工作证件。
3.结语
分布式光伏发电 第7篇
1.1 分布式光伏发展目标分析
从长远看, 我国太阳能光伏发电市场空间广阔、潜力巨大, 具有上亿千瓦的市场潜力。虽然相对于核能、水能和风能等非化石能源, 我国太阳能光伏发电还处于起步阶段, 但国内太阳能光伏发电市场未来的发展空间非常巨大。
《十二五可再生能源规划》指出, 2015年, 我国分布式太阳能光伏发电安装量将达到1000万千瓦, 年平均安装量将达到300万千瓦左右, 表1为具体的目标分解。
1.2 分布式光伏发电项目选择原则
分布式光伏发电项目应根据以下原则进行选择:
(1) 安装地区、地点条件
规划目标:根据表1中我国分布式太阳能光伏发电各区域发展目标分解情况来看, 规划目标容量越大, 当地政策、宣传效果、人才培养等各方面对于分布式发电的推广越有利, 因此, 华东地区、中南地区、华北地区为分布式光伏发电项目的最佳区域, 三个地区占到2015年分布式发电规划总容量的83%。
当地太阳能资源条件:资源越好效益越能得到保证。
安装处建筑物条件:朝向正、采光时间长、局部少遮挡、合理倾斜角度、输电距离短、足够的负荷量。
负荷高且稳定:能保证自用电比例高。
补贴标准高:有地方补贴。
管理模式:消除障碍、加强服务、规范市场、加快发展。
(2) 用户电费水平和当地脱硫机组上网电价
完全自发自用:经济性最好, 用户条件依次为一般工商业、大工业、居民或农业用电。
用户效益分成合理:用户从电网购电电费高, 用户电费折扣比例不能太高。
多余电量上网:视当地脱硫机组上网电价和计量方式的差异。
全部电量上网:经济性不适宜, 可走“上网标杆电价”审批程序。
(3) 建设峰谷电价或阶梯电价这两种方式用户一般情况效益会提高。
(4) 成本、系统效率与管理
安装方式:一般BAPV低于BIPV。
系统配置:安全、高效、合理、低造价、系统效率高。
运行管理:有效、低成本、寿命长、可靠性高。
1.3 重点区域及领域分析
从市场潜力来看, 我国与建筑结合的光伏发电市场潜力最大的领域是农村房屋屋顶, 其次是南向墙面, 最后是城市屋顶;从太阳能光伏发电的经济性来看, 分布式太阳能光伏发电应该“先发展城市经济承受力强的区域, 后发展农村经济承受能力较弱的区域”;从太阳能光伏发电自身特性来看, 分布式太阳能光伏发电系统应该“先安装于屋顶, 后安装于南向屋面”。
从经济承受能力来看, 目前, 全世界的90%并网光伏发电系统是以“与建筑结合”的方式 (BIPV) 安装在经济承受能力较好的城市建筑之上。就我国来说, 仅以北京、天津、上海、南京、广州、杭州等几个较为发达的城市屋顶为例, 如果到2030年这几个较发达城市30%的屋顶面积能够安装太阳能光伏发电系统, 则这些城市的光伏发电系统市场潜力合计约为4288万千瓦。
因此, 2015年前宜重点发展华北、华东和华南各省城市屋顶光伏发电系统, 同时兼顾东北、中西部地区等地的分布式太阳能光伏发电利用。到2015年, 华东地区分布式光伏发电装机达到430万千瓦, 华北地区装机将达到190万千瓦, 中南地区装机将达到210万千瓦, 三者合计共占总装机的80%以上。
2 盈利能力的技术经济分析
2.1 分布式光伏发电经济性分析
(1) 促使效益增加的因素
(1) 经营期 (含补贴期) 电费提高和脱硫电价提高。
(2) 安装良好的光伏系统其实际发电量可能会高于测算值 (测算取最低辐射值并留有余量) 。
(3) 初始投资低于测算值 (8~10元/瓦) 。
(4) 低成本高效技术。
(5) 合同能源管理模式增值税减少以及增加奖励政策等因素。
(6) 实行峰谷电价和阶梯电价的地区一般会增大电费水平。
(7) 尽量自发自用, 减少余电上网。
(2) 促使效益减少的因素
(1) 设计、安装、管理不合理、设备质量差等使发电量低于预期。
(2) 局部遮挡、朝向、积雪、灰尘遮挡没有引起充分重视, 发电量低于预期。
(3) 建筑物质量或灾害性气候造成的设备损坏。
(4) 合同能源管理方式用户效益分成比例高 (一般应控制在电费总额的10%以内) 。
(5) 补贴期低于经营期。
(6) BIPV一般会增大初始投资。
(7) 建筑物业主自己投资、建设、管理可能是最经济的做法。
2.2 经济性分析
太阳能光伏发电成本主要受寿命期内太阳能发电总成本和总发电量的影响。其中, 光伏发电总成本主要取决于初始投资的大小, 目前分布式光伏发电系统的初始投资大约在1.0~1.5万元/千瓦。而与之相关的运行维护费、贷款利率、税收等其他因素, 则属于不敏感因素, 对系统的度电成本影响不大。
进行经济性分析主要采用“平准化能源成本”的算法 (LCOE) , 主要原理为在光伏电站的全生命周期中, 计算总支出的现值与总发电量的现值之比, 得到度电成本。
从系统投资来看, 分布式光伏系统可用于居民、工商业屋顶等不同场所, 装机规模也因此差异很大, 从几个千瓦至数十兆瓦不等。较大型的系统投资成本也会比较低, 目前项目报价在12元/瓦左右 (含税) , 中小型项目的价格差异会比较大, 往往能高出10%左右。硬件成本主要由光伏组件、支架线缆、逆变器、其他输配电设备等构成, 软性成本则包括土地 (或屋顶) 使用权、人工等。
太阳能光伏发电系统的发电量主要取决于当地的太阳能资源和光伏发电效率, 同时也受运行方式、电池表面清洁度、线路损耗等多种因素的影响。考虑到地区分布、系统效率及太阳能辐射量等因素的影响, 我国与建筑结合的光伏发电系统年有效运行时间在600~1700小时之间。
根据我国的实际条件, 如果年发电数为1200小时, 则不同的初始投资条件下太阳能光伏发电合理电价水平如表3所示 (按照表2中的财务条件测算) 。
2.3 分布式光伏发电技术及成本发展预测
从太阳能光伏电池的技术发展趋势来看, 高效率、高稳定性和低成本是光伏电池发展的基本原则。未来晶体硅电池的技术进步主要表现在电池转换效率不断提高、电池寿命不断提高、设备和工艺的进步、生产规模不断扩大、新技术和新材料的采用等。
从效率来看, 预计到2020年, 商业化单晶体硅太阳能光伏电池组件的效率能够达到23%;商业化多晶体硅太阳能光伏电池组件的效率能够达到20%;商业化硅基薄膜太阳能光伏电池组件的效率能够达到12%;商业化碲化铬太阳能光伏电池组件的效率能够达到14%;商业化铜铟镓硒太阳能光伏电池组件的效率能够达到15%。
从晶体硅电池技术发展来看, 未来的技术进步主要体现在新型硅材料研发制造、电池制造工艺改进、生产装备技术改进、硅片加工技术提高、生产效率提高等方面。预计2015年商业化单晶硅电池效率有望突破23%, 2030年可达到25%;多晶硅电池效率2015年有望达到19%, 2030年可提升到21%。
从薄膜太阳能电池技术发展来看, 未来的技术进步主要体现在电池制造工艺进步、连续生产技术水平提高、电池集成效率提高、简化电池生产流程、生产规模提升等方面。预计2015年商业化硅基薄膜太阳能光伏电池组件的效率能够达到12%;商业化碲化铬太阳能光伏电池组件的效率能够达到14%;商业化铜铟镓硒太阳能光伏电池组件的效率能够达到15%。
目前包括聚光太阳能电池在内的新型太阳能电池也在不断发展, 预计到2015年, 聚光型太阳能电池可能会规模化生产, 2020年以后会有大规模发展的空间。其他类型的太阳能光伏电池暂时还无法与传统的晶体硅电池和薄膜电池相比拟。
对于电池组件价格来说, 未来太阳能电池组件价格有望下降到3~4元/瓦;平衡系统价格有望下降到1~1.5元/瓦。在此条件下的分布式太阳能光伏发电初始投资有望达到7000元/千瓦, 发电成本有望达到0.5元/千瓦时。表4所示为我国太阳能光伏发电价格成本下降与潜力预测。
3 投资和运营模式的选择
IEEE 1547技术标准中给出的分布式电源的定义为通过公共连接点与区域电网并网的发电系统 (公共连接点一般指电力系统与电力负荷的分界点) 。并网运行的分布式发电系统在我国主要有两种形式:
形式一:光伏系统直接通过变压器并入中压公共配电网 (一般指10k V、20k V、35k V) , 并通过公共配网为该区域内的负荷供电, 其商业模式只能是“上网电价”, 即全部发电量按照光伏上网电价全部出售给电网企业。
形式二:光伏系统在低压或中压用户侧并网, 不带储能系统, 不能脱网运行, 目前中国90%以上的建筑光伏系统属于此种类型。采用的商业模式是多种多样的, 包括上网电价模式、净电量结算模式、自消费模式 (即“自发自用, 余电上网”模式) 。
3.1 国内外相关模式比较
3.1.1 欧洲模式
欧洲作为世界光伏主要市场, 其太阳能光伏电站项目的运营模式也十分成熟, 在欧洲, 太阳能光伏电站项目开发商大多为工程项目总承包公司。这类公司虽然自己不从事光伏组件等主要太阳能光伏发电产品的生产, 但是他们一般都具有相关国家的太阳能光伏电站工程设计与发电系统安装资质, 而且具有非常完善的设备与材料釆购系统。因此, 欧洲大部分的太阳能光伏发电系统安装商与工程总承包商基本都是同一家企业, 而且在整个太阳能光伏电站项目中, 他们还同时扮演着太阳能光伏电站项目的开发商与发电系统集成商两大重要角色。也就是说, 在欧洲, 太阳能光伏电站项目公司同时兼有系统安装商、工程总承包商、项目开发商以及发电系统集成商四大角色。
由于在欧洲开发太阳能光伏发电项目, 必须要先获得相关资质证书及文件, 因此我国许多光伏企业若想在欧洲开发太阳能电站项目, 都必须先在当地成立一个项目公司, 当该公司获得了相应的资质以后, 才可以进行太阳能光伏电站项目的开发与建设。而作为太阳能光伏电站的项目业主与开发商, 既可以按照欧洲各国所制定的光伏上网电价及运营年限等政策, 对自己所有的太阳能光伏电站进行经营管理, 通过输电、售电的方式从中获得稳定的合法收益;同时也可以在光伏电站建成后直接将电站的经营权与所有权进行有偿转让以获取利益。目前我国大部分光伏企业都是釆取后者的模式, 待太阳能光伏电站建成后直接将电站的经营权与所有权进行有偿转让, 因为这种方式不但能够尽快收回投资, 同时也不需要承担太阳能光伏电站的经营风险。
3.1.2 美国模式
美国是目前世界上第四大光伏市场, 其太阳能光伏电站的发展也形成了一套独特的运营模式, 如图2所示, 美国的太阳能光伏电站项目运营模式与欧洲的太阳能光伏电站运营模式相似, 唯一的区别就是欧洲各国是通过制定光伏上网电价以及电站的运营年限来对太阳能光伏电站进行管理, 而美国则是依据实现签订的电力釆购协议, 在特定时间内按照固定好的价格对太阳能光伏电站项目的开发商购买其电站所产生的电力资源, 通过这种方式使得太阳能光伏电站项目的开发商与投资商从中获利。我国在美国的太阳能光伏电站项目运营模式中, 通常以太阳能光伏电站系统开发商与发电系统安装商的角色出现, 再通过与美国当地银行、电力公司等合作, 利用他们的资金进行太阳能光伏电站的设计、安装、运行、维护, 并利用其相关资质办理光伏电站的上网手续, 最后通过向电力公司输电、售电获得相应的经济收益。也就是说, 美国的太阳能光伏电站项目运营模式主要依靠卖电盈利。
3.1.3 中国模式
我国现行的太阳能光伏电站项目运营模式如图3所示, 从图中可以看出:我国的太阳能光伏电站项目运营与管理相对缺乏, 市场化运作程度非常低。这主要是因为, 在我国绝大部分太阳能光伏电站都是以示范工程的方式建设起来, 大多数太阳能光伏电站都是采取项目业主自有资金投资、自发自用的模式运营, 相关的政府部门只对其所分管的相应太阳能光伏电站项目进行项目申报的审批、项目业主资质的认证以及电站项目建成后的验收, 针对国家金太阳示范工程和光伏建筑一体化光伏电站项目的初期投资给予财政补贴发放与针对大型地面光伏并网电站项目的上网电价补贴等工作, 而对太阳能光伏电站前期的融资、后期的运营、维护、经营等重要环节并不予以关注, 这就导致了我国太阳能光伏电站在建成后大多不能充分发挥其在能源市场, 特别是电力市场中的真正作用。除了一些大型的地面项目以外, 大多数太阳能光伏电站都处在半瘫痪状态, 这也是目前我国太阳能光伏电站, 特别是并网项目亟待解决的问题。
3.1.4 不同模式比较
综上所述, 总结出以下几点关于欧洲、美国以及我国现行的太阳能光伏电站项目运营模式的几点区别, 同时也指出了这三种太阳能光伏电站项目主要运营模式的各自特点:
(1) 欧洲的太阳能光伏电站项目运营模式, 有利于太阳能光伏电站开发商尽快收回项目投资, 同时也避免了其对太阳能光伏电站造成的运营风险, 使其市场化运作程度增高。
(2) 美国的太阳能光伏电站项目运营模式, 最大限度地发挥了金融市场在太阳能光伏发电这一新能源领域的最大效用, 实现了资金运作与资源优化配置的有机结合。
(3) 我国的太阳能光伏电站项目基本还停留在示范工程建设方面, 国家只顾项目的开发与建设, 对于其运营、盈利方面的管理不够, 导致我国的太阳能光伏发电市场化运作水平极低, 不但不利于我国太阳能光伏发电的推广与普及, 同时对于已建成的示范项目的生存问题也欠缺考虑。
3.2 中国分布式光伏商业模式建议
(1) “上网电价”法的优势十分显著, 建议分布式光伏项目的开发商自由选择商业模式, 可以选择风险高、收益高的“自消费”模式, 自发自用, 余电上网;也可以选择无风险, 长期、低收益的“上网电价”政策。
(2) 对于“自发自用, 余电上网”的部分, 不建议采用“一刀切”的度电补贴方式, 建议采用“固定收益分区电价”的方式, 即根据太阳能资源条件确定分布式光伏固定收益电价, 这个电价要明显高于光伏分区上网电价。
所谓固定收益电价就是:自消费抵消的电网电价+国家补贴=固定收益电价, 即国家只补贴电网零售电价与固定收益电价的差额。无论电网零售电价的差异有多大, 在相同的太阳能资源区, 大家的收益都是一样, 基本做到公平收益, 而且随着电网电价的上涨, 国家补贴逐年降低, 也不会存在不正当收益的问题。采用固定收益电价还有一个更大的好处, 所有建筑对分布式光伏项目开放, 没有选择建筑难的问题, 低电价建筑国家补得多, 高电价建筑国家补得少, 公平收益, 有利于光伏市场的迅速扩大。
(3) 由于“净电量结算”操作简单, 不存在光伏发电与负荷不匹配的问题, 随着电网电价的上涨, 光伏对于很多建筑和用户都将达到平价, 不再需要国家补贴, 建议从2013年起, 对于“自建自用”的分布式光伏项目, 允许采用“净电量结算”政策。这一市场将会迅速扩大, 发展前景十分广阔。至于“偷电”问题, 完全可以采用技术和法律的手段予以杜绝。
(4) 为了便于开发商介入, 一是分布式光伏项目的商业模式可以自由选择, 开发商既可以选择“上网电价, 统购统销”政策, 也可以选择“自发自用, 余电上网”政策;二是对于“自发自用, 余电上网”政策的项目, 也应通过电网企业进行结算, 禁止开发商通过“合同能源管理”的方式同建筑业主进行交易, 过往大量失败经验证实, 该方式存在诸多缺漏与弊端。
4 结束语
综上所述, 如何借鉴国外太阳能光伏电站项目运营模式的优势与成功经验, 开发引进种全新的适合于我国目前电力市场改革现状的太阳能光伏发电示范项目推广与运营模式, 是需要相关部门马上解决的重大问题, 因为这直接影响着太阳能光伏发电这一新型能源在我国的发展前景与推广进程, 同时也会影响到我国未来能源的战略部署。
摘要:可再生能源因其发电功率密度低、稳定性差等特性, 将其应用于配电侧的分布式接入方式已成为业界的共识。由于不同于传统的发电、输电、配电、售电模式, 所以来自于不同领域的投资商对该类项目的投资、建设和运营仍有诸多方面的问题需要梳理。此文对分布式光伏发电投资建设运营模式进行研究, 希望能推动分布式光伏发电的快速发展。
关键词:分布式发电,运营,模式
参考文献
[1]丁明, 王敏.分布式发电技术[J].电力自动化设备, 2004 (07) .
一种海岛分布式光伏发电微电网 第8篇
在海岛、牧区等缺电或无电地区,采用太阳能、 风能等分布式可再生能源发电对于解决能源短缺, 推动节能减排以及当地经济社会发展具有重要意义。采用微电网技术将分布式发电和分布式负载联结起来,可充分利用可再生能源资源,实现可再生能源发电就地使用,减少能量传输损耗,大幅提高微电网性价比,促进可再生能源发电大规模应用。
微电网从运行形式看,可与大电网并网运行, 微电网作为配电网的一个可控负荷,使配电网的规划和运行从被动式的网络结构向主动式的网络结构转变;也可独立运行,自主满足本地负载用电需求,实现本地能量供需平衡。微电网发电单元和用电单元均数量较少,可再生能源发电及负载用电均具有波动性和间歇性特点,既要求电能质量好,又要求不间断满足负荷的供能要求,对独立微电网的构建及运行控制提出了较高的要求[1]。
国内外对微电网进行了大量的研究。文献[2]分析了各种典型微网结构的特点、适用范围,以微网负荷与电源容量匹配为基本原则,同时考虑微网地理特点、接入的配电网结构、运行方式等基本要素提出了微电网结构设计流程。文献[3]从电力电子技术、故障检测与保护、通信技术、系统规划设计、 运行控制与能量管理、经济性评估等方面对微电网关键技术进行了详细的讨论。独立微电网作为自治系统,需要建立稳定可靠的电压参考,可再生能源发电均需要通过电力电子变换装置实现上网,因此需要对分布式电源采取协调控制实现能量的合理流动与分配。独立微电网中分布式电源的协调控制问题非常复杂,有主从站控制,负荷频率二次控制, 联络线控制,基于多代理技术的控制,以及分层分布式控制等方法[4,5,6,7,8]。前述的微电网结构及控制方法复杂,建设运营成本高,性价比低,扩容难,不利于目前微电网工程实践推广利用。本文提出了一种分布式发电微电网架构,既能充分利用现有的电气设备,模块化组网,方便扩容,又能实现微电网内能量的可控流动,安全、可靠及高效运行,提高微电网性价比,促进其推广应用。本文对关键的储能型双向变流器装置,能量管理及调度控制策略等进行了深入分析与设计,并在海岛进行了百千瓦级光/ 柴/蓄独立微电网示范工程建设及运行测试分析。
1 分布式光伏发电微电网结构
如图1 所示的分布式光伏发电微电网具有相似的模块结构A,B,C。每个模块均由蓄电池组,双向变流器,负荷以及可再生能源发电如光伏发电单元组成。各模块中蓄电池组和光伏发电的容量配比根据本地负载用电需求进行计算,尽量实现局部区域内能量的供需平衡,减少能量跨区域传输损耗。 模块A中的变流器工作在Vf模式,为微电网提供稳定的电压参考,蓄电池组和双向变流器组成的供电单元为微电网的主电源,柴油发电机为备用电源, 当蓄电池组剩余容量较低时,自动开启柴油发电机, 为微电网输入备用功率。模块B和C具有相同的结构,双向变流器工作在PQ模式,根据本地蓄电池组剩余容量及发电和用电之间的能量差额进行蓄电池组充放电。通过模块B和模块C中变流器的PQ能量协调控制,可实现波动的发电及用电能量差额在三个蓄电池组进行均衡分配,平抑蓄电池组充放电能量的波动,提高蓄电池寿命,提高微电网电能质量。该微电网中的光伏发电均采用传统的并网逆变器以电流源的形式注入到微电网中。
2 储能型双向变流器
储能型双向变流器是独立微电网的核心组网装置,也是提高新能源发电微电网运行效率与可靠性的关键技术之一。在微电网中,三相负载的不平衡程度及非线性程度较大电网更明显,因此三相逆变器应具有同时向平衡/不平衡、线性/非线性负载供电的能力。常用的有插入 Δ/Y变压器拓扑,三相分裂电容式逆变拓扑,三相四桥臂逆变拓扑,以及采用三个单相全桥经变压器耦合成三相逆变器的拓扑结构。插入 Δ/Y变压器拓扑是在传统的三相三桥臂逆变器和负载之间插入一个 Δ/Y变压器,为负载不平衡产生的中性电流提供通路[9]。分裂电容式三相逆变拓扑是将三相负载的中性点连接到传统三相逆变器的直流侧电容中点,可保证负载不平衡时仍能保持三相输出电压的对称,但需要较大的直流滤波电容,且需要对分离电容电压进行平衡控制[10]。三相四桥臂逆变拓扑在传统的三相逆变拓扑基础上增加了一个第四桥臂,并将负载中性点与第四桥臂中点相连,直接对中性电流进行控制[11,12]。 前三种三相逆变拓扑均是基于传统的三相三桥臂矫正而来,逆变桥臂上存在固有的三相耦合,所需直流电压高,三相解耦控制复杂。微电网中储能型双向变流器直流侧通常接蓄电池组,蓄电池单体性能差异使得直流母线电压不宜过高,采用三个单相全桥经变压器耦合成三相逆变器的三相逆变器拓扑硬件结构上基本实现了三相电路的解耦,软件控制简单,直流电压利用率高,可靠性高,在可再生能源发电微电网这种运行工况较恶劣的情况下具有较大的实用价值,并可根据需要组建单相/三相微电网, 经过综合考虑,在本项目中采用该种拓扑结构。
本项目中采用的储能型双向变流器拓扑如图2 所示,原边为三个单相全桥电路,副边采用Y形接法,滤波电感和输出变压器采用一体化三磁柱铁芯结构。模块B和模块C中双向变流器工作在三相对称可控整流状态,采用空间矢量控制方式即可实现蓄电池与双向变流器之间给定功率可控充放电,具体实现此处不再赘述。模块A中变流器工作在Vf模式,要求在平衡/不平衡,线性/非线性负载下保持高质量的电压参考,控制要求较高,本文主要讨论该情况下变流器的控制及实现。
根据组网及运行控制需要,可工作在逆变或整流状态。图2 所示的双向变流器为三个单相全桥结构,变流器的控制可简化为三个单相逆变器的控制,abc三相具有相同的控制结构。变流器的控制主要分为两部分,分别为锁相控制和电压波形控制。a相电压参考正弦表正向过零点与同步脉冲上升沿的相角差,进行比例运算后调整PWM波的周期值,实现两者零相差锁相,b相和c相参考电压波形可将a相电压参考正弦表依次延时120°和240°得到。
图3 所示的是电压波形的复合控制策略。瞬时波形控制主要由三部分组成,分别为前馈控制,电压电流瞬时值双环控制以及重复控制组成。蓄电池电压Udc经过比例环节Kff得到开环PWM参考波形KffUdcsin,以快速响应充放电过程中蓄电池电压的不断变化,其中sin为参考正弦表。电压电流瞬时值双环控制中电压电流均采用比例控制,比例系数分别为Ku,Ki,虚线框中的PR代表重复控制器, 另一个虚线框代表逆变器本体。
重复控制是一种基于内模原理的控制策略。内模原理意味着如果在稳定的闭环系统中含有参考指令的信号发生器,被控输出就可以无稳态误差地跟踪这组参考指令。如果系统要求对正弦输入具有零稳态误差,则正弦函数的模型就应该被包含在稳定的闭环传递函数中[13,14,15,16]。
图4 所示的重复控制器框图中,e1为瞬时电压误差信号;z-N为周期延时环节,Kr为比例系数,最终确定输出量的幅值,Q(z)是为了增强系统鲁棒性而设计的;超前环节zk的作用是使控制器根据上一周期的误差信息在下一周期提前k拍发出校正量; 补偿器S(z)改造被控对象特性,保证系统稳定。重复控制无法实现短于一个周期的动态响应,动态特性较差,因此重复控制与电压电流瞬时值双环控制组合可取得较好的动态响应。在瞬时值控制的基础上,再增加一个电压有效值的比例积分调节环,比例系数为Kp,积分系数为Ki,可实现电压有效值的无差调节。
进行了100 kVA双向变流器实际开发,采用DSP控制器TMS320F28335,主电路参数中电感La=Lb=Lc=300 μH, 电容Ca=Cb=Cc=200 μF,PWM波调制频率为9.6 kHz,波形参考正弦表一个周期离散为192 个点。重复控制器参数N=192, K=5,S(z)=(0.1813z+0.1551)/(z^2-1.294z+0.63),Q(z)=0.95, Kr=0.2。图5 为带整流性负荷时双向变流器的三相输出电流波形图,可见三相电流不平衡程度高且为脉冲波。图6 所示为变流器三相电压波形图,在图5 所示的整流性负载情况下电压波形质量仍然较好,a相失真度为2.3%,b相失真度为2.4%,c相失真度为2.6%,输出电压有效值稳定在230 V,可见图3所示的控制策略具有较好的控制效果,能够在蓄电池电压波动及各种负载条件下保持良好的变流器端口电压质量。
3 能量管理及调度策略
储能单元在独立微电网中占据至关重要的位置,是目前微电网中最薄弱的环节之一。可再生能源发电及负荷用电均具有功率波动性及间歇差特性,为了满足负荷较长时间的不间断用电需求,同时尽可能充分利用可再生能源,需要进行发电与用电的优化控制与管理,能量缺额可由两种途径解决, 一方面通过原动机如柴油发电机来补充能量缺额, 另一方面可配置大容量的储能单元和可再生能源发电单元,第二种不具备经济性,目前采用柴油发电机来补充能量缺额。
蓄电池组处于剧烈不可控充放电状态时,工作环境恶劣,蓄电池组寿命下降很快,大大降低微电网的性价比,同时也使得电能质量较差。而本方案中微电网结构中各个模块通过可控整流环节的功率控制可以平抑本模块内的功率波动,使本模块内的蓄电池单元处于稳定可控充放电状态,大大提供蓄电池组的寿命。各个模块之间可控整流单元协调控制,可以最大程度地将随机波动的可再生能源发电在微电网内部进行合理分配,减少能量冲击幅度, 提高全网范围内的电能质量。
本方案采用两级结构的能量管理策略。底层为模块层,顶层为系统层。模块层内的本地控制器根据当前实时电量采样信息进行蓄电池容量预测,一定时间尺度上的光伏发电及负荷用电预测,从而确定本模块的能量缺额或能量富余。系统层控制器根据接收到的各模块的蓄电池当前容量信息,能量缺额或能量富余信息进行综合分析,采用合适的优化方法最终确定各个模块之间可控整流单元的功率输送额度,以及柴油发电机的启停及功率指令,本地控制器根据系统层发出的功率指令执行功率交换。 鉴于篇幅,具体的实现算法此处不赘述。
图7 所示为微电网能量管理及调度系统的结构框图。该系统采用分布式体系结构、面向对象的组件技术等先进的计算机技术,使得系统具有高度开放性和可扩展性。系统主站层包括数据库、SCADA、 EMS(能量管理系统)及配网自动化子系统,系统子站为各个模块单元,其中包括分布式电源、变流器、 储能单元、配网馈线、分级负荷等。主站层和子站层通过100/1000 Mb光纤环网进行通信。
4 光/柴/蓄独立微电网的实证研究
根据上述独立微电网关键技术的研究,在海岛进行实证系统建设。光伏发电采用地面光伏电站和屋顶光伏两种形式,屋顶光伏受限于可用建筑屋顶的面积,尽可能实现与本地负载匹配,实现光伏发电的即发即用,减少能量传输损耗。在海岛太阳辐照条件好的坡面进行集中地面电站建设,实现备用能量的生成与存储。海岛用电具有很强的季节性和周期性特性,周末和夏天等旅游季节具有很高的用电尖峰,平时用电较少且较为平衡。由于目前光伏电站的成本较高,现阶段光伏发电总装机量以满足海岛非高峰时平均负荷需求为主,并设计一定的冗余,储能环节蓄电池组至少应能满足一天光伏发电量的存储,减少弃光现象的发生。
根据上述原则,海岛平时总用电负荷为300 kW左右,光伏装机总容量为500 kWp,储能系统总容量可实现1 600 kWh的电能存储。具体结构如图8 所示,两个集中负荷区分别进行模块B和C的建设, 此处的光伏发电采用屋顶光伏的形式,装机容量均为100 kWp,A处太阳资源较好,建设地面电站, 装机容量为300 kWp,备用柴油发电机为300 kVA, A与BC区通过长约1 km的10 kV中压输电网络连接,蓄电池组采用2 V,1 000 Ah的铅酸蓄电池单体,蓄电池组额定电压为480 V。
以模块A的运行状态为例,进行微电网运行状态分析研究。图9 示出了某天备用柴油发电机启动时A模块的运行状态。图9(a)所示,0:00~6:00 时段内,太阳能发电为零,由蓄电池组与柴油机联合对外部负载供电,柴油机以125 kW恒功率向微电网输出电能,蓄电池以30 kW放电。6:00~17:20 时段内,柴油发电机停止运行,负载由蓄电池和光伏发电联合供电。8:30 以前,光伏发电量小于负载需求, 蓄电池处于放电状态,随着光伏发电量的增加,蓄电池放电功率越来越小。8:30~16:30 时段内,蓄电池处于充电状态,14:00 左右,光伏发电达到最大, 发电与用电量之间的能量富余最大,此时蓄电池充电功率最大,约为60 kW。在11:30 和15:00,由于光伏发电的减少, 蓄电池进入放电状态。 17:20~21:20 时段内,备用柴油机开启,柴油机以125 kW恒功率向微电网输出电能,随着负载用电的增加,蓄电池逐渐从充电状态转入放电状态, 21:20~24:00,柴油发电机以220 kW恒功率向微电网输出电能。
图9(b)示出了光伏发电与蓄电池的功率图,在6:00~18:00 时段内光伏发电输出电能,光伏发电的波动较大,最高达到190 kW,该天光伏累计发电达到1 200 kWh。光伏发电功率特性与蓄电池功率特性具有互补性,光伏发电的剧烈变化引起了蓄电池充放电的剧烈变化。图9(c)示出了蓄电池电压与充放电特性之间的关系。蓄电池充放电平稳时,蓄电池端口电压较为稳定。充电时,蓄电池端口电压上升,放电时,蓄电池端口电压下降。充放电电流剧烈变化时,蓄电池组端口电压也相应剧烈变化。 15:20 左右,蓄电池从30 kW放电转换到30 kW充电时,蓄电池端口电压从460 V升到510 V。因此充放电电流剧烈变化时,对变流器端口电压波形控制也提出了较高的要求。
图9(d)为B模块中某负荷测量点三相电流有效值波形图。可见,在运行过程中,三相负载电流有效值相差很大,该天A相电流有效值平均为9.15 A, B相电流有效值平均为8.39 A,C相电流有效值平均为26.12 A,三相负荷瞬时不平衡程度更大,微电网经常处于三相不平衡负载运行状态下。相应地, 由于海岛上负荷较为分散,低压配电线路较长,随着负荷电流的波动,图9(e)示出的该负荷测量点的电压有效值也相应波动。输出电流越大,该相输出电压越小,电压有效值在220~240 V之间波动,并且三相电压不平衡程度高。尽管变流器输出端口处的电压如图6 所示具有较好的电压波形并且始终能够稳定在230 V的三相电压对称状态,但是经过输电网络后,各负荷点三相电压有效值均随着潮流变化且存在三相电压不平衡。为了满足重要负荷或者特定负荷的供电要求,一方面要制定合适的微电网运行质量评价指标,根据电网当前运行状态进行控制优化;另一方面要研究合适的微电网输配电网络结构。
B模块和C模块中蓄电池组处于可控整流状态,可实现指定功率的输出调节,模块中物理量具有和A模块所述相似的关系,此处不再赘述。
5 结论
分布式光伏发电 第9篇
首先是国家政策, 虽然补贴政策已经正式出台, 但政策执行的力度到底如何还没有一个定论。一是国家如何保证补贴资金来源, 我国新能源补贴资金的来源主要有两个:国家财政补贴和可再生能源附加。财政部每年为发展新能源划拨的资金数量是有限的, 增加补贴资金的来源还是要靠电价附加。我国其实一直在提高电价附加, 2012年电价附加提高到了8厘, 但这对于目前新能源补贴额来说, 是不足够的。而且政府不可能通过无限涨价的方式来为新能源发电筹集资金;二是政府如何保证补贴资金公平、足额、按时、持久发放, 这个问题在前几年风电、光伏的补贴中已经有前车之鉴, 投资者根据过去的经验对补贴是否能如愿发放还心存疑虑。
其次是建设地点问题。我国分布式光伏补贴模式主要鼓励自发自用, 在上网部分给予统一的0.42元/度的补贴, 这就意味着电价越高投资回报越划算。目前, 我国工商业用电电价约为0.8元/度~1.4元/度, 政府建筑、学校、医院等公共事业单位、农业用电和居民用电则只有0.4元/度~0.5元/度。在用户用电电价之上给予固定额度补贴, 光伏度电收益直接受用户用电电价水平的影响, 因此只有在电价高的工商业建筑才可行。
在工商业密集地区建立分布式光伏系统同样面临着很多风险, “自发自用、余量上网”模式的问题在于无法保证用电客户在25年的周期内保持稳定的用电需求, 投资者也就无法计算电站所发电量有多少卖给企业, 有多少卖给电网。卖给企业比卖给电网划算, 但卖给电网却比卖给企业有保障, 电站的收益无法确定。而且如果把电卖给企业就变成一种商业行为, 投资者面临用户经营不善或缺乏诚信引起的支付风险。另一方面在光伏系统25年的运行周期内, 可能会面临用电客户频繁更换的问题。据《中国中小企业人力资源管理白皮书》调查显示, 中国中小企业平均寿命仅2.5年, 集团企业的平均寿命仅7至8年。
再者, 如果系统所发电量除了用户自用外, 多余部分卖给电网只能得到脱硫标杆电价, 约为0.4元/千瓦时~0.5元/千瓦时, 再加上0.42元/千瓦时的补贴, 收益被大幅拉低。而且投资者面临的风险还包括光伏系统发电量受天气影响大。缺乏庞大储能设备的情况下, 遇到连续的阴雨天气如果光伏系统连续发电量不能满足工商业用户的用电需求, 用户可能会面临今天用光伏发电明天用电网供电的尴尬, 是否会引起用户的不满也是投资者需要考虑的。
我国居民用电电价低, 光伏发电在民用市场没有吸引力。如果在国家度电补贴基础上, 地方政府再给予一定额度的度电补贴或政府对安装光伏系统的用户初始投资给予一定比例补贴, 使民用光伏系统变得一样有利可图时, 基于我国的特殊国情, 同样面临着很多风险。
在城市, 人们多数是居住在十几层、二十几层的居民楼里, 楼顶属于公用面积, 并非一户说了算。如果想在楼顶安装光伏电站需要得到全体业主的一致同意。国家电网在受理分布式电站项目申请时, 也要求申请人必须提供居民身份证、房产证等材料;占用公共面积的要提供其他业主、物业、居委会的同意证明。所以, 想要在我国城市居民楼顶建立光伏电站, 对申请人的公关能力要求非常高。
在我国农村, 虽然屋顶资源丰富且每户农民对自家屋顶做主, 但面临的问题可能更多。用电量少、电网基础设施较差、农民负担不起高额的初始投资等。用电量少导致装机规模受限;电网基础设施差导致需要增加额外的大量投资;农民无力负担, 而如果引进外部投资, 则屋顶分散于每一户, 管理成本会很高。
最后是并网问题。虽然在国家高层的压力下, 国家电网和南方电网已经出台了鼓励分布式并网的政策, 但电网对光伏发电的支持能持续多久存在不确定性。站在电网企业的角度, 接纳光伏发电对其没有任何好处:光伏自发自用一度电将直接导致电网减少一度电的收入。此外, 由于光伏发电存在一定的不稳定性和间歇性, 电网需要投入大笔资金对电力设施进行改造。而且单个小型分布式系统并网, 电网企业需要派人进行评审、验收、调试, 提供一些安装器件等, 需要耗费一定的人力、物力。最重要的是电网提供的一切并网服务是免费的, 是电网自掏腰包的。第三, 我国煤炭产业产能过剩, 火力发电富足。而且就近两年来说, 煤炭价格呈下降趋势, 火力发电成本降低。除了节能减排这个理由外, 电网实在不愿意放着质优价廉的火力发电不要, 而去接受并网成本高、毛病又多的光伏发电。
综合来看, 当前我国还远远没有具备分布式光伏发电大规模应用的条件, 上述分析的各种投资风险只是制约其发展的众多因素之一。而且以上列举的风险只是一部分, 还有很多风险是投资者无法预期、控制, 国家政策也难以解决的。所以, 分布式光伏发电在我国大规模推广任重而道远。
参考文献
[1]朱汉武.分布式光伏投资需谨慎[J].光能shine, 2013, (10)
分布式光伏发电 第10篇
分布式光伏发电是指在用户所在场地或附近建设安装、运行以用户端自发自用为主、多余电量上网、电网调剂余缺为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。这是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。系统结构如图1所示。
为了响应国家政策,国家电网公司发布分布式光伏发电相关管理办法,为促进分布式发电的快速发展奠定了坚实的基础。我国从2009年开始启动了“全太阳”工程和光电建筑示范项目,明确规定根据项目投资规模对分布式光伏发电项目进行补贴。在相关政策的激励下,分布式光伏发电近3年呈现出爆炸式增长的态势。据统计,到2011年年底,我国光电建筑示范项目装机规模已达30万KW,“全太阳”工程的装机规模也已超过117万KW,而根据《能源发展“十二五”规划》,我国2015年分布式光伏发电的装机规模要达到1000万KW, 2013年,国家电网继2012年启动分布式光伏发电支持政策之后,再次发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,用户自己装置光伏发电设备,国家电网可以为其接入电网,发电量可以自用,多余部分也可以上网卖给电网。目前,我所在的岗位是受理武汉市个人及企业分布式电源并网申请的业务柜台,据统计,截至目前,武汉市已受理分布式光伏报装业务148件,总装机容量达4.77万KW。
2 分布式光伏发电的优势
分布式光伏发电倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。相较传统光伏发电而言,分布式光伏发电有着众多优势。
2.1并网难度低
光伏发电并网困难的问题一直是困扰光伏产业发展的一个难题。我国一些光照充足适合建大型光伏电站的地方往往地处偏远,建设和并网难度都很大,很多电站即使能建成投产也因为无法并网使发出的电成为“弃电”、“费电”而白白浪费。分布式光伏发电大多建在城市中,以广大家庭、企业和事业单位为依托,只需要对现有电网稍加改造就能并网发电,同时还能解决用户自身的用电问题。
2.2投资成本低
传统集中式光伏发电因为地理位置等原因建站和并网成本都很高,这使得发电本身所带来的效益远不及前期投资成本,再加上建设这种大型光伏电站往往需要大量的资金支持,使一般投资者望而却步。相较传统光伏发电动辄几十亿甚至上百亿的投资,分布式光伏发电只需要较少的投资,可以将各级党政机关、企事业单位和大量居民楼房转变为众多的“微型发电厂”,并且它分散在众多家庭、企事业单位之中,能够降低和分担投资风险。
2.3硬件设施要求低
分布式光伏发电系统中各电站相互独立,对供电系统等硬件设施要求相对较低,用户由于可以自行控制,不会发生大规模停电事故,可以弥补大电网安全稳定性的不足,可靠性较高。同时,分布式光伏发电调峰性能好,操作简单,由于参与运行的系统少,启停快速,在意外灾害发生时能够继续供电,成为集中供电方式不可缺少的重要补充。
2.4 有利于更好地普及清洁能源知识和措施
在推进分布式光伏发电过程中,可以让知识和技术更好地走进千家万户,从而将节能变为自觉行动。同时,由于当前欧美等对我国出口光伏产品接连不断采取双反等制裁措施,导致国际市场受到挤压,不少企业经营困难出现亏损,甚至有个别业内影响较大的公司出现破产清算问题。因此,推广分布式光伏发电,还有利于开拓国内市场,帮助我国光伏制造企业走出困境。
3 分布式光伏发电的发展前景
中国光伏产业的发展曾过度依赖国外市场,尤其是欧洲市场,受欧债危机、欧盟及美国“双反”等事件的影响,国外市场持续低迷,中国光伏产业的持续发展也因此呼吁国内光伏市场的快速启动。
目前分布式光伏发电已被广泛应用在家庭供电、道路照明、景观照明、交通监控、大型广告牌、发电站,市场规模逐步扩大,呈现出广阔的市场前景。随着国务院常务会议提出要着力推进分布式光伏发电,鼓励单位、社区和家庭安装和使用分布式光伏发电系统。在《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》和《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》文件中,国家已经把分布式光伏发电在十二五能源发展规划目标中的1000万千瓦调整为3500万千瓦。2014年全年新增备案总规模1400万千瓦,其中分布式800万千瓦,占光伏发电新增装机规模的近60%。从国际经验和国内发展状况看, 分布式光伏发电代表着光伏产业未来的发展方向, 拥有广阔的前景和光明的未来, 将成为新能源产业发展最为激动人心的实践,形成燎原之势。
4 总结
综上所诉,由于我国目前生产力分布格局和分布式能源自身的特点,分布式光伏发电的发展想在短期内代替传统的功能方式是不可能的,但是其可以为集中供能系统进行有效补充,成为人类实现安全可靠、清洁环保、便捷高效智能生活的关键环节,迎来太阳能利用的崭新局面。
摘要:在能源日益紧张的今天,太阳能因其可再生性与清洁性,已逐渐突显其优势,它为光伏发电产业发展垫定了基础。同时,分布式光伏发电系统具有不占地,无噪声,无污染排放,架设输电线路即可就地发供电,电力传输系统消耗几乎为零,所发电力若在满足用户基本用电需求基础上,多余电量还可上网等优点,使越来越多的分布式光伏电源接入到配电网中,并对传统的配电网提出了新的挑战。
分布式光伏发电 第11篇
积极推进分布式光伏发电健康发展
——在分布式光伏发电现场(浙江嘉兴)交流会上的讲话
文■国家发展改革委副主任、国家能源局局长 吴新雄
分布式光伏发电现场交流会的主要任务,就是通过现场交流会,学习、研究分布式太阳能利用的好做法、好经验,推动解决分布式光伏发电发展中遇到的实际难题和矛盾,促进我国光伏产业健康发展。
一、注重实际效果,深刻认识发展分布式光伏产业的本质意义
(一)支持新兴战略产业健康发展
众所周知,我国在国际上能够主导市场的产业并不多,光伏产业是其中为数不多的一个。美国和欧洲的“双反”,就是要采取贸易保护的手段,对我光伏产业进行战略遏制,就是要独占国际光伏市场,抢占先进能源技术的制高点。在这场国际产业竞争中,我们一定要牢牢掌握主动权。经过近10年,特别是近几年的快速发展,我国已经形成了相对完整的光伏产业体系和巨大的生产能力,光伏电池产量占全球市场70%,在国际市场竞争中处于有利地位。但同时应该看到,我国光伏产业长期过多依赖国际市场,重生产、轻应用,产业发展不平衡,市场风险很大。近几年欧美等国“双反”给我国光伏企业带来了惨痛教训。这充分说明,只搞制造不行,必须加快拓展国内应用市场,构建完整的光伏产业体系。国务院出台促进光伏产业健康发展的意见,提高可再生能源电价附加,为拓展国内市场创造了条件。我们一定要乘势而上,大力发展分布式光伏发电,切实拓展国内光伏应用市场,实现从上游制造向下游应用的延伸,培育和完善产业链,实现我国从光伏制造大国向光伏产业大国的转变。尤其是浙江、江苏、江西、河北等光伏大省,更应充分认识、高度重视,切实提高责任感和使命感,在光伏应用上走在前列。只有这样,才能把光伏产业的命运掌握在自己手中,实现战略性新兴产业的持续健康发展,提升我国在国际市场上的话语权。
(二)优化我国能源结构,确保我国能源战略安全
6月13日,习近平总书记主持召开中央财经领导小组第6次会议,听取国家能源局关于我国能源安全战略的汇报,明确提出“四个革命”和“一个合作”,即:推进能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命和能源体制革命,加强全方位国际合作,强调着力形成煤、油、气、核、新能源和可再生能源多轮驱动的能源供应体系,保障国家能源战略安全。分布式光伏发电作为重要的清洁能源和可再生能源,拥有巨大的资源量和发展潜力。第一,在用电负荷达到30万千瓦的工业园区,安装屋顶光伏的规模可达10万千瓦,年发电量可占到工业园区用电量的10%左右,优化能源结构效果明显。第二,光伏发电负荷与工业用电负荷在时段上十分吻合,既能满足工业用电需求,又能“顶峰”发电,优化电力系统运行。第三,通过技术进步、降低成本,力争到2020年实现光伏发电用户侧平价上网,光伏发电将在替代化石能源、保障清洁电力供应方面发挥更大的作用。发展分布式光伏发电,对于提高清洁能源比重、优化能源结构具有十分重要的现实意义。只要各地区各企业高度重视、大力推动,总书记提出的推动能源生产与消费革命、保障国家能源战略安全就一定能够迈出更加坚实的步伐。
(三)改善我国生态环境,创新城乡用能方式
今年3月,国务院印发了《国家新型城镇化规划》,要求把生态文明建设全面融入城镇化进程,坚持可持续发展理念,大力发展可再生能源,提出到2020年城镇可再生能源利用比例达到13%。目前,国家能源局按照任务分工,正在抓紧制订《新城镇新能源新生活行动计划》。分布式光伏发电作为清洁、环保、无污染的可再生能源,是城镇新能源利用的现实选择。按照计划,到2020年,光伏发电将达到1亿千瓦,每年可减少燃煤5000万吨,在替代城镇煤炭消费和减少污染物排放方面发挥重要作用。同时,在5000到2万人的小型建筑群,使用LNG实现冷热电三联供,既能集中制冷、制热、发电,还能解决天然气调峰问题。这样就能实现能源的清洁化利用,改善城乡用能方式,实现新城镇、新能源、新生活。
(四)坚持集中式和分布式并重的方针,切实提高太阳能发电、用电的效率和竞争力
我国西部地区光照条件好,未利用土地辽阔,适宜发展集中式大型光伏电站,但度电补贴需求高,约0.6元以上,且当地用电需求小,大规模开发就地消纳困难,电力需长距离外送,变损、线损高,输变电投资成本高。东、中部地区分布式光伏发电,虽然平均利用小时数稍低,但电力易于就地消纳,且网购电价高,度电补贴需求少,约0.42元,与西部集中式光伏电站相比,用同样的补贴资金能够多支持30%—50%的光伏发电。坚持集中式与分布式并举,因地制宜推进分布式光伏发电,能够利用有限的财力物力,发展更多的光伏发电应用,更加有效扩大光伏产业的国内市场空间。同时,大力发展分布式光伏发电,有利于鼓励企业和地方协同,加强技术改造、创新商业模式、提高管理水平,积极探索和实践提高太阳能开发、利用效率的有效途径,更加高效地发好、用好、管好光伏发电,不断提高光伏发电、用电的效率,不断降低光伏发电建设成本、管理成本和用电成本,切实提高光伏发电的市场竞争力,为更大规模、更高质量拓展光伏应用市场,促进光伏产业持续健康发展创造条件。
(五)落实稳增长、调结构、促改革、惠民生的政策,为经济发展提供新的增长点
今年6月,李克强总理主持召开8省市经济工作座谈会时指出,当前我国经济运行总体平稳,但经济发展稳中有忧,下行压力仍然较大,风险和挑战不容忽视,要支持新兴产业中成长型、创新型领头羊和充满活力的民营经济小微企业。光伏产业是重要的战略性新兴产业,是创新型领头羊。今年1—5月,光伏发电新增装机300万千瓦,较去年同期增长100%,直接带动投资近300亿元。目前,光伏发电储备项目超过1000万千瓦,带动社会投资潜力巨大。在当前实体经济疲软,经济增长乏力的情况下,大力发展光伏产业和光伏应用,实现产业与应用的有机结合,以应用带产业,以产业促应用、促投资,对于培育和扩大新的经济增长点,稳增长、调结构、促改革、惠民生,促进经济持续健康发展具有重要的现实意义。
二、齐心协力,努力破解分布式光伏发电难题
(一)多措并举解决好屋顶问题
当前分布式光伏发电的重点是中东部地区电价较高、负荷较大、经济性较好的各类工业园区。建筑物屋顶拥有者、项目单位和用户不是同一主体,经济关系复杂,利益难以平衡,需要地方政府协调。各方面反映的“屋顶落实难”的问题,并不是没有屋顶资源,而是难以协调使用。嘉兴市采取统一配置屋顶资源的办法避免了开发企业恶性竞争和业主漫天要价的矛盾。秀洲区要求新建建筑物年综合能耗5000吨标煤的企业屋顶在符合安全的条件下必须安装光伏发电,这对解决“屋顶落实难”起到了根本性的作用。为做好屋顶资源的统筹协调,我们鼓励地方政府建立协调工作机制,引导建筑业主在符合安全的条件下积极开展或配合开展光伏运用,协调电网接入、项目备案、建筑管理等事宜。各地区可根据需要,对达到一定屋顶面积、符合安全条件且适宜安装光伏的新建和扩建建筑物要求同步安装或预留光伏发电设施。地方政府还可以将建筑光伏发电应用纳入节能减排的考核及奖惩制度,并允许分布式光伏发电量折算成节能量和减排量参与相关交易,进一步增加经济效益。各地区要结合实际,综合运用上述措施,努力解决好“屋顶落实难”的问题。
(二)建立政府主导型的发展模式
嘉兴、杭州、合肥等地都探索了政府主导型的发展模式,建立了上下联动,多部门协作的工作机制,加强对分布式光伏应用的统筹协调。政府主导不是脱离市场机制,而是要在市场起决定性作用的同时,更好地发挥政府作用,关键是找准发力点。一是加强规划引导。浙江、江苏等省结合分布式光伏的潜在市场,统筹开展了屋顶面积及利用条件调查,系统开展光伏发电规划,为今后的发展建立了基础。二是加强政策引导。许多地方对光伏运用出台了支持政策,在国家补贴基础上适当给予地方补贴,形成了中央和地方的合力。这里要说明一点,各地这样做是可敬可佩的,后续还应继续这样做。但是作为企业,如果这个产业十年、二十年都靠补贴才能存活,那这个产业是没有生命力的,所以还是要依靠科技进步,依靠扩大应用规模,摊薄成本,使光伏发电成本与煤电相当,提高市场竞争力。还有一个政策要说清楚,政府确定的政策,比如说二十年的补贴政策是不会变的,当然随着时间推移,随着成本降低,补贴标准有什么变化,那是另外一回事,这个要说的很明白。三是加强产业监测。浙江、江苏等光伏产业大省组织行业协会,建立了光伏产业发展信息监测体系,对光伏电池及组件制造、应用市场、行业管理等实施动态监测,为行业发展提供了信息服务。
(三)完善龙头企业引领发展模式
有效拓展光伏应用市场是关系光伏产业健康发展的关键。我们鼓励龙头光伏制造企业向下游延伸产业链,鼓励用电大户积极生产和消费光伏发电,也鼓励其它企业参与光伏应用。技术先进的龙头企业在制造基础上向下游延伸,既为自身光伏产品打开市场,也更容易获得银行的贷款支持。例如:保定英利利用荒山荒坡建设光伏电站,积极向下游光伏应用延伸,既提高了企业的综合效益,也带动了当地经济发展。上汽集团、中航工业集团、中建材集团等大型央企,作为能源消费大户,在系统内组织企业利用自有屋顶建设分布式光伏发电项目,使集团的建筑屋顶得到充分利用,产生了显著的节能减排效果。青岛昌盛日电以现代农业设施建设运营为重点,在农业大棚上安装光伏发电,棚下发展高端农业,产生了良好的综合效益,在光伏与设施农业结合方面树立了典范。随着国内市场规模扩大和应用领域的增多,必将培育并形成众多引领型的光伏应用龙头企业,以市场化方式推进光伏应用的全面发展。
(四)切实做好并网运行和计量结算等服务
并网难曾经是制约光伏产业发展的关键问题之一。国务院24号文专门对加强配套电网建设和服务提出了一系列要求,国家发改委发布的《分布式发电项目管理暂行办法》等文件也对分布式电源接入电网和运行作了具体规定。国网公司、南网公司积极推动分布式光伏并网工作,制定了相关技术规范和工作规则,对基层电网企业规定了办理流程和工作时限,提高了并网服务效率和质量。江苏电网公司介绍了简化规范并网服务的经验,希望其他的电网企业很好地参照,认真地执行,同时做好并网运行、计量结算、产业信息监测和补贴资金拨付等各方面工作,为战略性新兴产业的发展提供服务保障。
(五)坚决抓好标准和质量管理工作
质量是分布式光伏发电项目的生命线,标准是质量工作的保障。各地方政府要建立建筑安装光伏的统筹协调管理工作机制,确保分布式发电项目的质量和安全。嘉兴市制定了项目建设、施工安装、安全管理等系统规范性文件,同时积极引入保险机构提供产品质量险,切实保障了项目建设质量。各地区都要加强光伏产品、光伏发电工程和建筑安装光伏的标准和质量管理,对建筑安装光伏的载荷校核、抗风、防震、消防、避雷等要严格执行国家标准和工程规范。为保障光伏产品质量,国家认监委和国家能源局联合发文,要求光伏设备必须采用经认证机构认证的光伏产品,各地区要严格执行。今年下半年,国家能源局将组织光伏发电工程质量检查工作,在光伏发电发展之初就严格把好质量关。与此同时,各地方不能搞地方保护主义,不得限制外地符合国家标准和市场准入条件的产品进入市场,不得向项目单位提出采购本地产品的不合理要求,不得以各种方式为低劣产品提供市场保护。在扩大国内市场的同时,必须严格市场准入标准,坚决淘汰落后产能。我们已经研究了新的光伏产品市场准入标准,将向有关部门提出建议,提高市场准入门槛,在大力扩大市场规模同时,推动技术进步和产业升级。
(六)多方努力解决项目融资问题
分布式光伏发电 第12篇
1 做好政策落地推动新能源与电网协调发展
国家电网公司《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》出台后, 莲花县供电公司乘势而为, 积极响应, 建立与省、市公司一体化工作平台, 印制《分布式光伏发电并网服务工作手册》等相关宣传资料发放到供电台区, 工作人员主动解释国家相关政策及进展, 满腔热情地接待前来咨询光伏发电并网事宜的客户。比如, 当年在接到居民朱建兵提交的筹建220伏分布式光伏发电项目申请后, 公司立即受理, 迅速派员来到他家中, 详细介绍现行政策, 对客户端设备进行检查、验收, 并为他免费调换了专用双向计量装置 (准确地计量客户并网发电量以及从电网上接收的用电量) , 签订《分布式光伏发电项目低压发用电合同》。“从受理到勘测、接入, 整个过程又快又好”朱建兵念念不忘。不久, 该公司出台了《分布式光伏发电项目电费结算流程》, 按规定准确结算电量、电费, 将第一年光伏发电所得的1613.29元打进朱建兵的银行卡内。朱建兵成为莲花县第一位光伏发电人和第一位收到发电收入的客户。随着光伏并网发电作为清洁能源逐步为社会所熟知, 前来咨询申请的客户数量不断上升, 公司与光伏客户结下了不解之缘。该公司主动了解适合新能源项目建设的场所和电网负荷变化情况, 理顺业务流程;超前开展风险管理分析, 将分布式电源接入系统纳入电网远期建设总体规划, 提高电网接纳清洁能源的能力, 促使新能源项目前期与送出工程前期工作有序开展。
公司对客户有求必应, 从现场勘察到上门提供技术指导、从提供线路和计量电能表安装到并网接电实行“一条龙”服务。众所周知, 发展分布式电源, 可优化能源结构、推动节能减排、有效降低大气污染。值得一提的是, 2014年, 江西省出台新政, 规定给予“万家屋顶光伏发电工程”省级能源专项补贴资金。与此同时, 莲花县在资金运作上, 还按每户1万元的标准实施财政补贴。在居民光伏发电并网蓬勃发展之际, 坐落于工业园区的企业商户也领略到了光伏发电的环保效应和经济优势。
2 强化服务意识为节能环保贡献力量
莲花县工业园区分布式光伏发电项目是江西省5个工业园区分布式光伏发电试点项目之一, 项目总投资500万元, 装机容量300千瓦。莲花县供电公司本着一贯作为, 从制定具体工作方案到设计、施工及上网、发电等流程都派专人全程参与指导, 全力扶持。莲花县工业园区分布式光伏发电项目是全省5个试点项目中最早实现并网发电的。从环保角度来讲, 光伏发电对减少雾霾非常有帮助。一般来说, 1吨煤可以发电2500千瓦时, 1千瓦时电的二氧化碳排放量约为960克。按照目前这些光伏发电设备每天发电2500千瓦时电来计算, 一年下来可节省365吨煤, 减少876吨二氧化碳排放量。
3 全过程管控推进新能源服务常态化
分布式光伏发电
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