一般情況下,分布式發電是指利用分散資源,裝機規模較小且布置在用戶附近的發電系統,一般可與低于35kV或更低電壓等級的電網聯網。它是一種利用光伏組件把太陽能直接轉化為電能的分布式光伏發電系統。
分布式光伏發電系統是目前應用最廣泛的一種建筑屋頂光伏發電系統。這類工程必須與公共電網相連,以供附近用戶使用。分布式系統沒有公共電網的支持,不能保證用戶用電的可靠性和用電質量。
它具有以下特點:第一,輸出功率相對較小;第二,污染小,具有明顯的環保效益;第三,可以在一定程度上緩解當地電力緊張的局面。
而我國分布式光伏發電發展的現狀又如何呢:光伏產業長期存在產能過剩的矛盾。自2007年以來,我國光伏組件產量連續5年位居世界第一。在2011年,我國的光伏組件產量是當年新增裝機容量的10倍,其中90%需要出口到國外。2009年我國開始實行特許招標,以推進大型地面光伏電站的建設。同一年,啟動了金太陽工程和光電建筑示范工程,對分布式光伏發電系統給予補貼,并根據投資規模確定補貼額度。分布式發電到2011年底,全國已公布的光電建筑示范項目約有30萬千瓦,而“金太陽”項目則有117萬千瓦左右已公布。2018年我國將新增12.2GW分布式光伏裝機,較2018年的20.96GW下降42%。在這些因素中,除5.3GW戶用光伏和4GW以上的村級光伏扶貧電站外,其他工業和商業分布式光伏新裝機僅有3GW左右,這在一定程度上打擊了行業對分布式市場的熱情,又由于補貼減少、售電隔離障礙等諸多原因,行業對2020年分布式光伏裝機不太看好。但是作為政策依賴的產業,分布式光伏市場到底是怎樣的還是要從政策來看趨勢。六月初,湖北發布了2020年平價風電和平價光伏項目競爭性配置工作方案,其中指出,今年將有76個約7.64GW的符合條件的平價光伏項目參與競爭,競標3.5W新能源指標,競爭激烈程度可見一斑。事實上,縱觀各省市目前出臺的光伏政策,今年分布式光伏似乎特別受青睞。自2020年起,江蘇、內蒙古、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北等地相繼出臺了一系列鼓勵分布式光伏項目的政策。

所以,分布式光伏發電對電網有什么影響呢?事實上,不管是集中發電還是分布式發電,都需要穩定可靠的電力供應。利用太陽能進行分布式光伏發電,是人們使用清潔能源的重要途徑。但隨著時間的推移,氣候的變化多端,分布式光伏發電的發電量也沒有規律可循,因此,接入公共電網后,需要作為備用。接入后對電網的影響主要包括以下幾個方面:
第一,對電網規劃的影響。電力負荷預測是電力系統規劃設計的基礎,對電力系統進行準確預測是電力系統規劃的前提。分布式光伏并網,增加了當地負荷預測的難度,改變了原有的負荷增長模式。大規模的分布式電源接入,使得配電網的改造和管理更加復雜;其次,不同的并網方式帶來的影響也不同。分布式光伏的離網運行對電網沒有影響;分布式光伏并網但未向電網輸送功率時,會引起電壓波動;并網并向電網輸送功率時,會引起電壓波動并影響繼電保護的配置;第三,對電能質量有影響。分布光伏接入的重要影響是引起饋線電壓分布的變化,而變化的大小與接入容量和接入位置有密切關系。一般逆變器與電網接通時,光伏發電設備經常開機關機,易造成諧波污染;第四,逆變器對繼電保護的影響。國內的配電網絡多為單電源輻射型結構,多采用速度斷開、速度限時斷開等保護形式,缺乏針對性。該保護方法適用于現有的輻射型配電網,能有效保護所有線路。但當配電網絡接入分布式電源后,其注入功率將導致繼電保護范圍縮小,不能對整個線路進行可靠的保護,甚至當并聯分支發生故障時,也會引起分布式光伏的誤動作。
在光伏發電價格方面,國家大力鼓勵分布式光伏發電的應用形式,對分布式光伏發電項目實行“上網+補貼”的價格政策。其中,國家補貼0.42元/度電;許多有實力的省、市、縣,都在國家補貼的基礎上,推出了地方補貼。以上海5kWp太陽能系統為例,年產6000度電,30%自用,0.977元的第三階梯電價,其收益包括三部分:國家和地方全額補貼,國家每度電補貼0.42元,上海市每度電補貼0.4元,每年收益4920元;自用電費節約了,5kW系統每年可節省1758元;售后回用國家電網可售電量每年1830元。綜合計算,全年收入約為8500元,而5kW系統的投入約為5萬元,靜態投資回報率高達17%。
十二五規劃中有一個很重要的理念,就是發展可再生能源更加注重利用就近消納、就近利用,分布式光伏完全符合這一原則,是未來發展的方向。分布式電站與大型電站相比,解決了遠距離傳輸和并網壓力的問題。當前,隨著國家電改政策的出臺和能源互聯網的發展,中國越來越多的企業開始將商業模式引入到電力消費端,使電力供應端實現互聯互通,有望實現電力需求端管理和電力互聯網的真正落地。隨著科技的發展,能源互聯網的落地,分布式系統的缺點如業務模式不清晰,電費收取困難等將會得到解決。
西部地區新能源發電機組規模的迅速增長與我國跨地區輸電容量的不足是長期存在的矛盾。在光伏電站方面,能源局提前明確了發展重點,限制西部電站的規模,引導產業向分布式方向發展。與此同時,分布式發電與電力負荷緊密相關,也符合智能化配電、智能化用電的發展方向,必將成為我國光伏產業發展的重要方向。
今后幾年,隨著國家和地方解決分布式光伏發電難題的政策密集出臺,稅費優惠措施逐步落實,分布式光伏發電項目收益有望進一步提高。分布式光伏市場規模日趨成熟,更引發各大企業、資本競相涌入。
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