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分布式光伏发电的现状及国外借鉴经验

`清洁能源网   2012 年 12 月 07 日 15:08   来源:清洁能源网

  

  问题一:分布式光伏发电是什么?

  分布式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。

  问题二: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,国家今年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。

  问题三: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。

  问题四: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。

  全社会分摊分布式光伏发电接入引起的电网改造成本。国外政府通过征收电价附加,来支持必要的电网改造和分布式电源的接入。国光伏企业进口的光伏电池产品启动反补贴调查。在此情况下,光伏行业将目光转向国内市场。示范园区如获成功并能市场普及,对国内光伏厂商将是一大福音。

> 关键词:分布式  光伏发电    




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