分布式太阳能光伏发电现状及走势详解.docx
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分布式太阳能光伏发电现状及走势详解
分布式太阳能光伏发电现状及走势
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。
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。
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。
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。
国家电网正式发布分布式电源并网工作意见
2013年2月28日,国家电网正式发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,并召开了新闻发布会,会议透露,至2012年底,中国已并网投产的分布式电源1.56万个,装机容量3436万千瓦,其中分布式水电2376万千瓦,世界第一。
到2015年,中国将建成1000个天气然分布式项目、1000万千瓦太阳能分布式发电。
意见承诺将促进光伏、风电、天然气等分布式电源并入国家电网,并提供优惠并网条件、加强配套电网建设,优化并网流程、简化并网手续、提高服务效率等。
今后,单位个人不但能用分布式电源给自家供电,还可将用不完的电卖给电网。
以下为《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》全文:
一、总则
1.分布式电源对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。
国家电网公司(以下简称公司)认真贯彻落实国家能源发展战略,积极支持分布式电源加快发展,依据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国可再生能源法》等法律法规以及有关规程规定,按照优化并网流程、简化并网手续、提高服务效率原则,制订本意见。
二、适用范围
2.本意见所称分布式电源,是指位于用户附近,所发电能就地利用,以10千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6兆瓦的发电项目。
包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型。
3.以10千伏以上电压等级接入、或以10千伏电压等级接入但需升压送出的发电项目,执行国家电网公司常规电源相关管理规定。
小水电项目按国家有关规定执行。
三、一般原则
4.公司积极为分布式电源项目接入电网提供便利条件,为接入系统工程建设开辟绿色通道。
接入公共电网的分布式电源项目,其接入系统工程(含通讯专网)以及接入引起的公共电网改造部分由公司投资建设。
接入用户侧的分布式电源项目,其接入系统工程由项目业主投资建设,接入引起的公共电网改造部分由公司投资建设(西部地区接入系统工程仍执行国家现行规定)。
5.分布式电源项目工程设计和施工建设应符合国家相关规定,并网点的电能质量应满足国家和行业相关标准。
6.建于用户内部场所的分布式电源项目,发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网,由用户自行选择,用户不足电量由电网提供。
上、下网电量分开结算,电价执行国家相关政策。
公司免费提供关口计量装置和发电量计量用电能表。
7.分布式光伏发电、风电项目不收取系统备用容量费,其他分布式电源项目执行国家有关政策。
8.公司为享受国家电价补助的分布式电源项目提供补助计量和结算服务,公司收到财政部门拨付补助资金后,及时支付项目业主。
四、并网服务程序
9.公司地市或县级客户服务中心为分布式电源项目业主提供接入申请受理服务,协助项目业主填写接入申请表,接收相关支持性文件。
10.公司为分布式电源项目业主提供接入系统方案制订和咨询服务。
接入申请受理后40个工作日内(光伏发电项目25个工作日内),公司负责将10千伏接入项目的接入系统方案确认单、接入电网意见函,或380伏接入项目的接入系统方案确认单告知项目业主。
项目业主确认后,根据接入电网意见函开展项目核准和工程设计等工作。
380伏接入项目,双方确认的接入系统方案等同于接入电网意见函。
11.建于用户内部场所且以10千伏接入的分布式电源,项目业主在项目核准后、在接入系统工程施工前,将接入系统工程设计相关材料提交客户服务中心,客户服务中心收到材料后出具答复意见并告知项目业主,项目业主根据答复意见开展工程建设等后续工作。
12.分布式电源项目主体工程和接入系统工程竣工后,客户服务中心受理项目业主并网验收及并网调试申请,接收相关材料。
13.公司在受理并网验收及并网调试申请后,10个工作日内完成关口电能计量装置安装服务,并与项目业主(或电力用户)签署购售电合同和并网调度协议。
合同和协议内容执行国家电力监管委员会和国家工商行政管理总局相关规定。
14.公司在关口电能计量装置安装完成、合同和协议签署完毕后,10个工作日内组织并网验收及并网调试,向项目业主提供验收意见,调试通过后直接转入并网运行。
验收标准按国家有关规定执行。
若验收不合格,公司向项目业主提出解决方案。
15.公司在并网申请受理、接入系统方案制订、接入系统工程设计审查、计量装置安装、合同和协议签署、并网验收和并网调试、政府补助计量和结算服务中,不收取任何服务费用;由用户出资建设的分布式电源及其接入系统工程,其设计单位、施工单位及设备材料供应单位由用户自主选择。
五、咨询服务
16.国家电网公司为分布式电源并网提供客户服务中心、95598服务热线、网上营业厅等多种咨询渠道,向项目业主提供并网办理流程说明、相关政策规定解释、并网工作进度查询等服务,接受项目业主投诉。
中国的分布式太阳能发电“革命”
本文于2013年4月3日发表于《中外对话》
中国新领导集体设立了雄心勃勃的目标,力图突破风力发电的瓶颈,并鼓励小型太阳能发电,推动中国可再生能源走进更加健康的阶段。
对大多数中国可再生能源观察家来说,令人惊叹的发展数据早已成了家常便饭。
2012年中国的新增风电装机容量为1590万千瓦,使其累计并网风力发电能力增加到6100万千瓦,已经连续四年成为世界上最大的风电市场。
在太阳能方面,中国领导层在“十二五”规划中最终树立了到2015年装机规模达到2100万千瓦的目标,是原来目标的四倍还多。
然而,仿佛觉得这个目标还不够宏大似的,在中国国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山一次讲话中做出有关暗示后,可再生能源业内又产生了“十二五”目标将被进一步抬高到3500万千瓦的预期。
然而,在这个规模上的巨大扩展背后,另一场可再生能源革命正在悄然展开。
尽管很少有人注意到,但中国的新领导集体正在采取措施,解决清洁能源前期发展阶段里留下的问题,也就是突破风能和太阳能发电上网问题的巨大瓶颈。
同时,中国的决策者也在掀起一场分布式可再生能源发电革命,这样普通人也可以为电网供电了。
风电政策的转变
2011年底,对中国可再生能源发展进行回顾和调整的趋势初显,2012年时变得更加清晰。
从去年春天开始,中国的最高经济计划机构——国家发改委采取了一系列高级别的干预措施。
最引人注目的是,李克强(时任副总理,现任总理)直接提到了可再生能源上网的相关问题。
这意味着中国树立了强大的政治决心,要突破风能发展中的主要瓶颈,即电网建设跟不上风电投资热潮的脚步,导致风力发电机空转的问题。
应对上述可再生能源上网问题负责的是中国国家电网公司。
然而,2012年8月13日,温家宝总理对国家电网公司的工作做出批示,赞扬其在贯彻政府风电并网政策上所作的努力,使中国并网风电跃居世界第一。
这意味着,电网与可再生能源之间长期的僵局开始出现松动。
有趣的是,在上述批示之后,中国有关部门迅速推出了后续政策。
2012年9月,国家能源局印发了《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》。
《通知》邀请中国各省市自治区申报“数量不超过3个,申报总装机容量原则上不超过50万千瓦”的示范区,并将当地用电需求较高的中东部作为优先地区。
这一政策的结果尚未清晰显现,但即使对于长期力推分布式能源发展的国家能源局来说,这也是迄今在鼓励分布式太阳能发电方面最有力的政策。
长期以来,中国分布式太阳能发电的发展雄心一直受阻于繁缛的电网接入手续,这主要是国家电网不愿意履行自身的应有责任,简化并网接入程序的结果。
但是,国家能源局公开宣布上述需要电网切实配合的行动,显示出其充足的信心,并且有望推出更加有力的政策。
一些业内人士甚至将其视为中国苦苦挣扎的可再生能源产业一个可能获得重大突破的时刻。
国家能源局的信心很快得到了印证。
10月26日,国家电网颁布《关于做好分布式发电并网服务工作的意见(暂行)》,宣布启动分布式光伏发电支持政策。
从11月1日开始,位于用户侧不超过6兆瓦的光伏发电项目可免费接入电网。
国家电网态度这种一百八十度的大转弯,消除了分布式太阳能发电发展的一大障碍,被人们普遍视为释放中国巨大分布式太阳能发电潜力的重要一步。
令人振奋的消息接踵而至。
2013年2月27日,国家电网又颁布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,宣布将支持政策的范围扩大到风电、天然气、沼气和地热发电。
中国可再生能源的新时代
上述这些发展有一个共同点:
它们都体现了将中国可再生能源发展推进到一个新阶段的决心。
在这个新阶段,中国将对前一阶段迅速但问题多多的发展进行盘点,解决其中的电网接入等关键问题,至今仍被大大忽视的分布式可再生能源发电市场也有望成为主流。
最近的政策变化体现了对上述问题重要的“政治意识”,从乐观的角度来看,也体现了中国在能源生产和消费思维模式上的变化。
对此,最有力的证据就是2012年中共“十八大”报告中,最高领导层呼吁“推动能源生产和消费革命”。
与“十二五”规划相比,此处用词发生了一个看似微小、实则十分重大的变化——从“改革”变成了“革命”。
这个大胆的提法表明中国要实现雄心勃勃、翻天覆地的变化。
的确,有了国家电网的新政策,那些受到鼓励的个人都可以在自家屋顶上安装光伏板,成为能源供应者。
据测算,中国可利用的屋顶面积达到约3.16亿平方米,如果能够得到充分利用,那我们或许真的离一场“能源革命”不远了。
如果最近的各项政策不是昙花一现的话,很可能未来几年就能看到小型分布式可再生能源项目雨后春笋般冒出来。
那么,个人屋主自行发电、多余电力接入电网的未来能源模式也就不难想象了。
尽管每个分布式发电装置的规模比集中式风力和太阳能发电场(中国此类电场很多)小得多,但对这种发电形式的强调能够让中国的能源生产逐渐脱离肮脏的煤炭,促使电网变得更加智能、更加灵活。
如果这个方向切实可行,甚至还有可能影响到中国未来能源的整体构想和规划。
变化在切切实实地发生。
就在国家电网的支持政策发布两个月后,第一个分布式光伏发电用户在山东青岛正式接入电网。
其他项目也迅速跟上,如绿色和平组织在北京的5千瓦屋顶光伏发电试点项目。
截至2013年2月,国家电网已经收到了超过100件入网申请。
如今国家能源局和国家电网已经制定了到2015年实现分布式太阳能并网发电1000万千瓦的目标。
小型太阳能供应商所需的价格保证
尽管可再生能源发展表现出上述一系列积极迹象,但中国距离能源革命的宏达愿景依旧很遥远。
首先,中国必须填补现有的漏洞。
绿色和平组织的《中国风电发展报告2012》指出,中国一些地区的弃风比例(比如为了解决对电网的输出问题而关闭风力发电机)高达20%,造成的电力损失相当于330万吨标准煤。
要解决这一问题,必须加强不同政府机构间的规划和协调。
同时,还要建立坚实的管理框架和执行及监测机制。
其次,对方兴未艾的分布式可再生电力供应者来说,在国家电网的相关标准出台之前,电网的接入问题并不能算是完全解决。
更重要的是,新兴分布式能源还没有专门的价格机制。
目前,分布式太阳能项目每度电只能按照燃煤脱硫标杆电价得到0.35到0.4元的收益,比大型并网电场每度1元的收购价格低得多。
然而,国家发改委最近发布的一份文件说明决策者目前并没有考虑为分布式能源业主制定有利的价格。
这与上文中该领域的进步似乎背道而驰。
中国亟需出台专门为分布式光伏量身定制的固定上网电价,这一电价应当至少保证分布式光伏项目业主向电网输出的电力价格能够与集中式太阳能发电厂的电价和收益率持平。
只有采用上述措施,中国的可再生能源产业才能在保持高速增长的同时,朝着更加健康的方向发展。
郑州村民房顶建太阳能发电站
用不完卖给国家
夏季每月用电300多块钱,一年用电需要四五千元,家住上街区口头村的张海润很怕家里的电超过基础电量,走南闯北的他,见识过不少地方都有个人建的光伏发电站,自己能建一个吗?
昨日,张海润说,家里的光伏面板已经装了一块,再有半个月,就可以用上自家发的电了。
张海润成为郑州个人申请光伏发电并网第一人。
村民自家建“发电站”,电用不完还能卖
张海润是上街区口头村的村民,最近,他可是村里的名人,因为他正在建一个光伏发电站,不但可以自己用,用不完还可以并入电网销售。
为啥想起来建个光伏发电站呢?
这还得从去年实现的阶梯电价说起。
张海润说家里用电量比较大,在夏季,每月光电费就要300多元,冬季每月也得好几十元,一年差不多电费四五千元。
实行阶梯电价后,张海润就担心超过基础电量,需要多花钱。
做光伏行业的他,曾经当过3年海员,见过不少国家和地方都有个人自建的光伏发电站。
去年10月26日,国家电网公司发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》后,张海润积蓄多年的热情一下子被点燃了。
“这一天我等了三年,现在我和国家电网想到一起了!
”于是他开始筹备建光伏发电站。
经过多方考察,他最终选择了自己代理的一家太阳能发电设备。
算笔账
投入不到3万元,5年收回成本,剩下20年净赚
今年3月份,张海润正式向郑州供电公司上街营业部提出了分布式光伏发电并网的申请。
上街区汝南路营业厅为张先生办理申请的业务班班长宋建辉介绍,因为张海润是上街区首个以个人名义提出分布式光伏发电并网申请的,公司非常重视,立即和公司市场营销部联系,派专人到张海润家勘查现场,制订供电方案,光设计方案就写了十几页。
并网申请办理完毕后,就在前几天,张海润又决定发电容量由3000瓦增加到4000瓦,他添加设备、更改相关手续,延误了时间,否则,他现在已经用上自己发的电了。
“我选择的是自发自用、余量上网的方式。
”据张海润介绍,他的电厂建在自家房屋的房顶上,占地30平方米,装机容量为4000瓦,主要设备是一套16片太阳能电池板和一台并网逆变器,投入不到3万元。
设备寿命是25年,按照设备设计和郑州地区的光照时间,夏季每天可以发电30千瓦时,冬天12千瓦时,全年可以发电6000千瓦时左右,自己家每年消耗1000千瓦时左右,剩余的5000千瓦时电卖给国家电网,这样,不足5年就可以收回成本,剩下近20年净赚。
有补贴
多出来的电每千瓦时能卖4毛多,将来还有补贴
上街营业部专业经理黄勇介绍,对于光伏发电的并网申请,国家电网的态度是“支持、欢迎、服务”。
国家电网将为分布式光伏发电项目业主提供接入系统方案制订、并网检测、调试等全过程服务,不收取费用,允许富余电力上网。
按省发改委确定的价格每千瓦时0.4392元收购,每半年“结算”一次。
据悉,近期,国家发改委正就个人进行光伏发电给予“补贴”征求意见,在征求意见稿中,每千瓦时电可补贴0.35元。
根据国家发改委向部分政府机构、相关光伏发电企业下发《关于完善光伏发电价格政策通知》的意见稿(以下简称《意见稿》),对下一步光伏发电上网电价提出了新的实施方案。
新的《意见稿》对分布式发电和大型地面电站发电进行了区分。
分布式发电电价补贴为每千瓦时0.35元,补贴资金同样来自可再生能源发展基金,并由电网企业向分布式光伏发电项目转付。
分布式光伏发电系统并入电网的电量,由电网企业按照当地燃煤发电标杆上网电价进行收购。
分布式光伏电价将免收随电价征收的各类基金、附加以及系统备用容量和其他相关并网服务费。
有扶持
建分布式电源,国家电网免费提供计量装置和电能表
啥叫分布式电源?
分布式能源是指分散存在的可再生能源和清洁能源。
2012年10月国家电网曾发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》。
此次发布将承诺扩大到所有类型分布式电源,是指位于用户附近所发电能就地利用,以10千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6兆瓦的发电项目。
包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型。
国家电网表示,建于用户内部场所的分布式电源项目,发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网,由用户自行选择,用户不足电量由电网提供。
上、下网电量分开结算,电价执行国家相关政策。
公司免费提供关口计量装置和发电量计量用电能表。
截至2012年底,我国已并网投产的分布式电源1.56万个,装机容量3436万千瓦,其中分布式水电2376万千瓦,世界第一。
郑州首座光伏电站并网年节煤1800吨
5月15日,郑州中牟3.3兆瓦太阳能光伏电站项目顺利并网发电,成为郑州市首个并入电网的光伏发电站项目。
该电站年发电量可达303万千瓦时,年节省标准煤1800吨,年减排二氧化碳2500吨。
电站位于中牟县雁鸣湖镇现代农业示范区,由郑州富昱盛能源科技有限公司投资建造,将生物工厂与太阳能发电进行有效结合及应用,开发利用太阳能资源。
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