分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電在應(yīng)用中存在的問題分析

王加君

(上海能輝電力科技有限公司,上海 200335)

分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電在應(yīng)用中存在的問題分析

王加君

(上海能輝電力科技有限公司,上海 200335)

太陽能作為一種新型能源近年來在我國得到大范圍的推廣,太陽能發(fā)電又稱光伏發(fā)電。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng),首先由光伏組件產(chǎn)生的直流電,其次經(jīng)過并網(wǎng)逆變器逆變產(chǎn)生符合電網(wǎng)要求的交流電,再經(jīng)過升壓后接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為集中式和分布式兩種。集中式并網(wǎng)光伏電站是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期較長、并且需要大面積的土地。分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電站是利用已有建筑物屋頂用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng),由于投資小、建設(shè)快、政策支持力度大等優(yōu)點。

光伏并網(wǎng)發(fā)電利用模式 分布式光伏發(fā)電技術(shù) 電網(wǎng)輸送 電力負(fù)荷

目前國家出臺了一系列政策鼓勵推動分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電的應(yīng)用。分布式光伏發(fā)電是指在用戶側(cè)建設(shè)利用已有建筑物的屋頂幕墻等閑置空間，運行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)，且在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。其最大特點是分散布局、就近利用。相對于集中式系統(tǒng)，其一靠近了負(fù)荷側(cè)，不需要遠(yuǎn)距離輸送，節(jié)省線路建設(shè)成本，減少電能在傳輸過程中的線路損失；其二不需要大面積的土地，而是利用屋頂，節(jié)省了土地資源。

目前分布式光伏電站享受國家電價補貼，但分布式光伏發(fā)電項目若想取得最佳收益率，自發(fā)自用的比例越高越好，最低一般也不要低于70%，否則投資回報率會比較低。按照投資收益率分析，采用自發(fā)自用，余電上網(wǎng)的方式，可以縮短投資期，所以自發(fā)自用的比例關(guān)系到整個投資的回收期。

1 工程概況

國電光伏宜興基地6.5MWp光伏發(fā)電工程采用分布式光電發(fā)電技術(shù)。該發(fā)電系統(tǒng)由多個發(fā)電單元組成，其中核心的單位為鳳凰三號(101)、鳳凰四號(102)、倉庫(110)、辦公研發(fā)樓、停車棚、廢水樓、檢測中心、活動中心等建筑物屋頂。各個發(fā)電單元就地升壓到10kV后，通過電纜匯流至廠區(qū)110kV變電站10kV母線側(cè)并網(wǎng)柜并網(wǎng)。

在設(shè)計時，將總裝機容量設(shè)定為6.5MWp，初步估算，年發(fā)電量預(yù)計會到達(dá)800萬kWh。

2 分布式光伏發(fā)電推廣中存在的問題

2.1 屋頂資源問題

屋頂資源問題，涉及兩個方面一是由于屋頂業(yè)主性質(zhì)不同，業(yè)主的經(jīng)營情況也不同的，如果遭遇業(yè)主經(jīng)營不善導(dǎo)致用電量急劇下降。最嚴(yán)重的情況是停產(chǎn)、破產(chǎn)，廠房業(yè)主所有權(quán)出現(xiàn)變更。原有的租賃協(xié)議就需要重新簽訂。

二是對于已建廠房和建筑，要求屋頂有一定設(shè)計載荷余量，在前期調(diào)研階段需要結(jié)構(gòu)專業(yè)根據(jù)原設(shè)計圖紙進(jìn)行核算。目前很多企業(yè)廠房屋頂都沒有設(shè)計載荷余量。

國電光伏宜興基地6.5MWp光伏發(fā)電工程為例，本工程所需屋頂都是公司自有產(chǎn)權(quán)，并且廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之初就預(yù)留了安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)的荷載余量。

2.2 并網(wǎng)接入的影響

用戶側(cè)負(fù)荷偏低或者負(fù)荷不穩(wěn)定，一年四季負(fù)荷變化較大，就會影響分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝容量。

因為自發(fā)自用比例關(guān)系到投資回收期。所以關(guān)注兩個方面：1)了解屋頂業(yè)主用電負(fù)荷情況，在設(shè)計上保證光伏峰值功率不超過業(yè)主光伏發(fā)電時段用電負(fù)荷谷值，這樣就可確保自發(fā)自用比例達(dá)到最高。由于有特殊情況出現(xiàn)，所以不能保證100%自發(fā)自用比例。2)由于屋頂業(yè)主性質(zhì)不同，業(yè)主的經(jīng)營情況是不可控的，如果遭遇業(yè)主經(jīng)營不善導(dǎo)致用電量急劇下降或干脆停產(chǎn)、破產(chǎn)，那么其屋頂上的光伏系統(tǒng)所發(fā)電力將全部變?yōu)橛嗔可暇W(wǎng)(即自發(fā)自用比例降為0%)，僅能保證理論上的最低收益。

國電光伏宜興基地6.5MWp光伏發(fā)電工程為例，本工程6.5MWp光伏電站直接接入用戶變電站10kV側(cè)母線，就地廠區(qū)內(nèi)負(fù)荷供電。根據(jù)宜興供電公司提供資料，110kV光伏變電站最大、最小負(fù)荷分別為12.92MW、10.51MW，可見本工程光伏電站所發(fā)電量可全部就地消納。

2.3 電費結(jié)算的影響

目前分布式利用屋頂資源有兩種模式：一種是屋頂租賃，另外一種是電價打折。

屋頂租賃模式主要是電站運營方以一定租金租下企業(yè)屋頂，企業(yè)則必須全部接納分布式電站所發(fā)的電量。電價打折模式主要是要求企業(yè)屋頂免費給電站運營方使用，企業(yè)同樣需要全部接納電站所發(fā)的電量，但電價需按照當(dāng)?shù)毓I(yè)電價打一定的折扣。

但“兩種模式都有一個問題——電費收不上來。”由于目前關(guān)于結(jié)算方式的相關(guān)規(guī)定還未出臺，因此即便企業(yè)拖欠電費，電站運營方也沒辦法。建議電費由國家電網(wǎng)統(tǒng)一收取，電站運營方和國家電網(wǎng)結(jié)算。否則讓電站運營方與企業(yè)協(xié)商電費的收繳問題，不利于分布式的推廣。

前文提到的工程，由于屋頂是企業(yè)自有，運營方也是企業(yè)下屬部門，就不存在電費收繳的問題，電費就主要是和國家電網(wǎng)結(jié)算了。

3 結(jié)語

綜上所述，分布式發(fā)電系統(tǒng)開始不斷應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)中。本案例中就選用了分布式并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)，利用該發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢，降低了發(fā)電過程中的能量損耗。

因此要推廣分布式自發(fā)自用余電上網(wǎng)，就要具備以下幾個方面的條件：(1)屋頂面積要求較大且屋面上設(shè)施較少。(2)屋頂結(jié)構(gòu)比較好，能夠達(dá)到承重要求的。(3)要求企業(yè)用電負(fù)荷較大且電價比較高。(4)企業(yè)經(jīng)營狀況較好，在光伏電站投資回收期內(nèi)不會倒閉。資信較好，會按時支付電費。

所以經(jīng)過篩選，能滿足以上全部條件的企業(yè)很少，這就造成目前分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電推廣應(yīng)用的難度所在。

[1]劉繼軍.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)問題研究.電氣開關(guān),2014-04-15.

[2]何后裕.分布式光伏接入對配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗的影響分析.現(xiàn)代電子技術(shù),2013-03-15.