分布式光伏發(fā)電項目建設及運營模式研究

摘 要：3月20日，國家能源局綜合司發(fā)布《分布式發(fā)電管理辦法（征求意見稿）》。意見稿提出，鼓勵企業(yè)、專業(yè)化能源服務公司和包括個人在內(nèi)的各類電力用戶投資建設并經(jīng)營分布式發(fā)電項目，豁免分布式發(fā)電項目發(fā)電業(yè)務許可。對此，市場人士普遍認為，本次征求意見稿要求分布式發(fā)電的監(jiān)測、統(tǒng)計、信息交換和信息公開體系，有利于分布式發(fā)電市場的長遠健康發(fā)展。在政策利好頻出的支撐下，分布式光伏快速發(fā)展，將是我國光伏行業(yè)發(fā)展的重要趨勢，分布式發(fā)電也迎來新一輪發(fā)展契機，進而全面開啟一個嶄新的全民光伏時代。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；建設；運營模式

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0107-01

引 言

分布式光伏電站是現(xiàn)代化電力企業(yè)建設和發(fā)展中，經(jīng)常運用到的一種電力傳輸建設方式，在這種方式的應用下，能夠有效的將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

1 分布式光伏發(fā)電概述

分布式光伏發(fā)電是由太陽能電池組件、保護裝置、電路、逆變器以及電網(wǎng)接口等一系列重要組成部分構(gòu)成的。其中，太陽能電池組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心，它是用來將太陽能有效轉(zhuǎn)換為電能的。逆變器的主要目的是把直流電轉(zhuǎn)換為交流電。因為太陽能電池組件所產(chǎn)生的是直流電，但是實際應用過程中絕大多數(shù)負載都是交流負載，所以就需要逆變器這一電流轉(zhuǎn)換設備。

2 光伏方陣布置

2.1 光伏組件排列方式的選擇

安裝于建筑頂面的光伏發(fā)電系統(tǒng)由于其安裝高度較大，因此，所承受的風載荷與一般的地面電站有差異，為優(yōu)化光伏組件支架結(jié)構(gòu)，光伏陣列不宜做得太高，通常采用單排豎向布置或雙排橫向布置形式。按《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》（GB50797-2012）要求的陰影遮擋避讓要求，在9：00前及15：00后，光伏方陣前排、后排存在遮擋不可避免。研究表明，橫向布置比豎向布置的光伏組件可獲得更多的有效發(fā)電時間。經(jīng)串聯(lián)接線的光伏組件與單塊光伏組件具有相似的特性。因此，以追求發(fā)電量為目標的屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)應優(yōu)先采用橫排布置組件的方案。

2.2 光伏方陣布置間距

平鋪安裝光伏組件的發(fā)電系統(tǒng)，一般只需要考慮避讓光伏組件周圍障礙，并根據(jù)組串設計留置合理的檢修通道即可；以固定傾角安裝的光伏組件，則應根據(jù)屋面坡度、建筑方位，對光伏方陣間距計算公式進一步優(yōu)化。

冬至日上午9：00，前排光伏方陣的最高點與其在屋面的陰影線最遠點間的垂直高差為：h=lsinθ+（DSN+lcosθ）icosσ–DEWisinσ

其中，DSN、DEW分別為南北方向、東西方向的陰影長度分量。

2.3 障礙避讓計算

分布式光伏電站與地面電站最顯著的區(qū)別是光伏組件周邊會存在各種可能會對發(fā)電造成影響的障礙物，典型的障礙包括女兒墻、室外空調(diào)機組、通風管道設備、氣樓、電梯機房、廣告牌等，與本棟建筑存在高差的周邊建、構(gòu)筑物也應納入陰影影響計算的范圍。

《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》（GB50797-2012）要求，障礙物的陰影應全年9：00～15：00（當?shù)卣嫣枙r）時段內(nèi)不對光伏組件造成遮擋。以北半球高度為h的障礙物為例，根據(jù)日照關(guān)系理論，可計算其在春分、夏至、冬至日9：00影長L（15：00與9：00陰影線東西對稱），然后對邊界線端點連線確定全年陰影影響范圍。

3 分布式光伏發(fā)電的建設運營模式

3.1 針對工業(yè)園區(qū)的建設運營模式

原先的分布式項目建設運營模式中涵蓋了設計、建設、施工、檢修以及運行管理等單位，這些單位之間未形成整體的建設運營體系，導致建設周期長、成本高等一系列的問題。基于此，新型的工業(yè)園區(qū)的建設模式應該在工業(yè)園區(qū)內(nèi)成立管理委員會，對整個園區(qū)的屋頂進行整體的科學規(guī)劃之后再對光伏項目建設進行統(tǒng)一的協(xié)商。此外還應該成立由工業(yè)園區(qū)管理委員會、項目投資方以及電網(wǎng)企業(yè)聯(lián)合參與的項目建設公司和運營維護公司，由它們負責統(tǒng)一結(jié)算工業(yè)園區(qū)的分布式光伏發(fā)電項目的電費。而光伏電源和負荷之間的差距太小，就會導致發(fā)電系統(tǒng)的所有者在收繳電費時存在很大的難度。所以，在購電協(xié)議模型中，第三方項目公司中需要涵蓋電網(wǎng)公司，有其負責向負荷用戶收取電費，從而保證分布式光伏發(fā)電項目電費收取的穩(wěn)定性。在該模式下，項目方需要通過光伏系統(tǒng)所發(fā)電能來獲取經(jīng)濟利益，這就使得項目方需要不斷地提高自身光伏項目的質(zhì)量。在該運營模式中，屋頂光伏業(yè)主和第三方項目公司之間需要簽訂購電合同，屋頂業(yè)主將所屬屋頂交給項目公司來進行光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝工程，并按照合同所規(guī)定的價格來購買電能。在簽訂合同的長時間內(nèi)，光伏電價應該低于原電網(wǎng)電價，才能促使更多的屋頂業(yè)主選擇光伏項目。

3.2 EPC模式租賃/購買模式

在個人屋頂?shù)姆植际焦夥椖恐腥绻梢詫崿F(xiàn)EPC模式租賃/購買模式，能夠借助該模式完成光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝。在租賃模式下，屋頂?shù)乃姓卟恍枰孕匈徺I光伏系統(tǒng)，這也是不需要巨額的初始投資的主要原因。項目是由第三方提供融資，設計、建設以及運營階段也都是由第三方負責的。該模式在以后規(guī)模較小的光伏項目中具有良好的市場前景。在租賃模式下，項目業(yè)主向第三方公司遞交申請書之后，項目公司根據(jù)政府近年來光伏發(fā)展政策、電網(wǎng)接入條件以及項目業(yè)主屋頂?shù)膶嶋H情況來就其可行性進行深入地分析，并由項目公司進行融資，在準備資料和資金到位之后便可以開展詳細的系統(tǒng)設計工作，設計完成后緊接著進行安裝和測試工作，然后在光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)之后，需要對光伏設備進行持續(xù)地監(jiān)控和維護。

3.3 民用建筑的項目合作方式

光伏項目公司能夠借助各種各樣的渠道來獲取融資，且負責項目的設計、建設、安裝以及運營等階段。它可以通過向貸款方和投資方籌集資金，且這種資金互通方式基本上是針對長期合同進行的，通過租賃費或購電協(xié)議的方式來回收項目的投資收益。而發(fā)電項目的業(yè)主方可以獲取自發(fā)自用所節(jié)約的電費，剩余電量借助凈電量計量的政策把多余的電量售賣給電商從而帶來巨大的經(jīng)濟效益。

4 結(jié) 語

綜上所述，分布式光伏發(fā)電是未來電力行業(yè)的大致發(fā)展趨勢，具有良好的市場前景，但是我國目前還處于發(fā)展的初級階段，還需要更多的政策支持與更深入的科學研究來進一步推動其規(guī)?；c可持續(xù)化發(fā)展，從而在環(huán)境保護與資源節(jié)約方面做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]葉志星，陳超群.分布式光伏發(fā)電建設運營模式研究.引文版：工程技術(shù)，2016（6）：170～172.

[2]李發(fā)文.分布式光伏發(fā)電投資建設運營模式研究.中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（13）：178～179.

收稿日期：2018-7-23