分布式并網光伏發電在應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)

分布式并網光伏發電在應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,太陽能發電又稱光伏發電。并網光伏發電系統,首先由光伏組件產生的直流電,其次經過并網逆變器逆變產生符合電網要求的交流電,再經過升壓后接入公共電網。并網光伏發電系統可分為集中式和分布式兩種。集中式并網光伏電站是將所發電能直接輸送到電網,由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期較長、并且需要大面積的土地。分布式并網光伏發電站是利用已有建筑物屋頂用戶側自發自用、多余電量上網,由于投資小、建設快、政策支持力度大等優點。

光伏并網發電利用模式 分布式光伏發電技術 電網輸送 電力負荷

目前國家出臺了一系列政策鼓勵推動分布式并網光伏發電的應用。分布式光伏發電是指在用戶側建設利用已有建筑物的屋頂幕墻等閑置空間，運行方式以用戶側自發自用、多余電量上網，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。其最大特點是分散布局、就近利用。相對于集中式系統，其一靠近了負荷側，不需要遠距離輸送，節省線路建設成本，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，但分布式光伏發電項目若想取得最佳收益率，自發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，采用自發自用，余電上網的方式，可以縮短投資期，所以自發自用的比例關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光伏發電工程采用分布式光電發電技術。該發電系統由多個發電單元組成，其中核心的單位為鳳凰三號(101)、鳳凰四號(102)、倉庫(110)、辦公研發樓、停車棚、廢水樓、檢測中心、活動中心等建筑物屋頂。各個發電單元就地升壓到10kV后，通過電纜匯流至廠區110kV變電站10kV母線側并網柜并網。

在設計時，將總裝機容量設定為6.5MWp，初步估算，年發電量預計會到達800萬kWh。

2 分布式光伏發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主性質不同，業主的經營情況也不同的，如果遭遇業主經營不善導致用電量急劇下降。最嚴重的情況是停產、破產，廠房業主所有權出現變更。原有的租賃協議就需要重新簽訂。

二是對于已建廠房和建筑，要求屋頂有一定設計載荷余量，在前期調研階段需要結構專業根據原設計圖紙進行核算。目前很多企業廠房屋頂都沒有設計載荷余量。

國電光伏宜興基地6.5MWp光伏發電工程為例，本工程所需屋頂都是公司自有產權，并且廠房建筑結構設計之初就預留了安裝光伏發電系統的荷載余量。

2.2 并網接入的影響

用戶側負荷偏低或者負荷不穩定，一年四季負荷變化較大，就會影響分布式光伏發電系統安裝容量。

因為自發自用比例關系到投資回收期。所以關注兩個方面：1)了解屋頂業主用電負荷情況，在設計上保證光伏峰值功率不超過業主光伏發電時段用電負荷谷值，這樣就可確保自發自用比例達到最高。由于有特殊情況出現，所以不能保證100%自發自用比例。2)由于屋頂業主性質不同，業主的經營情況是不可控的，如果遭遇業主經營不善導致用電量急劇下降或干脆停產、破產，那么其屋頂上的光伏系統所發電力將全部變為余量上網(即自發自用比例降為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側母線，就地廠區內負荷供電。根據宜興供電公司提供資料，110kV光伏變電站最大、最小負荷分別為12.92MW、10.51MW，可見本工程光伏電站所發電量可全部就地消納。

2.3 電費結算的影響

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屋頂，企業則必須全部接納分布式電站所發的電量。電價打折模式主要是要求企業屋頂免費給電站運營方使用，企業同樣需要全部接納電站所發的電量，但電價需按照當地工業電價打一定的折扣。

但“兩種模式都有一個問題——電費收不上來。”由于目前關于結算方式的相關規定還未出臺，因此即便企業拖欠電費，電站運營方也沒辦法。建議電費由國家電網統一收取，電站運營方和國家電網結算。否則讓電站運營方與企業協商電費的收繳問題，不利于分布式的推廣。

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

3 結語

綜上所述，分布式發電系統開始不斷應用于發電系統中。本案例中就選用了分布式并網型發電系統，利用該發電系統的優勢，降低了發電過程中的能量損耗。

因此要推廣分布式自發自用余電上網，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施較少。(2)屋頂結構比較好，能夠達到承重要求的。(3)要求企業用電負荷較大且電價比較高。(4)企業經營狀況較好，在光伏電站投資回收期內不會倒閉。資信較好，會按時支付電費。

所以經過篩選，能滿足以上全部條件的企業很少，這就造成目前分布式光伏并網發電推廣應用的難度所在。

[1]劉繼軍.分布式光伏發電系統并網問題研究.電氣開關,2014-04-15.

[2]何后裕.分布式光伏接入對配電網網絡損耗的影響分析.現代電子技術,2013-03-15.