淺析湖北省6.30光伏扶貧電站接網工作

蔚曾貞

光伏扶貧是國務院確定實施的“十大精準扶貧工程”之一，是國家市委、市政府“精準扶貧、精準脫貧”的重要舉措，是關系到國家民生、社會和諧的緊要政治任務。自國家能源局追加各省2016年光伏規模100萬kW，明確“2016年12月31日前，建檔立卡貧困村建成并網或已經備案在建的300kW及以下村級光伏扶貧電站，納入2016年光伏年度建設規模，享受國家補貼的標桿電價”以來，各省市光伏扶貧項目“井噴式”增長，對當地配網可靠性帶來較大沖擊。本文以湖北省6.30光伏扶貧電站接網工作為對象，分析光伏扶貧原理、扶貧電站接網方式、項目投資回收期和扶貧工作實際困難，為其他省市光伏扶貧工作提供實踐經驗參考借鑒，以保障國家扶貧工作順利開展。

1 光伏扶貧工作

光伏扶貧工作按工作方式可分為兩類：①片區縣和國家扶貧開發工作重點縣內已建檔立卡的貧困戶安裝分布式光伏發電系統，通過光伏發電增加貧困人口基本生活收入；②利用片區縣和國家扶貧開發工作重點縣的荒山荒坡、農業大棚等建設光伏電站開展農業扶貧，增加貧困人口直接收入。

1.1 光伏扶貧電站

目前，我國的光伏扶貧電站可細分為戶用和村級兩種。戶用光伏電站指單用戶光伏電站，容量一般在20kW以內。村級光伏電站，是以村集體為建設主體，利用村集體的灘涂、荒地等非農耕用地建設容量在 100～300kW 的小型電站，這類電站產權歸村集體所有，村集體、貧困戶按既定比例分配光伏發電收益，原則上貧困戶收益分配占60%以上。

1.2 光伏扶貧電站投資方式

光伏扶貧電站通常由政府、企業、用戶、銀行共同參與投資：①四者中政府占主導地位，提供部分扶貧資金并向銀行擔保；②銀行發放貸款并與用戶約定好還款時限、光伏發電收益償還細節；③企業作為光伏電站的施工建設單位，負責扶貧電站的設計、施工、設備采購，甚至為扶貧電站墊資，擔保等；④用戶作為電站的權益主體，銀行貸款人，在光伏電站建成后，部分發電收益和補貼用來償還貸款。

1.3 光伏扶貧原理

光伏扶貧原理如圖1所示。光伏組件或匯流箱發電，通過光伏逆變器進行交直流轉換，用戶可以自行選擇發電量“全額上網”或“自發自用余電上網”將電量賣給供電公司；當光伏發電不足時，用戶仍由電網供電。供電公司免費提供關口計量表和發電量計量用電能表，光伏發電、用電電量按照國家相關政策分開結算，光伏發電補助根據國家有關規定實施。

圖1 光伏扶貧原理圖

2 光伏扶貧電站接網方式及產權分界

光伏扶貧電站接網可采用專線接入和T接兩種方式。專線接入是指分布式電源直接接入變電站、開閉站、配電室母線或環網柜等專用的開關設備或間隔；T接是指分布式電源接入點處未設置專用的開關設備（間隔）。

建設投資光伏項目的公用電網和用戶內部電網產權分界劃分如圖2所示，分布式電源A、B，常規電源C分別通過升壓變壓器和直接接入公用電網，其中公用電網由供電公司投資，用戶內部電網由用戶投資，即A1—A2、B1—B2輸變電工程及升壓變壓器（直接并網可不用升壓變）由用戶投資，C1—C2輸變電工程由電網企業投資。光伏扶貧工程采取市場機制建設，建設方迫切希望A1—A2、B1—B2距離足夠小，且采用直接并網方式以節省資金投入。但光伏并網發電系統接入電網后可能會對電網產生關于諧波、電壓與頻率的電能質量問題以及孤島效應問題，可靠性與穩定性問題等，必須根據國家行業相關規定，充分考慮用戶報裝容量、配電網負荷特性、規劃與調度、配電網自動化和電網電壓保護等實際情況，確定光伏扶貧電站并網點，優化光伏扶貧電站接網方式。

3 光伏扶貧項目投資回收周期

投資回收期是指從項目投建之日開始算起，項目凈收益完全償還原始投資所需要的年限。考慮資金的時間價值，光伏扶貧項目的動態投資回收期可用下列公式計算：

由式（1）可知，光伏扶貧項目的投資回收期與項目累計凈現金流量現值出現正值的年數密切相關。光伏扶貧項目的投資收益可分為電網公司的購電收入和國家、省市政府、基金會等相關單位的補貼兩部分。根據《國家發展改革委關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知》（發改價格〔2013〕1638號）、《國家能源局關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知》（國能新能〔2014〕406號）、《省物價局省能源局關于對新能源發電項目實行電價補貼有關問題的通知》（鄂價環資〔2015〕90號）等文件規定，“全額上網”和“自發自用，余電上網”分布式光伏發電項目均實行全電量補貼政策。分布式光伏發電電價組成部分為

目前，納入國家可再生能源發展基金的、余電上網的分布式光伏發電項目享受0.42元/kW·h（含稅）的補貼，納入湖北省省補名單的分布式光伏發電項目享受0.25元/kW·h（含稅）的補貼，“全額上網”分布式光伏發電項目補助標準參照光伏電站相關政策規定。分布式光伏扶貧項目可根據項目總投資、預計發電量，通過式（1）、式（2）計算項目的投資回收期。

4 湖北省光伏扶貧工作發現的問題

自國家能源局追加各省2016年光伏規模100萬kW 以來，湖北省光伏并網容量迅猛增長，截止 5月底同比增長126%，6月底同比增長超過170%。湖北省光伏扶貧工作在應對扶貧項目“井噴式”增長的過程中，發現了以下幾點問題：

1）光伏發電技術落后

目前光伏發電技術不夠成熟，發電成本過高，導致光伏扶貧項目投資回收周期過長，光伏發電項目推廣很大程度上依靠國家扶貧政策、新能源政策及相關稅收、價格、金融及電網服務政策。

以湖北某地區屋頂分布式光伏工程為例，該項目面積約6.04萬m2，安裝260W多晶太陽能電池組件2277塊，裝機容量合計5.92MW，工程計劃總投資為4736萬元（含項目工程設計、施工建設等總費用），項目采用“自發自用、余電上網”模式，在25年的安全運營期內，此項目年均發電量約為581.7萬kW·h。根據式（1）、式（2），2016年湖北省燃煤機組標桿上網電價（含脫硫脫硝除塵，含稅）為0.3981元/kW·h，企業增值稅按17%計算，不考慮資金的時間價值和光伏項目的維護費用，若此項目國家提供可再生能源補貼，并納入湖北省省補名單，則光伏發電年收入約為621.26萬元，投資回收期約為10年。若項目不納入省補名單，則光伏發電年收入約為 475.89萬元，投資回收期約為 12年。若國家不提供可再生能源補貼，則光伏發電年收入約為232.57萬元，投資回收期約為25年，光伏項目投資方在安全運營期內將很難盈利。

湖北省光伏發電并網容量激增，究其根源在于國家能源局追加各省2016年光伏規模100萬kW帶來的調控效應。光伏項目推廣過度依賴國家政策，政府對光伏市場的宏觀調控是一把雙刃劍，既會刺激光伏產業的良性發展，又會引起光伏產業發展帶來的鯰魚效應。過度依靠國家對光伏企業的政策“紅利”，將不利于光伏產業的可持續發展。

2）光伏扶貧戶村地理位置偏僻

光伏扶貧戶村地理位置偏僻，配套電網供電可靠性相對薄弱，政策調整帶來的光伏扶貧項目盲目“扎堆”反應，對當地配網造成較大沖擊。

以湖北地區某光伏扶貧村為例，光伏扶貧備案證規模為 60kW。根據《國家電網公司光伏電站接入電網技術規定》要求“小型光伏電站總容量不宜超過上一級變壓器供電區域內最大負荷的25%”，考慮變壓器的負載率和裕度，一個扶貧村就地消納光伏扶貧發電量時，村級變壓器容量需大于240kVA。目前，湖北地區偏僻農村村級變壓器容量存在50kVA、80kVA、100kVA，光伏扶貧電站并網過程中，多次出現農村配網線路部分卡口、部分低壓臺區變壓器容量不足、線路線徑不能滿足要求。

造成這種情況的原因，一方面是光伏發電并網造成農村用電和供電嚴重不平衡，農村光伏發電在本地臺區絕大多數無法消納，只能通過 10kV中壓上網，造成光伏扶貧項目對應的主網運行壓力過大、亟需改造升級；另一方面，當地配套電網建設周期較長，對此突發情況來不及反應。光伏并網帶來的電壓質量的治理和管控及線路安全問題不容忽視。

3）光伏扶貧工程建設市場機制開展

市場機制開展光伏扶貧工程建設，協調統籌難度大。湖北省某市2016年6月份光伏扶貧項目在建和申請驗收統計如圖3所示。可以看出，市場機制開展光伏扶貧工程建設，存在非常明顯的“扎堆”效應。

圖3 湖北省某市2016年6月份光伏扶貧項目統計圖

其原因是，市場經濟的盲目性過度強調扶貧資金的流動性，導致光伏扶貧項目報裝晚，施工時設備物資仍滯后，項目并網時間緊迫、驗收任務高度集中。此種現象給工程施工造成巨大壓力，嚴重地可能帶來極大的安全隱患。

5 湖北省光伏扶貧工作采取的應對措施

針對以上問題，湖北省采取有效措施積極應對，最終湖北省6.30光伏扶貧工作圓滿完成，其實踐經驗可歸納如下：

1）在組織機構方面，應加強政府領導、政企協調。政府部門牽頭成立光伏扶貧專項工作小組，統籌管控光伏扶貧工程建設，供電公司簡化光伏并網手續，開辟綠色通道，建立項目進度檔案及時跟進項目進度，調動一切力量做好光伏扶貧工作，滿足光伏并網發電需求。

2）在并網技術方面，針對并網方式靈活確定接入方案。對于村級扶貧項目一般采用低壓專線接入公變臺區；對于不滿足滿負荷接入條件的臺區，可先部分并網以確保在6.30前完成全部村級光伏扶貧電站并網接入工作，待臺區改造升級后全部并網。針對 10kV并網的項目采用升壓變壓器并網接入；對于現場專用升壓變壓器未能及時建成影響并網的問題，與政府溝通后采取“先在6.30前低壓部分并網接入，待現場 10kV專用升壓變壓器建成驗收投運后，再以10kV方式全部并網接入”的方案。

3）在配套電網建設方面，將光伏公變臺區改造與供電公司農網升級項目相結合，實現政府和企業雙贏。目前湖北省比較成熟的做法是：在光伏扶貧報裝后，通過現場勘查科學制定光伏發電項目接入系統方案及投運方案，政府落實配套電網項目土地紅線、走廊建設，供電公司申請配套電網項目立項，力爭在光伏扶貧并網前，優化配套電網建設、保障光伏發電項目順利并網。

6 結論

總結湖北省光伏扶貧工作的實際困難和實踐經驗，可以得出如下結論：

1）光伏扶貧工作在開展過程中：①存在光伏發電技術落后、項目投資回收周期過長；②光伏扶貧戶村地理位置偏僻，配套電網建設薄弱；③光伏扶貧工程建設市場機制開展、協調統籌難度大三方面問題。

2）光伏扶貧工作中問題的解決措施有：加強政府領導，做好政企協調、建設統籌，采取靈活的并網方案，將光伏公變臺區改造與供電公司農網升級項目相結合，搞好配套電網建設。

3）目前光伏扶貧工作采取的措施大多停留在應急處理階段，而光伏發電產業的可持續發展很大程度上依賴光伏發電技術的創新。國家應大力支持光伏發電技術創新，提高光伏發電能效轉換，降低光伏產業建設投資成本，以保障光伏產業健康持續發展。

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