金華分布式并網光伏發電市場前景分析

施政遠

摘 要：今年暑期我回到家鄉浙江金華。看到近兩年當地光伏產業發展勢頭強勁，僅金華市區就有100多家光伏公司。調研發現，金華具備光伏發電的自然條件和社會需求，技術的進步和政策的支持也為光伏產業的發展提供了保障，它擁有明顯的經濟和社會效益，具有廣闊的市場發展前景。因此，本人利用暑期的時間，對金華市光伏產業的發展進行了調研。

關鍵詞：分布式；光伏；發電；前景

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0155-02

金華市是位于浙江省中部的地級市，古稱婺州，下轄婺城區、金東區2個市轄區以及蘭溪市、義烏市、東陽市、永康市4縣級市以及武義縣、浦江縣、磐安縣3縣，總面積10942平方公里，是國家級歷史文化名城、中國十佳宜居城市之一。2011年金華-義烏都市區被確定為浙江省的第四個大都市區，規劃2020年成為200萬人以上特大城市。近兩年，金華光伏產業方興未艾，僅市區就有100多家光伏公司，呈現出前所未有的發展勢頭。

1 金華具備光伏發電的自然條件

光伏產業是新興產業，它依靠太陽能進行發電。地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關。資源豐度一般以全年總輻射量和全年日照總時數表示。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區的全年總輻射量或日照總時數最大，為世界太陽能資源最豐富地區。我國屬太陽能資源豐富的國家之一，全國總面積2/3以上地區年日照時數大于2000小時。我國將日照輻射強度超過9250MJ/m2的西藏西部地區以外的地區分為五類，浙江屬于太陽能資源分布的四類地區，全年日照時數為1400～2200小時，輻射量在4150～5000MJ/m2，相當于140～170kg標準煤燃燒所發出的熱量。金華市區日照充足。全年日照時數為1804小時～2060小時，年日照率為42-45%。年平均接受太陽輻射量為4489.2MJ/m2，金華市區水平面上年平均有效發電輻照量1247（kWh/m2.a），具備建設光伏電站項目的自然條件。

2 光伏發電是建設美麗宜居金華的需要

金華市是全國十佳宜居城市之一，也是浙江省能源消耗大市，是省內以煤為主要能源的城市之一，這種消費結構給環境造成巨大壓力。根據目前浙江省以及金華市的能源結構，基本上屬于純煤電的電力系統，燃煤產生大量的CO2、SO2、NOX、煙塵、灰渣等，對環境和生態造成不利的影響。為提高環境質量，在對煤電進行改造和減排的同時，積極開發利用太陽能等清潔可再生能源是十分必要的，這是金華市可持續發展的戰略需要，是建設美麗宜居金華的需要，也是實現“十二五”規劃《綱要》把單位GDP能耗降低21%左右作為約束性指標的需要。

3 光伏發電是能源、電力結構改革的需要，具有廣闊的市場前景

按發電技術劃分，2013年化石燃料發電量占全球總發電量的比重為70%，水電和核電發電量占比分別為14.2%和10.9%。建設光伏電站對于改善電力系統的能源結構、減少燃煤發電廠的環境污染、滿足用電負荷迅速增長具有重要意義。

在新能源技術持續發展，電力基礎設施建設不斷加強，電力供應系統愈發智能及穩定的環境下，預計到2020年，全球新能源（不含水電）電力累計裝機規模將從2013年的552GW增長到2020年的近1510GW，年均復合增長率高達8.3%。由于光伏發電應用領域與方式廣闊靈活，在未來數年內的增速將超過風電。預計2014-2020年太陽能發電新增裝機容量將達到513GW，超過風電的新增裝機容量，成為全球新能源領域的第一大增長點。

2014年，中國政府也出臺了一系列的光伏扶持政策，積極培育國內光伏市場，中國的光伏產業進入理性、健康的快速發展時期。2014年中國新增裝機容量為10.06GW，躍居全球最大的光伏市場（表1）。除了開發大型光伏電站之外，分布式光伏發電也將是中國光伏應用的重要途徑之一。

4 分布式并網光伏系統有其自身優勢

它把太陽能轉化為電能，不經過蓄電池儲能，直接通過并網逆變器把電能送上電網，比獨立太陽能光伏發電系統的建設投資可減少35%-45%，從而使發電成本大為降低。省掉蓄電池，還可提高系統的MTBF（平均無故障時間）和蓄電池的二次污染。分布式建設，可就近就地分散發供電，進入和退出電網靈活，既有利于增強電力系統抵御不可抗力的能力，又有利于改善電力系統的負荷平衡，并可降低線路損耗。

5 技術的進步為分布式光伏發電提供了技術支撐

光伏發電系統主要由太陽能電池板、并網型太陽能逆變器、交、直流防雷配電柜、連接電纜、通訊軟件和監控裝置及電能計量等設備組成。它通過光電轉換效應將太陽的輻射能量轉換為電能（直流電），再通過逆變器將直流電逆變為50Hz、400V的三相交流電并入地方電網供使用。

其原理如圖1所示。

在建筑物上安裝不同朝向或不同規格的的光伏陣列這種并網方式適合于分布式并網發電，在電氣設計時，將同一朝向且規格相同的光伏陣列通過單臺逆變器集中并網發電，采用多臺逆變器分布式并網發電方案實現聯網功能。

技術進步是降低光伏發電成本、促進光伏產業和市場發展的重要因素。幾十年來圍繞著降低成本的各種研究開發工作取得了顯著成就。首先，電池效率不斷提高，目前商業化晶硅電池的效率達到15%～20%（單晶硅電池18%～20%，多晶硅15%～18%）；商業化單結非晶硅電池效率5%～7%，雙結非晶硅電池效率6%～8%，非晶硅/微晶硅的疊層池效率8%～10%，而且穩定性不斷提高。電池效率的提高是光伏發電成本下降的重要因素之一。其次，硅片厚度持續降低。降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶硅太陽電池成本的有效技術措施，是光伏技術進步的重要方面。30多年來，太陽電池硅片厚度從70年的450～500微米降低到目前的180～200微米，降低了一半以上。硅材料用量的大幅度降低是技術進步促進成本降低的重要因素。再次，產業化規模不斷擴大。生產規模不斷擴大和自動化程度持續提高是太陽電池生產成本降低的重要因素。太陽電池單廠生產規模已經從上世紀80年代的1～5MW/年發展到90年代的5～30MW/年，2006年25～500MW/年，2007年25～1000MW/年。生產規模與成本降低的關系體現在學習曲線率LR （Learning Curve Rate，即生產規模擴大1倍，生產成本降低的百分比）上。對于太陽能電池來說，30年統計的結果，LR20%（含技術進步在內），是所有可再生能源發電技術中最大的。

6 政策的扶持為光伏發電的發展提供了保障

國家能源局《可再生能源發展“十二五”規劃》指出，十二五期間，可再生能源新增發電裝機量1.6億千瓦，其中光伏發電21Gw，到2015年底，太陽能發電裝機容量達到2100萬千瓦（21GW）以上，年發電量達到250億千瓦時。國家電網公司發布 《關于做好分布式發電并網服務工作的意見（暫行）》。根據《意見》，國內分布式光伏發電項目將可享受全程免費的并網服務，并可以自發自用、余量上網。國務院發布《國務院關于促進光伏產業健康發展的若干意見》，《意見》指出“上調2015年的裝機量從21GW到35GW，增幅66%”，另外重點開發分布式光伏發電。發改委發布《分布式發電管理暫行辦法》，《辦法》規定，對于分布式發電，電網企業應根據其接入方式、電量使用范圍，提供高效的并網服務；當前，分布式光伏發電采用自發自用、余電上網的模式，補貼按國家0.42元/KWh，浙江省0.1元/KWh，金華市補貼政策正在制定中；如金華金磐網絡科技園分布式光伏電站裝機總容量520KWp，運營期25年，項目作為自發自用的分布式發電項目，電價按照光伏發電時段自用電價和國家、地方補貼合計計算，綜合電價為1.54元/kWh（不含稅），根據預測發電量計算，25年發電收入總額為1869.1萬元。項目投資財務內部收益率（稅后）為15.73%，投資回收期（稅后）為5.2年（不含建設期），具備開發建設的投資條件。

7 結語

綜上分析，金華市光伏發電不僅具備自然條件，也有產業基礎和社會需求，擁有明顯的經濟和社會效益，具備廣闊的市場發展前景。

參考文獻：

[1]楊金煥，于化叢，葛亮.太陽能光伏發電應用技術[M].北京：電子工業出版社，2009.01.

[2]金磐.網絡分布式光伏電站項目可行性研究報告[R].江蘇：江陰萬事興技術有限公司，2015.12.