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分布式光伏发电

作者:william威廉希尔    发布时间:2020-07-30 07:39    

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  分布式光伏发电特指在用户场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网,且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则,充分利用当地太阳能资源,替代和减少化石能源消费。

  分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

  应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。

  一般而言,一个分布式光伏发电项目的容量在数千瓦以内。与集中式电站不同,光伏电站的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。

  但是,分布式光伏发电的能量密度相对较低,每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦,再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积有限,不能从根本上解决用电紧张问题。

  。大型地面电站发电是升压接入输电网,仅作为发电电站而运行;而分布式光伏发电是接入配电网,发电用电并存,且要求尽可能地就地消纳。

  一般而言,一个分布式光伏发电项目的容量在数千瓦以内。与集中式电站不同,光伏电站的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。

  但是,分布式光伏发电的能量密度相对较低,每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦,再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积有限,不能从根本上解决用电紧张问题。

  大型地面电站发电是升压接入输电网,仅作为发电电站而运行;而分布式光伏发电是接入配电网,发电用电并存,且要求尽可能地就地消纳。

  分布式光伏发电系统应用范围:可在农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区附近建造,解决当地用户用电需求。

  分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。

  分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下,光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节。

  弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;

  可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区的居民供电,大大减小环保压力;

  输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本,土建和安装成本低;

  最新的分布式光伏发电补贴政策在国内部分地区相继出台,其补贴力度超过业内预期。其中嘉兴光伏产业园对建成的分布式项目给予每度电2.8元的补贴,在行业上下引起震动。在嘉兴之后江西、安徽等地关于个人分布式光伏电站补贴政策也先后出炉。新能源行业分析师认为,分布式光伏发电政策力度超预期,将有利于分布式光伏电站市场加速发展

  2013年6月18日举行的“2013长三角嘉兴投资贸易洽谈会暨嘉兴太阳能光伏产业投资推介会”上传出,嘉兴光伏产业园内建成的个人分布式项目将得到每度电2.8元的补贴,补贴三年,逐年下降5分钱。“平均下来,三年半就可以收回成本。”业内人士戏称,这下全国人民都要去嘉兴建分布式电站了。

  除了嘉兴光伏产业园,桐乡市出台的《关于鼓励光伏发电示范项目建设的政策意见(试行)》给予的补贴同样丰厚。桐乡市提出对装机容量0.1兆瓦以上的示范工程项目实行“一奖双补”。首先给予投资奖励,即对实施项目按装机容量给予每瓦1.5元的一次性奖励;其次是发电补助,政府对光伏发电实行电价补贴,建成投产前两年按0.3元/千瓦时标准给予补贴,第三至第五年给予0.2元/千瓦时标准补贴;此外桐乡市还鼓励屋顶资源出租,对出租方按实际使用面积给予一次性30元/平方米的补助。

  江西省则以实施屋顶光伏发电示范工程的形式给予专项资金补助。补助标准考虑国家政策、光伏组件市场价格等因素逐年调整,一期工程将补贴4元/峰瓦,二期工程暂定3元/峰瓦。居民自建屋顶光伏发电示范工程将获得4000元左右的补贴。

  新能源行业资深分析师表示,各省市补贴标准普遍在国家补贴的基础上给予0.25-0.3元/度的补贴。国家层面期限长达20年的补贴方案也将很快出炉,预计为0.45元/度。国务院常务会议关于加快光伏行业健康发展的六项措施中已经明确要求全额收购光伏发电量,再加上补贴力度较大,将带动个人投资屋顶光伏发电项目的积极性。从而能消化掉部分过剩产能,曲线驰援国内光伏制造行业。

  嘉兴:光伏产业园内建成的个人分布式项目将得到每度电2.8元的补贴,补贴三年,逐年下降5分钱。

  桐乡:对装机容量0.1兆瓦以上的示范工程施项目按装机容量给予每瓦1.5元的一次性奖励;其次是发电补助,政府对光伏发电实行电价补贴,建成投产前两年按0.3元/千瓦时标准给予补贴,第三至第五年给予0.2元/千瓦时标准补贴。

  合肥:居民自家建光伏发电项目或企事业单位建设光伏停车场,项目投入使用并经验收合格后,按装机容量一次性给予2元/瓦补贴,另外按照发电量给予每度电0.25元的补贴。

  江西:以实施屋顶光伏发电示范工程的形式给予专项资金补助,一期工程将补贴4元/峰瓦,二期工程暂定3元/峰瓦。

  1、根据当前光伏产业技术进步和成本降低情况,降低2018年1月1日之后投运的光伏电站标杆上网电价,Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类资源区标杆上网电价分别调整为每千瓦时0.55元、0.65元、0.75元(含税)。自2019年起,纳入财政补贴年度规模管理的光伏发电项目全部按投运时间执行对应的标杆电价。

  2、2018年1月1日以后投运的、采用“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电项目,全电量度电补贴标准降低0.05元,即补贴标准调整为每千瓦时0.37元(含税)。采用“全额上网”模式的分布式光伏发电项目按所在资源区光伏电站价格执行。分布式光伏发电项目自用电量免收随电价征收的各类政府性基金及附加、系统备用容量费和其他相关并网服务费。

  3、村级光伏扶贫电站(0.5兆瓦及以下)标杆电价、户用分布式光伏扶贫项目度电补贴标准保持不变。

  4、各新能源发电企业和电网企业必须真实、完整地记载和保存相关发电项目上网交易电量、价格和补贴金额等资料,接受有关部门监督检查,并于每月10日前将相关数据报送至国家可再生能源信息管理中心。各级价格主管部门要加强对新能源上网电价执行和电价附加补贴结算的监管,督促相关上网电价政策执行到位。

  5、鼓励地方按国家有关规定开展光伏发电就近消纳配电价格改革和市场化招标定价试点,逐步完善通过市场发现价格的机制。

  德国可再生能源法规定了光伏发电的补贴办法,对于屋顶光伏和地面光伏等各类光伏发电的应用模式,其规模不同,补贴力度不同。

  该国2012年最新修改的法律规定,光伏发电的上网电价从17.94欧分每千瓦时到24.43欧分每千瓦时。该国还规定,未来12个月内如果安装容量超过350万千瓦,上网电价下降3%;如果超过750万千瓦,上网电价下降15%。要求100千瓦以上的分布式电源必须安装远程通信和控制装置,以便调度实时了解其出力,并且可以进行调度。

  该国已经开始采取一些间接措施来满足分布式电源接入配电网的要求,如升级改造接入点的上级变压器,重新配置馈线的电压条件和控制设备等。

  西班牙要求某一区域安装的分布式电源的容量为该区域的峰值负荷的50%以下,尽量避免分布式电源反送电。

  国家发展改革委副主任、国家能源局局长吴新雄指出,要抓紧落实国务院关于促进光伏产业健康发展指导意见的要求,大力开拓分布式光伏发电市场,促进光伏产业健康发展。

  他同时强调,各地要充分认识光伏发电的重要性,准确把握光伏产业的发展形势,抓住光伏产业的发展机遇,把大力推动分布式光伏发电应用作为一项重要工作。重点在经济发达地区选择网购电价格高、电力负荷峰谷差大、补贴相对少、用电量大且负荷稳定的工业园区,按照“自发自用、就地消纳”原则开展分布式光伏应用示范。

  光伏产业产能过剩的矛盾由来已久。中国光伏组件产量自2007年以来,连续5年位居世界第一。2011年,中国光伏组件产量是当年新增安装容量的10倍,90%的光伏组件需要销往国外。

  中国光伏产业严重依赖国外市场的风险在欧美“双反”时暴露无遗。为挽救中国光伏产业,国家2012年以来连续出台政策支持分布式光伏发电发展。为了响应国家政策,国家电网公司发布分布式光伏发电相关管理办法,为促进分布式发电的快速发展奠定了坚实的基础。

  分布式光伏发电近3年呈现爆发式增长。中国从2009年开始了“金太阳”工程和光电建筑示范项目,给予分布式光伏发电系统补贴,并按照投资规模的大小,确定补贴额度。截至2011年年底,国家已公布的光电建筑示范项目规模约为30万千瓦;“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。分布式光伏发电爆发式增长,但与之相关的规划、设计、施工、管理和运行的标准、规范不健全,导致问题集中显现。

  国家公布的相关规划提出,2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时,明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此,分布式光伏发电是未来的重要发展方向。

  2012年年底,中国首个居民用户分布式光伏电源在青岛实现并网发电,从申请安装到并网发电,整个过程用了18天就全部完成。

  2013年1月25日,北京市首个个人申请的分布式光伏电源顺利并入首都电网。据该用户介绍,如果能得到每度电0.4-0.6元的补贴,这样的小型电站的投资回报率将远高于银行利率。

  2015年,北京海淀区首个分布式光伏屋顶电站示范区项目——永丰产业基地分布式光伏屋顶电站并网发电。该电站装机量为300千瓦,每年发电量为33万度电,可为社会节约标准煤112吨,减少二氧化碳350吨。

  各省市已基本完成上报分布式光伏示范区方案,各省市补贴方案将陆续出炉。江西、安徽等地关于个人分布式光伏电站补贴政策已先后出炉。其中,合肥市规定居民自家建光伏发电项目或企事业单位建设光伏停车场。

  1.分布式电源对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。国家电网公司(以下简称公司)认真贯彻落实国家能源发展战略,积极支持分布式电源加快发展,依据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国可再生能源法》等法律法规以及有关规程规定,按照优化并网流程、简化并网手续、提高服务效率原则,制订本意见。

  2.本意见所称分布式电源,是指位于用户附近,所发电能就地利用,以10千伏及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型。

  3.以10千伏以上电压等级接入、或以10千伏电压等级接入但需升压送出的发电项目,执行国家电网公司常规电源相关管理规定。小水电项目按国家有关规定执行。

  4.公司积极为分布式电源项目接入电网提供便利条件,为接入系统工程建设开辟绿色通道。接入公共电网的分布式电源项目,其接入系统工程(含通讯专网)以及接入引起的公共电网改造部分由公司投资建设。接入用户侧的分布式电源项目,其接入系统工程由项目业主投资建设,接入引起的公共电网改造部分由公司投资建设(西部地区接入系统工程仍执行国家现行规定)。

  5.分布式电源项目工程设计和施工建设应符合国家相关规定,并网点的电能质量应满足国家和行业相关标准。

  6.建于用户内部场所的分布式电源项目,发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网,由用户自行选择,用户不足电量由电网提供。上、下网电量分开结算,电价执行国家相关政策。公司免费提供关口计量装置和发电量计量用电能表。

  7.分布式光伏发电、风电项目不收取系统备用容量费,其他分布式电源项目执行国家有关政策。

  8.公司为享受国家电价补助的分布式电源项目提供补助计量和结算服务,公司收到财政部门拨付补助资金后,及时支付项目业主。

  9.公司地市或县级客户服务中心为分布式电源项目业主提供接入申请受理服务,协助项目业主填写接入申请表,接收相关支持性文件。

  10.公司为分布式电源项目业主提供接入系统方案制订和咨询服务。接入申请受理后40个工作日内(光伏发电项目25个工作日内),公司负责将10千伏接入项目的接入系统方案确认单、接入电网意见函,或380伏接入项目的接入系统方案确认单告知项目业主。项目业主确认后,根据接入电网意见函开展项目核准和工程设计等工作。380伏接入项目,双方确认的接入系统方案等同于接入电网意见函。

  11.建于用户内部场所且以10千伏接入的分布式电源,项目业主在项目核准后、在接入系统工程施工前,将接入系统工程设计相关材料提交客户服务中心,客户服务中心收到材料后出具答复意见并告知项目业主,项目业主根据答复意见开展工程建设等后续工作。

  12.分布式电源项目主体工程和接入系统工程竣工后,客户服务中心受理项目业主并网验收及并网调试申请,接收相关材料。

  13.公司在受理并网验收及并网调试申请后,10个工作日内完成关口电能计量装置安装服务,并与项目业主(或电力用户)签署购售电合同和并网调度协议。合同和协议内容执行国家电力监管委员会和国家工商行政管理总局相关规定。

  14.公司在关口电能计量装置安装完成、合同和协议签署完毕后,10个工作日内组织并网验收及并网调试,向项目业主提供验收意见,调试通过后直接转入并网运行。验收标准按国家有关规定执行。若验收不合格,公司向项目业主提出解决方案。

  15.公司在并网申请受理、接入系统方案制订、接入系统工程设计审查、计量装置安装、合同和协议签署、并网验收和并网调试、政府补助计量和结算服务中,不收取任何服务费用;由用户出资建设的分布式电源及其接入系统工程,其设计单位、施工单位及设备材料供应单位由用户自主选择。

  16.国家电网公司为分布式电源并网提供客户服务中心、网上营业厅等多种咨询渠道,向项目业主提供并网办理流程说明、相关政策规定解释、并网工作进度查询等服务,接受项目业主投诉。

  分布式光伏的并网,加大了其所在区域的负荷预测难度,改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入,使配电网的改造和管理变得更为复杂。

  离网运行的分布式光伏对电网没有影响;并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动;并网并且向电网输送功率的并网方式,会造成电压波动并且影响继电保护的配置。

  分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变,其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网,这类电力电子器件的频繁开通和关断,容易产生谐波污染。

  中国的配电网大多为单电源放射状结构,多采用速断、限时速断保护形式,不具备方向性。在配电网中接入分布式电源后,其注入功率会使继电保护范围缩小,不能可靠地保护整体线路,甚至在其他并联分支故障时,引起安装分布式光伏的继电保护误动作。


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