/本刊記者 賈常艷/
專家面對面
大力支持光儲微網技術 促分布式光伏發電順利前行
——專訪浙江工業大學分布式能源與微網研究所副所長潘國兵
/本刊記者 賈常艷/

1978年生人,2010年上海交通大學電子信息與電氣工程學院的工學博士,上海市優秀博士畢業生。多年來一直在分布式發電與微網、電力系統智能控制與保護、傳感網絡與人工智能方面潛心研究。他主持參與多項科研項目,包括2項國家自然科學基金項目、1項國家高技術研究發展計劃(863計劃)項目、1項科技部國際科技合作專項項目、3項浙江省科技廳項目,以第一作者發表學術論文13篇,其中SCI/SCIE 4篇,ZJU TOP Journal 1篇,EI 7篇;申請發明專利10項,授權6項。他是浙江工業大學機械工程學院機械電子系副教授,分布式能源與微網研究所副所長潘國兵。
分布式光伏發電系統目前工作模式比較單一,以電網為參考鎖相,然后作為電流源以最大功率輸出,雖然經濟簡單,但不受控制。微網、電網友好型分布式系統是分布式光伏發電系統的更高形式,主要優點在于可控和可自平衡。
從2012年國家能源局開始大力推廣分布式光伏發電應用示范區以來,分布式光伏發電項目如雨后春筍般的在多地區出現,可謂勁頭足,人氣旺。但是2014年一季度數據顯示,國內眾多城市今年一季度分布式光伏發電新增裝機幾乎為零,分布式光伏發電項目陷入裹足不前的困境。近日有相關人士表示,目前困擾分布式光伏發展的一些問題,有望在五六月份取得突破性進展,分布式光伏裝機量也有望從第三季度開始迅速增加。分布式光伏發電在沖云破霧、劈風斬浪的前夕還需要解決自身的哪些問題?對此,本刊專訪了浙江工業大學分布式能源與微網研究所副所長潘國兵,他對當前分布式光伏發電面臨的問題進行了全面深刻的解析,并提出了意見。
潘國兵:原因有以下幾點。1)利益牽扯面復雜,前期建設后期運維困難。
大型光伏場站前期建設主要與土地所有方(即地方政府)和電力公司打交道,而土地所有方一般都非常主動、支持,同時電力公司有相關政策規范,所以進展順利。后期運維簡單、電力直接賣給電力公司,計量也只與電力公司核算,簡單有保證。
分布式光伏發電系統屋頂不規則,電氣布線復雜,并且每一個項目都要因地制宜地設計,工程設計無法復制,增加了勘查與設計的難度;同時前期建設需要與屋頂所有公司、電力用戶、電力公司等各個方面進行溝通,后期維護也涉及多家層面,導致建設和運維都困難。
2)容量較小,電能質量治理成本高。
分布式發電系統一般裝機容量從幾十千伏安到幾兆瓦,容量較小,進行諧波、閃變、無功支持等電能質量治理投入的成本均攤較大,因此大多數分布式發電沒有經過電能質量治理直接為電力用戶供電,為用電企業所擔心,并為發電業主和用電企業之間的糾紛留下隱患。
3)電力計量結算情況復雜,用電企業電費繳納約束較小,收益不能保證。
分布式光伏發電業主面向的電力用戶單一,往往屋頂提供方即為用電用戶,導致買方強勢。同時用戶企業目前對電力公司的電力依賴度大,而對分布式電力依賴度小,當用電企業經營困難時,最容易拖欠分布式發電業主的電費,而電力公司可以以停電為挾制手段來收取電費。
用電企業用電負荷不穩定,在沒有訂單的情況下幾乎不用電,導致分布式發電系統效益不能最大化,拉高了盈利節點。更有甚者,用電企業在20年的光伏使用期限內有倒閉的可能,分布式發電系統不能搬遷重用,投資回報更不能保證。
4)資本收益時間長,盈利節點高。
一方面理想情況下,分布式光伏系統成本回收時間為7年,但結合各方面的困難,普遍在9年以上甚至更長,資本收益時間比常見的投資項目長,加劇了民間融資的難度。另一方面,目前民營企業向銀行融資渠道不暢通,而民間融資成本更高,形成對比的是,央企資本雄厚且向銀行融資成本較低,導致目前分布式光伏發電系統的建設都以央企為主。
潘國兵:收益時間長、容量小并網困難、利益主體復雜是三個根本原因。
由于收益周期很長,導致融資困難,屋頂難找,民間資本不愿介入。
容量小、數量多、電能質量治理復雜,導致電力公司積極性不高,并網困難,也加重了用電企業的用電安全顧慮。
利益主體復雜,牽涉到屋頂所有主體、用電主體、電力部門主體、分布式光伏系統主體等,為管理帶來困難,而光伏場站管理相對單純,因此各個公司都積極推動光伏場站而不愿意去做分布式光伏。
潘國兵:分布式光伏發電系統目前工作模式比較單一,以電網為參考鎖相,然后作為電流源以最大功率輸出,雖然經濟簡單,但不受控制。微網、電網友好型分布式系統是分布式光伏發電系統的更高形式,主要優點在于可控和可自平衡。
2012年國家能源局內部頒布了《微網示范工程“十二五”發展目標及實施方案(草案)》, 規劃在“十二五”期間建立30個微網示范工程和4個電網友好型分布式可再生能源發電單元,不同于分布式上網電價補貼方式,微網工程示范在能源局立項報國務院批準,從財政部可再生能源專項基金中劃撥經費。按照5年60億元的總投資概算,每年國家撥款12億元。這是對分布式光伏,尤其是市區的新型分布式光伏系統的嘗試和有力推動。
分布式光伏發電區域集成控制系統將一定區域內分散的小型分布式光伏系統連接起來集中并網,對內可提高供電穩定性并集中進行電能質量治理,對外表現為一個PCC(公共連接點)并網點,減少了電力部門管理的數量眾多連接點難度,并可對其進行調節控制,可提高分布式光伏發電系統穩定性、可控性、維護性,是一種新型的電網友好型分布式光伏系統,適用于市區推廣,相關技術本團隊在科技部相關項目的支持下正在研究。
潘國兵:在分布式新能源的針對性方面,降低銀行對民營企業的融資難度和成本,讓更多民間資本、設施、技術進入到分布式光伏發電系統的建設。發布分布式光伏發電系統電能質量指導標準,并建立第三方的電能質量檢測與評價機構,這樣可以打消用電企業對電能質量的顧慮,同時提高供電質量減少糾紛。改變電費結算模式,進而改變分布式發電業主“收電費”的被動局面。比如電費與電力公司的市電電費結算掛鉤,降低拖欠電費的事件概率。
潘國兵:分布式光伏發電系統的電能質量在線檢測與計量技術的支持,尤其是第三方權威檢測與校準機構的設立。該機構的設立必須對民間開放,鼓勵成立多家并行機構,避免“裁判與運動員”為同一家的現象。大力發展可控的電網友好型分布式光伏發電技術,一方面增強光伏發電系統的穩定性、可控性和電能質量,另一方面降低電力公司的管理難度,減少對電網的沖擊。鼓勵光儲的市區微網技術。目前微網工程的建設都以海島為主,該模式并不適用于市區的分布式能源供給系統,加大對光儲微網技術的支持力度,將從根本上解決分布式光伏發電系統的技術難題。
潘國兵:分布式光伏發電的應用目前主要卡在電力公司積極性不高的制度性問題、成本回收周期長的經濟問題、以及不可控的技術問題上。再加上分布式光伏發電的后期運維復雜,當前各家有實力的國企都仍然會以集中式光伏發電場站的形式來開發利用光伏電力。
隨著光伏發電系統設備和儲能成本的降低、電網友好型分布式發電技術的成熟,將有更多的民營資本進入分布式光伏發電的領域,同時有更多的用電企業愿意接納清潔低廉的光伏電力。
分布式光伏發電,尤其是微網等電網友好型分布式光伏發電將是光伏電力的最主要利用形式。