我國分布式光伏發電的現狀與展望

代仲

【摘要】：太陽能資源是當今發電系統中重要的無污染清潔能源，光能資源的利用不僅可以解決當前電力短缺的問題，同時可以從環境上改善民生，促進電力技術的發展和應用。分布式光伏發電是一種新興的、具有廣闊發展前景的技術，具有輸出功率較小、綠色環保等特點。該技術采取就近發電、就近并網、就近轉換、就近使用的原則，利用光伏組件將太陽能直接轉化為電能，既能緩解局部用電緊張狀況，又能解決長距離輸電的損耗問題。

【關鍵詞】：分布式；光伏發電；現狀與展望

1、導言

中國目前的光伏市場仍是以集中式為主，到2014年分布式光伏電站僅占總累計光伏電站的17.62%。考慮到中國適合于集中發電的土地資源區域與用電地區的分布十分不均勻，因此分布式發電更適合于所發電力的消納。文章介紹了分布式光伏并網發電系統的主要構成、基本原理和關鍵技術以及對電網的影響、發展前景等內容，旨在對分布式并網發電技術的發展提供理論支撐。

2、分布式光伏并網發電系統的主要構成

2.1太陽能電池組件

太陽能電池組件是分布式光伏發電系統的核心部件之一，目前應用最廣泛的太陽能電池組件是結晶硅組件，用鋼化玻璃、EVA及TPT熱壓密封而成，并加裝鋁合金邊框，具有抗風、抗冰雹、便于安裝等特點。太陽能電池通常由高純硅材料制成，是一種半導體PN結器件。按照發電效率由高至低的順序分為非晶硅薄膜太陽能電池、多晶硅電池、單晶硅電池和薄膜復合晶硅電池。其作用是將太陽能轉化為電能，存儲到蓄電池或推動負載工作。

2.2 光伏并網逆變器

光伏并網逆變器是一種將直流電轉換為交流電的電子器件，具備自動穩頻和穩壓的功能，能夠確保光伏并網發電系統的供電質量。主要作用是將太陽能電池組件產生的直流電（12V、24V、48V）逆變成交流電，然后送入公共電網。主要性能指標是平均故障修復時間（MTTR）、故障率、可靠度、平均故障間隔時間（MTBF）。光伏并網逆變器分為電流源電流控制、電壓源電壓控制、電流源電壓控制、電壓源電流控制四種。為確保光伏并網發電系統具備良好的動態響應，光伏并網逆變器應選擇電壓源進行輸入。如采用電壓控制方式進行輸出，需要使用鎖相控制技術實現與電網同步的目的，但鎖相回路響應時間較長，很難對并網逆變器輸出電壓值進行準確控制，易造成噪聲環流現象，因此建議采用電流控制方式作為光伏并網逆變器的輸出方式。為提高并網電流質量，光伏并網逆變器電流輸出側需使用合適的濾波器。同時為確保公共電網的安全，并網逆變器還要考慮三相電壓、電流不平穩、欠壓、防雷接地保護、短路保護、防孤島效應等保護措施。

2.3蓄電池

其作用是在有光照時儲存太陽能電池板的電能，供負載使用。蓄電池一般使用免維護鉛酸電池，也可使用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。主要性能指標包括額定容量、低溫放電和充電性能、充電效率以及深放電后的恢復性能、使用壽命等。

2.4 充電控制器

蓄電池因日照影響頻繁充放電會出現過充電和過放電現象，縮短使用壽命。充電控制器能為蓄電池提供穩定的充電電流和電壓，起到過充電（放電）保護的作用。

2.5 監測系統

監測系統由數據采集系統、數據傳輸系統和數據中心組成。其中，數據采集系統包括環境監測、電參數監測等設備，主要功能是從電壓傳感器、電流傳感器、智能傳感器、溫度傳感器等被測單元中采集數據，送至上位機進行分析處理；數據傳輸系統主要用于電站數據監測系統中監測裝置與數據采集裝置之間、數據采集裝置與數據中心之間的數據傳輸；數據中心是指集中多個光伏電站數據的環境，將傳感器采集的信息在數據中心進行處理和顯示。

3、分布式光伏發電的模式創新與應用潛力

由于我國的產業化基礎和人口高密度區域都在東部地區，但是東部地區的土地資源非常緊張，因此采用就地消納的分布式光伏發電具有巨大的潛力。在解決了政策層面的障礙之后，將會極大地激發分布式光伏電站的熱潮。

在東部地區已經出現了多種分布式光伏發電運維模式，例如秀洲模式、林洋模式、愛康模式等。在分布式電站的交易方面也出現了多種模式，包括：自發自用余電上網、合同能源管理、全額上網等等。

在應用領域方面，創新性地出現了各種新型的應用方式，包括：屋頂電站、農光互補、漁光互補、工業廠房電站、商業樓宇電站、戶用發電系統、移動光伏電源等等。

分布式光伏發電的融資非常重要，因為西部集中式的大型電站通常是一些大型國企利用雄厚的資金和優質的資產信用作擔保，很容易得到低息貸款。但是分布式光伏發電的規模小，承建企業和用戶的融資能力都有很大的難度。因此，如何得到有利的低息貸款，成為非常重要的環節。已經出現了多種融資模式，包括：銀行貸款、股權融資、資產證券化、眾酬模式。在資產證券化方面又出現了眾多的子模式，包括：電價收益權轉讓模式、融資平臺公司增信模式、BOT模式、融資租賃模式等。特別是近年來出現的如SPI公司的網上眾酬模式，啟迪了分布式光伏電站融資模式的新思維。

隨著應用領域的增多，政策措施的落實到位，融資方式的便利化，分布式發電系統必將具有非常巨大的發展潛力。

結論

綜上所述，太陽能資源具有分散、能量密度低的特點，因此光伏發電本身就具有分布式發電的天然優勢。由于我國荒地資源和用電負荷的分布極度不平衡，分布式光伏發電不僅是大規模光伏應用的最好形式，也是解決我國電力產銷不平衡的抓手。分布式光伏發電的并網是否得到足夠快的推廣，不僅與當前典型設計有關，更應與設計的思路變更（充分利用現有電網資源）、設計的市場推廣應用有關，優秀的設計理念可以提升設計成品的實踐化、遍布化。

【參考文獻】：

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