文/國網電動汽車服務有限公司總經理 江冰
國家電網公司積極響應國家戰略,堅持綠色發展,服務生態文明建設。截至2016年,國家電網經營區域新能源并網裝機突破2億千瓦,風電、太陽能發電裝機均居世界第一;依托大電網、大市場,促進打破省間壁壘,跨省消納清潔能源超過3500億千瓦時,努力解決“棄水、棄風、棄光”問題;全年新建充電樁2.8萬個,累計接入充電樁超過15萬個,推廣應用新能源車,將其納入綠色交通發展體系,大力促進了綠色交通的發展。
我國高速公路發展迅速,建設里程數不斷取得突破。截至2016年年底,全國高速公路里程達13萬公里,居世界前列。高速公路占地廣闊,可利用光伏資源十分豐富。按照每條車道3.5米估算,單車道每公里空間面積約為3500平方米,實際裝機容量按照15平方米每千瓦計算,則每公里光伏裝機容量約為230千瓦。若不考慮高速公路車道面積,僅考慮高速公路服務區建筑屋頂、停車場頂棚以及附近邊坡等方便利用的面積,也可對高速公路可利用光伏資源進行粗略估計。按照50公里一對服務區計算,全國高速公路服務區數量超過5200個。假設每個服務區光伏裝機容量為100千瓦,則全國僅高速公路服務區可裝機容量就將超過500兆瓦。
在政府鼓勵推廣新能源汽車的大背景下,各地高速公路也積極推動充電設施建設。如能發揮電網公司電力接入和高速公路土地資源優勢,在服務區合作建設光伏充電站,打造高速公路綠色充電走廊,對于推進綠色交通發展有著十分重要的意義。
各地電網公司可與各地高速公路集團合作,通過設立合資公司或項目合作的方式,在高速公路服務區建設光伏充電站,共同打造高速公路綠色充電走廊。光伏充電站建設過程中,電力接入可由電網公司負責,建設場地由高速公路提供,光伏發電設備和充電設備則由雙方共同投資,采取EPC模式建設。投入運營后,光伏發電系統和充電設施均接入國家電網公司車聯網平臺,實現集中監控、自動計量、檢修工單派發,現場運維檢修可由電網公司負責,設備巡視、充電服務可由高速公路人員承擔,以盡可能地降低運營成本。
分布式光伏發電系統已比較成熟,在技術上完全可行。在光伏發電系統設計中,重點需要考慮的是如何因地制宜,利用原有配電設施,同時如何合理利用空間,實現光伏發電板的高效和規模化布置。光伏組件通過逆變器、并網計量柜接入系統,在能量控制系統調配下,所發電力優先用于電動汽車充電和服務區用電,剩余電力上網;當光伏所發電力不足時,電動汽車充電和服務區用電負荷可使用網電作為補充。
建設運營光伏充電站,一方面可將新能源電力用于電動汽車充電,實現“綠色充電”,推進綠色交通的實施;另一方面可為高速公路服務區供電或向電網售電,取得光伏發電收益,實現“以光養樁”,破解充電設施無法盈利的難題,有效地盤活高速公路充電樁資產。
2017年,在全國光伏發電標桿上網電價下調的情況下,對分布式光伏發電的補貼維持每千瓦時0.42元不變,體現了國家對于分布式光伏發電的支持意向。以三類資源區建設分布式光伏發電系統為例,對經濟性進行簡單分析。
假定電動汽車充電及高速公路服務區用電均為每千瓦時0.8元,國家對光伏發電補貼為每千瓦時0.42元,在“自發自用、余電上網”模式下,不考慮地方補貼,三類資源區16個省(市、區)光伏發電自用部分度電收益為每千瓦時1.22元,明顯高于2016年分布式光伏發電系統的度電成本每千瓦時0.7元,余電上網部分度電收益(脫硫煤標桿電價+國家補貼)為每千瓦時0.7563元至0.8705元,均高于光伏發電系統的度電成本每千瓦時0.7元。以山東省為例,取光伏發電25年內年滿發小時數為1057小時,發電量按每年0.8%逐年遞減,則100千瓦光伏發電系統第一年預計發電量約10.57萬千瓦時,整個生命周期為25年,預計共發電約240.37萬千瓦時,7年至9年即可收回光伏投資,綠色效益顯著。
今年5月,國家電網將對公司4.38萬個充電樁接口進行新國標升級改造工作,以提高充電設施通用性和開放性,為新能源汽車提供更好的服務,推動綠色交通更好地發展。