分布式光伏發電建設探析

黃飛聰

（廣西廣晟電力設計有限公司，廣西 崇左 532200）

分布式光伏，指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。它是一種新型的、具有廣闊發展前景的綠色能源發電方式。分布式光伏單個項目體量相對小，但實現規模化布局后，可呈現傳統火力發電和集中式發電都無法達到的聚變效應[1]。其將以聚沙成塔之勢，獻中流砥柱之力。

1 分布式光伏建設優勢

1.1 國家有利政策

日前，國家稅務總局發布《支持綠色發展稅費優惠政策指引》，便利納稅人、繳費人全面知政策、會操作能享受的稅費優惠，并指出通過加大對太陽能、風能、水能、核能等清潔能源開發利用的政策支持力度，為科學有序推動如期實現碳達峰、碳中和目標和建設現代化經濟體系提供保障[2-3]。其中涉及分布式光伏產業稅費優惠包括：分布式光伏發電自發自用電量免收國家重大水利工程建設基金、分布式光伏發電自發自用電量免收可再生能源電價附加、分布式光伏發電自發自用電量免收大中型水庫移民后期扶持基金、分布式光伏發電自發自用電量免收農網還貸資金。為助力經濟社會發展全面綠色轉型，實施可持續發展戰略，國家從支持環境保護、促進節能環保、鼓勵資源綜合利用、推動低碳產業發展四個方面，實施了56 項支持綠色發展的稅費優惠政策。

隨著碳達峰碳中和目標的推進，國家、地方在著重加大型光伏基點建設之時，也在不斷地對農村光伏進行政策的層層加碼。首先是國家能源三推千家萬戶沐光行動，然后是十一部委發文鼓勵發展農村光伏、農業光伏，還有農村光伏寫入多省、兩會報告、經濟規劃等都體現了國家在推進農村光伏方面的決心[4]。2022 年1 月1 日起，國家補貼正式退出戶用光伏序列。但各級地方政府對戶用光伏的補貼支持正陸續出臺，預計也將促進農村光伏的發展。在國家補貼退出后，地方補貼政策有望實現“斷點續傳”，補上國家補貼留下的空缺。

1.2 光伏儲能新方向

目前分布式光伏可能已沒有國家補貼，自發自用比例少，上網容量大的項目，上網電價較低的地區，收益率將大幅下降，投資價值不高。僅考慮光伏發電項目投資收益率下降，只能需求突破口，將目光投向儲能，希望通過儲能領域有報突破，增加新收益。

儲能系統是一個可完成存儲電能和供電的系統，具有平滑過渡、削峰填谷、調頻調壓等功能。儲能系統的光伏方陣與并網系統設計和安裝一樣，但是電氣系統沒有統一的標準方案，要根據用戶的需求去設計，因此需要熟悉設備原理，掌握設計方法，才能為用戶量身定做方案。在整個光伏儲能系統中，太陽能控制器、逆變器及蓄電池等部件之間的連接也需要設計者去挑選優質的電源連接器，好的光伏直流電連接器能夠有效保障整個儲能系統的運行。光伏儲能和光伏并網發電有所不同，需要增加蓄電池及蓄電池充放電裝置，建設成本要增加20%～40%，但應用范圍較寬廣。不同的應用場合，選擇不同的儲能系統，目前光伏發電儲能系統分為離網發電、并網儲能、并離網儲能和微網等四種儲能系統。

1.3 光儲充系統選擇

1.項目所在地沒有電網，光伏發電直流容量10kW以下的，建議選擇光伏離網儲能系統。

2.項目所在地有電網，光伏系統取消了補貼，只能自發自用，或者上網價格和售電價格差價大，建議選擇并網儲能系統。

3.項目所在位置沒有電網的偏遠山區，光伏發電直流容量20kW 以上，150kW 以下的，建議選擇光伏離網儲能系統。

4.項目所在地經常停電，或者峰谷價差很大，光伏不能上網的工商業項目，光伏發電直流容量30kW 以上，150kW 以下的，建議選擇光伏并離網儲能系統。

5.在一些沒有電網人口較多的偏遠山區，海島等地方，功率在250kW 以上，或者中大型工商業項目，光伏發電直流容量250kW以上，建議選擇光伏微網儲能系統。

1.4 分布式光伏并網及投資優勢

分布式光伏電站是一種新型、具備寬闊發展前途的發電和電力能源開發利用方法，具有以下優勢：

1.功率相對性小，經營規模可靈巧調節。分布式光伏發電項目的容量在數千瓦至數兆瓦之間，輸出功率遠遠小于大型地面光伏電站；可通過光伏發電的模塊化設計調整規模的大小；可根據屋頂面積與建設條件等因素調整光伏系統的容量；安裝方式相對靈活，適合在耗能集中區域進行分散式建設。

2.分布式光伏項目環境污染少，環保效益突顯。分布式光伏發電與其它新能源項目同樣，在發電的過程當中無污染和噪聲，不會對空氣和水造成污染，適宜于宜居的城市、邊遠地區發展趨勢，都是防治霧霾和建立節能降耗總體目標的高效方式之一。

3.發電用電共存，電力線路線損少。大中型路面光伏發電是變壓連接輸電網，僅作為發電開關電源參加電網運作，而分布式光伏發電是連接配電網，直接發直接使用，且絕大多數能就近集中處理。因不用遠距離運輸，因而不會有線損，且直接從配電網集中處理，使用率廣泛高過路面光伏發電電站。

4.接近負荷中心，對電網沒有影響。分布式光伏一般分布在中國、東部地區負荷中心地區，立即售電給大中型工業客戶、住房等，無需遠距離運輸，節省電網成本費，經營規模一般比路面并網光伏發電電站小，對電網的次數、電壓波動危害比較有限。

5.節省土壤資源與項目成本。分布式光伏電站新項目不需要在集中連片的土地上開發設計，因而可以有效節約土壤資源，提升閑暇房頂、廠房的利用率。與此同時，在大型商事主體用電要求日益提高的大環境下，小區業主具備基本建設分布式光伏電站的積極性，新項目的項目成本一般小于大中型并網光伏發電電站。企業可通過與投資方合作，合作方式有電費打折或者屋頂出租方式，投資方和企業均能獲利，實現互利共贏。

6.企業不受峰期用電限電，無需斷電。夏季或者枯水期高峰用電，很多地方比如廣東、湖南等經常需要拉閘限電，廣西目前還不算嚴重，但在未來不可避免這種情況出現。建設光伏，電將優先給企業，不受限電拉閘。

7.降低屋頂老化速度、隔熱、防雷等。屋頂安裝光伏組件板后，光伏板可阻擋太陽光直接照射屋頂，能夠降低屋頂琉璃瓦的老化速度，延長使用壽命。

光伏發電系統中所有電氣設備均做了可靠接地系統，同時具有防雷功能，而且，發電系統充分利用每片光伏組件下方的鋼結構支架作為自然接地體，根據現場實際情況及土壤電阻率敷設不同的人工接地網，以滿足接地電阻的要求，重點區域加強均勻布置以滿足接觸電勢和跨步電壓的要求。如果有惡劣雷電天氣，光伏發電系統能夠有效避免房屋內電氣設備遭到直擊雷、感應雷等的影響，人身及財物更加安全。

冬暖夏涼，安裝光伏組件板后，光伏組件板可阻擋太陽光直接照射到屋頂面，可有效減少室外熱量通過屋頂向室內。由于光伏組件將部分太陽能轉化為電能，從而減少太陽輻射到屋面所產生的熱量，降低建筑的受熱面積。而冬天由于有光伏組件阻擋，可有效減少屋內熱量向外散發，同時組件發電過程產生的熱量可很好地保持屋內溫度。

8.維護簡單，可靠性高。分布式光伏發電系統裝機容量都較小，一般安裝在廠房屋頂，或者一些大型建筑屋頂，或者地面，安裝技術要求相對傳統電網來說較簡易，且在投運使用過程中，可根據需求自我調節分布式光伏發電系統，可避免發生大規模的“孤島效應”，安全性較高。投入使用后，分布式光伏發電系統運行較為穩定，即使有故障，大部分故障為簡單型故障，不需要非常專業的光伏運維技術人員進行維護。分布式光伏發電系統投入使用后，具有維護簡單、運行穩定的優勢。

2 電網對建設分布式光伏的要求

2.1 電網的接入能力

接入系統：（1）分布式光伏接入電網之前應明確用戶進線開關、并網點位置。（2）分布式光伏接入電網之前應校核分布式光伏所接入配電線路的載流量、變壓器容量、開關短路電流遮斷能力，防止分布式電源停用后因電網的用電負荷增加而導致配電線路（或配電變壓器）過載情況[5]。（3）分布式光伏宜采用單點方式接入電網，采用不同電壓等級接入容量應滿足技術標準要求。（4）分布式光伏接網配電臺區間不得建立低壓側聯絡（配電室低壓母線間聯絡除外），防止臺區間電源、用電負荷間串供、轉供情況。（5）分布式電源接入時應綜合考慮該區域已接入的分布式光伏情況。（6）分布式光伏接入系統方式宜結合公用電網接線方式確定，架空線路中低壓分布式光伏宜以T接為主，纜線路宜以進站接入為主。

前期規劃：大量光伏項目建設后，上網容量將遠超現狀電力設施的接納能力，尤其產業園，因為工業園目前主要均以分布式光伏為主，并網點多，容量大。所以在建設光伏項目的區域需要提前考慮電網對于光伏上網的接納能力，做好園區整體規劃，特別一些在建或者將要建設的新開發產業園。

2.2 高標準建設，提前管控

不同的并網方式影響各不相同。分布式光伏發電除離網運行對電網電壓沒有影響外，光伏發電上網輸送功率的并網方式會造成電壓波動或者影響繼電保護的配置。所以南網指導意見，并網點宜采用自動化開關或者自動化開閉所。在有建設光伏項目的企業，在報裝用電時建議考慮直接按標準建設好接入點，后期投入光伏并網時可避免二次投資浪費。或者在新建配網業擴延伸建設時，充分考慮分布式光伏并網接入點的建設需求，做好基礎建設，提前管控。

2.3 報裝受理條件

個人用戶投資報建的分布式光伏能源發電小容量的項目（PV＜3MWP）屬地供電局可直接受理。企業用戶投資報建的分布式光伏能源發電項目無論容量大小均走政府備案流程，備案部門為市發改委工業科。

由于目前分布光伏發電不成熟，特別是一些開發滯后的區域，分布式光伏發電在全國尚在初期探索期階段，審批流程相對困難，部分職能審批職責存在劃分不清晰，無法直接找到對口職能部門，由于沒有可參考案例，不敢輕易下決策。另外，由于地方與能源公司的合作戰略，一些報裝流程工作必須通過戰略合作方，加大了一些分布式光伏項目建設報裝手續繁瑣等問題。

3 分布式光伏建設條件

3.1 屋面結構受力要求

分布式光伏建設在屋面的情況，建筑物結構無論是鋼結構還是混凝土屋面，均需要在原基礎上考慮建設光伏后的重力情況，據了解光伏組件及輔材屋面荷載0.2kn/m2。荷載是否滿足要求，直接影響到項目是否能夠實施，所以在前期項目選址時，屋頂分布式光伏首先就要進行屋面荷載計算，否則項目會存在一定的風險，盲投會造成不必要的糾紛。

3.2 彩鋼瓦鋪裝要求

屋頂分布式光伏在鋼結構彩鋼瓦屋面的，在安裝光伏組件時不用打釘，可采用夾具進行固定，有利于防漏，并且不對屋面造成任何損害。如果對于現有的彩鋼瓦是平滑型無法直接用夾具固定的話，需謹慎，需提前告知廠房產權方，后期投運后，有可能存在漏水現象，讓產權方充分了解情況，避免不必要的糾紛。

3.3 屋面周邊環境及屋面形狀要求

光伏組件安裝建設在水平屋頂和斜坡屋頂均適合。如果在屋頂建造光伏電站，首先明確屋頂周圍無遮擋物，不能受遮擋，否則建光伏電站將嚴重影響發電量，大大降低項目收益。

3.4 地面屋頂光伏，采用農光互補方式

農光互補是國家重點推廣的農業項目，這類項目建設為國家增加可再生資源，既能充分利用太陽能資源，同時也滿足了農作物生長的需求。

4 提前布控，挖掘分布式光伏資源

4.1 工業園、產業園標準廠房是重點發掘對象

以崇左區域為例，光照時間較長，年平均利用小時數為1006 小時。崇左區域較多工業園、產業園，且很多工業用電量大，能否自發自用，廠房均在閑置，具有良好的開發價值。但對于一些將要建設的廠房應提前介入，與廠房產權方對接，告知提前屋頂荷載能力充分考慮光伏組件安裝情況，并在建設電力設備建設過程中提前建設并網點。不然后期加裝屋頂光伏，屋頂荷載不滿足要求，加固費非常高且麻煩，還存在一定風險，若前期沒考慮并網的話，需要重新規劃設計，造成投資浪費，這樣的項目收益率也不高。

4.2 大型停車場、充電站均為分布式光伏理想對象

一些大型的充電站及停車場，頂棚可建設光伏組件，自發自用，投資相對較少，收益率較高。且能夠有效結合地理環境充分利用資源，但這類項目均需提前介入，在建設初期就需充分考慮光伏安裝情況。

5 結語

分布式電源對優化能源結構、推動節能減排、實現經濟可持續發展具有重要意義。分布式光伏電站的發展受體制障礙、發展經驗不足、綜合性技術不夠等因素制約。要加快分布式光伏建設，除了優化報裝流程、簡化并網手續外，投資建設方還應提升技術業務能力，加大宣傳分布式光伏電站建設意義，提高服務效率，讓更多的企業充分了解并積極參與其中。