起源發展,太陽能發電,系統分類,光伏電池,蓄電池組,控制設備,逆變器,跟蹤系統,工作原理,優缺點,優點,缺點,環境特徵,國內的發展,發展優勢,發展歷程,最新政策,前景規劃,限制因素,常見問題,兩點建議,
起源發展
早在1839年,法國科學家貝克雷爾(Becqurel)就發現,光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象後來被稱為“光生伏特效應”,簡稱“光伏效應”。1954年,美國科學家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次製成了實用的單晶矽太陽電池,誕生了將太陽光能轉換為電能的實用光伏發電技術。
20世紀70年代後,隨著現代工業的發展,全球能源危機和大氣污染問題日益突出,傳統的燃料能源正在一天天減少,對環境造成的危害日益突出,同時全球約有20億人得不到正常的能源供應。這個時候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變人類的能源結構,維持長遠的可持續發展,這之中太陽能以其獨有的優勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達地面的能量高達80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉為電能,轉變率5%,每年發電量可達5.6×1012千瓦小時,相當於世界上能耗的40倍。正是由於太陽能的這些獨特優勢,20世紀80年代後,太陽能電池的種類不斷增多、套用範圍日益廣闊、市場規模也逐步擴大。
20世紀90年代後,光伏發電快速發展,到2006年,世界上已經建成了10多座兆瓦級光伏發電系統,6個兆瓦級的聯網光伏電站。美國是最早制定光伏發電的發展規劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計畫。日本1992年啟動了新陽光計畫,到2003年日本光伏組件生產占世界的50%,世界前10大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規定了光伏發電上網電價,大大推動了光伏市場和產業發展,使德國成為繼日本之後世界光伏發電發展最快的國家。瑞士、法國、義大利、西班牙、芬蘭等國,也紛紛制定光伏發展計畫,並投巨資進行技術開發和加速工業化進程。
世界光伏組件在1990年——2005年年平均增長率約15%。20世紀90年代後期,發展更加迅速,1999年光伏組件生產達到200兆瓦。商品化電池效率從10%~13%提高到13%~15%,生產規模從1~5兆瓦/年發展到5~25兆瓦/年,並正在向50兆瓦甚至100兆瓦擴大。光伏組件的生產成本降到3美元/瓦以下。
2006年的光伏行業調查表明,到2010年,光伏產業的年發展速度將保持在30%以上。年銷售額將從2004年的70億美金增加到2010年的300億美金。許多老牌的光伏製造公司也從原來的虧本轉為盈利。
據預測,太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發電將占到60%以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。
2015年7月初,浙江省東陽市橫店東磁20.7兆瓦屋頂光伏電站項目通過了國家發改委的驗收,作為溫室氣體自願減排項目予以備案,今後可參與溫室氣體排放量的交易。
位於陝西科技大學教學樓頂的屋頂光伏電站,是目前國內高校裝機容量最大的屋頂光伏電站,自2012年11月起開始建設至2013年2月正式併網發電,迄今已累計發電150多萬度,累計減排二氧化碳1500多噸,年均發電量60多萬度。
2015年12月2日,聯合光伏公布,將收購總裝機容量約20兆瓦的兩個光伏電站項目,這兩個光伏電站分別來自新疆維吾爾自治區五家渠市和河北省唐山市,預期分別於12月底及2016年第一季實現併網並投產。總金額不超過3.56億人民幣,將以內部資源及外部融資撥付。
太陽能發電
系統分類
光伏發電系統分為獨立光伏系統和併網光伏系統。獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統,太陽能戶用電源系統,通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統。
併網光伏發電系統是與電網相連並向電網輸送電力的光伏發電系統。可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的併網發電系統。帶有蓄電池的併網發電系統具有可調度性,可以根據需要併入或退出電網,還具有備用電源的功能,當電網因故停電時可緊急供電。帶有
蓄電池的光伏併網發電系統常常安裝在居民建築;不帶蓄電池的併網發電系統不具備可調度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統上。
系統設備
光伏發電系統是由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,
逆變器,交流配電櫃,太陽跟蹤控制系統等設備組成。其部分設備的作用是:
光伏電池
在有光照(無論是太陽光,還是其它發光體產生的光照)情況下,電池吸收光能,電池兩端出現異號電荷的積累,即產生“光生電壓”,這就是“光生伏特效應”。在光生伏特效應的作用下,太陽能電池的兩端產生電動勢,將光能轉換成電能,是能量轉換的器件。太陽能電池一般為矽電池,分為單晶矽太陽能電池,多晶矽太陽能電池和非晶矽太陽能電池三種。
蓄電池組
其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發出的電能並可隨時向負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長;c.深放電能力強;d.充電效率高;e.少維護或免維護;f.工作溫度範圍寬;g.價格低廉。
控制設備
是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設備。由於蓄電池的循環充放電次數及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素,因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設備。
逆變器
是將直流電轉換成交流電的設備。由於太陽能電池和蓄電池是直流電源,而負載是交流負載時,逆變器是必不可少的。逆變器按運行方式,可分為獨立運行逆變器和併網逆變器。獨立運行逆變器用於獨立運行的太陽能電池發電系統,為獨立負載供電。併網逆變器用於併網運行的太陽能電池發電系統。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,造價低,但諧波分量大,一般用於幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統。正弦波逆變器成本高,但可以適用於各種負載。
跟蹤系統
由於相對於某一個固定地點的
太陽能光伏發電系統,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太陽的光照角度時時刻刻都在變化,如果太陽能電池板能夠時刻正對太陽,發電效率才會達到最佳狀態。世界上通用的太陽跟蹤控制系統都需要根據安放點的經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度,將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟體中,也就是靠計算太陽位置以實現跟蹤。採用的是電腦數據理論,需要地球經緯度地區的的數據和設定,一旦安裝,就不便移動或裝拆,每次移動完就必須重新設定數據和調整各個參數;原理、電路、技術、設備複雜,非專業人士不能夠隨便操作。河北某太陽能光伏發電企業獨家研發出了具有世界領先水平、成本低廉、簡單易用、不用計算各地太陽位置數據、無軟體、可在移動設備上隨時隨地準確跟蹤太陽的智慧型太陽跟蹤系統。該系統是國內首家完全不用電腦軟體的太陽空間定位跟蹤儀,具有國際領先水平,能夠不受地域和外部條件的限制,可以在-50℃至70℃環境溫度範圍內正常使用;跟蹤精度可以達到±0.001°,最大限度的提高太陽跟蹤精度,完美實現適時跟蹤,最大限度提高太陽光能利用率。可以廣泛的使用於各類設備的需要使用太陽跟蹤的地方,該自動太陽跟蹤儀價格實惠、性能穩定、結構合理、跟蹤準確、方便易用。把加裝了智慧型太陽跟蹤儀的太陽能發電系統安裝在高速行駛的汽車、火車,以及通訊應急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上,不論系統向何方行駛、如何調頭、拐彎,智慧型太陽跟蹤儀都能保證設備的要求跟蹤部位正對太陽!
工作原理
光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
太陽能光伏組件將直射太陽光轉化為直流電,光伏組串通過直流匯流箱並聯接入直流配電櫃,匯流後接入逆變器直流輸入端,將直流電轉變為交流電,逆變器交流輸出端接入交流配電櫃,經交流配電櫃直接併入用戶側。
國產晶體矽電池效率在10至13%左右(應該是14%至17%左右),國外同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池 片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。光伏發電產品主要用於三大方面:一是為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力,還有微波中 繼電源、通訊電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;二是太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等;三是併網發電,這 在已開發國家已經大面積推廣實施。我國併網發電還未起步,不過,2008年北京奧運會部分用電將會由太陽能發電和風力發電提供。
理論上講,光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合,上至太空飛行器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是
太陽能電池(片),有單晶矽、多晶矽、非晶矽和薄膜電池等。其中,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用於一些小系統和計算器輔助電源等。中國國產晶體矽電池效率在10至13%左右,國際上同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。
優缺點
優點
①無枯竭危險;
②安全可靠,無噪聲,無污染排放外,絕對乾淨(無公害);
③不受資源分布地域的限制,可利用建築屋面的優勢;
④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;
⑤能源質量高;
⑥使用者從感情上容易接受;
⑦建設周期短,獲取能源花費的時間短。
缺點
①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積;
②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關;
③給電網帶來波動性;
④大量電力電子元件的接入,帶來諧波污染,需要去諧波裝置。
環境特徵
光伏發電的成本仍然在1.4-2元/千瓦時,如果仍然堅持這個價格是不符合市場發展規劃的。光伏發電可以減少污染氣體排放。光伏發電將太陽能直接轉換為電能的技術稱為光伏發電技術。在國際上,光伏發電技術的研究已有100多年的歷史。這一能源高端產品已經成熟。我國於1958年開始研究太陽電池,1971年首次成功地套用於我國發射的東方紅二號衛星上。1973年開始將太陽電池用於地面。2002年,國家有關部門啟動“送電到鄉工程”,在西部七省區的近800個無電鄉所在地安裝光伏電站,該項目拉動了我國光伏工業快速發展。截止到2004年底,我國太陽電池的累計裝機已經達到6.5萬千瓦。光伏發電的優點是較少受地域限制,因為陽光普照大地;光伏系統還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電及建設周期短的優點。
光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是併網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合,上至太空飛行器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶矽、多晶矽、非晶矽和銅銦鎵硒薄膜電池等。
國內的發展
發展優勢
中國太陽能資源非常豐富,理論儲量達每年17000億噸標準煤,太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球,南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上,有著豐富的太陽能資源。大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,西藏日輻射量最高達每平米7千瓦時。年日照時數大於2000小時。與同緯度的其他國家相比,與美國相近,比歐洲、日本優越得多,因而有巨大的開發潛能。
發展歷程
中國太陽電池的研究始於1958年,1959年研製成功第1個有實用價值的太陽電池。中國光伏發電產業於20世紀70年代起步,1971年3月首次成功地套用於我國第2顆衛星上,1973年太陽電池開始在地面套用,1979年開始生產單晶矽太陽電池。20世紀90年代中期後光伏發電進入穩步發展時期,太陽電池及組件產量逐年穩步增加。經過30多年的努力,21世紀初迎來了快速發展的新階段。
中國的光伏產業的發展有2次跳躍,第一次是在 20世紀80年代末,中國的改革開放正處於蓬勃發展時期,國內先後引進了多條太陽電池生產線,使中國的太陽電池生產能力由原來的3個小廠的幾百千瓦一下子上升到6個廠的4.5兆瓦,引進的太陽電池生產設備和生產線的投資主要來自中央政府、地方政府、國家工業部委和國家大型企業。第二次光伏產業的大發展在 2000年以後,主要是受到國際大環境的影響、國際項目/政府項目的啟動和市場的拉動。2002年由國家發改委負責實施的“光明工程”先導項目和“送電到鄉”工程以及2006年實施的送電到村工程均採用了太陽能光伏發電技術。在這些措施的有力拉動下,中國光伏發電產業迅猛發展的勢頭日漸明朗。
到2007年年底,中國光伏系統的累計裝機容量達到10萬千瓦(100MW),從事太陽能電池生產的企業達到50餘家,太陽能電池生產能力達到290萬千瓦(2900MW),太陽能電池年產量達到1188MW,超過日本和歐洲,並已初步建立起從原材料生產到光伏系統建設等多個環節組成的完整產業鏈,特別是多晶矽材料生產取得了重大進展,突破了年產千噸大關,衝破了太陽能電池原材料生產的瓶頸制約,為中國光伏發電的規模化發展奠定了基礎。2007年是中國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益於太陽能產業的長期利好,整個光伏產業出現了前所未有的投資熱潮,但也存在諸如投資盲目、惡性競爭、創新不足等問題。
2009年6月,由中廣核能源開發有限責任公司、江蘇百世德太陽能高科技有限公司和比利時Enfinity公司組建的聯合體以1.0928元/度的價格,競標成功我國首個光伏發電示範項目——甘肅敦煌10兆瓦併網光伏發電場項目,1.09元/千瓦時電價的落定,標誌著該上網電價不僅將成為國內後續併網光伏電站的重要基準參考價,同時亦是國內光伏發電補貼政策出台、國家大規模推廣併網光伏發電的重要依據。
2013年9月27日中國建材集團與烏克蘭綠色科技能源公司日前簽署了1吉瓦(相當於1000兆瓦)的光伏電站框架協定。
2013年12月4日,龍羊峽水光互補320兆瓦併網光伏電站開始啟動試運行,這是目前全球最大的單體併網光伏電站,於2013年3月25日在共和光伏發電園區開工建設。
據悉,此項目占地約9.16平方公里,生產運行期為25年。工程建成投運後,年平均上網電量約為4.83億千瓦時,對於承擔西北電網第一調頻調峰的龍羊峽水電站來說,水光互補項目將打破多年已形成的整個梯級聯合調度格局。
2015年7月9日水電三局順利中標雲南昭通寧邊20兆瓦光伏電站施工項目,項目契約額為1862.87萬元。當日,該項目道路修建工程順利開工。
此次雲南省昭通市昭陽區寧邊20兆瓦光伏電站工程建築安裝工程共分為3個標段,分別為:光伏場區土建及設備安裝工程(Ⅰ包)、開關站土建及電氣安裝工程(Ⅱ包)、送出工程(Ⅲ包)等均由水電三局進行施工。
雲南香格里拉300MW光伏電站計畫2016年開工,該項目主要建設內容為:項目總占地面積為7800畝,擬裝機容量為300MW,建成後年產值約為3.6億,項目總投資為270000萬元。
甘肅省3522巉暉線(110千伏巉口變至明暉光伏電站)及明暉定西光伏電站全站設備近日啟動成功,開始24小時試運行,該電站是甘肅省定西電網內首座投運的光伏電站。
2016年2月上旬,湖北省首座漂浮式光伏電站——棗陽熊河水庫漂浮光伏電站成功併網發電,標誌著湖北省水面光伏發電試驗取得圓滿成功。
2016年2月,陝西省40兆瓦生態農業光伏電站成功併網並正式供電,源源不斷的清潔電力通過110千伏升壓站輸送到國家電網。
2016年我國累計光伏裝機量達到4318萬千瓦,首次超過德國,躍居世界第一。這是我國在新能源領域繼風電裝機躍居全球第一之後的又一次飛躍。
最新政策
二〇〇九年七月十六日國家三部委財政部、科技部、國家能源局聯合印發了《關於實施金太陽示範工程的通知》,隨後又公布了具體的《金太陽示範工程財政補助資金管理暫行辦法》決定綜合採取財政補助、科技支持和市場拉動方式,加快國內光伏發電的產業化和規模化發展,並計畫在2-3年內,採取財政補助方式支持不低於500兆瓦的光伏發電示範項目;各種利好都給中國光伏發電產業注入了強勁的生命活力!希望在不遠的將來,我國的光伏發電整體競爭力能夠達到國際領先水平,光伏發電電力供應量在國內總電力供應中的占比能夠達到更高水平,從而更加有力的推動我國經濟結構轉型和能源結構最佳化!
2013年7月15日出台的《國務院關於促進光伏產業健康發展的若干意見》提出了有序推進光伏電站建設,特別明確“對光伏電站,由電網企業按照國家規定或招標確定的光伏發電上網電價與發電企業按月全額結算”。從責任主體、結算方式的確認一舉化解了光伏電站開發過程中的最大障礙。隨後,財政部發布《關於分散式光伏發電實行按照電量補貼政策等有關問題的通知》,其明確,國家對分散式光伏發電項目按電量給予補貼,補貼資金通過電網企業轉付給分散式光伏發電項目單位。
國家能源局於2013年11月26日發布有效期為3年的《光伏發電運營監管暫行辦法》,規定電網企業應當全額收購其電網覆蓋範圍內併網光伏電站項目和
分散式光伏發電項目的上網電量,明確了能源主管部門及其派出機構對於光伏發電併網運營的各項監管責任,光伏發電項目運營主體和電網企業應當承擔的責任,從而推進光伏發電併網有序進行。正文如下:
第一章 總則
第二條 本辦法適用於併網光伏電站項目和分散式光伏發電項目。
第三條 國務院能源主管部門及其派出機構依照本辦法對光伏發電項目的併網、運行、交易、信息披露等進行監管。
任何單位和個人發現違反本辦法和國家有關規定的行為,可以向國務院能源主管部門及其派出機構投訴和舉報,國務院能源主管部門及其派出機構應依法處理。
第四條 光伏發電項目運營主體和電網企業應當遵守電力業務許可制度,依法開展光伏發電相關業務,並接受國務院能源主管部門及其派出機構的監管。
第二章 監管內容
第五條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電項目運營主體和電網企業電力許可制度執行情況實施監管。
除按規定實施電力業務許可豁免的光伏發電項目外,其他併網光伏發電項目運營主體應當申領電力業務許可證。持證經營主體應當保持許可條件,許可事項或登記事項發生變化的,應當按規定辦理變更手續。
第六條 國務院能源主管部門及其派出機構按照有關規定對光伏發電電能質量情況實施監管。
光伏發電併網點的電能質量應符合國家標準,確保電網可靠運行。
第七條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電配套電網建設情況實施監管。
接入公共電網的光伏發電項目,接入系統工程以及接入引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。接入用戶側的光伏發電項目,接入系統工程由項目運營主體投資建設,接入引起的公共電網改造部分由電網企業投資建設。
第八條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電併網服務情況實施監管。
電網企業應當按照積極服務、簡潔高效的原則,建立和完善光伏電站項目接網服務流程,並提供併網辦理流程說明、相關政策解釋、併網工作進度查詢以及配合併網調試和驗收等服務。
電網企業應當為分散式光伏發電接入提供便利條件,在併網申請受理、接入系統方案制訂、契約和協定簽署、併網驗收和併網調試全過程服務中,按照“一口對外”的原則,簡化辦理程式。
電網企業對分散式光伏發電項目免收系統備用容量費和相關服務費用。
第九條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電併網環節的時限情況實施監管。
光伏電站項目併網環節時限按照國家能源局有關規定執行。
分散式光伏發電項目,電網企業自受理併網申請之日起25個工作日內向項目業主提供接入系統方案;自項目業主確認接入系統方案起5個工作日內,提供接入電網意見函,項目業主據此開展項目備案和工程設計等後續工作;自受理併網驗收及併網調試申請起10個工作日內完成關口電能計量裝置安裝服務,並與項目業主按照要求籤署購售電契約和併網協定;自關口電能計量裝置安裝完成後10個工作日內組織併網驗收及併網調試,向項目業主提供驗收意見,調試通過後直接轉入併網運行,驗收標準按國家有關規定執行。若驗收不合格,電網企業應向項目業主提出解決方案。
第十條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電項目購售電契約和併網協定簽訂、執行和備案情況實施監管。
電網企業應與光伏電站項目運營主體簽訂購售電契約和併網調度協定,契約和協定簽訂應當符合國家有關規定,並在契約和協定簽訂10個工作日內向國務院能源主管部門派出機構備案。光伏電站購售電契約和併網調度協定範本,國務院能源主管部門將會同國家工商行政管理部門另行制定。
電網企業應按照有關規定及時與分散式光伏發電項目運營主體簽訂併網協定和購售電契約。
第十一條 國務院能源主管部門及其派出機構對電力調度機構優先調度光伏發電的情況實施監管。
電力調度機構應當按照國家有關可再生能源發電上網規定,編制發電調度計畫並組織實施。電力調度機構除因不可抗力或者有危及電網安全穩定的情形外,不得限制光伏發電出力。
本辦法所稱危及電網安全穩定的情形,應由國務院能源主管部門及其派出機構組織認定。
光伏發電項目運營主體應當遵守發電廠併網運行管理有關規定,服從調度指揮、執行調度命令。
第十二條 國務院能源主管部門及其派出機構對電網企業收購光伏發電電量的情況實施監管。
電網企業應當全額收購其電網覆蓋範圍內光伏發電項目的上網電量。因不可抗力或者有危及電網安全穩定的情形,未能全額收購的,電網企業應當及時將未能全額上網的時間、原因等信息書面告知光伏發電項目運營主體,並報國務院能源主管部門派出機構備案。
第十三條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電併網運行維護情況實施監管。
併網光伏電站項目運營主體負責光伏電站場址內集電線路和升壓站的運行、維護和管理,電網企業負責光伏電站配套電力送出工程和公共電網的運行、維護和管理。電網企業安排電網設備檢修應儘量不影響併網光伏電站送出能力,並提前三個月書面通知併網光伏電站項目運營主體。
分散式光伏發電項目運營主體可以在電網企業的指導下,負責光伏發電設備的運行、維護和項目管理。
第十四條 國務院能源主管部門及其派出機構按照有關規定對光伏發電電量和上網電量計量情況實施監管。
光伏電站項目上網電量計量點原則上設定在產權分界點處,對項目上網電量進行計量。電網企業負責定期進行檢測校表,裝置配置和檢測應滿足國家和行業有關電量計量技術標準和規定。
電網企業對分散式光伏發電項目應安裝兩套計量裝置,對全部發電量、上網電量分別計量。
第十五條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電電費結算情況實施監管。
光伏發電項目電費結算按照有關規定執行。以自然人為運營主體的,電網企業應儘量簡化程式,提供便捷的結算服務。
第十六條 國務院能源主管部門及其派出機構對光伏發電補貼發放情況實施監管。
電網企業應按照國家核定的補貼標準,及時、足額轉付補貼資金。
第三章 監管措施
第十七條 國務院能源主管部門派出機構與省級能源主管部門應當加強光伏發電項目管理和監管信息共享,形成有機協作、分工負責的工作機制。
第十八條 電網企業應向所在地區的國務院能源主管部門派出機構按季度報送以下信息:
1.光伏發電項目併網接入情況,包括接入電壓等級、接入容量、併網接入時間等。
2.光伏發電項目併網交易情況,包括發電量、自用電量、上網電量、網購電量等。
3.光伏電站項目併網運行過程中遇到的重要問題等。
併網光伏電站運營主體應根據產業監測和質量監督等相關規定,定期將運行信息上報,並對發生的事故及重要問題及時向所在省(市)的國務院能源主管部門派出機構報告。
國務院能源主管部門及其派出機構根據履行監管職責的需要,可以要求光伏發電運營主體和電網企業報送與監管事項相關的其他檔案、資料。
第十九條 國務院能源主管部門及其派出機構可採取下列措施進行現場檢查:
1.進入併網光伏電站和電網企業進行檢查;
2.詢問光伏發電項目和調度機構工作人員,要求其對有關檢查事項作出說明;
3.查閱、複製與檢查事項有關的檔案、資料,對可能被轉移、隱匿、損毀的檔案、資料予以封存;
4.對檢查中發現的違法行為,有權當場予以糾正或者要求限期改正。
第二十條 光伏發電項目運營主體與電網企業就併網無法達成協定,影響電力交易正常進行的,國務院能源主管部門及其派出機構應當進行協調;經協調仍不能達成協定的,由國務院能源主管部門及其派出機構按照有關規定予以裁決。
電網企業和光伏發電項目運營主體因履行契約等發生爭議,可以向國務院能源主管部門及其派出機構申請調解。
第二十一條 國務院能源主管部門及其派出機構可以向社會公開全國光伏發電運營情況、電力企業對國家有關可再生能源政策、規定的執行情況等。
第二十二條 電網企業和光伏發電項目運營主體違反本辦法規定,國務院能源主管部門及其派出機構可依照《中華人民共和國可再生能源法》和《電力監管條例》等追究其相關責任。
電網企業未按照規定完成收購可再生能源電量,造成光伏發電項目運營主體經濟損失的,應當按照《中華人民共和國可再生能源法》的規定承擔賠償責任。
第四章 附則
第二十三條 本辦法由國家能源局負責解釋,各派出機構可根據本地實際情況擬定監管實施細則。
第二十四條 本辦法自發布之日起施行,有效期為3年。
前景規劃
根據《可再生能源中長期發展規劃》,到2020年,中國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW(百萬千瓦),到2050年將達到600GW(百萬千瓦)。預計,到2050年,中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%,其中光伏發電裝機將占到5%。預計2030年之前,中國太陽能裝機容量的複合增長率將高達25%以上。
限制因素
首先,在原材料價格下跌背景下,光伏電池和組件生產商持續虧損,組件商停產比例達到30%。但即便如此,光伏發電距離平價上網,還需時日,電站運營商也在觀望電池和組件價格繼續下降。
其次,補貼資金缺口很大。光伏電站是生存在補貼之上的行業,利潤高低取決於補貼和各地電價水平。但可再生能源電力附加缺口大,統一的分散式發電項目電價標準還不確定,也會給電站投資商帶來不確定性。如果分散式發電最終採取電量補貼方式,意味著只有電價較高的東部地區有利可圖,而不是一個全面的市場繁榮。
第三,補貼和併網政策落實不易。明面上政府對光伏電站有很多補貼,但在具體實施中補貼拖欠嚴重,將耗費開發公司大量現金。併網也落實不易,國家電網對分散式光伏項目實行併網免費辦理的政策,據民生證券新能源首席分析師王海生稱,因為免費,沒有納入原有考核體系,地方公司執行的積極性並不高。
常見問題
1. 屋頂結構是否遭受破壞
常見的屋頂結構分為混凝土屋頂和彩鋼屋頂。項目開發前均由業主方提供或協助提供房屋建築設計院的設計參數,在可控的承重範圍內設計電站,並得到原有建築設計院的認可。
公司對項目場址進行嚴格篩選,杜絕電站建成後房屋結構受損或者防水層受損,同時公司投資開發新型安裝工藝,增強項目的安全性、可靠性。
2. 電力公司是否允許光伏電力併網
建設光伏電站前,首先需要獲得省發改委的審批,然後根據省發改委的審批檔案去當地所屬電力公司辦理併網手續。只有辦理過併網手續的光伏項目才被允許併入電網。
國家金太陽示範工程鼓勵光伏電站自發自用,電站系統需安裝防逆流裝置,防止電流倒送。
系統配置防逆流裝置,檢查交流電網供電迴路三相電壓、電流(測量點),判斷功率流向和功率大小。如果電網供電迴路出現逆功率現象,防逆流裝置立即限制逆變器輸出功率、或直接把光伏併網系統中的接入點斷開(控制點)。
4. 電站是否需要市電切換裝置
市電切換裝置一般套用於離網光伏電站,離網光伏電站在蓄電池不能保證設備運行的情況下,通過切換裝置將逆變器供電轉為市電供電。
而併網光伏電站直接與電網並聯,光伏電力與市電同時對設備供電,不需要切換裝置。
眾所周知,光照強度是一個拋物線的變化過程,光伏電力也遵循這一變化規律。用戶功率穩定,市電補充光伏電力低於用戶功率部分,保證用電穩定。
5. 電站的所發電力與併網接入點的市電是否一樣
在電站系統中,逆變器是保證交流電輸出穩定性的重要設備。項目採用的光伏併網逆變器均通過TUV、金太陽等權威認證和測試,逆變器將採集併網點電流數據輸出與電網電壓同頻、同相的正弦交流電流,與市電具有相同的電力特性,保證系統穩定運行。
6. 投資建設光伏電站對於投資方與屋頂提供企業的經濟效益
現階段國家大力扶持光伏發電項目,對於符合條件的項目,國家給予一定比例的資金支持,包括金太陽示範工程、光電建築一體化等。 項目一般採用契約能源管理模式,分享節能收益。
投資方的收益:通過獲得國家補貼,建設光伏電站的投資回收期由之前的15至20年縮短為現階段的7至12年。
企業方的收益:對建設光伏電站在資金方面零投入,只需提供閒置屋頂,以當地市電價格使用光伏電力。同時,投資方給予企業6~10%的電價返還,實現節能效益共享的初衷。
7. 電流計量
在電能計量表安裝在逆變器交流輸出端的交流配電櫃中,項目均採用供電部門提供的計量表,符合相關國家計量標準,達到精準、公平、合理的電流計量。
8. 建成後電站的運營維護
UPSOLAR組建項目管理公司,定期巡檢電站,保證電站運行,同時檢查電站是否對房屋造成損壞,對於確定為電站原因引起的,UPSOLAR承擔修復費用。同時,UPSOLAR擁有自己的光伏實驗室,能精確的檢測電站的運行狀況。
兩點建議
太陽能有眾多的優勢,光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合,從太空飛行器到家用電器; 功率範圍極大,從兆瓦級電站到玩具電源、 光伏發電系統有離網的,有併網的; 併網的系統有分散式的,有集中式大型光伏電,我國光伏發電分散式和集中式兩種系統都要發展,但是,我們認為要想實現太陽能發電的大規模套用,還是應當以建設光伏發電站為主。 然而,太陽能也存在著兩個重大的局限性: 1) 分散性: 到達地球表面的太陽輻射的總量儘管很大,但是能流密度很低,想要得到較大的光伏發電能量,需要面積相當大的一套收集和轉換設備; 2) 不穩定性: 由於受到晝夜變更等自然條件的限制以及晴陰雲雨等隨機因素的影響,到達地面的太陽輻射是間斷的不穩定的& 不穩定性意味著儲能成為太陽能利用的重要環節,然而這恰是當前太陽能利用中的薄弱環節,特別是與大型集中式光伏電站相匹配的而且成本可以接受的儲能技術更是未能很好解決的問題& 不帶儲能裝置的光伏發電系統直接併網將給電網帶來潮汐式送電,造成電壓起伏不定,如果這樣併網的發電量比例較大,可能導致電網失穩; 如果配置大容量的化學蓄電設備,不僅將會增加成本,而且存在安全隱患和後期處理蓄電設備的環境風險& 在光伏發電項目建設實踐中,普遍遇到電網接入限制而產生的棄光問題,以及由於用地指標緊張而出現的無處建光伏電站問題,這裡面固然有體制和政策方面的障礙,也與上述太陽能兩個內在的局限性密切相關。大規模建設集中式光伏發電站必須解決上述兩個問題,而如何解決問題需要創新思路,下面主要就此提出具體建議。
通過與水結合建設光伏發電站解決用地困難問題光伏電站用地為永久性地,大型地面光伏電站需占用較大的土地面積,理論估算光伏電站平均每千瓦占地 1% 平方米。 我省地處長江中下游地區,經濟發達,人多地少,最近幾十年的快速發展,特別是工業化的加速城市擴大和交通建設等,使用地需求大增,用地指標一直緊張& 中央#十三五%規劃建議中明確要求,堅持節約資源和保護環境的基本國策,堅持最嚴格的耕地保護制度,開展大規模國土綠化行動,加快建設資源節約型!環境友好型社會,推進美麗中國建設,在此情況下,未來徵用耕地和林地條件會更加嚴格,再加上光伏發電站本身對用地要求滿足一定的條件,將使用地困難問題更難解決。如何解脫建設光伏電站用地難的困境? 需要轉變觀念,拓寬思路,我們提出採取與水結合方式建設光伏發電站。 長江中下游地區自然環境是江河縱橫交錯,湖泊星羅棋布,而且還有多年來的水利興修留下的很多水庫渠道,這些提供了發展光伏發電的廣闊空間& 第一種方式是利用江河湖庫的岸邊未利用土地,水中沙洲灘涂!淺水湖塘池沼,以及為了加強生態保護而開展退耕還濕!退養還灘的濕地資源來建設光伏電站,這些年來建成的#漁光互補模式光伏電站基本上屬於這一種類型。 第二種方式是利用水位較深的湖泊和水庫的水面建設光伏電站,當然,還有以上兩種方式的複合方式。 國外已經有了水面光伏電站的實例,與淺水中固定支架的漁光互補電站不同,水面光伏電站的平台是浮在水面上的。
通過光水互補解決光伏發電不穩定性和併網困難問題
依託水電站直接光水互補方式
光伏發電具有出力不穩定和間歇性的特點,長距離輸送中電力潮流變化將會給電網的電壓控制增加難度,為此電力系統需要有足夠備用容量來調節,通常採用相應的火電機組承擔旋轉備用,但是這樣處理會消耗煤炭!油氣等化石能源,造成污染物及溫室氣體的排放。 為解決光伏發電存在的問題,在青海研發了水光互補、協調運行控制系統,依託水電站發展光伏發電站,兩種電站互相補充發電,在光伏電站能夠充分發電時直接併網,水電站停止發電或減少發電量; 在光伏電站發電能力下降或停止發電時,水電站啟動發電或增加發電能力,以補足發電量,兩種電站交替運行互補併網以保持併網電量均衡,電網電壓穩定。 這種方式利用水輪發電機組的快速調節能力和水庫的調節能力,提高了光伏電站的電能質量,依靠水力發電和光伏發電快速補償的功能,使光伏發電轉換為安全穩定的優質電源並能夠安全併網。與利用火電機組承擔旋轉備用的方式相比,!水光互補%是清潔能源之間的優勢互補,不僅效率更高,而且減少化石燃料消費,降低了碳排放,因而,套用前景廣闊,具有較高社會經濟效益& 安徽省有相當多的已經建成的水電站,有的地區水力發電的潛力已經不多,如果用來發展水光互補的光伏電站,可以迅速而低成本地擴大發電能力。
與抽水蓄能相結合解決光伏電站大容量蓄能問題
理論上通過儲能裝置可以使光伏發電保持平穩的電能輸出,但是,大容量的蓄能裝置,特別是電站級的化學蓄能裝置恰是薄弱環節。 眾所周知,抽水蓄能是電力系統最可靠、最經濟!壽命周期最長!容量最大的儲能裝置,我們建議將光伏發電技術與抽水蓄能技術組合起來,利用抽水蓄能技術來解決光伏發電的不穩定性問題。這種組合電站的運行方式如下: 光伏發電 、抽水蓄能、 放水發電 、 電能併網。 這種光伏發電和水力發電組合中,光伏發電帶有起伏性!間歇性,甚至有隨機性,但是,通過抽水蓄能,光伏發電得到的電能將以大量水體的勢能儲存起來; 水力發電則是連續的穩定的全天候的,龐大的水庫水體平抑了太陽能的起伏,保持了輸出的電力是平穩的、連續的,同時通過水力發電又將不穩定的光伏直流電,變換成平穩的交流電,提高了併網電能的品質。這就是說,這條技術路線同時解決了蓄能設施和直流變交流的逆變器問題,以及相應的調控問題。光伏發電和抽水蓄能都是相當成熟的技術,這裡的組合方式是前後相繼,沒有交叉重組,同時由於相關的工程建設與管理也比較成熟,這就極大地縮短研發周期,降低前期投入,需要做的事是解決現行體制中的某些障礙。對於已經建成的抽水蓄能電站,適當調整分配抽水蓄能電站的抽水和發電能力,或另外增加一些抽水能力,就可以在保持抽水蓄能電站原有功能同時,支持建設光伏發電站& 對於新建設的抽水蓄能電站,將光伏電站與抽水蓄能電站統一規劃!設計!建設和運行!管理,將更為有利。