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【深度】光伏电站应用形式及前景分析

导读: 随着国家鼓励创新光伏电站建设和利用方式,光伏电站的应用形式也趋于多元化。本文将介绍目前已有的光伏并网发电项目形式,以及结合国际形势和国内政策对光伏行业前景进行分析。

  21世纪初是世界光伏产业在经历一个世纪的发展后迎来的一个发展高峰。根据EPIA统计,截至2015年底全世界累计光伏装机容量229GWp。而在2006年至2015年底,这10年间全球光伏累计装机容量相对截至于2005底全球光伏累计装容量翻了45倍,可见全球光伏发展之迅速。

  我国光伏产业的发展,起始于2009年的“金太阳示范工程”,在国家政府的大力支持下,在过去的6年里,我国光伏累计和新增安装量不断攀升。截至2016年第一季度,我国累计装机容量为50.31 GWp,目前我国已然成为世界的光伏安装大国,居世界首位。随着国家鼓励创新光伏电站建设和利用方式,光伏电站的应用形式也趋于多元化。本文将介绍目前已有的光伏并网发电项目形式,以及结合国际形势和国内政策对光伏行业前景进行分析。

  一、光伏电站形式

  在国内,根据国家补贴政策的不同,将光伏发电项目分为光伏电站和分布式光伏发电。在国标GB50797-2012中,光伏发电系统按是否接入公共电网可分为并网光伏发电系统和独立光伏发电系统,本文所讲的皆为并网光伏发电系统。根据国标GB50797-2012,光伏发电系统按安装容量大小可分为三种,小型光伏发电系统:安装容量小于或等于1MWp,中型光伏发电系统:安装容量大于1MWp和小于或等于30MWp,大型光伏发电系统:安装容量大于30MWp;光伏发电系统按是否与建筑结合可分为与建筑结合的光伏发电系统和地面光伏发电系统。

  根据政策分类

  根据《国家发展改革委关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》,光伏发电项目补贴政策分为两大类。

  一类为光伏电站,光伏电站作为公共电源建设及运行管理,进行“全额上网”,实行标杆上网电价;另一类是分布式光伏发电,分布式光伏发电实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式,实行全电量补贴的政策,电价补贴标准为每千瓦0.42元(含税),分布式光伏发电系统自用有余上网的电量,由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价收购。

  在《国家能源局关于进一步落实分布式光伏有关政策的通知》指出,利用建筑屋顶及附属场地建设的分布式光伏发电项目,享有一次更换运营模式的机会,该政策起到保障分布式发电项目收益的作用,并不影响分类。《国家电网公司关于做好分布式电源并网服务工作的意见》中指出分布式电源,是指位于用户附近,所发电能就地利用,以10千伏及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能资源综合利用发电等类型。

  应用形式分类

  在应用形式上,光伏发电项目主要有集中式光伏电站和分布式光伏电站两大类,集中式光伏电站以地面光伏电站为主,其主要应用形式有常规地面电站(平地),山地光伏电站、农光互补光伏电站、水上光伏电站以及林光互补光伏电站,这些类型的光伏电站均为“全额上网”,实行标杆上网电价;分布式光伏电站主要为与建筑结合的光伏发电系统,其形式主要为BAPV和BIPV,这类型的光伏电站实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式。

  集中式电站

  集中式光伏电站是指充分利用荒漠土地、荒山荒地、滩涂、废弃物堆放场、废弃矿区以及各类未利用地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建的中、大型光伏发电系统,接入高压输电系统供给远距离负荷。

  地面光伏电站是目前在中国应用最为广泛的光伏电站应用形式之一,在中国相关政策的支持下得到了飞速的发展,主要是在中国西北部地区得到大规模的应用。图1.2为位于中国西北地区的地面光伏电站的实景图。地面光伏电站的基本特点是:光伏电站安装容量大,占地面积广阔;很多电站建设在偏僻的人烟稀少的地方,光伏电站土建工程量较大;为了光伏电站正常运行与维护,光伏电站需要专业人员驻守维护,相应的附属设施较多。

  (左)青海格尔木10MWp地面并网光伏电站        (右)黄河水电公司共和产业园区200MW地面并网光伏电站

  山地光伏电站

  地面电站不可能都建在一马平川的平原上,随着可用土地面积的减少,地面电站逐步向地势复杂的山地发展,进而形成了地面光伏电站的一大组成部分——山地光伏电站。复杂地形的山地给山地光伏电站设计带来了技术上的挑战,这要求我们能合理的选区布置区域,设置阵列间距、倾角、方位角,避免山体和光伏阵列之间带来阴影的遮挡,以及由于光伏阵列分散、分区复杂,带来的设备选型的困难。

  图1.1山地光伏电站

  农光互补光伏电站

  在《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,国家能源局、国务院扶贫办于2014年10月,联合下发了《关于印发实施光伏扶贫工程工作方案的通知》,在全国范围内计划用六年时间,开展光伏发电产业扶贫工程,以及2016年6月份出台的《关于实施光伏发电扶贫工作的意见》发改能源【2016】621号等利好政策的推动下,光伏农业扶贫成为光伏产业投资新的兴奋点。

  农光互补光伏电站立足于光伏扶贫工程,是地面光伏电站的一种新的模式,也是扶贫工作的新途径。与地面光伏电站相比,农光互补光伏有诸多的优势,有效节约土地资源,实现一地多用和一地多产;可灵活创造适宜不同农作物生长的环境;满足农业用电需求、产生发电效益;开创绿色农业生产的新路径,通过实现农业科技化、农业产业化,将成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业;可发展为观光农业,利用良好的交通和区位优势,充分利用农业生产和生态环境两大资源,依托观赏苗等生态旅游资源,配合有机蔬菜等农产品生产采摘等农业旅游资源的开发建设,发展多种形式的观光、休闲和体验等旅游项目,形成特色化、规模化的观光农业。

  图1.2农光互补光伏项目实景图

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