黃飛聰
(廣西廣晟電力設(shè)計(jì)有限公司,廣西 崇左 532200)
分布式光伏,指采用光伏組件,將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的綠色能源發(fā)電方式。分布式光伏單個(gè)項(xiàng)目體量相對(duì)小,但實(shí)現(xiàn)規(guī)?;季趾?,可呈現(xiàn)傳統(tǒng)火力發(fā)電和集中式發(fā)電都無(wú)法達(dá)到的聚變效應(yīng)[1]。其將以聚沙成塔之勢(shì),獻(xiàn)中流砥柱之力。
日前,國(guó)家稅務(wù)總局發(fā)布《支持綠色發(fā)展稅費(fèi)優(yōu)惠政策指引》,便利納稅人、繳費(fèi)人全面知政策、會(huì)操作能享受的稅費(fèi)優(yōu)惠,并指出通過(guò)加大對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、核能等清潔能源開(kāi)發(fā)利用的政策支持力度,為科學(xué)有序推動(dòng)如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)和建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系提供保障[2-3]。其中涉及分布式光伏產(chǎn)業(yè)稅費(fèi)優(yōu)惠包括:分布式光伏發(fā)電自發(fā)自用電量免收國(guó)家重大水利工程建設(shè)基金、分布式光伏發(fā)電自發(fā)自用電量免收可再生能源電價(jià)附加、分布式光伏發(fā)電自發(fā)自用電量免收大中型水庫(kù)移民后期扶持基金、分布式光伏發(fā)電自發(fā)自用電量免收農(nóng)網(wǎng)還貸資金。為助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,國(guó)家從支持環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保、鼓勵(lì)資源綜合利用、推動(dòng)低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展四個(gè)方面,實(shí)施了56 項(xiàng)支持綠色發(fā)展的稅費(fèi)優(yōu)惠政策。
隨著碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的推進(jìn),國(guó)家、地方在著重加大型光伏基點(diǎn)建設(shè)之時(shí),也在不斷地對(duì)農(nóng)村光伏進(jìn)行政策的層層加碼。首先是國(guó)家能源三推千家萬(wàn)戶沐光行動(dòng),然后是十一部委發(fā)文鼓勵(lì)發(fā)展農(nóng)村光伏、農(nóng)業(yè)光伏,還有農(nóng)村光伏寫入多省、兩會(huì)報(bào)告、經(jīng)濟(jì)規(guī)劃等都體現(xiàn)了國(guó)家在推進(jìn)農(nóng)村光伏方面的決心[4]。2022 年1 月1 日起,國(guó)家補(bǔ)貼正式退出戶用光伏序列。但各級(jí)地方政府對(duì)戶用光伏的補(bǔ)貼支持正陸續(xù)出臺(tái),預(yù)計(jì)也將促進(jìn)農(nóng)村光伏的發(fā)展。在國(guó)家補(bǔ)貼退出后,地方補(bǔ)貼政策有望實(shí)現(xiàn)“斷點(diǎn)續(xù)傳”,補(bǔ)上國(guó)家補(bǔ)貼留下的空缺。
目前分布式光伏可能已沒(méi)有國(guó)家補(bǔ)貼,自發(fā)自用比例少,上網(wǎng)容量大的項(xiàng)目,上網(wǎng)電價(jià)較低的地區(qū),收益率將大幅下降,投資價(jià)值不高。僅考慮光伏發(fā)電項(xiàng)目投資收益率下降,只能需求突破口,將目光投向儲(chǔ)能,希望通過(guò)儲(chǔ)能領(lǐng)域有報(bào)突破,增加新收益。
儲(chǔ)能系統(tǒng)是一個(gè)可完成存儲(chǔ)電能和供電的系統(tǒng),具有平滑過(guò)渡、削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓等功能。儲(chǔ)能系統(tǒng)的光伏方陣與并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝一樣,但是電氣系統(tǒng)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方案,要根據(jù)用戶的需求去設(shè)計(jì),因此需要熟悉設(shè)備原理,掌握設(shè)計(jì)方法,才能為用戶量身定做方案。在整個(gè)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中,太陽(yáng)能控制器、逆變器及蓄電池等部件之間的連接也需要設(shè)計(jì)者去挑選優(yōu)質(zhì)的電源連接器,好的光伏直流電連接器能夠有效保障整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行。光伏儲(chǔ)能和光伏并網(wǎng)發(fā)電有所不同,需要增加蓄電池及蓄電池充放電裝置,建設(shè)成本要增加20%~40%,但應(yīng)用范圍較寬廣。不同的應(yīng)用場(chǎng)合,選擇不同的儲(chǔ)能系統(tǒng),目前光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)分為離網(wǎng)發(fā)電、并網(wǎng)儲(chǔ)能、并離網(wǎng)儲(chǔ)能和微網(wǎng)等四種儲(chǔ)能系統(tǒng)。
1.項(xiàng)目所在地沒(méi)有電網(wǎng),光伏發(fā)電直流容量10kW以下的,建議選擇光伏離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
2.項(xiàng)目所在地有電網(wǎng),光伏系統(tǒng)取消了補(bǔ)貼,只能自發(fā)自用,或者上網(wǎng)價(jià)格和售電價(jià)格差價(jià)大,建議選擇并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
3.項(xiàng)目所在位置沒(méi)有電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)山區(qū),光伏發(fā)電直流容量20kW 以上,150kW 以下的,建議選擇光伏離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
4.項(xiàng)目所在地經(jīng)常停電,或者峰谷價(jià)差很大,光伏不能上網(wǎng)的工商業(yè)項(xiàng)目,光伏發(fā)電直流容量30kW 以上,150kW 以下的,建議選擇光伏并離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
5.在一些沒(méi)有電網(wǎng)人口較多的偏遠(yuǎn)山區(qū),海島等地方,功率在250kW 以上,或者中大型工商業(yè)項(xiàng)目,光伏發(fā)電直流容量250kW以上,建議選擇光伏微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
分布式光伏電站是一種新型、具備寬闊發(fā)展前途的發(fā)電和電力能源開(kāi)發(fā)利用方法,具有以下優(yōu)勢(shì):
1.功率相對(duì)性小,經(jīng)營(yíng)規(guī)??伸`巧調(diào)節(jié)。分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的容量在數(shù)千瓦至數(shù)兆瓦之間,輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大型地面光伏電站;可通過(guò)光伏發(fā)電的模塊化設(shè)計(jì)調(diào)整規(guī)模的大??;可根據(jù)屋頂面積與建設(shè)條件等因素調(diào)整光伏系統(tǒng)的容量;安裝方式相對(duì)靈活,適合在耗能集中區(qū)域進(jìn)行分散式建設(shè)。
2.分布式光伏項(xiàng)目環(huán)境污染少,環(huán)保效益突顯。分布式光伏發(fā)電與其它新能源項(xiàng)目同樣,在發(fā)電的過(guò)程當(dāng)中無(wú)污染和噪聲,不會(huì)對(duì)空氣和水造成污染,適宜于宜居的城市、邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展趨勢(shì),都是防治霧霾和建立節(jié)能降耗總體目標(biāo)的高效方式之一。
3.發(fā)電用電共存,電力線路線損少。大中型路面光伏發(fā)電是變壓連接輸電網(wǎng),僅作為發(fā)電開(kāi)關(guān)電源參加電網(wǎng)運(yùn)作,而分布式光伏發(fā)電是連接配電網(wǎng),直接發(fā)直接使用,且絕大多數(shù)能就近集中處理。因不用遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,因而不會(huì)有線損,且直接從配電網(wǎng)集中處理,使用率廣泛高過(guò)路面光伏發(fā)電電站。
4.接近負(fù)荷中心,對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有影響。分布式光伏一般分布在中國(guó)、東部地區(qū)負(fù)荷中心地區(qū),立即售電給大中型工業(yè)客戶、住房等,無(wú)需遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,節(jié)省電網(wǎng)成本費(fèi),經(jīng)營(yíng)規(guī)模一般比路面并網(wǎng)光伏發(fā)電電站小,對(duì)電網(wǎng)的次數(shù)、電壓波動(dòng)危害比較有限。
5.節(jié)省土壤資源與項(xiàng)目成本。分布式光伏電站新項(xiàng)目不需要在集中連片的土地上開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),因而可以有效節(jié)約土壤資源,提升閑暇房頂、廠房的利用率。與此同時(shí),在大型商事主體用電要求日益提高的大環(huán)境下,小區(qū)業(yè)主具備基本建設(shè)分布式光伏電站的積極性,新項(xiàng)目的項(xiàng)目成本一般小于大中型并網(wǎng)光伏發(fā)電電站。企業(yè)可通過(guò)與投資方合作,合作方式有電費(fèi)打折或者屋頂出租方式,投資方和企業(yè)均能獲利,實(shí)現(xiàn)互利共贏。
6.企業(yè)不受峰期用電限電,無(wú)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(jīng)常需要拉閘限電,廣西目前還不算嚴(yán)重,但在未來(lái)不可避免這種情況出現(xiàn)。建設(shè)光伏,電將優(yōu)先給企業(yè),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(yáng)光直接照射屋頂,能夠降低屋頂琉璃瓦的老化速度,延長(zhǎng)使用壽命。
光伏發(fā)電系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備均做了可靠接地系統(tǒng),同時(shí)具有防雷功能,而且,發(fā)電系統(tǒng)充分利用每片光伏組件下方的鋼結(jié)構(gòu)支架作為自然接地體,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及土壤電阻率敷設(shè)不同的人工接地網(wǎng),以滿足接地電阻的要求,重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)均勻布置以滿足接觸電勢(shì)和跨步電壓的要求。如果有惡劣雷電天氣,光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠有效避免房屋內(nèi)電氣設(shè)備遭到直擊雷、感應(yīng)雷等的影響,人身及財(cái)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(yáng)光直接照射到屋頂面,可有效減少室外熱量通過(guò)屋頂向室內(nèi)。由于光伏組件將部分太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,從而減少太陽(yáng)輻射到屋面所產(chǎn)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(nèi)熱量向外散發(fā),同時(shí)組件發(fā)電過(guò)程產(chǎn)生的熱量可很好地保持屋內(nèi)溫度。
8.維護(hù)簡(jiǎn)單,可靠性高。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)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(shù)要求相對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)較簡(jiǎn)易,且在投運(yùn)使用過(guò)程中,可根據(jù)需求自我調(diào)節(jié)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),可避免發(fā)生大規(guī)模的“孤島效應(yīng)”,安全性較高。投入使用后,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行較為穩(wěn)定,即使有故障,大部分故障為簡(jiǎn)單型故障,不需要非常專業(yè)的光伏運(yùn)維技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入使用后,具有維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。
接入系統(tǒng):(1)分布式光伏接入電網(wǎng)之前應(yīng)明確用戶進(jìn)線開(kāi)關(guān)、并網(wǎng)點(diǎn)位置。(2)分布式光伏接入電網(wǎng)之前應(yīng)校核分布式光伏所接入配電線路的載流量、變壓器容量、開(kāi)關(guān)短路電流遮斷能力,防止分布式電源停用后因電網(wǎng)的用電負(fù)荷增加而導(dǎo)致配電線路(或配電變壓器)過(guò)載情況[5]。(3)分布式光伏宜采用單點(diǎn)方式接入電網(wǎng),采用不同電壓等級(jí)接入容量應(yīng)滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。(4)分布式光伏接網(wǎng)配電臺(tái)區(qū)間不得建立低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)(配電室低壓母線間聯(lián)絡(luò)除外),防止臺(tái)區(qū)間電源、用電負(fù)荷間串供、轉(zhuǎn)供情況。(5)分布式電源接入時(shí)應(yīng)綜合考慮該區(qū)域已接入的分布式光伏情況。(6)分布式光伏接入系統(tǒng)方式宜結(jié)合公用電網(wǎng)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(jìn)站接入為主。
前期規(guī)劃:大量光伏項(xiàng)目建設(shè)后,上網(wǎng)容量將遠(yuǎn)超現(xiàn)狀電力設(shè)施的接納能力,尤其產(chǎn)業(yè)園,因?yàn)楣I(yè)園目前主要均以分布式光伏為主,并網(wǎng)點(diǎn)多,容量大。所以在建設(shè)光伏項(xiàng)目的區(qū)域需要提前考慮電網(wǎng)對(duì)于光伏上網(wǎng)的接納能力,做好園區(qū)整體規(guī)劃,特別一些在建或者將要建設(shè)的新開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)園。
不同的并網(wǎng)方式影響各不相同。分布式光伏發(fā)電除離網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)電壓沒(méi)有影響外,光伏發(fā)電上網(wǎng)輸送功率的并網(wǎng)方式會(huì)造成電壓波動(dòng)或者影響繼電保護(hù)的配置。所以南網(wǎng)指導(dǎo)意見(jiàn),并網(wǎng)點(diǎn)宜采用自動(dòng)化開(kāi)關(guān)或者自動(dòng)化開(kāi)閉所。在有建設(shè)光伏項(xiàng)目的企業(yè),在報(bào)裝用電時(shí)建議考慮直接按標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)好接入點(diǎn),后期投入光伏并網(wǎng)時(shí)可避免二次投資浪費(fèi)?;蛘咴谛陆ㄅ渚W(wǎng)業(yè)擴(kuò)延伸建設(shè)時(shí),充分考慮分布式光伏并網(wǎng)接入點(diǎn)的建設(shè)需求,做好基礎(chǔ)建設(shè),提前管控。
個(gè)人用戶投資報(bào)建的分布式光伏能源發(fā)電小容量的項(xiàng)目(PV<3MWP)屬地供電局可直接受理。企業(yè)用戶投資報(bào)建的分布式光伏能源發(fā)電項(xiàng)目無(wú)論容量大小均走政府備案流程,備案部門為市發(fā)改委工業(yè)科。
由于目前分布光伏發(fā)電不成熟,特別是一些開(kāi)發(fā)滯后的區(qū)域,分布式光伏發(fā)電在全國(guó)尚在初期探索期階段,審批流程相對(duì)困難,部分職能審批職責(zé)存在劃分不清晰,無(wú)法直接找到對(duì)口職能部門,由于沒(méi)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(zhàn)略,一些報(bào)裝流程工作必須通過(guò)戰(zhàn)略合作方,加大了一些分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)報(bào)裝手續(xù)繁瑣等問(wèn)題。
分布式光伏建設(shè)在屋面的情況,建筑物結(jié)構(gòu)無(wú)論是鋼結(jié)構(gòu)還是混凝土屋面,均需要在原基礎(chǔ)上考慮建設(shè)光伏后的重力情況,據(jù)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(xiàng)目是否能夠?qū)嵤?,所以在前期?xiàng)目選址時(shí),屋頂分布式光伏首先就要進(jìn)行屋面荷載計(jì)算,否則項(xiàng)目會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn),盲投會(huì)造成不必要的糾紛。
屋頂分布式光伏在鋼結(jié)構(gòu)彩鋼瓦屋面的,在安裝光伏組件時(shí)不用打釘,可采用夾具進(jìn)行固定,有利于防漏,并且不對(duì)屋面造成任何損害。如果對(duì)于現(xiàn)有的彩鋼瓦是平滑型無(wú)法直接用夾具固定的話,需謹(jǐn)慎,需提前告知廠房產(chǎn)權(quán)方,后期投運(yùn)后,有可能存在漏水現(xiàn)象,讓產(chǎn)權(quán)方充分了解情況,避免不必要的糾紛。
光伏組件安裝建設(shè)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(wú)遮擋物,不能受遮擋,否則建光伏電站將嚴(yán)重影響發(fā)電量,大大降低項(xiàng)目收益。
農(nóng)光互補(bǔ)是國(guó)家重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目,這類項(xiàng)目建設(shè)為國(guó)家增加可再生資源,既能充分利用太陽(yáng)能資源,同時(shí)也滿足了農(nóng)作物生長(zhǎng)的需求。
以崇左區(qū)域?yàn)槔庹諘r(shí)間較長(zhǎng),年平均利用小時(shí)數(shù)為1006 小時(shí)。崇左區(qū)域較多工業(yè)園、產(chǎn)業(yè)園,且很多工業(yè)用電量大,能否自發(fā)自用,廠房均在閑置,具有良好的開(kāi)發(fā)價(jià)值。但對(duì)于一些將要建設(shè)的廠房應(yīng)提前介入,與廠房產(chǎn)權(quán)方對(duì)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(shè)電力設(shè)備建設(shè)過(guò)程中提前建設(shè)并網(wǎng)點(diǎn)。不然后期加裝屋頂光伏,屋頂荷載不滿足要求,加固費(fèi)非常高且麻煩,還存在一定風(fēng)險(xiǎn),若前期沒(méi)考慮并網(wǎng)的話,需要重新規(guī)劃設(shè)計(jì),造成投資浪費(fèi),這樣的項(xiàng)目收益率也不高。
一些大型的充電站及停車場(chǎng),頂棚可建設(shè)光伏組件,自發(fā)自用,投資相對(duì)較少,收益率較高。且能夠有效結(jié)合地理環(huán)境充分利用資源,但這類項(xiàng)目均需提前介入,在建設(shè)初期就需充分考慮光伏安裝情況。
分布式電源對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。分布式光伏電站的發(fā)展受體制障礙、發(fā)展經(jīng)驗(yàn)不足、綜合性技術(shù)不夠等因素制約。要加快分布式光伏建設(shè),除了優(yōu)化報(bào)裝流程、簡(jiǎn)化并網(wǎng)手續(xù)外,投資建設(shè)方還應(yīng)提升技術(shù)業(yè)務(wù)能力,加大宣傳分布式光伏電站建設(shè)意義,提高服務(wù)效率,讓更多的企業(yè)充分了解并積極參與其中。