对光伏产业发展的建议

电力电子论坛特约顾问：不论是集中式发电还是分布式发电，都需要供电稳定、可靠。分布式光伏发电利用太阳能，是人们利用清洁能源的重要手段。但是，日夜更替，天气无常，分布式光伏发电的出力不具备规律性，在接入公共电网后，需要公共电网作为备用。分布式电源接入后对电网的影响包括几个方面： (1)是对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础，能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。分布式光伏发电的并网，加大了其所在区域的负荷预测难度，改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入，使配电网的改造和管理变得更为复杂。 (2)是不同的并网方式影响各不相同。①分布式光伏发电离网运行时对电网没有影响②并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动③并网并且向电网输送功率的并网方式，会造成电压波动并且影响继电保护的配置。 (3)是对电能质量产生影响。分布式光伏发电接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变，其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网，这类电力电子器件的频繁开通和关断，容易产生谐波污染。 (4)是对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构，多采用速断、限时速断保护形式，不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部线路。但是，在配电网中接入分布式电源后，其注入功率会使继电保护范围缩小，不能可靠地保护整体线路，甚至在其他并联分支故障时，引起安装分布式光伏发电的继电保护误动作。 查看原帖>>

由于分布式光伏发电的出力不稳定，在接入公共电网后，需要公共电网作为备用。随着分布式光伏发电大量接入电网，将对电网的稳定性及安全性带来一定的冲击，那会给电网造成哪些影响呢？

(1)对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础，能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。分布式光伏发电的并网，加大了其所在区域的负荷预测难度，改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入，使配电网的改造和管理变得更为复杂。

(2)不同的并网方式影响各不相同。

①分布式光伏发电离网运行时对电网没有影响；

②并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动；

③并网并且向电网输送功率的并网方式，会造成电压波动并且影响继电保护的配置。

(3)对电能质量产生影响。分布式光伏发电接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变，其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网，这类电力电子器件的频繁开通和关断，容易产生谐波污染。

(4)对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构，多采用速断、限时速断保护形式，不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部线路。但是，在配电网中接入分布式电源后，其注入功率会使继电保护范围缩小，不能可靠地保护整体线路，甚至在其他并联分支故障时，引起安装分布式光伏发电的继电保护误动作。

实现绿色环保、节能减排，提升经济效益。

1、分布式建设，实现负荷侧就近发供电，进入和退出电网灵活，既避免了长距离输电线路所造成直接经济损失，同时也节约了输电成本。

2、通过智能化、多元化的光伏并网发电技术，即采用与主干网并网的方式建设光伏电站，将主干网作为功率调节池，无需配置蓄电池，实现有效的发电可控性，提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染，并降低了造价。

3、光伏发电本身不使用燃料，不排放包括室温气体和其他废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。

4、光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光子到电子的转换，没有中间过程和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80%以上

概括来说光伏发电有四大优势：

优势一：系统稳定；可再生能源，一劳永逸免维护

优势二：发电量稳定；25年发电效率衰减不超过20%

优势三：自并网发电，增加企业公众形象，为证券化加分

优势四：建筑一体化；美观、延长建筑物寿命

分布式光伏电站选址需要考虑技术问题有：

1、建筑物的高度：太高的建筑，是不适合安装的光伏组件的。为什么呢，原因有三：

1）光伏组件单体面积大，越高风荷载越大；

之前，很多省份出台了太阳能热水器安装的管理规定，要求12层以下的建筑必须安装太阳能热水器

12层的建筑大概40m，风速、风压会高于地面。与太阳能热水器比起来，光伏阵列的单体面积大的多，风荷载也会大很多。

目前，并没有说多高以上的建筑不能安装，但高层建筑上安装，一定要充分考虑风荷载，算算支架和基础的抗风能力和承载力。

2）施工难度大，二次搬运费用高

施工时，光伏组件和汇流箱是要运到楼顶的。采用吊车吊还是人工搬运？这要看建筑物周边的具体情况。但毫无疑问，建筑物越高，二次搬运费用越高。

3）运行维护费用高

光伏项目不是装在屋顶上不用管，就只等着收钱的项目。检修、清洗、更换设备等等，建筑物越高成本就越高。

基于以上三个原因，不建议在高层建筑上安装开展光伏项目。

2、屋顶的可利用面积

屋顶的可利用面积直接决定了项目规模的大小，而规模效应直接影响项目的投资、运行成本和收益。

如果建筑物的所有者在自己的屋顶建设项目，采用现有工人代维的方式，不设单独的运维人员；项目所发电量直接被使用，收益不需要分享。这种情况，规模小点是可以接受的。

如果电力公司开展投资项目，就必须要综合考虑项目的投资规模效益、后期运维、收益分享模式等因素，进行项目收益测算。

考虑可利用面积时，要充分考虑女儿墙、屋顶构筑物和设备的遮挡。我曾见过女儿墙约1.5m的屋顶，周边都是广告牌的屋顶，布满中央空调和太阳能热水器的屋顶。年份越久的屋顶，可利用面积的比例越少。一般1万m2的可利用面积，彩钢瓦我会按800kW考虑，混凝土按600kW考虑。

3、屋顶的类型与承载力

常见的屋顶类型分混凝土和彩钢瓦两种（也有瓦房屋顶，但不常见，暂不考虑），未来设计中将采用不同的技术方案。

分布式光伏电站选址考虑的问题（图表）

由于采用不同的基础形式和安装方式，屋顶所承受的恒荷载和活荷载的计算方法也是不一样的。

另外，混凝土屋顶需要考虑原有的防水措施，彩钢瓦要考虑瓦型、朝向等因素。

4、屋顶的年限

混凝土屋顶的使用年限较长，一般情况下能保证光伏电站25年的运营期；而彩钢瓦的使用年限一般在15年左右，这样就需要考虑一笔电站转移费用了。

3、接入方式和电压等级

接入方式分单点接入和多点接入；电压等级一般分380V、10kV和35kV。对于不同接入方式、电压等级，电网公司的管理规定是不一样的，如：

电网公司接收接入申请受理到告知业主接入系统方案确认单的时间为：单点并网项目20个工作日、多点并网项目30 个工作日。

以380 V接入的项目，接入系统方案等同于接入电网意见函；以35 kV、10 kV接入的项目，则要分别获得接入系统方案确认单、接入电网意见函，根据接入电网意见函开展项目备案和工程设计等工作，并在接入系统工程施工前，要将接入系统工程设计相关资料提交客户服务中心，根据其答复意见开展工程建设等后续工作。