影响中国分布式光伏发电发展的因素分析

郭 璇

（江苏省电力公司南京供电公司，江苏南京 210019）

0 引言

2013 年7 月国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》后，财政部、发展改革委、国家能源局、国家电网以及国家开发银行就补贴、退税、电价、并网及融资等问题出台若干配套政策，对国内光伏市场应用形成有力支持，我国光伏发电发展加速。随着分布式光伏发电度电补贴政策和项目管理办法的出台，国内分布式光伏发电的发展速度越来越快，规模越来越大，但并网技术等多方面因素影响国内分布式光伏发电的发展。本文通过对我国各省市分布式光伏发电安装量统计分析［1-4］，揭示了影响我国分布式光伏发电发展的因素，并提出了相应的解决措施。

1 各省市光伏发电安装容量情况

2013 年全国新增光伏发电装机容量约为1000 万千瓦；截至2013 年底，国内累计光伏装机容量达到1650 万千瓦，其中分布式光伏发电项目装机容量为570 万千瓦，光伏电站装机容量为1080 万千瓦。各省市中排在前5 位的光伏装机省份累计装机容量情况分别为：青海321 万千瓦、甘肃283 万千瓦、新疆128 万千瓦、宁夏126 万千瓦、内蒙古91 万千瓦，这5 个省市地区均在三北地区（见表1）［5］。截至2013 年底，分布式发电装机容量为570 万千瓦，占累计装机容量的34.5%。目前，我国分布式光伏发电系统以工商业设施和公共设施上的并网系统为主，其中有不少1000 千瓦以上的屋顶系统，例如京沪高铁虹桥站6680 千瓦并网光伏系统、上海世博会主题馆3000 千瓦并网光伏系统、浙江义务商贸城1295 千瓦并网光伏电站、深圳园博园1000 千瓦并网光伏系统。2014 年1 月14 日，在2014 年全国能源工作会议上，国家能源局敲定国内光伏发电新增装机容量1400 万千瓦，其中分布式光伏发电装机容量为800 万千瓦左右，占60%，所占比例大幅增长。

表1 2013年各省（区、市）光伏发电规模

2 分布式光伏发电的影响因素及相应措施

分布式光伏发电有很多优势，如可以充分利用分散存在的太阳能，分布式发电安装在用户附近，就地发电，就地消纳，减少了输电损失，提高了能源效率；其抗灾能力强，在大电网出现故障时，仍然可以对附近负载供电。但分布式光伏发电系统通常接入中压或者低压配电系统，因分布式光伏发电系统具有分散、随机变动等特点，大量的分布式光伏发电系统的接入，将对配电系统的安全稳定运行产生极大的影响。通过对分布式光伏发电系统的优点和缺点分析得出，分布式光伏发电的发展受到分布式光伏并网技术条件、输送能力的限制的影响。

2.1 分布式光伏并网技术条件

分布式光伏发电系统出力的波动性和随机性降低了光伏系统运行的经济性，也对接入电网的稳定运行带来一定的影响。分布式光伏并网技术问题既是电网的问题，也是分布式光伏系统本身的问题，需从分布式光伏发电系统侧和电网侧两方面解决。目前，分布式光伏并网技术问题主要有穿透率和逆流两方面。

2.1.1 穿透率

分布式光伏发电的穿透率是衡量分布式光伏在电网中所占水平的一项重要指标。分布式光伏发电系统的穿透水平越高，在最小负荷条件下低压配电网的过电压情况将会更加严重，按照美国能源部（DOE）的研究报告，分布式光伏发电系统的穿透率按照经验不应超过配电网容量的15%。随着大量分布式光伏发电系统出现在国内公共电网之中，分布式光伏发电系统穿透率对电网的影响越来越大，因而必须保证高穿透分布式光伏发电与电网的兼容性，以及考虑到对电网设施的保护。为了尽量减小高穿透率对电网的影响，在未来的分布式光伏发电系统设计中，应采取一些措施：开发分布式光伏发电集成系统，支持能量管理和配电系统所采用的通信协议；开发高度集成的逆变器/控制器硬件设备；研究直流配电系统结构，提高分布式光伏发电穿透水平；开发先进的通信和控制技术。

2.1.2 逆功率

“逆功率”是指在低压电网并网的分布式光伏系统当负荷很低时试图通过配电变压器向中压电网反送电，这种情况下由于配电变压器和线路阻抗，配电网的电压会明显升高。一般情况下电网公司不允许分布式光伏发电系统通过配电变压器箱中压输电网反送电，逆功率在某些情况下是绝对禁止的。为了防止逆功率的出现造成配电网电压升高，主要措施有：在配电变压器的次级安装逆功率检测和控制装置，一旦出现逆功率将自动断开分布式光伏发电系统；安装动态调整功率的逆变器；增加储能或增加机动负荷，必要时吸收多余的电力。

2.2 输送能力的限制

光伏并网问题一直是限制光伏发电的最大因素。我国虽然太阳能资源丰富，但受制于优势资源区与负荷中心相距较远等因素的影响，无论是以集中式开发为主的西部还是以分布式开发为主的东部地区，都存在并网难的问题。输送能力的限制影响我国分布式光伏并网发展的主要因素。总体来讲我国太阳能资源十分丰富，我国一半以上的地区光伏发电年等效利用小时数超过1400 小时，但是这些太阳能资源丰富的区域多分布在西部及中部地区，与我国电力负荷中心相距较远，电力消纳成为制约西部地区分布式光伏发电发展的瓶颈。分布式光伏发电的消纳问题关键在于打通西部地区向东部缺电地区电力输送的通道，主要措施有：实施西电东送工程，修建北、中、南三条电力输送通道，扩大输送覆盖区域并提高输送能力。

3 结论

随着我国相关部门就补贴、退税、电价、并网及融资等问题出台若干配套政策，对国内光伏市场应用形成有力支持，国内光伏发电发展加速。2013 年全国新增光伏发电装机容量约为1000 万千瓦；截止到2013 年底，国内累计光伏装机容量达到1650 万千瓦，其中分布式光伏发电项目装机容量为570 万千瓦，占累计装机容量的34.5%。本文通过对我国各省市光伏发电规模的统计分析得出分布式光伏发电规模所占比例不高，进一步分析得出影响分布式光伏发电发展的因素主要有分布式光伏并网技术条件和输送能力限制这两方面，并提出了相应的有效措施。

［1］王宝石，宋颖，陈向羽.分布式光伏发电的应用及影响研究［J］.电器开关，2012（2）.

［2］王斯成.分布式光伏发电政策现状及发展趋势［J］.太阳能，2013（4）.

［3］江林.分布式光伏发电并网的国内外政策分析与启示［J］.江苏电机工程，2013（5）.

［4］王立峰.中国区域电网风电发展与消纳情况统计分析［J］.江苏科技信息，2013（24）.

［5］李俊峰.2013 中国光伏发展报告［R］.北京：中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会，2013.