■本刊記者 余璇/編輯 王睿佳
草長鶯飛,萬物復(fù)蘇。在浙江省杭州市余杭區(qū)百丈鎮(zhèn)半山村村民吳生強(qiáng)家的屋頂上,總?cè)萘?.6千瓦的家庭光伏電站與藍(lán)天白云交相輝映,陽光下,熠熠生輝的藍(lán)色光伏板正將光能源源不斷地轉(zhuǎn)化為清潔綠色的電能。
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)不斷推進(jìn),越來越多的分布式光伏接入鄉(xiāng)村百姓家,成為尋常百姓家的“聚寶盆”。
我國光伏行業(yè)起步略遲于歐美國家,“兩頭在外”的窘境也一直困擾著我國光伏行業(yè)的發(fā)展。在政策不斷支持引導(dǎo)下,我國光伏產(chǎn)業(yè)體系日趨完善,目前已建立了從上游高純晶硅生產(chǎn)、中游高效太陽能電池片生產(chǎn)到終端光伏電站建設(shè)與運(yùn)營的垂直一體化體系,形成了完整的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的光伏新能源產(chǎn)業(yè)鏈條。與此同時(shí),我國分布式光伏也取得了跨越式發(fā)展,為我國低碳轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。
從“金太陽”到“整縣推進(jìn)”,我國分布式光伏發(fā)展歷程跌宕起伏。十余年間,分布式光伏發(fā)展經(jīng)歷了蹣跚起步、曲折前行、迅猛增長、政策調(diào)控4個(gè)階段,現(xiàn)在隨著光伏平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代的來臨,分布式光伏逐步邁入高質(zhì)量發(fā)展時(shí)期。
2009年前,我國光伏行業(yè)處于初期示范階段。2009年,我國實(shí)施“金太陽示范工程”“太陽能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目”。國家財(cái)政每年出資約100億元,為太陽能屋頂和光伏建筑建設(shè)提供補(bǔ)貼,從而極大推動(dòng)了我國分布式光伏發(fā)展。截至2012年底,我國光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到420萬千瓦,其中,分布式裝機(jī)達(dá)到230萬千瓦,占比超50%。
2011年,我國首次提出按照上網(wǎng)電價(jià)對光伏發(fā)電進(jìn)行補(bǔ)貼。自2014年起,國家發(fā)展改革委針對3類不同光照資源區(qū)制定了3檔上網(wǎng)電價(jià),并明確對分布式光伏發(fā)電實(shí)行按照全電量補(bǔ)貼的政策,至此我國分布式光伏發(fā)展步入快速成長時(shí)期。在政策的引導(dǎo)下,2013~2015年,我國分布式光伏新增裝機(jī)分別為80萬千瓦、205萬千瓦、139萬千瓦。
2017年,我國再次出臺政策支持分布式光伏發(fā)展,3類資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)下調(diào),而分布式光伏度電補(bǔ)貼維持0.42元不變,分布式光伏以近20%的超高收益占據(jù)了絕對優(yōu)勢。2017年,分布式光伏新增裝機(jī)1944萬千瓦,較2016年新增數(shù)量近5倍。
隨著我國光伏發(fā)電建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,技術(shù)進(jìn)步和成本下降速度明顯加快。2018年5月31日,國家發(fā)展改革委、國家能源局、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項(xiàng)的通知》,規(guī)定2018年下半年開始下調(diào)集中式和分布式電站的度電補(bǔ)貼,提出要促進(jìn)光伏行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,提高發(fā)展質(zhì)量,加快補(bǔ)貼退坡。隨后國家出臺一系列宏觀政策進(jìn)行調(diào)控,光伏行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)從擴(kuò)大規(guī)模轉(zhuǎn)移到提質(zhì)增效上,通過加快技術(shù)進(jìn)步、降低發(fā)電成本、減少補(bǔ)貼依賴等手段,推動(dòng)整體光伏行業(yè)有序、高質(zhì)量發(fā)展。一時(shí)之間,全國分布式光伏發(fā)展迅速降溫。
2019年,分布式光伏繼續(xù)“減速”,工商業(yè)分布式與戶用分布式光伏補(bǔ)貼被調(diào)整為0.10元/千瓦時(shí)和0.18元/千瓦時(shí),并且由于競價(jià)模式下工商業(yè)分布式光伏并不占優(yōu)勢,最終進(jìn)入國補(bǔ)名單的項(xiàng)目較少,國內(nèi)分布式光伏艱難前行。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2019年,分布式光伏新增裝機(jī)容量1220萬千瓦,較2018年下降超一半。
2019年下半年至2020年,隨著整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的降本增效,分布式光伏也漸趨復(fù)蘇。據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2020年,分布式光伏新增裝機(jī)容量1552萬千瓦,較2019年有所回彈,尤其是戶用光伏在單獨(dú)補(bǔ)貼及制度管理下,戶用光伏新增裝機(jī)連創(chuàng)新高,新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)101萬千瓦,占分布式光伏的67%。這一階段,盡管工商業(yè)分布式仍舊表現(xiàn)低迷,但就整體而言,分布式光伏已呈現(xiàn)復(fù)蘇狀態(tài)。
當(dāng)前,在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下,分布式光伏迎來揚(yáng)帆“再出發(fā)”的好時(shí)機(jī)。
1月28日,國家能源局發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,2021年全國光伏新增裝機(jī)5488萬千瓦,為歷年以來年投產(chǎn)最多,截至2021年底光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)3.06億千瓦,光伏發(fā)電裝機(jī)連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。其中,分布式光伏累計(jì)裝機(jī)突破1億千瓦,約占全部光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量的三分之一。全年新增2928萬千瓦,約占全部新增光伏發(fā)電裝機(jī)的55%,歷史上首次超過集中式電站。分布式光伏正逐步占據(jù)光伏行業(yè)“C位”,成為不可或缺的可再生能源主力軍。
2021年5月,國家能源局發(fā)布《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》,明確要積極推進(jìn)分布式光伏發(fā)電的建設(shè),結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略啟動(dòng)“千鄉(xiāng)萬村沐光”行動(dòng)。6月,國家能源局發(fā)布《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》,啟動(dòng)整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)工作。一夜之間,四方云動(dòng)。全國各地加大分布式光伏部署力度,結(jié)合整縣推進(jìn)中的“痛點(diǎn)”“難點(diǎn)”,各方積極建言獻(xiàn)策,分布式光伏掀起一陣建設(shè)熱潮。
“小至一幢樓,大到一個(gè)縣域,‘光伏導(dǎo)航’都可以測出能建多少容量光伏電站,并定位出區(qū)域內(nèi)哪個(gè)位置最適合發(fā)展光伏發(fā)電?!苯?,國網(wǎng)浙江杭州供電公司“光伏導(dǎo)航”項(xiàng)目開發(fā)負(fù)責(zé)人楊翾介紹,“以杭州臨平新城為例,通過‘光伏導(dǎo)航’掃描全區(qū)就能發(fā)現(xiàn),可開發(fā)光伏發(fā)電的屋頂資源為154.4萬平方米,而目前其中的96%仍等待開發(fā)利用?!?/p>
透過浙江杭州地區(qū)的“光伏導(dǎo)航”項(xiàng)目,不難發(fā)現(xiàn),在實(shí)現(xiàn)“雙碳”及鄉(xiāng)村振興目標(biāo)的雙重引領(lǐng)下,部分地區(qū)已深入開展屋頂分布式光伏建設(shè)的各項(xiàng)探索。
據(jù)國家能源局不完全統(tǒng)計(jì),2021年6月整縣屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)工作啟動(dòng)以來,2021年全國整縣推進(jìn)屋頂分布式光伏試點(diǎn)縣累計(jì)備案容量4623萬千瓦,主要分布在山東、河南和浙江;累計(jì)并網(wǎng)容量1778萬千瓦,主要分布在山東、浙江和廣東。
“分布式光伏的整體大規(guī)模推進(jìn),要實(shí)現(xiàn)光伏與各類資源協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展,注重生態(tài)環(huán)境效益而不依賴政府補(bǔ)貼;要充分利用縣域的工商業(yè)、農(nóng)業(yè)、住宅小區(qū)與農(nóng)村生活負(fù)荷,因地制宜實(shí)現(xiàn)可就地消納的光伏建設(shè);要進(jìn)行多類型能源消費(fèi)的整體考慮。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院副院長井天軍認(rèn)為,面向縣域的電、熱、冷、動(dòng)等多方面能源需求,應(yīng)該深入推進(jìn)綠色電能替代,通過智慧能源服務(wù),促進(jìn)電能替代在傳統(tǒng)鄉(xiāng)村領(lǐng)域的拓展,以美麗鄉(xiāng)村建設(shè)統(tǒng)籌各類能源需求以電為核心的整體培育。
中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國建筑能耗研究報(bào)告(2020)》數(shù)據(jù)顯示,2018年,全國建筑總面積達(dá)到671億平方米,其中公共建筑面積約為129億平方米,城鎮(zhèn)居住建筑面積303億平方米,農(nóng)村居住建筑面積238億平方米。按照國家能源局《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》標(biāo)準(zhǔn),“項(xiàng)目申報(bào)試點(diǎn)縣(市、區(qū))的黨政機(jī)關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于50%;學(xué)校、醫(yī)院、村委會(huì)等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于40%;工商業(yè)廠房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于30%;農(nóng)村居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于20%”,屋頂分布式光伏發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
然而,在分布式光伏發(fā)展進(jìn)入“快車道”的同時(shí),分布式光伏建設(shè)也面臨著諸多困難、挑戰(zhàn)甚至是“隱患”。
“廣大的農(nóng)村是可再生清潔能源發(fā)展和接入的主要地區(qū)。新型農(nóng)村電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)最重要的就是應(yīng)該具有消納大量的可再生分布式清潔電源的接入能力,并確保農(nóng)村電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量;新型農(nóng)村電網(wǎng)的建立要考慮各地不同的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和分布式光伏發(fā)電的特點(diǎn),因地、應(yīng)時(shí)采取不同的發(fā)展模式?!碧峒稗r(nóng)村分布式光伏發(fā)展,中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)農(nóng)村電氣化專委會(huì)副主任委員孔繁鋼表示,一系列研究工作亟須開展,包括縣配電網(wǎng)對分布式光伏接入能力的調(diào)查和評估,分布式光伏大規(guī)模接入對配電網(wǎng)和負(fù)荷側(cè)電壓影響的研究,不同容量光伏發(fā)電接入低壓配電網(wǎng)的諧波測試,分布式光伏并網(wǎng)對農(nóng)村電網(wǎng)繼電保護(hù)影響的研究,光伏發(fā)電量就地消納和就近消納的調(diào)查評估等。另外,還要開展適應(yīng)分布式光伏消納的儲能裝置相關(guān)技術(shù)研究,充分發(fā)揮儲能對電網(wǎng)的多時(shí)空尺度支撐能力,有效解決山區(qū)縣源荷發(fā)展不均衡、不對稱的問題。
“目前,在電網(wǎng)接入系統(tǒng)、儲能配套等方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先,屋頂分布式光伏大規(guī)模發(fā)展的農(nóng)村地區(qū),電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和承載力需要加強(qiáng)。其次,電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)資源不足,制約分布式光伏消納能力。再有,大規(guī)模開發(fā)與就地消納存在矛盾,新能源裝機(jī)容量和利用率需要統(tǒng)籌?!眹W(wǎng)能源研究院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所副所長靳曉凌表示,農(nóng)村地區(qū)用電負(fù)荷較小,規(guī)?;_發(fā)的光伏發(fā)電無法全部就地消納,大量出現(xiàn)潮流雙向流動(dòng)的情況。經(jīng)過兩輪農(nóng)村電網(wǎng)改造,農(nóng)村戶均配變?nèi)萘恳殉~完成國家要求,但仍難以滿足戶用光伏裝機(jī)的并網(wǎng)要求,需要新增配變?nèi)萘?,并對上級供電線路、變電站、二次設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)和增容改造。光伏出力具有較大的波動(dòng)性,在時(shí)間段上與用電負(fù)荷也不同步,規(guī)?;l(fā)展的分布式光伏要依靠大量靈活性調(diào)節(jié)資源保障電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡,目前電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力不足,儲能的配置標(biāo)準(zhǔn)、性能要求也未明確。同時(shí),為保證電力系統(tǒng)運(yùn)行安全、新能源科學(xué)發(fā)展,在加大新能源并網(wǎng)規(guī)模的同時(shí),需要測算科學(xué)合理的新能源利用率。
日前,據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2021年版)》,預(yù)計(jì)2022年光伏新增裝機(jī)量超過7500萬千瓦,累計(jì)裝機(jī)有望達(dá)到約3.83億千瓦。預(yù)計(jì)2022年新增裝機(jī)中,大型地面電站的裝機(jī)占比將重新超過分布式;分布式市場方面,整縣推進(jìn)及其他工商業(yè)分布式和戶用光伏建設(shè)將繼續(xù)支撐分布式光伏發(fā)電市場,雖然占比下降,但裝機(jī)總量仍將呈現(xiàn)上升態(tài)勢?!笆奈濉睍r(shí)期將形成集中式與分布式并舉的發(fā)展格局。
行而不輟,未來可期??梢灶A(yù)見,在努力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和鄉(xiāng)村振興雙重背景下,以分布式光伏為代表的縣域清潔能源開發(fā)利用,將逐步推動(dòng)鄉(xiāng)村能源供給清潔化、農(nóng)村現(xiàn)代能源體系建設(shè),也將成為農(nóng)村增加收入、發(fā)展產(chǎn)業(yè)的重要渠道。
隨著更加完善的分布式光伏在建筑、交通、工商業(yè)等領(lǐng)域的融合發(fā)展,疊加政策的推動(dòng),分布式光伏也逐漸成為鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要引擎。
“縣域清潔能源的開發(fā)和利用,有利于鄉(xiāng)村生態(tài)宜居、綠色發(fā)展,也有利于釋放當(dāng)?shù)啬茉促Y源、土地資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,助力經(jīng)濟(jì)發(fā)展?!苯鶗粤璞硎荆植际焦夥?、生物質(zhì)等清潔能源的開發(fā)利用,改變了鄉(xiāng)村長期處于能源供應(yīng)末端、由集中式能源供應(yīng)系統(tǒng)為主向鄉(xiāng)村供能的方式,鄉(xiāng)村正由能源供應(yīng)末端向能源產(chǎn)銷者轉(zhuǎn)變。這既是推動(dòng)鄉(xiāng)村能源供給清潔化、構(gòu)建農(nóng)村現(xiàn)代能源體系的要求,更是農(nóng)村增加收入、發(fā)展產(chǎn)業(yè)的重要渠道,實(shí)現(xiàn)將當(dāng)?shù)啬茉促Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
針對未來分布式光伏發(fā)展方向,靳曉凌給出兩點(diǎn)建議:一是引導(dǎo)農(nóng)村分布式光伏有序開發(fā),保障新能源消納,統(tǒng)籌兼顧分布式光伏發(fā)展規(guī)模和電網(wǎng)承載能力,將分布式光伏的規(guī)模、布局和開發(fā)時(shí)序,與配套電網(wǎng)規(guī)劃、并網(wǎng)工程協(xié)調(diào)推進(jìn),促進(jìn)新能源充分消納、高效利用;二是明確儲能配置要求,提高分布式光伏的自平衡能力,通過合理配置儲能,促進(jìn)規(guī)?;植际焦夥{,有效提高系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性。
“在消納方面,一是要堅(jiān)持分布式光伏發(fā)展‘整體平衡、量率協(xié)調(diào)’原則,促進(jìn)新能源裝機(jī)容量和利用率協(xié)調(diào)發(fā)展,建立分布式光伏接納能力評估機(jī)制,合理確定開發(fā)區(qū)域、建設(shè)規(guī)模和投產(chǎn)時(shí)序,科學(xué)制定利用率目標(biāo)。二是要挖掘可調(diào)可控潛力用戶資源,建立用能優(yōu)化策略庫,高效匹配光伏資源與負(fù)荷資源,實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電高效利用。”靳曉凌建議,同時(shí),在儲能方面,電網(wǎng)公司已規(guī)劃抽水蓄能等電網(wǎng)側(cè)靈活性調(diào)節(jié)資源建設(shè),探索新型儲能建設(shè),提升“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同控制能力。還需要政策引導(dǎo)“光伏+儲能”方式推進(jìn),配建或租賃儲能設(shè)施,鼓勵(lì)有條件的戶用光伏項(xiàng)目配備儲能,提升新能源調(diào)節(jié)能力,逐步減少對其他靈活調(diào)節(jié)類電源的依賴。提倡分布式光伏在節(jié)假日等負(fù)荷低谷時(shí)段,履行電力系統(tǒng)調(diào)峰責(zé)任,棄光不納入統(tǒng)計(jì)考核范圍?!?/p>