纪振双:图解分布式光伏的多样化应用及发展前

  发布时间: 2019年06月27日 00:48:51   作者: 广丰能源网

    一、 综述

 

    目前,对分布式光伏尚无统一、完整的定义。依据国网Q/GDW11147—2017《分布式电源接入配电网设计规范》中给出的定义,接入35kV及以下电压等级、位于用户附近、就地消纳为主的电源为分布式电源。根据上述定义及最新的政策文件,宽泛理解,配电网接入、就近消纳的并网光伏发电系统及各类离网型光伏发电系统,均属分布式光伏的范畴。

 

    用电端应用场景和需求的多样化,决定了分布式光伏具有单体容量较小、建设地点分散、站场条件和用户类型复杂等特点。上述特点决定了多样化发展为分布式光伏的必然选择。图1、图2为根据供电功能区域的划分及分布式光伏的范围界定,给出的分布式光伏系统类型图示。


纪振双:图解分布式光伏的多样化应用及发展前

 

    图1. 并网型分布式光伏典型系统形式


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    图2. 离网型分布式光伏典型系统形式

 

    目前,图中所示的各类分布式光伏发电系统在不同的场景下均得到了应用,有的处于成熟应用阶段,有的处于示范性应用阶段,有的处于开发应用阶段。

 

    从政策角度,清洁能源逐步取代化石能源的趋势已不可逆转,电力供应也已呈现去中心化的态势,随着电力体制改革的深入及电力交易市场的不断完善,分布式光伏发展的政策和市场环境也会不断改善。从市场角度,太阳能资源无处不在,随着组件和系统效率的持续提升及光伏建设成本的不断下降,可经济地应用光伏发电的区域和场景会不断增加,各类适合于不同应用场景、质量上满足要求、价格上有竞争优势的分布式光伏都会有比较好的应用前景,特别是与设施或设备高度集成、直驱性光伏发电系统,与其他业态形式一体化建设、可取得叠加收益并摊薄建设和运营成本的“光伏+”或“+光伏”系统,适合于农村、准家电、民生性的光伏发电系统或设备,有刚性需求和独特竞争优势的离网和移动型光伏发电系统或设备。

 

    整体看,分布式光伏尚处于粗放、数量型发展阶段,要实现分布式光伏高质量、可持续发展,从技术角度,还有诸多尚需解决的问题,例如:

 

    1) 适合于不同场景和用电需求,系统类型的顶层设计和规划。包括各类系统分类设计和建设标准的制定或完善;

 

    2) 分布式电源成为主力电源的区域,配电区域的网络重构,智能化监测和控制技术的开发和应用,与供电质量和安全可靠性有关的技术开发和应用;

 

    3) “光伏+”或“+光伏”形式的分布式光伏,跨界、集成性技术的开发和应用。

 

    二、典型应用

 

    1. 与建筑及其他设施相结合的分布式光伏

 

    利用各类建筑或设施的闲置区域建设光伏发电系统,包括立体化应用,为分布式光伏的主流形式之一,图3为与建筑及其他设施相结合的分布式光伏系统形式示例。


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    图3. 建筑结合分布式光伏发电的典型系统形式

 

    在图中所示的各种系统形式中:

 

    1) 依附于各类建筑屋面或棚面的光伏发电系统的应用最为广泛,也最成熟;

 

    2) 建于建筑立面的光伏发电系统的应用比例较低,还有许多需要解决的问题;

 

    3) 依附于城乡户外照明设施的光伏发电系统已得到一定程度的应用,但可靠性水平还有待提高;

 

    4) 与建筑集成、光伏组件既是发电元件又作为建筑构件的光伏发电系统,尚处于示范应用阶段,一些关键的系统集成技术还有待突破;

 

    5) 与公路和轨道交通设施相结合的光伏发电系统,尚处开发阶段。

 

    2. 与储能结合的分布式光伏

 

    光伏发电为波动、间歇性电源,在单纯依靠光伏提供电力或光伏发电渗透率较高的场景下,在光伏发电侧或用户侧配置适当容量和形式的储能是必要的选择,此类场景下,储能系统兼有间歇性供电及调峰、调压和调频等辅助作用。另外,随着储能设备制造成本的下降和充放电效率的提升,以及电力产品价格形成机制的不断完善,与储能相结合的光伏发电的应用范围会不断扩大。图4为与储能结合的光伏发电系统形式示例。


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    图4. 储能结合分布式光伏的典型系统形式

 

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