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光伏發(fā)電與電網(wǎng)發(fā)展如何更協(xié)調(diào)？

責(zé)任編輯：glen 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011-09-16 00:00:00

• 太陽(yáng)能發(fā)電是未來(lái)電力供應(yīng)的主力軍
  
  　　現(xiàn)在，國(guó)家提出了能源清潔多元發(fā)展的思路，目的是讓核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能共同協(xié)調(diào)發(fā)展，但是從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的視角來(lái)看，太陽(yáng)能發(fā)電可能是終極性的、主導(dǎo)性的電力供應(yīng)解決方案。從全球范圍和能源發(fā)展的大格局來(lái)看，由于安全性問(wèn)題，核電的發(fā)展前景和地位存在一定的不確定性，個(gè)人認(rèn)為，核電終歸只是一種過(guò)渡性方案（可能過(guò)渡的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)），并不是一種終極的技術(shù)方案，因?yàn)槿f(wàn)無(wú)一失的核電從理論上和現(xiàn)實(shí)中都很難做到。很多重大事故和安全事件的發(fā)生，都是很多小概率事件的疊加，往往都在各種預(yù)案和人類(lèi)的預(yù)料能力之外。正因?yàn)橛刑娲院涂蛇x擇性，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和安全環(huán)保理念的提升，人們寧愿承受價(jià)格更高一些的可再生能源，也不愿去承受哪怕百萬(wàn)分之一甚至更低的的安全風(fēng)險(xiǎn)，歐洲的情況已經(jīng)說(shuō)明了這一點(diǎn)。
  
  　　從規(guī)模上看，國(guó)家對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)定得相對(duì)比較保守，最初2020年只有500萬(wàn)千瓦，后來(lái)調(diào)整到2000萬(wàn)千瓦，最新的規(guī)劃目標(biāo)可能5000萬(wàn)千瓦。我認(rèn)為，這個(gè)數(shù)字仍然是偏于保守的（還沒(méi)有考慮光熱發(fā)電）。由于核電發(fā)展的步伐會(huì)適當(dāng)放緩，要完成2020年15%的非化石能源發(fā)展目標(biāo)，那么肯定是要提高風(fēng)電和太陽(yáng)能的規(guī)模，相對(duì)于繼續(xù)提高風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模而言，適當(dāng)提高光伏和光熱發(fā)電的規(guī)模，對(duì)電力系統(tǒng)、對(duì)整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展都更有利、更可行。
  
  　　實(shí)事求是地講，我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)和消納面臨很多困難，外界對(duì)電網(wǎng)企業(yè)也有不少誤解，主要原因是受許多客觀條件、物理?xiàng)l件的限制，不是說(shuō)想解決一下就能解決的，要處理大量的技術(shù)、規(guī)劃和建設(shè)問(wèn)題、系統(tǒng)安全問(wèn)題。相對(duì)而言，光伏發(fā)電特性與用電負(fù)荷特性一致性更好，單個(gè)電站規(guī)模也不像現(xiàn)在的一些風(fēng)電基地那么大，對(duì)電網(wǎng)接入和輸送的要求也會(huì)更低一些，可以實(shí)現(xiàn)就近消納。因此，進(jìn)一步提高光伏發(fā)電規(guī)模，同時(shí)加快光熱發(fā)展，相對(duì)分散地接入電網(wǎng)，是比較切實(shí)可行的。
  
  　　從結(jié)構(gòu)布局上看，除了在中西部戈壁荒漠地區(qū)，發(fā)展萬(wàn)千瓦、十萬(wàn)千瓦級(jí)的光伏電站之外，還應(yīng)在偏遠(yuǎn)山區(qū)、島嶼建立小型、微型光伏電站，在城市積極發(fā)展屋頂光伏系統(tǒng)。這些系統(tǒng)單個(gè)規(guī)?？赡懿淮?，但推廣開(kāi)來(lái)，對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是十分有效，對(duì)清潔能源電力的貢獻(xiàn)也是非常顯著的。
  
  　　此外，我們還應(yīng)該特別關(guān)注經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，也就是成本和價(jià)格問(wèn)題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，我們企業(yè)是需要把更多的精力放在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新上面的，但是立足現(xiàn)實(shí)、立足國(guó)情，還是要突出成本優(yōu)勢(shì)，而且我們技術(shù)突破的主要目的也是為了降低成本。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性才是決定一個(gè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力大小的核心要素，如果你的成本不能降低到一個(gè)相對(duì)有競(jìng)爭(zhēng)力、可以規(guī)?；瘧?yīng)用的底線，什么理念和政策都很難幫助你實(shí)現(xiàn)美好的目標(biāo)。
  
  　　要盡早解決光伏發(fā)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)問(wèn)題
  
  　　什么是協(xié)調(diào)發(fā)展？我認(rèn)為，協(xié)調(diào)發(fā)展是協(xié)調(diào)和發(fā)展的交集，就是在系統(tǒng)之間，或者系統(tǒng)內(nèi)部的要素之間，和諧一致，配合得當(dāng)，由低級(jí)到高級(jí)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的一個(gè)演化過(guò)程。它主要強(qiáng)調(diào)的是整體性、綜合性、均衡性地發(fā)展，不片面地追求單一系統(tǒng)的發(fā)展速度，側(cè)重于多系統(tǒng)或多要素在總體目標(biāo)上的均衡發(fā)展。
  
  　　從協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)涵看，關(guān)鍵是要使光伏發(fā)電與電網(wǎng)發(fā)展在速度上匹配，規(guī)模上均衡，技術(shù)上適應(yīng)，管理上規(guī)范，政策上配套。因?yàn)?，不管是光伏發(fā)電還是光熱發(fā)電，從整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)看，它就是一個(gè)電源，是一個(gè)有機(jī)組成部分，因此，必須考慮它與用電負(fù)荷的協(xié)調(diào)，與電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行的協(xié)調(diào)，與其它電源的協(xié)調(diào)。
  
  　　光伏發(fā)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，主要體現(xiàn)在發(fā)、輸、用這三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，發(fā)電環(huán)節(jié)主要是功率預(yù)測(cè)和運(yùn)行控制；傳輸環(huán)節(jié)主要是如何解決大型光伏電站的電力輸送問(wèn)題；用電環(huán)節(jié)主要是如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效儲(chǔ)能，以及與用戶的雙向互動(dòng)問(wèn)題。解決好這幾方面的問(wèn)題才可能避免風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展走過(guò)的彎路。
  
  　　國(guó)外光伏發(fā)電與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)
  
  　　首先，是速度上的控制。太陽(yáng)能發(fā)電作為一個(gè)成長(zhǎng)型產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)階段，應(yīng)該加快發(fā)展，但是速度的提高，并不是沒(méi)有邊界的。我們應(yīng)在加強(qiáng)政策激勵(lì)的同時(shí)，保持均衡有序發(fā)展，避免大起大落以及爆炸式增長(zhǎng)所帶來(lái)的社會(huì)成本增加過(guò)快、電力消納困難等問(wèn)題。
  
  　　德國(guó)雖然光伏發(fā)展成就舉世矚目，但2006年以來(lái)的連續(xù)過(guò)快增長(zhǎng)，已經(jīng)導(dǎo)致出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，比如：終端電價(jià)增長(zhǎng)過(guò)快，配電網(wǎng)約束日益明顯，電網(wǎng)升級(jí)改造需求壓力不斷增加等。所以，近期德國(guó)下調(diào)光伏上網(wǎng)電價(jià)以抑制行業(yè)投資過(guò)熱。
  
  　　其次，是規(guī)模上均衡。電力系統(tǒng)對(duì)光伏發(fā)電這類(lèi)波動(dòng)性電源的接納能力在很大程度上取決于系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)可支配的靈活電源比例、電網(wǎng)基礎(chǔ)及互聯(lián)規(guī)模，以及需求側(cè)響應(yīng)能力三個(gè)方面。因此，光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)模必須與系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源規(guī)模保持均衡。
  
  　　再次，是技術(shù)上適應(yīng)。從光伏發(fā)電發(fā)展角度來(lái)看，光伏發(fā)電的發(fā)展要適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的要求，就是要建設(shè)電網(wǎng)友好型的光伏發(fā)電站，全面提高光伏發(fā)電的可調(diào)、可控性，滿足電網(wǎng)靈活調(diào)度運(yùn)行的要求。相對(duì)于常規(guī)電廠，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)行特性有較大的差異，主要體現(xiàn)在發(fā)電出力的間歇性、隨機(jī)性。區(qū)別于一般的光伏電站，電網(wǎng)友好型光伏電站具有類(lèi)似傳統(tǒng)電源的控制特性，在有功功率控制、無(wú)功功率控制和電能質(zhì)量等方面能夠滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。
  
  　　德國(guó)《可再生能源法》明確規(guī)定，裝機(jī)容量超過(guò)100千瓦的光伏發(fā)電設(shè)施必須配備遠(yuǎn)程控制設(shè)備，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在電網(wǎng)過(guò)載或其他安全約束條件下，能夠直接調(diào)整其發(fā)電出力。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商有權(quán)在特定條件下，對(duì)容量超過(guò)100千瓦的并網(wǎng)光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行技術(shù)控制。
  大規(guī)模集中式的光伏電站，輻照度變化會(huì)引起出力波動(dòng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻和運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)較大影響，光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)是應(yīng)對(duì)這一不利影響的一個(gè)重要技術(shù)手段。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的研究，如美國(guó)提出的光伏功率預(yù)測(cè)，分為短期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，短期預(yù)測(cè)為1～3小時(shí)前和1天前，長(zhǎng)期預(yù)測(cè)為季節(jié)、年，用于長(zhǎng)期規(guī)劃用；丹麥技術(shù)大學(xué)也開(kāi)展了相關(guān)研究，提出以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的輻照度為輸入量，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。
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  　　最后，是政策上配套。在當(dāng)前技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性條件下，還不完全具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，因此需要政府出臺(tái)促進(jìn)光伏發(fā)電發(fā)展的激勵(lì)政策，為投資光伏發(fā)電的投資者提供必要的市場(chǎng)保障和基本的收益預(yù)期。各國(guó)采取的激勵(lì)性政策主要有以下形式：[page]
  
  　　一是實(shí)行優(yōu)先上網(wǎng)政策。各國(guó)普遍要求在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下對(duì)光伏實(shí)行優(yōu)先上網(wǎng)。例如德國(guó)法律規(guī)定，只有在電網(wǎng)出現(xiàn)過(guò)載等影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的特殊情況下，電網(wǎng)企業(yè)才可對(duì)光伏不實(shí)行優(yōu)先收購(gòu)；二是出臺(tái)具有投資回報(bào)預(yù)期的上網(wǎng)電價(jià)。固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制是歐美各國(guó)普遍采用的政策，已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家得到了成功應(yīng)用。德國(guó)長(zhǎng)期實(shí)行“固定上網(wǎng)電價(jià)”，且有明確的起始電價(jià)及逐年遞減規(guī)定；西班牙規(guī)定了補(bǔ)貼上限和下限，確保項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率維持在7%左右；三是實(shí)行可再生能源配額制，以確保實(shí)現(xiàn)政府規(guī)劃目標(biāo)?？稍偕茉磁漕~制是政府強(qiáng)制規(guī)定本地區(qū)可再生能源必須達(dá)到發(fā)電量或消費(fèi)量一定百分比的政策。至2010年底，澳大利亞、日本、印度以及美國(guó)36個(gè)聯(lián)邦州等國(guó)家和地區(qū)實(shí)行了該政策。美國(guó)部分州的配額制專(zhuān)門(mén)規(guī)定了光伏發(fā)電必須達(dá)到的比例。

   

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