近年來，中國光伏發(fā)展呈現(xiàn)強(qiáng)勁態(tài)勢，截至2023年底，光伏裝機(jī)總量在電力裝機(jī)總量中的占比已達(dá)21%，發(fā)電量占全社會用電量的8%以上。其中，裝機(jī)量在兆瓦級及以下的分布式光伏發(fā)展更是迅猛，2023年，分布式光伏累計裝機(jī)量已占光伏總裝機(jī)量的42%，占全部電源裝機(jī)量的9%。
■成績斐然，挑戰(zhàn)巨大
中國分布式光伏發(fā)展的地域特點是集中在中東部電力需求大省，山東、河南、浙江、江蘇、河北五省裝機(jī)量占全國裝機(jī)總量的61%，且分布式光伏裝機(jī)在各省光伏裝機(jī)總量中的占比已達(dá)10%—20%，有效彌補(bǔ)了這些地區(qū)電力供應(yīng)不足的問題。
不過，分布式光伏的爆發(fā)性增長也帶來了一系列始料不及的問題，如配電網(wǎng)容量不足導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)分布式光伏無法接入、農(nóng)村用電需求不足使得戶用光伏發(fā)電無法充分就地消納、各地分時電價的調(diào)整影響分布式光伏發(fā)電的收益，以及缺乏分布式能源就地消納的市場機(jī)制等。能否化解這些矛盾，事關(guān)分布式光伏未來能否大規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展，也將直接影響電力行業(yè)發(fā)展乃至全社會實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的進(jìn)程。
■解決消納是當(dāng)務(wù)之急
消納是當(dāng)前分布式光伏發(fā)展面臨的主要矛盾，制約了分布式光伏可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?br />
一方面，電力供需的時空不平衡制約了分布式光伏的消納。時間上，分布式光伏的最大出力時段為午間，而電力負(fù)荷的最大需求通常在晚間，導(dǎo)致光伏電力難以即時就地消納。
空間上，農(nóng)村地區(qū)屋頂光伏資源豐富，但用電需求有限。根據(jù)測算，一般農(nóng)戶的年均用電量在1000—2000度電，而一家典型農(nóng)戶的10千瓦屋頂光伏的年發(fā)電量在1萬度電以上，遠(yuǎn)超農(nóng)戶自身電力需求，多余的電量通常只能上網(wǎng)。這又引發(fā)了另一個問題，即分布式光伏發(fā)展與配電網(wǎng)發(fā)展不匹配。傳統(tǒng)配電網(wǎng)的設(shè)計與運(yùn)行是基于“單向供電”原則，電力供應(yīng)源自上一級的輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)內(nèi)沒有電源。而分布式光伏則需直接接入配電網(wǎng)，形成電力的雙向流動，這從根本上改變了對配電網(wǎng)的設(shè)計與運(yùn)行要求。
另一方面，當(dāng)前缺乏分布式電力的交易機(jī)制。為有效降低交易成本，促進(jìn)光伏電力消納，中國于2017年提出“隔墻售電”的交易模式，不過，電網(wǎng)的輸配電費(fèi)及系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用分?jǐn)倖栴}、分布式光伏用戶的交叉補(bǔ)貼問題等尚未解決。
此外，分布式光伏發(fā)展涉及產(chǎn)品制造供應(yīng)商、投資開發(fā)與運(yùn)營商、電網(wǎng)公司、電力用戶，以及地方政府部門等多個主體。對產(chǎn)品制造供應(yīng)商而言，分布式光伏裝機(jī)增長雖是利好，但需求激增或大幅波動直接影響產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)能投資計劃、生產(chǎn)能力與回報。對于投資開發(fā)與運(yùn)營商而言，最大挑戰(zhàn)則來自如何平衡投資運(yùn)營效益與承擔(dān)合理的配電網(wǎng)升級改造及運(yùn)行成本。
另外，不同的分布式光伏用戶訴求迥異，例如，農(nóng)村戶用光伏用戶希望通過自發(fā)自用電力，同步提升終端電氣化水平和生產(chǎn)生活水平，余電上網(wǎng)還能獲得額外收益；而工商業(yè)分布式用戶更關(guān)注如何獲得用電成本降低和綠色環(huán)境效益等。
電網(wǎng)公司既要支撐可再生能源發(fā)展，又必須確保電力供應(yīng)的安全可靠。企業(yè)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，支持分布式光伏消納將帶來額外的電網(wǎng)投資與運(yùn)營成本壓力，在現(xiàn)有的輸、配、售一體的電網(wǎng)管理體制下，分布式光伏自發(fā)自用或就近交易無疑將影響電網(wǎng)公司的電力營銷收益。
引導(dǎo)分布式光伏的大規(guī)模發(fā)展，大幅降低用電成本，是地方政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)，引進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的重要措施，但同時又必須確保能源的供應(yīng)安全，防止在極端條件下出現(xiàn)電力供給的大面積短缺，維持全社會生產(chǎn)、生活穩(wěn)定。
■就地、就近消納是必由之路
確保分布式光伏可持續(xù)發(fā)展的核心思路應(yīng)是就地與就近消納，具體手段包括：通過終端用能電氣化提升就地消納潛力；改變配電網(wǎng)投資與運(yùn)營模式促進(jìn)就近消納；建設(shè)分布式智能電網(wǎng)保障自由上網(wǎng)與就近消納；實現(xiàn)分布式交易最低成本的供需匹配。
用戶多能需求的電能替代是提升就地消納能力的途徑之一。終端電氣化水平提升，可以滿足用戶日益增長的電、熱、冷多能源需求。相關(guān)實地測算顯示，提升農(nóng)村用戶終端電氣化，如推廣電動車、熱泵、電動農(nóng)機(jī)具，將顯著增加用電需求，可有效消納農(nóng)村地區(qū)豐富的光伏資源。而工業(yè)生產(chǎn)電氣化、電動汽車有序充放電，以及數(shù)據(jù)/算力中心與分布式光伏的協(xié)同發(fā)展等舉措，將使工商業(yè)用戶主動參與電力平衡，將企業(yè)數(shù)字化與能源轉(zhuǎn)型有機(jī)融合。
配電網(wǎng)/微電網(wǎng)投資與運(yùn)營模式的變革是保障就近消納的前提。需要從管理、運(yùn)營、調(diào)度機(jī)制等層面厘清公用電網(wǎng)與多元主體投資的配電網(wǎng)/微電網(wǎng)各自的職責(zé)、權(quán)力與義務(wù)。多元主體投資的配電網(wǎng)/微電網(wǎng)在運(yùn)行時應(yīng)獲得所需的供電安全與可靠性支持，同時也應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的合理的公用電網(wǎng)的成本分?jǐn)偂?br />
分布式智能電網(wǎng)是促進(jìn)就近消納的最佳范式。提升配電網(wǎng)消納能力的出路是技術(shù)創(chuàng)新，而非單純的擴(kuò)建增容。在規(guī)劃與運(yùn)行層面，采用削峰規(guī)劃與動態(tài)增容技術(shù)可有效減緩對配電網(wǎng)大幅升級改造的投資。在智能化層面，通過大力應(yīng)用數(shù)字化及AI技術(shù)，充分發(fā)揮多元的分布式儲能的作用，以及增強(qiáng)配電網(wǎng)與微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)互動來提升電力就地平衡能力。
市場化交易是保障就地與就近消納的有效手段。應(yīng)推出相應(yīng)的輸配電網(wǎng)保供兜底成本核算方法，通過培育以分布式光伏與儲能、微電網(wǎng)，虛擬電廠等為代表的多元市場主體，助力電力市場改革。
分布式光伏可持續(xù)發(fā)展離不開有的放矢的政策引導(dǎo)，需要因地制宜、針對不同典型場景開展試點示范，探索、創(chuàng)新并驗證短中長期的破解之道，以形成基于事實和證據(jù)的政策建議、技術(shù)方案和商業(yè)模式。
能源基金會正與地方政府、電網(wǎng)公司、光伏龍頭企業(yè)、科研院校等多方合作伙伴一起，結(jié)合中國典型地區(qū)特點開展多維度系統(tǒng)性試點，例如：在山東、河南等地，通過戶用光伏配合儲能等技術(shù)方案，開展消納試點；在山東、內(nèi)蒙古、河北等地，探索在城市園區(qū)和縣域農(nóng)村兩大場景下分布式智能電網(wǎng)的發(fā)展模式；在蘇州等地探索就地有效消納分布式光伏的分布式交易機(jī)制和智能微電網(wǎng)試點。希望通過大膽嘗試，總結(jié)教訓(xùn)與經(jīng)驗，走出一條適合中國國情的分布式光伏發(fā)展之路。
(張永平系能源基金會清潔電力項目主任；周勤系能源基金會清潔電力項目高級顧問；李卓、周鋒系能源基金會清潔電力項目主管)
來源：中國能源報
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