近年來，中國光伏發(fā)展呈現(xiàn)強勁態(tài)勢，截至2023年底，光伏裝機總量在電力裝機總量中的占比已達21%，發(fā)電量占全社會用電量的8%以上。其中，裝機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量已占光伏總裝機量的42%，占全部電源裝機量的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、河北五省裝機量占全國裝機總量的61%，且分布式光伏裝機在各省光伏裝機總量中的占比已達10%—20%，有效彌補了這些地區(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”目標的進程。
■解決消納是當務(wù)之急
消納是當前分布式光伏發(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)計與運行要求。
另一方面，當前缺乏分布式電力的交易機制。為有效降低交易成本，促進光伏電力消納，中國于2017年提出“隔墻售電”的交易模式，不過，電網(wǎng)的輸配電費及系統(tǒng)運行費用分攤問題、分布式光伏用戶的交叉補貼問題等尚未解決。
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)與運營商而言，最大挑戰(zhàn)則來自如何平衡投資運營效益與承擔(dān)合理的配電網(wǎng)升級改造及運行成本。
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)濟效益，支持分布式光伏消納將帶來額外的電網(wǎng)投資與運營成本壓力，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，引進新興產(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)投資與運營模式促進就近消納；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)型有機融合。
配電網(wǎng)/微電網(wǎng)投資與運營模式的變革是保障就近消納的前提。需要從管理、運營、調(diào)度機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)的成本分攤。
分布式智能電網(wǎng)是促進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，而非單純的擴建增容。在規(guī)劃與運行層面，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
評論