金华分布式并网光伏发电市场前景分析

施政远

摘 要：今年暑期我回到家乡浙江金华。看到近两年当地光伏产业发展势头强劲，仅金华市区就有100多家光伏公司。调研发现，金华具备光伏发电的自然条件和社会需求，技术的进步和政策的支持也为光伏产业的发展提供了保障，它拥有明显的经济和社会效益，具有广阔的市场发展前景。因此，本人利用暑期的时间，对金华市光伏产业的发展进行了调研。

关键词：分布式；光伏；发电；前景

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0155-02

金华市是位于浙江省中部的地级市，古称婺州，下辖婺城区、金东区2个市辖区以及兰溪市、义乌市、东阳市、永康市4县级市以及武义县、浦江县、磐安县3县，总面积10942平方公里，是国家级历史文化名城、中国十佳宜居城市之一。2011年金华-义乌都市区被确定为浙江省的第四个大都市区，规划2020年成为200万人以上特大城市。近两年，金华光伏产业方兴未艾，仅市区就有100多家光伏公司，呈现出前所未有的发展势头。

1 金华具备光伏发电的自然条件

光伏产业是新兴产业，它依靠太阳能进行发电。地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富地区。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国将日照辐射强度超过9250MJ/m2的西藏西部地区以外的地区分为五类，浙江属于太阳能资源分布的四类地区，全年日照时数为1400～2200小时，辐射量在4150～5000MJ/m2，相当于140～170kg标准煤燃烧所发出的热量。金华市区日照充足。全年日照时数为1804小时～2060小时，年日照率为42-45%。年平均接受太阳辐射量为4489.2MJ/m2，金华市区水平面上年平均有效发电辐照量1247（kWh/m2.a），具备建设光伏电站项目的自然条件。

2 光伏发电是建设美丽宜居金华的需要

金华市是全国十佳宜居城市之一，也是浙江省能源消耗大市，是省内以煤为主要能源的城市之一，这种消费结构给环境造成巨大压力。根据目前浙江省以及金华市的能源结构，基本上属于纯煤电的电力系统，燃煤产生大量的CO2、SO2、NOX、烟尘、灰渣等，对环境和生态造成不利的影响。为提高环境质量，在对煤电进行改造和减排的同时，积极开发利用太阳能等清洁可再生能源是十分必要的，这是金华市可持续发展的战略需要，是建设美丽宜居金华的需要，也是实现“十二五”规划《纲要》把单位GDP能耗降低21%左右作為约束性指标的需要。

3 光伏发电是能源、电力结构改革的需要，具有广阔的市场前景

按发电技术划分，2013年化石燃料发电量占全球总发电量的比重为70%，水电和核电发电量占比分别为14.2%和10.9%。建设光伏电站对于改善电力系统的能源结构、减少燃煤发电厂的环境污染、满足用电负荷迅速增长具有重要意义。

在新能源技术持续发展，电力基础设施建设不断加强，电力供应系统愈发智能及稳定的环境下，预计到2020年，全球新能源（不含水电）电力累计装机规模将从2013年的552GW增长到2020年的近1510GW，年均复合增长率高达8.3%。由于光伏发电应用领域与方式广阔灵活，在未来数年内的增速将超过风电。预计2014-2020年太阳能发电新增装机容量将达到513GW，超过风电的新增装机容量，成为全球新能源领域的第一大增长点。

2014年，中国政府也出台了一系列的光伏扶持政策，积极培育国内光伏市场，中国的光伏产业进入理性、健康的快速发展时期。2014年中国新增装机容量为10.06GW，跃居全球最大的光伏市场（表1）。除了开发大型光伏电站之外，分布式光伏发电也将是中国光伏应用的重要途径之一。

4 分布式并网光伏系统有其自身优势

它把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器把电能送上电网，比独立太阳能光伏发电系统的建设投资可减少35%-45%，从而使发电成本大为降低。省掉蓄电池，还可提高系统的MTBF（平均无故障时间）和蓄电池的二次污染。分布式建设，可就近就地分散发供电，进入和退出电网灵活，既有利于增强电力系统抵御不可抗力的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，并可降低线路损耗。

5 技术的进步为分布式光伏发电提供了技术支撑

光伏发电系统主要由太阳能电池板、并网型太阳能逆变器、交、直流防雷配电柜、连接电缆、通讯软件和监控装置及电能计量等设备组成。它通过光电转换效应将太阳的辐射能量转换为电能（直流电），再通过逆变器将直流电逆变为50Hz、400V的三相交流电并入地方电网供使用。

其原理如图1所示。

在建筑物上安装不同朝向或不同规格的的光伏阵列这种并网方式适合于分布式并网发电，在电气设计时，将同一朝向且规格相同的光伏阵列通过单台逆变器集中并网发电，采用多台逆变器分布式并网发电方案实现联网功能。

技术进步是降低光伏发电成本、促进光伏产业和市场发展的重要因素。几十年来围绕着降低成本的各种研究开发工作取得了显著成就。首先，电池效率不断提高，目前商业化晶硅电池的效率达到15%～20%（单晶硅电池18%～20%，多晶硅15%～18%）；商业化单结非晶硅电池效率5%～7%，双结非晶硅电池效率6%～8%，非晶硅/微晶硅的叠层池效率8%～10%，而且稳定性不断提高。电池效率的提高是光伏发电成本下降的重要因素之一。其次，硅片厚度持续降低。降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶硅太阳电池成本的有效技术措施，是光伏技术进步的重要方面。30多年来，太阳电池硅片厚度从70年的450～500微米降低到目前的180～200微米，降低了一半以上。硅材料用量的大幅度降低是技术进步促进成本降低的重要因素。再次，产业化规模不断扩大。生产规模不断扩大和自动化程度持续提高是太阳电池生产成本降低的重要因素。太阳电池单厂生产规模已经从上世纪80年代的1～5MW/年发展到90年代的5～30MW/年，2006年25～500MW/年，2007年25～1000MW/年。生产规模与成本降低的关系体现在学习曲线率LR （Learning Curve Rate，即生产规模扩大1倍，生产成本降低的百分比）上。对于太阳能电池来说，30年统计的结果，LR20%（含技术进步在内），是所有可再生能源发电技术中最大的。

6 政策的扶持为光伏发电的发展提供了保障

国家能源局《可再生能源发展“十二五”规划》指出，十二五期间，可再生能源新增发电装机量1.6亿千瓦，其中光伏发电21Gw，到2015年底，太阳能发电装机容量达到2100万千瓦（21GW）以上，年发电量达到250亿千瓦时。国家电网公司发布 《关于做好分布式发电并网服务工作的意见（暂行）》。根据《意见》，国内分布式光伏发电项目将可享受全程免费的并网服务，并可以自发自用、余量上网。国务院发布《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，《意见》指出“上调2015年的装机量从21GW到35GW，增幅66%”，另外重点开发分布式光伏发电。发改委发布《分布式发电管理暂行办法》，《办法》规定，对于分布式发电，电网企业应根据其接入方式、电量使用范围，提供高效的并网服务；当前，分布式光伏发电采用自发自用、余电上网的模式，补贴按国家0.42元/KWh，浙江省0.1元/KWh，金华市补贴政策正在制定中；如金华金磐网络科技园分布式光伏电站装机总容量520KWp，运营期25年，项目作为自发自用的分布式发电项目，电价按照光伏发电时段自用电价和国家、地方补贴合计计算，综合电价为1.54元/kWh（不含税），根据预测发电量计算，25年发电收入总额为1869.1万元。项目投资财务内部收益率（税后）为15.73%，投资回收期（税后）为5.2年（不含建设期），具备开发建设的投资条件。

7 结语

综上分析，金华市光伏发电不仅具备自然条件，也有产业基础和社会需求，拥有明显的经济和社会效益，具备广阔的市场发展前景。

参考文献：

[1]杨金焕，于化丛，葛亮.太阳能光伏发电应用技术[M].北京：电子工业出版社，2009.01.

[2]金磐.网络分布式光伏电站项目可行性研究报告[R].江苏：江阴万事兴技术有限公司，2015.12.