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摘 要:3月20日,国家能源局综合司发布《分布式发电管理办法(征求意见稿)》。意见稿提出,鼓励企业、专业化能源服务公司和包括个人在内的各类电力用户投资建设并经营分布式发电项目,豁免分布式发电项目发电业务许可。对此,市场人士普遍认为,本次征求意见稿要求分布式发电的监测、统计、信息交换和信息公开体系,有利于分布式发电市场的长远健康发展。在政策利好频出的支撑下,分布式光伏快速发展,将是我国光伏行业发展的重要趋势,分布式发电也迎来新一轮发展契机,进而全面开启一个崭新的全民光伏时代。
关键词:分布式光伏发电;建设;运营模式
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)24-0107-01
引 言
分布式光伏电站是现代化电力企业建设和发展中,经常运用到的一种电力传输建设方式,在这种方式的应用下,能够有效的将光能转变为电能。
1 分布式光伏发电概述
分布式光伏发电是由太阳能电池组件、保护装置、电路、逆变器以及电网接口等一系列重要组成部分构成的。其中,太阳能电池组件是光伏发电系统的核心,它是用来将太阳能有效转换为电能的。逆变器的主要目的是把直流电转换为交流电。因为太阳能电池组件所产生的是直流电,但是实际应用过程中绝大多数负载都是交流负载,所以就需要逆变器这一电流转换设备。
2 光伏方阵布置
2.1 光伏组件排列方式的选择
安装于建筑顶面的光伏发电系统由于其安装高度较大,因此,所承受的风载荷与一般的地面电站有差异,为优化光伏组件支架结构,光伏阵列不宜做得太高,通常采用单排竖向布置或双排横向布置形式。按《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)要求的阴影遮挡避让要求,在9:00前及15:00后,光伏方阵前排、后排存在遮挡不可避免。研究表明,横向布置比竖向布置的光伏组件可获得更多的有效发电时间。经串联接线的光伏组件与单块光伏组件具有相似的特性。因此,以追求发电量为目标的屋顶光伏发电系统应优先采用横排布置组件的方案。
2.2 光伏方陣布置间距
平铺安装光伏组件的发电系统,一般只需要考虑避让光伏组件周围障碍,并根据组串设计留置合理的检修通道即可;以固定倾角安装的光伏组件,则应根据屋面坡度、建筑方位,对光伏方阵间距计算公式进一步优化。
冬至日上午9:00,前排光伏方阵的最高点与其在屋面的阴影线最远点间的垂直高差为:h=lsinθ+(DSN+lcosθ)icosσ–DEWisinσ
其中,DSN、DEW分别为南北方向、东西方向的阴影长度分量。
2.3 障碍避让计算
分布式光伏电站与地面电站最显著的区别是光伏组件周边会存在各种可能会对发电造成影响的障碍物,典型的障碍包括女儿墙、室外空调机组、通风管道设备、气楼、电梯机房、广告牌等,与本栋建筑存在高差的周边建、构筑物也应纳入阴影影响计算的范围。
《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)要求,障碍物的阴影应全年9:00~15:00(当地真太阳时)时段内不对光伏组件造成遮挡。以北半球高度为h的障碍物为例,根据日照关系理论,可计算其在春分、夏至、冬至日9:00影长L(15:00与9:00阴影线东西对称),然后对边界线端点连线确定全年阴影影响范围。
3 分布式光伏发电的建设运营模式
3.1 针对工业园区的建设运营模式
原先的分布式项目建设运营模式中涵盖了设计、建设、施工、检修以及运行管理等单位,这些单位之间未形成整体的建设运营体系,导致建设周期长、成本高等一系列的问题。基于此,新型的工业园区的建设模式应该在工业园区内成立管理委员会,对整个园区的屋顶进行整体的科学规划之后再对光伏项目建设进行统一的协商。此外还应该成立由工业园区管理委员会、项目投资方以及电网企业联合参与的项目建设公司和运营维护公司,由它们负责统一结算工业园区的分布式光伏发电项目的电费。而光伏电源和负荷之间的差距太小,就会导致发电系统的所有者在收缴电费时存在很大的难度。所以,在购电协议模型中,第三方项目公司中需要涵盖电网公司,有其负责向负荷用户收取电费,从而保证分布式光伏发电项目电费收取的稳定性。在该模式下,项目方需要通过光伏系统所发电能来获取经济利益,这就使得项目方需要不断地提高自身光伏项目的质量。在该运营模式中,屋顶光伏业主和第三方项目公司之间需要签订购电合同,屋顶业主将所属屋顶交给项目公司来进行光伏发电系统的安装工程,并按照合同所规定的价格来购买电能。在签订合同的长时间内,光伏电价应该低于原电网电价,才能促使更多的屋顶业主选择光伏项目。
3.2 EPC模式租赁/购买模式
在个人屋顶的分布式光伏项目中如果可以实现EPC模式租赁/购买模式,能够借助该模式完成光伏发电系统的安装。在租赁模式下,屋顶的所有者不需要自行购买光伏系统,这也是不需要巨额的初始投资的主要原因。项目是由第三方提供融资,设计、建设以及运营阶段也都是由第三方负责的。该模式在以后规模较小的光伏项目中具有良好的市场前景。在租赁模式下,项目业主向第三方公司递交申请书之后,项目公司根据政府近年来光伏发展政策、电网接入条件以及项目业主屋顶的实际情况来就其可行性进行深入地分析,并由项目公司进行融资,在准备资料和资金到位之后便可以开展详细的系统设计工作,设计完成后紧接着进行安装和测试工作,然后在光伏发电系统接入电网之后,需要对光伏设备进行持续地监控和维护。
3.3 民用建筑的项目合作方式
光伏项目公司能够借助各种各样的渠道来获取融资,且负责项目的设计、建设、安装以及运营等阶段。它可以通过向贷款方和投资方筹集资金,且这种资金互通方式基本上是针对长期合同进行的,通过租赁费或购电协议的方式来回收项目的投资收益。而发电项目的业主方可以获取自发自用所节约的电费,剩余电量借助净电量计量的政策把多余的电量售卖给电商从而带来巨大的经济效益。
4 结 语
综上所述,分布式光伏发电是未来电力行业的大致发展趋势,具有良好的市场前景,但是我国目前还处于发展的初级阶段,还需要更多的政策支持与更深入的科学研究来进一步推动其规模化与可持续化发展,从而在环境保护与资源节约方面做出更大的贡献。
参考文献
[1]叶志星,陈超群.分布式光伏发电建设运营模式研究.引文版:工程技术,2016(6):170~172.
[2]李发文.分布式光伏发电投资建设运营模式研究.中国高新技术企业,2016(13):178~179.
收稿日期:2018-7-23
关键词:分布式光伏发电;建设;运营模式
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)24-0107-01
引 言
分布式光伏电站是现代化电力企业建设和发展中,经常运用到的一种电力传输建设方式,在这种方式的应用下,能够有效的将光能转变为电能。
1 分布式光伏发电概述
分布式光伏发电是由太阳能电池组件、保护装置、电路、逆变器以及电网接口等一系列重要组成部分构成的。其中,太阳能电池组件是光伏发电系统的核心,它是用来将太阳能有效转换为电能的。逆变器的主要目的是把直流电转换为交流电。因为太阳能电池组件所产生的是直流电,但是实际应用过程中绝大多数负载都是交流负载,所以就需要逆变器这一电流转换设备。
2 光伏方阵布置
2.1 光伏组件排列方式的选择
安装于建筑顶面的光伏发电系统由于其安装高度较大,因此,所承受的风载荷与一般的地面电站有差异,为优化光伏组件支架结构,光伏阵列不宜做得太高,通常采用单排竖向布置或双排横向布置形式。按《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)要求的阴影遮挡避让要求,在9:00前及15:00后,光伏方阵前排、后排存在遮挡不可避免。研究表明,横向布置比竖向布置的光伏组件可获得更多的有效发电时间。经串联接线的光伏组件与单块光伏组件具有相似的特性。因此,以追求发电量为目标的屋顶光伏发电系统应优先采用横排布置组件的方案。
2.2 光伏方陣布置间距
平铺安装光伏组件的发电系统,一般只需要考虑避让光伏组件周围障碍,并根据组串设计留置合理的检修通道即可;以固定倾角安装的光伏组件,则应根据屋面坡度、建筑方位,对光伏方阵间距计算公式进一步优化。
冬至日上午9:00,前排光伏方阵的最高点与其在屋面的阴影线最远点间的垂直高差为:h=lsinθ+(DSN+lcosθ)icosσ–DEWisinσ
其中,DSN、DEW分别为南北方向、东西方向的阴影长度分量。
2.3 障碍避让计算
分布式光伏电站与地面电站最显著的区别是光伏组件周边会存在各种可能会对发电造成影响的障碍物,典型的障碍包括女儿墙、室外空调机组、通风管道设备、气楼、电梯机房、广告牌等,与本栋建筑存在高差的周边建、构筑物也应纳入阴影影响计算的范围。
《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)要求,障碍物的阴影应全年9:00~15:00(当地真太阳时)时段内不对光伏组件造成遮挡。以北半球高度为h的障碍物为例,根据日照关系理论,可计算其在春分、夏至、冬至日9:00影长L(15:00与9:00阴影线东西对称),然后对边界线端点连线确定全年阴影影响范围。
3 分布式光伏发电的建设运营模式
3.1 针对工业园区的建设运营模式
原先的分布式项目建设运营模式中涵盖了设计、建设、施工、检修以及运行管理等单位,这些单位之间未形成整体的建设运营体系,导致建设周期长、成本高等一系列的问题。基于此,新型的工业园区的建设模式应该在工业园区内成立管理委员会,对整个园区的屋顶进行整体的科学规划之后再对光伏项目建设进行统一的协商。此外还应该成立由工业园区管理委员会、项目投资方以及电网企业联合参与的项目建设公司和运营维护公司,由它们负责统一结算工业园区的分布式光伏发电项目的电费。而光伏电源和负荷之间的差距太小,就会导致发电系统的所有者在收缴电费时存在很大的难度。所以,在购电协议模型中,第三方项目公司中需要涵盖电网公司,有其负责向负荷用户收取电费,从而保证分布式光伏发电项目电费收取的稳定性。在该模式下,项目方需要通过光伏系统所发电能来获取经济利益,这就使得项目方需要不断地提高自身光伏项目的质量。在该运营模式中,屋顶光伏业主和第三方项目公司之间需要签订购电合同,屋顶业主将所属屋顶交给项目公司来进行光伏发电系统的安装工程,并按照合同所规定的价格来购买电能。在签订合同的长时间内,光伏电价应该低于原电网电价,才能促使更多的屋顶业主选择光伏项目。
3.2 EPC模式租赁/购买模式
在个人屋顶的分布式光伏项目中如果可以实现EPC模式租赁/购买模式,能够借助该模式完成光伏发电系统的安装。在租赁模式下,屋顶的所有者不需要自行购买光伏系统,这也是不需要巨额的初始投资的主要原因。项目是由第三方提供融资,设计、建设以及运营阶段也都是由第三方负责的。该模式在以后规模较小的光伏项目中具有良好的市场前景。在租赁模式下,项目业主向第三方公司递交申请书之后,项目公司根据政府近年来光伏发展政策、电网接入条件以及项目业主屋顶的实际情况来就其可行性进行深入地分析,并由项目公司进行融资,在准备资料和资金到位之后便可以开展详细的系统设计工作,设计完成后紧接着进行安装和测试工作,然后在光伏发电系统接入电网之后,需要对光伏设备进行持续地监控和维护。
3.3 民用建筑的项目合作方式
光伏项目公司能够借助各种各样的渠道来获取融资,且负责项目的设计、建设、安装以及运营等阶段。它可以通过向贷款方和投资方筹集资金,且这种资金互通方式基本上是针对长期合同进行的,通过租赁费或购电协议的方式来回收项目的投资收益。而发电项目的业主方可以获取自发自用所节约的电费,剩余电量借助净电量计量的政策把多余的电量售卖给电商从而带来巨大的经济效益。
4 结 语
综上所述,分布式光伏发电是未来电力行业的大致发展趋势,具有良好的市场前景,但是我国目前还处于发展的初级阶段,还需要更多的政策支持与更深入的科学研究来进一步推动其规模化与可持续化发展,从而在环境保护与资源节约方面做出更大的贡献。
参考文献
[1]叶志星,陈超群.分布式光伏发电建设运营模式研究.引文版:工程技术,2016(6):170~172.
[2]李发文.分布式光伏发电投资建设运营模式研究.中国高新技术企业,2016(13):178~179.
收稿日期:2018-7-23