漸行漸熱
近日,各省(區(qū)市)“十四五”規(guī)劃陸續(xù)公布完畢。大力發(fā)展清潔低碳能源,助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn),是各?。▍^(qū)市)未來5~10年藍(lán)圖里的共同一景。其中,多個省份對分布式光伏進(jìn)行明確部署,如江蘇、浙江、廣東、貴州提出鼓勵發(fā)展分布式光伏、拓展分布式光伏發(fā)電應(yīng)用,甘肅、內(nèi)蒙明確集中式與分布式并舉。
在江浙兩省公布的“十四五”可再生能源發(fā)展的專項規(guī)劃征求意見稿中,對“大力發(fā)展分布式光伏發(fā)電”進(jìn)行了量化目標(biāo)的注解:到2025年,浙江力爭省內(nèi)光伏裝機(jī)達(dá)到2750萬千瓦以上,新增裝機(jī)1200萬千瓦以上,其中分布式光伏新增裝機(jī)超過500萬千瓦;江蘇分布式光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1200萬千瓦。
更實際的行動也在落地。5月8日,江西省發(fā)改委、能源局引發(fā)通知,啟動全省屋頂資源普查工作,為加快分布式光伏應(yīng)用“摸家底”。
江蘇連云港東海光伏村全景。
漸行漸熱,在于分布式光伏的發(fā)展?jié)摿O大。數(shù)據(jù)顯示,截至2020年年底,我國分布式光伏裝機(jī)容量7831萬千瓦,占太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量的31%。
中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測,隨著2020年公布的競價項目、平價項目及特高壓外送項目的逐步并網(wǎng),2021年大型地面電站裝機(jī)占比將進(jìn)一步提升,但此后至2030年,分布式光伏將維持相對穩(wěn)定的市場份額。這一比例投射到2030年新能源發(fā)電裝機(jī)12億千瓦上,將開辟一個數(shù)億級的市場。
日前國家電網(wǎng)發(fā)布的服務(wù)新能源發(fā)展報告明確提及,到2025年,國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)分布式光伏裝機(jī)容量將達(dá)到1.8億千瓦,是2020年7236萬千瓦的2.5倍。
不折不扣的“闖入者”
山東是我國分布式光伏的頭牌。截至2020年年底,全省分布式光伏裝機(jī)1467.5萬千瓦,占全國分布式光伏裝機(jī)的18.8%,名列第一。
“2020年,山東分布式光伏總發(fā)電量117.8億千瓦時,自發(fā)自用電量17.6億千瓦時,上網(wǎng)電量100.2億千瓦時,上網(wǎng)比例達(dá)到85.1%。”據(jù)國網(wǎng)山東電力調(diào)控中心綜合計劃處處長袁森介紹,得益于農(nóng)村人口大省、工業(yè)大省的特質(zhì),山東戶用及工商業(yè)的分布式光伏市場都很廣闊。此外,山東省平均光照在1300小時以上,脫硫煤標(biāo)桿電價達(dá)到0.3949元/千瓦時,這些為分布式光伏的發(fā)展增加了保障。
但問題也隨之而來。
分布式光伏之于電力系統(tǒng)而言,是一名不折不扣的“闖入者”。
長期以來,電力系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行都是基于單一潮流方向開展的。大規(guī)模分布式光伏接入電網(wǎng)末端后,一方面,光伏大出力時,變電站和線路因光伏潮流反送造成重載或過載;另一方面,光伏出力看天,電網(wǎng)中功率流向反復(fù)多變,導(dǎo)致配電網(wǎng)電壓控制難,再加上因光伏逆變器等電力電子元件大規(guī)模接入電網(wǎng),易導(dǎo)致諧波等影響電能質(zhì)量。
國網(wǎng)山東電力數(shù)據(jù)顯示,2020年,山東全省1945個臺區(qū)因光伏反送造成重過載,由于光伏接入造成21.45萬戶用戶短時過電壓。
更進(jìn)一步,相較于集中式光伏,分布式光伏容量小、分布范圍廣,并且涉及利益方多,協(xié)調(diào)控制起來較為復(fù)雜。
面對海量的分布式光伏,首先要解決的是可觀可測的問題。
對分布式光伏“心里有數(shù)”,后續(xù)負(fù)荷預(yù)測、電力平衡、電網(wǎng)運(yùn)行控制、電力工程規(guī)劃建設(shè)等多方面工作才有的放矢。不過,國家電網(wǎng)多年推進(jìn)建立起來的用電信息采集系統(tǒng)已將這一問題基本解決。“通過對智能電表進(jìn)行高速寬帶載波改造,并接入調(diào)度系統(tǒng),實現(xiàn)了分布式電源基礎(chǔ)信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)的全景監(jiān)視、統(tǒng)計、分析。”國網(wǎng)河北電力調(diào)控中心水新處尹瑞告訴記者。如今,調(diào)度運(yùn)行部門對分布式光伏的關(guān)注更集中在如何控制上。
今年3月,國網(wǎng)河北電力在保定徐水區(qū)太和莊村投運(yùn)了基于5G分布式能源監(jiān)控示范工程。“一方面5G的低延時,能實現(xiàn)對分布式能源集群對大電網(wǎng)電壓、頻率的毫秒級支撐,實測動態(tài)響應(yīng)時間小于100毫秒。另一方面,5G切片技術(shù)、專用縱向加密裝置等能夠?qū)崿F(xiàn)通道、數(shù)據(jù)的雙重網(wǎng)絡(luò)安全保障,”尹瑞也直言,目前技術(shù)是先進(jìn)的,但是推廣成本很高。
“控制分布式光伏,技術(shù)上是可以解決的。”袁森進(jìn)一步指出,山東在濟(jì)南、青島、菏澤等地也藉由5G、邊緣計算等技術(shù)實現(xiàn)了分布式光伏的群調(diào)群控的試點(diǎn),“現(xiàn)在管理的瓶頸是尚未出臺分布式電源參與調(diào)控的相關(guān)政策。畢竟,可控的另一面就是面對可能的棄光問題。”
“目前技術(shù)下,反向潮流設(shè)備重過載、電壓越限等問題基本都能解決,但諧波的問題是無法避免的,這是電力電磁物理特性決定的。”袁森補(bǔ)充道。
那么,如何才能讓“闖入者”變成“好伙伴”?
怎樣的未來?
分布式光伏與電網(wǎng)友好相處之道,毫無疑問是新型電力系統(tǒng)的題中之義。
前不久,國家電網(wǎng)公司總法律顧問歐陽昌裕接受媒體采訪時,從形態(tài)上對新型電力系統(tǒng)進(jìn)行了界定:從電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢看,未來分布式系統(tǒng)、微系統(tǒng)可能得到更大發(fā)展,最終與大系統(tǒng)共同構(gòu)建成深度融合、共同發(fā)展的新型電力系統(tǒng)。
日前國家電網(wǎng)公司發(fā)布的服務(wù)新能源發(fā)展報告,也特別提到“要支持分布式電源和微電網(wǎng)發(fā)展,提供一站式全流程免費(fèi)服務(wù),加強(qiáng)配電網(wǎng)互聯(lián)互通和智能控制,發(fā)揮微電網(wǎng)就地消納分布式電源、集成優(yōu)化供需資源作用。”
國網(wǎng)能源院新能源與統(tǒng)計研究所洪博文博士告訴記者,目前微電網(wǎng)還主要以示范性項目為主,商業(yè)性的應(yīng)用主要在偏遠(yuǎn)孤島,在應(yīng)用微電網(wǎng)解決分布式能源問題時,主要還是要考慮普適性。他補(bǔ)充道,當(dāng)下,微電網(wǎng)的發(fā)展仍存在經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場機(jī)制等問題,“但它是面向未來的”。
雄安高鐵站分布式光伏。
駕馭海量分布式光伏的關(guān)鍵是盡量實現(xiàn)分布式光伏就地消納。據(jù)袁森介紹,目前國網(wǎng)山東電力已經(jīng)開始了三方面的相關(guān)探索。一是通過為分布式光伏配備預(yù)制艙式的分布式儲能,解決臺區(qū)削峰填谷、過電壓、潮流返送、電能質(zhì)量等問題。二是對臺區(qū)內(nèi)分布式光伏、儲能、充電樁、小型電制氫等多元源荷進(jìn)行協(xié)同,增強(qiáng)配電臺區(qū)與配電網(wǎng)的功率友好交互支撐能力。三是探索臺區(qū)柔性互聯(lián)模式,在分布式電源配置與負(fù)荷特性具有互補(bǔ)特性的臨近臺區(qū)之間,實現(xiàn)低壓直流互聯(lián)。
此外,市場化機(jī)制也被寄予了助力分布式光伏就地消納的厚望。
“分布式光伏最大的優(yōu)勢就在于綠色低碳,而且出力主要集中在白天用電高峰、枯水期。”四川瑞康售電公司負(fù)責(zé)人王俊告訴記者,讓優(yōu)勢最大化的關(guān)鍵就在于能夠理順“隔墻售電”機(jī)制,促進(jìn)分布式光伏就地消納。
自2017年10月,國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場化交易試點(diǎn)的通知》,提出分布式發(fā)電項目在全額上網(wǎng)自發(fā)自用、余量上網(wǎng)之外可參與市場化交易,允許把電賣給配電網(wǎng)內(nèi)就近的電力用戶;到2019年5月,首批26個分布式發(fā)電市場化交易試點(diǎn)名單公布;再到2019年12月31日下午,常州市天寧區(qū)鄭陸工業(yè)園5兆瓦分布式項目成功并網(wǎng)發(fā)電,實現(xiàn)隔墻售電“零的突破”。
隔墻售電,雖然一直步履頗為遲緩,但已有破曉前的曙光。據(jù)記者不完全調(diào)查,包括蘇州工業(yè)園區(qū)、鶴壁寶山循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等多家分布式發(fā)電市場化交易試點(diǎn)將在年內(nèi)并網(wǎng)投運(yùn)。2020年12月底,江蘇還對分布式發(fā)電市場交易試點(diǎn)的電價、過網(wǎng)費(fèi)等問題進(jìn)行了明確,這也被業(yè)界認(rèn)為釋放了積極信號。
日漸興起的碳市場也為未來分布式能源的發(fā)展帶來了想象。4月2日,浙江省電力系統(tǒng)第一份分布式光伏碳資產(chǎn)聚合合作協(xié)議在溫州簽署。分布式光伏上網(wǎng)的電量可以折算成自愿減排量,取得綠證后即可成為碳資本在全國碳排放權(quán)交易市場賺錢。這也為分布式光伏提供了一種新的盈利模式。
分布式光伏雖然體量小,但其聚沙成塔、集腋成裘之勢足以驅(qū)動整場能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)役的質(zhì)變。而主動靈活、因地制宜的戰(zhàn)術(shù)精髓,或許也是我們解決分布式光伏成長煩惱的制勝法寶。
原標(biāo)題:增量反超集中式,分布式光伏熱度再起?