分布式光伏發電知識入門

河南財專樓頂的小型光伏發電站

問題一：分布式光伏發電是什麼？

分布式發電通常是指利用分布式資源，裝機規模較小的、布置在使用者附近的發電系統，它一般接入低於35千伏或更低電壓等級的電網。分布式光伏發電特指採用光伏元件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。

目前應用最為廣泛的分布式光伏發電系統，是建在城市建築物屋頂的光伏發電專案。該類專案必須接入公共電網，與公共電網一起為附近的使用者供電。如果沒有公共電網支撐，分布式系統就無法保證使用者的用電可靠性和用電質量。

分布式光伏發電有以下特點：

一是輸出功率相對較小。傳統的集中式電站動輒幾十萬千瓦，甚至幾百萬千瓦，規模化的應用提高了其經濟性。光伏發電的模組化設計，決定了其規模可大可小，可根據場地的要求調整光伏系統的容量。

一般而言，乙個分布式光伏發電專案的容量在數千千瓦以內。與集中式電站不同，光伏電站的大小對發電效率的影響很小，因此對其經濟性的影響也很小，小型光伏系統的投資收益率並不會比大型的低。

二是汙染小，環保效益突出。分布式光伏發電專案在發電過程中，沒有雜訊，也不會對空氣和水產生汙染。但是，需要重視分布式光伏與周邊城市環境的協調發展，在利用清潔能源的時候，考慮民眾對城市環境美感的關切。

三是能夠在一定程度上緩解局地的用電緊張狀況。分布式光伏發電在白天出力最高，正好在這個時段人們對電力的需求最大。但是，分布式光伏發電的能量密度相對較低，每平方

公尺分布式光伏發電系統的功率僅約100瓦，再加上適合安裝光伏元件的建築屋頂面積的限制，因此分布式光伏發電不能從根本上解決用電緊張問題。

問題二：我國分布式光伏發電發展現狀是怎樣的？

光伏產業產能過剩的矛盾由來已久。我國光伏元件產量自2023年以來，連續5年位居世界第一。2023年，我國光伏元件產量是當年新增安裝容量的10倍，90%的光伏元件需要銷往國外。

我國光伏產業嚴重依賴國外市場的風險在歐美「雙反」時暴露無遺。為挽救我國光伏產業，國家今年連續出台政策支援分布式光伏發電發展。為了響應國家政策，國家電網公司發布分布式光伏發電相關管理辦法，為促進分布式發電的快速發展奠定了堅實的基礎。

分布式光伏發電近3年呈現爆發式增長。我國從2023年開始實施特許權招標，推動地面大型光伏電站建設。同年，開始了「金太陽」工程和光電建築示範專案，給予分布式光伏發電系統補貼，並按照投資規模的大小，確定補貼額度。

截至2023年年底，國家已公布的光電建築示範專案規模約為30萬千瓦；「金太陽」工程已公布的規模約為117萬千瓦。分布式光伏發電爆發式增長，但與之相關的規劃、設計、施工、管理和執行的標準、規範不健全，導致問題集中顯現。

國家公布的相關規劃提出，2023年分布式光伏發電要達到1000萬千瓦。同時，明確提出鼓勵在中東部地區建設與建築結合的分布式光伏發電系統。因此，分布式光伏發電是未來的重要發展方向。

問題三：分布式光伏發電對電網產生哪些影響？

不論是集中式發電還是分布式發電，都需要供電穩定、可靠。分布式光伏發電利用太陽能，是人們利用清潔能源的重要手段。但是，日夜更替，天氣無常，分布式光伏發電的出力不具備規律性，在接入公共電網後，需要公共電網作為備用。

分布式電源接入後對電網的影響包括幾個方面：

一是對電網規劃產生影響。負荷**是電網規劃設計的基礎，能否準確地**負荷是電網規劃的前提條件。分布式光伏的並網，加大了其所在區域的負荷**難度，改變了既有的負荷增長模式。

大量的分布式電源的接入，使配電網的改造和管理變得更為複雜。

二是不同的並網方式影響各不相同。離網執行的分布式光伏對電網沒有影響；並網但不向電網輸送功率的分布式光伏發電會造成電壓波動；併網並且向電網輸送功率的並網方式，會造成電壓波動並且影響繼電保護的配置。

三是對電能質量產生影響。分布式光伏接入的重要影響是造成饋線上的電壓分布改變，其影響的大小與接入容量、接入位置密切相關。光伏發電一般通過逆變器接入電網，這類電力電子器件的頻繁開通和關斷，容易產生諧波汙染。

四是對繼電保護的影響。我國的配電網大多為單電源放射狀結構，多採用速斷、限時速斷保護形式，不具備方向性。這種保護方式在現有的輻射型配電網上，能夠有效地保護全部線路。

但是，在配電網中接入分布式電源後，其注入功率會使繼電保護範圍縮小，不能可靠地保護整體線路，甚至在其他併聯分支故障時，引起安裝分布式光伏的繼電保護誤動作。

問題四：國外發展分布式光伏發電，有哪些經驗可供借鑑？

從國外的發展經歷看，有幾點經驗可供借鑑：

採取經濟槓桿保證光伏發電裝機容量持續穩定增長。德國可再生能源法規定了光伏發電的補貼辦法，對於屋頂光伏和地面光伏等各類光伏發電的應用模式，其規模不同，補貼力度不同。

該國2023年最新修改的法律規定，光伏發電的上網電價從17.94歐分每千瓦時到24.43歐分每千瓦時。

該國還規定，未來12個月內如果安裝容量超過350萬千瓦，上網電價下降3%；如果超過750萬千瓦，上網電價下降15%。我國目前急於挽救國內的光伏企業，準備迅速啟動光伏市場，但也應考慮未來如何採取合理的策略保證其穩步發展。

制定合理的分布式光伏發電管理方式，保證電網的安全執行。西班牙要求某一區域安裝的分布式電源的容量為該區域的峰值負荷的50%以下，盡量避免分布式電源反送電。德國要求100千瓦以上的分布式電源必須安裝遠端通訊和控制裝置，以便排程實時了解其出力，並且可以進行排程。

目前，西班牙的電網排程尚不具備遠端監控和控制大規模光伏發電的能力，原因是輸電運營商僅要求1萬千瓦以上的光伏發電專案安裝遙測裝置，而西班牙還沒有如此大規模的光伏專案。隨著兆瓦級專案的增多，這些專案缺乏遙測裝置將對電網執行產生顯著影響。

分布式電源的大規模發展，需要投入大量資金公升級電網。目前，德國已經開始採取一些間接措施來滿足分布式電源接入配電網的要求，如公升級改造接入點的上級變壓器，重新配置

饋線的電壓條件和控制裝置等。德國的研究機構認為，要滿足德國的光伏發展目標，需要額外新建19.5萬至38萬千公尺高壓和中壓配網線路，相應的投資為130億歐元~270億歐元。

全社會分攤分布式光伏發電接入引起的電網改造成本。國外**通過徵收電價附加，來支援必要的電網改造和分布式電源的接入。