科技论坛 ２ｏ１７．２３ 屋顶分布式光伏发电面临的挑战及应对措施 孙永胜，李河，官翔 （四川电力设计咨询有限责任公司，四川成都，６１ ００４１） 摘要：本文介绍了分布式光伏发电概念，分析ｊ 我国分布式光伏发电现状，揭示了我同光伏发电产业结构失衡的根源，最后分 析了发展分布式光伏的必要性及优势。 关键词：光伏发电：分布式光伏：产业失衡：屋顶光伏 Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ａｎｄ Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｏｏｆｓ Ｓｕｎ Ｙｏｎｇｓｈｅｎｇ，Ｉ ｉ Ｈｅ，Ｇｕａｎ Ｘｉａｎｇ （Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅ１ｅｃｔｒｉＣ Ｐｏｗｅｚ’Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．１ｔｄ，Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｓｉｃｈｕａｎ，６１００４１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉ Ｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｄｉ Ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉ Ｃ ｐｏｗｅ￣’ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉ ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉ Ｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｒｅｖｅａｌ ｓ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｔ］’ｕｅｔｕｒｅ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ａｎｄ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉ ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏ１ ｔａｉ Ｃ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：ｄｉ ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉ（ ：ｉｎｄｕｓｔｌ’ｉａｌ ｉｍｂａＩａｎｃｅ：ｒｏｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ０引言 第一阶段（２００１年～２０１２年）：自２００１年我困推出“光口』ｊ工 Ｊ 开始。分布式光伏与集中式光伏 太阳能 其清洁、安全、便利、高效等特点受到越来越多的青 程计划”开始，我围光伏发电产、睐，侄我国光伏装机不断刷新纪录的同时，西部“弃光限电” 题 发展较为均衡。截止２０１２年底，地面集中式光伏占比５３％，分布 却日益凸显。２０１５年我圈两北地区弃光电量４６．５亿１－瓦时，弃 式光伏电站为４７％，如 １所示。光率为Ｉ７．０８％。２０１６年西北地区弃光电量达到７０．４２亿瓦时， 弃光率高达１９．８１％，弃光问题进一步凸显。严重的弃光问题造成 严重的资源浪费，威胁若行业的健康发展。凶此，深入分析 题产 生的根源，并探讨解决问题的措施，将能有效促进我围光伏发电 产业健康发展，对推动我围电力事业健康发展具有现实意义。 １分布式光伏发电系统 光伏发电系统主要分为集中式光伏发电系统和分布式光伏 发电系统两种类型。集中式光伏发电系统＿ｔ要通过在广阔的地面 成规模安装光伏电池阵列，产生的电能接入电网，由电网统一调 配向用厂 供电的光伏发电系统。分＿布式光伏电系统主要指用户场 第＿阶段（２０１３年 今）：２０１２年开始，我国光伏电站装机建 设进入快车道。集中式光伏与分布式光伏装机速度出现两极分化， 地附近建设，主要以用户侧自发白『＿ｆｊ、余电上网为特征的光伏发 集中式光伏呈现爆发式增长，分布式光伏发展缓慢，如图２所示。 电设施。 集中式光伏投资大、占地面积大、依赖长距离输电线路，其主 要建设形式为大型并网光伏电站。相对于集中式光伏发电，分布式 光伏具备占地面积小、减小对电网的依赖、灵活智能等优点，破认 为是光伏发展的主要方向 。目前世界其他国家，主要以分布式发 电为主，占光伏发电系统总量的８０％以上 。 时分布式光伏可分 为渔农互补光伏、光伏路灯、屋顶光伏等，其中屋顶光伏作为分布式 光伏发电的主要形式，一直是各国发展的主流。如今的德国，９０％ 以上是分布式光伏系统，有１／３家庭均安装有屋顶光伏系统 。 ２分布式光伏发电产业现状 我国分布式光伏发展的大致经历了两个阶段 １ ３０ ［＝＝＝］ ２ｏ１７．２３ 科技论坛 前我国已对分布式发电出台了包括电价补贴、增值税减免在内的 多项激励政策，但现有鼓励高电价用户优先自用，由电网企业“暗 补”，容易出现预期收益不稳定、融资难的问题。 ３．４分布式光伏发电商业模式不成熟 我国分布式光伏发电尚处于起步阶段，虽然国家出台了一 系列政策，但发展初期在政策落实、管理体制、技术标准等尚未成 熟。同时推广宣传力度不足，市场潜力尚未得到释放。 ４屋顶分布式光伏的必要性及优势 至２０１６年，我国分布式光伏年装机量与累计装机量分别为 ｌ２．８％和１３．３％（见图３），光伏产业结构出现严重的失衡。 屋顶光伏是分布式光伏的主要形式之一，具有广阔的发展前 景，其优势体现在： （１）用户基数大。充分利用家庭与工商业建筑的屋顶资源进 由于产业结构的失衡和就近消纳能力不足，集中式光伏电 站出 ‘并网难”的问题，导致我国西北地区“弃光”问题突显。根 行太阳能发电，实现能源就近消纳，具有广阔的用户基础。（２）光伏组件是天然的隔热层。研究表明，屋顶大面积铺设 据２０１５－２０１６年中国光伏产业年度报告数据显示，２０１５年全国 弃光电量为４６．５亿千瓦时，甘肃、青海、宁夏、新疆四省显平均 光伏电池组件能够起到良好的“隔热保温效果”，能有效降低用 弃光率达到了１７．０８％。其中尤以甘肃和新疆问题尤为突出，分为 电消耗。（３）电力就近消纳，免传输损耗。家庭、工商业是能源消耗的 ３０．７％和２６％。２０１６年，西部五省平均弃光率达到ｌ９．８１％，甘肃 和新疆弃光率分为３０．４５％和３２．２３％。 表１ ２０１６年西北地区光伏并网运行情况 省（区） 并网容量 累计发电量 利用小时数 弃光电量 弃光率 主体，发展屋顶分布式光伏，电能实现就近消纳，避免电力长距离 输送造成的损耗。 （４）经济和社会效益显著。屋顶光伏清洁环保，运维成本低， ｌ＿４ ２５．７８ ８．１３ ４．Ｏ３ ３ｌ＿Ｏ８ ７０．４２ 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆 合计 ２７８．４ ６８０．１ ６８０．９ ５００．４ ５９７．６ ３０３７．４ １９．６５ ５９．３ ５９．４８ ５２．３８ ６６．３５ ２８７．１７ ｌ４５９ １０４３ １４２８ １３３８ ９７４ １ｌ５ｌ ６．８９％ ３０．４５％ ８．３３％ ７．１５％ ３２．２３％ ｌ９．８１％ 节省占地，具有良好的经济和社会效益。 ５结语 当前我国光伏产业发展出现严重的结构性失衡，“弃光”问题 突显，调整产业结构，大力推广分布式光伏产业建设。是解决当前 ３光伏产业结构失衡的成因 集中式并网光伏发展“过热”，导致电力产销不平衡，部分地 光伏发电产业失衡的当务之急。在我国，家庭、工商企业是我国 能源消耗的主体，充分利用家庭与工商业建筑的屋顶资源，积极 发展屋顶分布式光伏系统，对于改善优化我们能源结构、改善生 区出现严重的“弃光限电”现象；本应成为市场主流的分布式光 态环境、转变城乡用能方式等具有重大意义，具有广阔的发展前 伏发电却出现不温不火的状态 。 景与市场潜力，也必将成为推动我国光伏产业可持续发展的新 ３．１资源分布与用电负荷不平衡 我国幅员辽阔，太阳能资源丰富，总体呈现“西高东低，北高 南低”的特点。全国太阳能资源较丰富的一类地区、二类地区主 动力。 参考文献 １ Ｊ ｌｖ Ｆａｎｇ，Ｘｕ Ｈｏｎｇｈｕａ，Ｗａｎｇ Ｓｉｃｈｅｎｇ．ＮＡＴＩＯＮＡＬ Ｓｕｒｖｅｙ 要处于西藏、新疆、甘肃、宁夏、陕西等西北省区。这类地区资源丰 ＩＲｅｐｏｒｔ ｏｆ ＰＶ Ｐｏｗｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ２０ １ ６［ｎ１．ＩＥＡ— 富、荒地较多，有利于集中式地面光伏的大规模建设；但这类地 区人口密度小、工业欠发达，导致就地能源消纳能力不足，是导致 ＰＶＰＳ．２０１７． “弃光限电”的主要原因。 ［２ Ｊ王康达，张保会．远方集中式与就地分布式光伏供电经济性 比较［Ｊ Ｊ．电力系统自动化．２０ｌ７：ｌ一８． 【３ Ｊ王文静，王斯成．我国分布式光伏发电的现状与展望【Ｊ１．中 国科学院院刊．２０１６．３１（０２）：１６５—１７２． ２０１５，（０２）：１２Ｏ一１２２． ３－２分布式光伏融资难、盈利难 集中式光伏发电具有先天性优势。集中式地面光伏电站主 要建设于荒地之上，征地简单、成本较低、施工难度小，成规模建 【４】林洪波．屋顶分布式光伏发电方案的探讨【Ｊ１．河南科技， 设时投资收益稳定。而分布式光伏发电用户多为个体户或企业单 设成本高昂；且总体预期收益不稳定，致使投资吸引力不足。此 ５１李俊峰．王思成．张敏吉．中国光伏发展报告【Ｒ１．北京：中国 位，建设规模受限于屋顶面积，项目设计施工建设难度大，单位建 【环境科学出版社．２０ｌ５． 外，银行也对分布式发电项目融资持谨慎态度。 【６】周强．汪宁渤．冉亮等．中国新能源弃风弃光原因及前景研 究［Ｊ】．中国电力，２０１６，４９（Ｏ９）：７—１２． ３．３分 足 国家政策是否合理是光伏发电行业能否健康发展的关键，目 １ ３１ Ｉ Ｃ＝＝
