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從規(guī)模上看,國家對于太陽能發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)定得相對比較保守,最初2020年只有500萬千瓦,后來調(diào)整到2000萬千瓦,最新的規(guī)劃目標(biāo)可能5000萬千瓦。我認(rèn)為,這個(gè)數(shù)字仍然是偏于保守的(還沒有考慮光熱發(fā)電)。由于核電發(fā)展的步伐會適當(dāng)放緩,要完成2020年15%的非化石能源發(fā)展目標(biāo),那么肯定是要提高風(fēng)電和太陽能的規(guī)模,相對于繼續(xù)提高風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模而言,適當(dāng)提高光伏和光熱發(fā)電的規(guī)模,對電力系統(tǒng)、對整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展都更有利、更可行。
實(shí)事求是地講,我國風(fēng)電并網(wǎng)和消納面臨很多困難,外界對電網(wǎng)企業(yè)也有不少誤解,主要原因是受許多客觀條件、物理?xiàng)l件的限制,不是說想解決一下就能解決的,要處理大量的技術(shù)、規(guī)劃和建設(shè)問題、系統(tǒng)安全問題。相對而言,光伏發(fā)電特性與用電負(fù)荷特性一致性更好,單個(gè)電站規(guī)模也不像現(xiàn)在的一些風(fēng)電基地那么大,對電網(wǎng)接入和輸送的要求也會更低一些,可以實(shí)現(xiàn)就近消納。因此,進(jìn)一步提高光伏發(fā)電規(guī)模,同時(shí)加快光熱發(fā)展,相對分散地接入電網(wǎng),是比較切實(shí)可行的。
從結(jié)構(gòu)布局上看,除了在中西部戈壁荒漠地區(qū),發(fā)展萬千瓦、十萬千瓦級的光伏電站之外,還應(yīng)在偏遠(yuǎn)山區(qū)、島嶼建立小型、微型光伏電站,在城市積極發(fā)展屋頂光伏系統(tǒng)。這些系統(tǒng)單個(gè)規(guī)??赡懿淮螅茝V開來,對促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是十分有效,對清潔能源電力的貢獻(xiàn)也是非常顯著的。
此外,我們還應(yīng)該特別關(guān)注經(jīng)濟(jì)性問題,也就是成本和價(jià)格問題。從長遠(yuǎn)看,我們企業(yè)是需要把更多的精力放在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新上面的,但是立足現(xiàn)實(shí)、立足國情,還是要突出成本優(yōu)勢,而且我們技術(shù)突破的主要目的也是為了降低成本。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性才是決定一個(gè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)競爭力大小的核心要素,如果你的成本不能降低到一個(gè)相對有競爭力、可以規(guī)?;瘧?yīng)用的底線,什么理念和政策都很難幫助你實(shí)現(xiàn)美好的目標(biāo)。
要盡早解決光伏發(fā)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)問題
什么是協(xié)調(diào)發(fā)展?我認(rèn)為,協(xié)調(diào)發(fā)展是協(xié)調(diào)和發(fā)展的交集,就是在系統(tǒng)之間,或者系統(tǒng)內(nèi)部的要素之間,和諧一致,配合得當(dāng),由低級到高級,由簡單到復(fù)雜的一個(gè)演化過程。它主要強(qiáng)調(diào)的是整體性、綜合性、均衡性地發(fā)展,不片面地追求單一系統(tǒng)的發(fā)展速度,側(cè)重于多系統(tǒng)或多要素在總體目標(biāo)上的均衡發(fā)展。
從協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)涵看,關(guān)鍵是要使光伏發(fā)電與電網(wǎng)發(fā)展在速度上匹配,規(guī)模上均衡,技術(shù)上適應(yīng),管理上規(guī)范,政策上配套。
因?yàn)?,不管是光伏發(fā)電還是光熱發(fā)電,從整個(gè)電力系統(tǒng)來看,它就是一個(gè)電源,是一個(gè)有機(jī)組成部分,因此,必須考慮它與用電負(fù)荷的協(xié)調(diào),與電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行的協(xié)調(diào),與其它電源的協(xié)調(diào)。
光伏發(fā)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,主要體現(xiàn)在發(fā)、輸、用這三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),發(fā)電環(huán)節(jié)主要是功率預(yù)測和運(yùn)行控制;傳輸環(huán)節(jié)主要是如何解決大型光伏電站的電力輸送問題;用電環(huán)節(jié)主要是如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效儲能,以及與用戶的雙向互動問題。解決好這幾方面的問題才可能避免風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展走過的彎路。
國外光伏發(fā)電與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)
首先,是速度上的控制。太陽能發(fā)電作為一個(gè)成長型產(chǎn)業(yè),在現(xiàn)階段,應(yīng)該加快發(fā)展,但是速度的提高,并不是沒有邊界的。我們應(yīng)在加強(qiáng)政策激勵的同時(shí),保持均衡有序發(fā)展,避免大起大落以及爆炸式增長所帶來的社會成本增加過快、電力消納困難等問題。
德國雖然光伏發(fā)展成就舉世矚目,但2006年以來的連續(xù)過快增長,已經(jīng)導(dǎo)致出現(xiàn)了一系列問題,比如:終端電價(jià)增長過快,配電網(wǎng)約束日益明顯,電網(wǎng)升級改造需求壓力不斷增加等。所以,近期德國下調(diào)光伏上網(wǎng)電價(jià)以抑制行業(yè)投資過熱。
其次,是規(guī)模上均衡。電力系統(tǒng)對光伏發(fā)電這類波動性電源的接納能力在很大程度上取決于系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性。電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)可支配的靈活電源比例、電網(wǎng)基礎(chǔ)及互聯(lián)規(guī)模,以及需求側(cè)響應(yīng)能力三個(gè)方面。因此,光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)模必須與系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源規(guī)模保持均衡。
再次,是技術(shù)上適應(yīng)。從光伏發(fā)電發(fā)展角度來看,光伏發(fā)電的發(fā)展要適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的要求,就是要建設(shè)電網(wǎng)友好型的光伏發(fā)電站,全面提高光伏發(fā)電的可調(diào)、可控性,滿足電網(wǎng)靈活調(diào)度運(yùn)行的要求。相對于常規(guī)電廠,太陽能光伏發(fā)電的運(yùn)行特性有較大的差異,主要體現(xiàn)在發(fā)電出力的間歇性、隨機(jī)性。區(qū)別于一般的光伏電站,電網(wǎng)友好型光伏電站具有類似傳統(tǒng)電源的控制特性,在有功功率控制、無功功率控制和電能質(zhì)量等方面能夠滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。
德國《可再生能源法》明確規(guī)定,裝機(jī)容量超過100千瓦的光伏發(fā)電設(shè)施必須配備遠(yuǎn)程控制設(shè)備,電網(wǎng)運(yùn)營商在電網(wǎng)過載或其他安全約束條件下,能夠直接調(diào)整其發(fā)電出力。電網(wǎng)運(yùn)營商有權(quán)在特定條件下,對容量超過100千瓦的并網(wǎng)光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行技術(shù)控制。
大規(guī)模集中式的光伏電站,輻照度變化會引起出力波動,會對電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻和運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性帶來較大影響,光伏發(fā)電功率預(yù)測是應(yīng)對這一不利影響的一個(gè)重要技術(shù)手段。國外已經(jīng)開展了光伏發(fā)電功率預(yù)測的研究,如美國提出的光伏功率預(yù)測,分為短期預(yù)測和長期預(yù)測,短期預(yù)測為1~3小時(shí)前和1天前,長期預(yù)測為季節(jié)、年,用于長期規(guī)劃用;丹麥技術(shù)大學(xué)也開展了相關(guān)研究,提出以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的輻照度為輸入量,對光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測。
最后,是政策上配套。在當(dāng)前技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性條件下,還不完全具備市場競爭能力,因此需要政府出臺促進(jìn)光伏發(fā)電發(fā)展的激勵政策,為投資光伏發(fā)電的投資者提供必要的市場保障和基本的收益預(yù)期。各國采取的激勵性政策主要有以下形式:
實(shí)行優(yōu)先上網(wǎng)政策。
各國普遍要求在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下對光伏實(shí)行優(yōu)先上網(wǎng)。例如德國法律規(guī)定,只有在電網(wǎng)出現(xiàn)過載等影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的特殊情況下,電網(wǎng)企業(yè)才可對光伏不實(shí)行優(yōu)先收購;二是出臺具有投資回報(bào)預(yù)期的上網(wǎng)電價(jià)。固定上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制是歐美各國普遍采用的政策,已經(jīng)在多個(gè)國家得到了成功應(yīng)用。德國長期實(shí)行“固定上網(wǎng)電價(jià)”,且有明確的起始電價(jià)及逐年遞減規(guī)定;西班牙規(guī)定了補(bǔ)貼上限和下限,確保項(xiàng)目內(nèi)部收益率維持在7%左右;三是實(shí)行可再生能源配額制,以確保實(shí)現(xiàn)政府規(guī)劃目標(biāo)。可再生能源配額制是政府強(qiáng)制規(guī)定本地區(qū)可再生能源必須達(dá)到發(fā)電量或消費(fèi)量一定百分比的政策。至2010年底,澳大利亞、日本、印度以及美國36個(gè)聯(lián)邦州等國家和地區(qū)實(shí)行了該政策。美國部分州的配額制專門規(guī)定了光伏發(fā)電必須達(dá)到的比例。
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