光伏電站容配比提高有何意義？
2020-06-01
站在“十三五”末，光伏實現(xiàn)平價已經(jīng)迫在眉睫，在度電成本的嚴(yán)苛要求下，所有能夠有效降低LCOE的手段都開始“登臺獻(xiàn)藝”，而提高容配比就是其中尤為關(guān)鍵的一環(huán)。
2019年年底，在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳下發(fā)的關(guān)于國家標(biāo)準(zhǔn)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范(征求意見稿)》中，正式提出了放開容配比的限制。雖然文件還未正式公布，但是據(jù)某設(shè)計院人士介紹，從新規(guī)評審過程看，各方都同意提高容配比，來助力降本增效，推進國內(nèi)平價、競價上網(wǎng)項目申報。
光伏電站容配比提高有何意義？
提升容配比，從本質(zhì)上講是提高逆變器、箱變的設(shè)備利用率，降低逆變器、箱變的工程造價。同時，提高容配比還可以攤薄升壓站、送出線路等公用設(shè)施的投資成本，進一步降低造價，降低發(fā)電成本。
事實上，在存量光伏電站中提高容配比的情況也較為普遍，尤其是從光伏領(lǐng)跑者開始，競價帶來的壓力將提高容配比這一方案推到了前臺。據(jù)十一科技華東分院某技術(shù)人員介紹，在2018年的領(lǐng)跑者項目中，就已經(jīng)考慮1.3-1.4容配比，由于政策及能監(jiān)局限制超配，因此一般考慮1.05-1.1容配比。從2019年下半年的平價項目開始，光伏項目普遍都在考慮提高容配比。
容配比“松綁”：來自補貼、電網(wǎng)、棄光的挑戰(zhàn)
顯然，不論是設(shè)計規(guī)范還是從光伏電站自身來說，提高容配比已成共識。但是與國外不同，目前，我國容配比提升在實施的過程中，依然存在挑戰(zhàn)。
第一，補貼核算的限制。受制于可再生能源補貼拖欠的大環(huán)境，主管補貼發(fā)放的財政部不允許光伏電站大規(guī)模提高容配比——這意味著補貼額度的增大，對于他們來說，提高容配比后，本就拮據(jù)的補貼資金更為雪上加霜。光伏們獲悉，近日財政部門正醞釀啟動存量光伏電站的容配比核查。
第二，電力波動性的考驗。盡管從原理上，提升容配比可以讓光伏出力相對平滑，但同時這也意味著，容配比提升之后，所發(fā)電量越多，相同規(guī)模的光伏電站會有更多的電量接入電網(wǎng)，電網(wǎng)穩(wěn)定性考驗越大。作為全球最強電網(wǎng)，維護電網(wǎng)安全是我國電網(wǎng)公司的首要任務(wù)，任何可能帶來波動的電力形式自然不受待見。
第三，棄光的風(fēng)險。容配比提升，電站發(fā)電量提高，還牽涉到棄光風(fēng)險問題。按照我國最高5%的棄光率要求，提升容配比后，很多電站可能會越過5%這條“紅線”，這也就不難理解，為什么很多地方“向往”提升容配比，卻不敢輕易觸碰。
挑戰(zhàn)之下，光伏必須致力于成為電網(wǎng)友好性電源
面對上述相關(guān)風(fēng)險，在即將面對全面市場化的前提下，光伏行業(yè)不能一味的打口水仗要求電網(wǎng)予以支持，無論是調(diào)峰還是棄光，電網(wǎng)都很難做出讓步，所以光伏企業(yè)必須想辦法從技術(shù)層面加以解決。
針對補貼核算問題，業(yè)界一直在呼吁以交流側(cè)額定功率定義容量。如果以逆變器的交流側(cè)額定有功功率之和作為電站容量的定義，不僅將提高系統(tǒng)利用率，還能夠解決土地審批和并網(wǎng)點容量確定的問題。據(jù)了解，目前海外主要市場如日本等普遍按照交流側(cè)來限定電站容量。當(dāng)然，這個問題在平價之后，也將迎刃而解——國內(nèi)光伏電站將不再受制于補貼資金的約束。
另一方面，高容配比可以讓光伏電力輸出更平滑，從而提高電網(wǎng)友好性。隨著容配比的提高，光伏電站滿載工作時間延長，電站輸出功率隨輻照度波動引起的變化降低。
下圖是陽光電源在美國一個205MW實際電站的日輸出功率曲線，該電站采用1.42倍容配比+跟蹤系統(tǒng)設(shè)計。由圖可見，逆變器從早上8:00點到下午17:00一直處于滿功率運行狀態(tài)，相比于傳統(tǒng)光伏電站拋物線型的發(fā)電曲線，該電站的發(fā)電功率曲線更為平滑，整個光伏電站的輸出更加穩(wěn)定，大大提高了電網(wǎng)友好性。
但是，如果想徹底解決光伏波動性問題，同時應(yīng)對因容配比提高帶來的光伏電力增加有可能導(dǎo)致的棄光風(fēng)險，光伏配套儲能才是終極解決方案。以日本秋田大館FIT(Feed-in Tariff)電站為例，這是一個通過直流側(cè)加裝儲能解決棄光和電網(wǎng)波動性的典型案例。據(jù)介紹，該項目獲得FIT補貼的限定交流容量為49.5kW，直流側(cè)安裝350kW組件,超過7倍容配比設(shè)計。
“為了提高售電收益，陽光電源為該電站配置1.1MWh儲能系統(tǒng)，自動儲存功率限制外的多余電量避免棄光，實現(xiàn)電站24小時持續(xù)售電，最大化提升項目經(jīng)濟收益”，陽光電源相關(guān)人士介紹道，此外，該方案也很好的解決了電網(wǎng)波動性的難題，平滑了光伏電力輸出。
目前國內(nèi)各省已陸續(xù)出臺相關(guān)政策要求光伏電站配備儲能，并且已經(jīng)有多個省份開展了光伏+儲能的試點項目，毫無疑問，這是光伏電力實現(xiàn)真正電網(wǎng)友好的必經(jīng)路徑之一。在2020年青海2GW的光伏競價中，明確了需要考慮儲能配置的分?jǐn)偝杀?山西電網(wǎng)近日發(fā)文要求光伏電站進行一次調(diào)頻改造，儲能便是其中的方案之一。雖然目前國內(nèi)市場受限于儲能成本問題仍在起步階段，但相關(guān)人士表示，儲能可能成為未來電站進行一次調(diào)頻改造的主流方案。
需要注意的是，所謂光儲融合，并不僅僅是光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的簡單相加，這需要技術(shù)上的深度融合，以此實現(xiàn)1+1>2的優(yōu)化效果。據(jù)光伏們了解，目前行業(yè)內(nèi)在光伏、儲能這兩個領(lǐng)域均有亮眼表現(xiàn)的企業(yè)并不多，陽光電源是其中一個。
在全面市場化的壓力之下，光伏產(chǎn)業(yè)需要應(yīng)對成本、電網(wǎng)、回報率等各方面的壓力，避開政策方面不談，從技術(shù)本身來看，提高容配比顯然能夠在平價路上助光伏行業(yè)一臂之力，同時，光儲的深度融合也必將是全面平價時代的最佳選擇。
來源：光伏們
2019年年底，在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳下發(fā)的關(guān)于國家標(biāo)準(zhǔn)《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范(征求意見稿)》中，正式提出了放開容配比的限制。雖然文件還未正式公布，但是據(jù)某設(shè)計院人士介紹，從新規(guī)評審過程看，各方都同意提高容配比，來助力降本增效，推進國內(nèi)平價、競價上網(wǎng)項目申報。
光伏電站容配比提高有何意義？
提升容配比，從本質(zhì)上講是提高逆變器、箱變的設(shè)備利用率，降低逆變器、箱變的工程造價。同時，提高容配比還可以攤薄升壓站、送出線路等公用設(shè)施的投資成本，進一步降低造價，降低發(fā)電成本。
事實上，在存量光伏電站中提高容配比的情況也較為普遍，尤其是從光伏領(lǐng)跑者開始，競價帶來的壓力將提高容配比這一方案推到了前臺。據(jù)十一科技華東分院某技術(shù)人員介紹，在2018年的領(lǐng)跑者項目中，就已經(jīng)考慮1.3-1.4容配比，由于政策及能監(jiān)局限制超配，因此一般考慮1.05-1.1容配比。從2019年下半年的平價項目開始，光伏項目普遍都在考慮提高容配比。
容配比“松綁”：來自補貼、電網(wǎng)、棄光的挑戰(zhàn)
顯然，不論是設(shè)計規(guī)范還是從光伏電站自身來說，提高容配比已成共識。但是與國外不同，目前，我國容配比提升在實施的過程中，依然存在挑戰(zhàn)。
第一，補貼核算的限制。受制于可再生能源補貼拖欠的大環(huán)境，主管補貼發(fā)放的財政部不允許光伏電站大規(guī)模提高容配比——這意味著補貼額度的增大，對于他們來說，提高容配比后，本就拮據(jù)的補貼資金更為雪上加霜。光伏們獲悉，近日財政部門正醞釀啟動存量光伏電站的容配比核查。
第二，電力波動性的考驗。盡管從原理上，提升容配比可以讓光伏出力相對平滑，但同時這也意味著，容配比提升之后，所發(fā)電量越多，相同規(guī)模的光伏電站會有更多的電量接入電網(wǎng)，電網(wǎng)穩(wěn)定性考驗越大。作為全球最強電網(wǎng)，維護電網(wǎng)安全是我國電網(wǎng)公司的首要任務(wù)，任何可能帶來波動的電力形式自然不受待見。
第三，棄光的風(fēng)險。容配比提升，電站發(fā)電量提高，還牽涉到棄光風(fēng)險問題。按照我國最高5%的棄光率要求，提升容配比后，很多電站可能會越過5%這條“紅線”，這也就不難理解，為什么很多地方“向往”提升容配比，卻不敢輕易觸碰。
挑戰(zhàn)之下，光伏必須致力于成為電網(wǎng)友好性電源
面對上述相關(guān)風(fēng)險，在即將面對全面市場化的前提下，光伏行業(yè)不能一味的打口水仗要求電網(wǎng)予以支持，無論是調(diào)峰還是棄光，電網(wǎng)都很難做出讓步，所以光伏企業(yè)必須想辦法從技術(shù)層面加以解決。
針對補貼核算問題，業(yè)界一直在呼吁以交流側(cè)額定功率定義容量。如果以逆變器的交流側(cè)額定有功功率之和作為電站容量的定義，不僅將提高系統(tǒng)利用率，還能夠解決土地審批和并網(wǎng)點容量確定的問題。據(jù)了解，目前海外主要市場如日本等普遍按照交流側(cè)來限定電站容量。當(dāng)然，這個問題在平價之后，也將迎刃而解——國內(nèi)光伏電站將不再受制于補貼資金的約束。
另一方面，高容配比可以讓光伏電力輸出更平滑，從而提高電網(wǎng)友好性。隨著容配比的提高，光伏電站滿載工作時間延長，電站輸出功率隨輻照度波動引起的變化降低。
下圖是陽光電源在美國一個205MW實際電站的日輸出功率曲線，該電站采用1.42倍容配比+跟蹤系統(tǒng)設(shè)計。由圖可見，逆變器從早上8:00點到下午17:00一直處于滿功率運行狀態(tài)，相比于傳統(tǒng)光伏電站拋物線型的發(fā)電曲線，該電站的發(fā)電功率曲線更為平滑，整個光伏電站的輸出更加穩(wěn)定，大大提高了電網(wǎng)友好性。
但是，如果想徹底解決光伏波動性問題，同時應(yīng)對因容配比提高帶來的光伏電力增加有可能導(dǎo)致的棄光風(fēng)險，光伏配套儲能才是終極解決方案。以日本秋田大館FIT(Feed-in Tariff)電站為例，這是一個通過直流側(cè)加裝儲能解決棄光和電網(wǎng)波動性的典型案例。據(jù)介紹，該項目獲得FIT補貼的限定交流容量為49.5kW，直流側(cè)安裝350kW組件,超過7倍容配比設(shè)計。
“為了提高售電收益，陽光電源為該電站配置1.1MWh儲能系統(tǒng)，自動儲存功率限制外的多余電量避免棄光，實現(xiàn)電站24小時持續(xù)售電，最大化提升項目經(jīng)濟收益”，陽光電源相關(guān)人士介紹道，此外，該方案也很好的解決了電網(wǎng)波動性的難題，平滑了光伏電力輸出。
目前國內(nèi)各省已陸續(xù)出臺相關(guān)政策要求光伏電站配備儲能，并且已經(jīng)有多個省份開展了光伏+儲能的試點項目，毫無疑問，這是光伏電力實現(xiàn)真正電網(wǎng)友好的必經(jīng)路徑之一。在2020年青海2GW的光伏競價中，明確了需要考慮儲能配置的分?jǐn)偝杀?山西電網(wǎng)近日發(fā)文要求光伏電站進行一次調(diào)頻改造，儲能便是其中的方案之一。雖然目前國內(nèi)市場受限于儲能成本問題仍在起步階段，但相關(guān)人士表示，儲能可能成為未來電站進行一次調(diào)頻改造的主流方案。
需要注意的是，所謂光儲融合，并不僅僅是光伏系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)的簡單相加，這需要技術(shù)上的深度融合，以此實現(xiàn)1+1>2的優(yōu)化效果。據(jù)光伏們了解，目前行業(yè)內(nèi)在光伏、儲能這兩個領(lǐng)域均有亮眼表現(xiàn)的企業(yè)并不多，陽光電源是其中一個。
在全面市場化的壓力之下，光伏產(chǎn)業(yè)需要應(yīng)對成本、電網(wǎng)、回報率等各方面的壓力，避開政策方面不談，從技術(shù)本身來看，提高容配比顯然能夠在平價路上助光伏行業(yè)一臂之力，同時，光儲的深度融合也必將是全面平價時代的最佳選擇。
來源：光伏們
