我國光伏發(fā)電取得了舉世矚目的成就,截至2016年年底,我國累計光伏裝機已達7740萬(wàn)kW,驚喜之余,筆者也發(fā)現了光伏裝機容量“虛胖”的大問(wèn)題。
目前,我國光伏電站容量按照光伏組件峰值功率標定,能源主管部門(mén)按照直流側容量核定審批電站規模。國家標準《GB50797-2012:光伏發(fā)電站設計規范》規定“光伏發(fā)電系統中逆變器的配置容量應與光伏方陣的安裝容量相匹配,逆變器允許的最大直流輸入功率應不小于其對應的光伏方陣的實(shí)際最大直流輸出功率。”由于這個(gè)標準把光伏組件的峰值功率和逆變器的功率按照1:1綁定了,導致目前電站交流設備的閑置,比如逆變器、變壓器、接入設備等等,大量光伏電站的交流側電力資產(chǎn)處于輕載和“大馬拉小車(chē)”的狀態(tài)。
實(shí)際上7740萬(wàn)kW的光伏裝機容量,僅僅是一個(gè)把每塊光伏組件的峰值功率累加起來(lái)的數字,這是一個(gè)光伏行業(yè)的出貨統計量,與發(fā)電設備的額定功率沒(méi)有關(guān)系。光伏組件的功率是按照標準日照下的功率標定,也稱(chēng)峰值功率,平時(shí)除了西北高寒地區,其他地區能達到峰值功率的天數少之又少,加上光伏組件串并聯(lián)后木桶效應導致的損失、衰減、灰塵、遮擋、線(xiàn)損、逆變損耗、變壓器損耗等等,即使在標準的日照下,真正到達電網(wǎng)接入點(diǎn)的功率也要打個(gè)85折。拿其他發(fā)電設備來(lái)舉例,我們的風(fēng)電機組,并不是按照風(fēng)力機組葉片的功率標定,風(fēng)能轉換到葉片上,還要經(jīng)過(guò)變槳控制、傳動(dòng)鏈、發(fā)電機、變流器、變壓器等能量轉換匹配環(huán)節,最終才能饋送到電網(wǎng);同樣我們的火電機組的出力,也不可能按照鍋爐的容量去標定。未來(lái)光伏電站配備一定的儲能裝置,那么直流功率就沒(méi)有辦法標定為電站出力了。
除了電力生產(chǎn)過(guò)程本身的損耗外,為了使得光伏電站達到最佳的投資回報,國外電站都按照一定的超配比來(lái)優(yōu)化光伏資產(chǎn),由于逆變器具備限制、平滑光伏輸出功率的救濟能力,即使偶然有高于標準日照的天氣,逆變器也能很好控制交流出力,確保發(fā)電站在額定的安全功率附近運行。根據統計,即使在高太陽(yáng)輻射地區,光伏組件超配的比例都可以達到20%-40%,在日本、美國等地,有的設計超配比甚至達到50%-80%。目前陽(yáng)光電源的全系列逆變器都已具備強大的光伏組件超配能力。
造成光伏裝機容量不合理標定的原因是多方面的,諸如早期沒(méi)有考慮那么多;電網(wǎng)對接入大量光伏設備的顧慮;行業(yè)發(fā)展太快標準滯后;組件參數和發(fā)電設備都是電參數也導致巧合發(fā)生;有關(guān)部門(mén)擔心組件超配帶來(lái)補貼增加等。
在此,我們呼吁——按照交流容量核定光伏電站規模,放開(kāi)直流容量核定的限制,不僅可以降低電力接入設備投資成本,大幅度降低上網(wǎng)電價(jià),還可以延長(cháng)電站白天發(fā)電時(shí)間,使得光伏發(fā)電曲線(xiàn)更加平滑,提高電能質(zhì)量和電網(wǎng)友好性,當然也會(huì )給我們的光伏行業(yè)釋放巨大的發(fā)展空間。