根【gēn】据【jù】国家能源局发【fā】布的《太【tài】阳能发【fā】展“十三五”规划》,到2020年,我国光伏发电电价水【shuǐ】平【píng】需在2015年【nián】基础上下【xià】降50%以【yǐ】上,在【zài】用电侧实现平价上网目标。按【àn】照规划,如今距离光【guāng】伏发电平【píng】价上网已只有两年多的时间。而距离平【píng】价上网的时间越近,距离直【zhí】接【jiē】参与【yǔ】激【jī】烈的电力市【shì】场竞争的时间【jiān】也越近。

虽【suī】然光伏行业已【yǐ】经历了数【shù】十年【nián】的发【fā】展,但【dàn】是相对于【yú】火【huǒ】电等传【chuán】统【tǒng】电力行业来说,光伏发电还只是一个【gè】新秀。平价上网之后,摆脱国家【jiā】补贴的光伏发【fā】电将面临一场真正意【yì】义上的生【shēng】死挑战。而作【zuò】为电力市场的新【xīn】秀【xiù】,光伏【fú】发电要想在电力市场中取得主动权,就必须加【jiā】强自身的竞争力,那么在未来【lái】,有哪些技术将影响光伏发电【diàn】的发展呢【ne】?

特高压

近年来,我【wǒ】国光伏行业一【yī】度陷入“边【biān】建边弃【qì】”怪圈,而弃【qì】光限【xiàn】电问题也一直是【shì】困扰光【guāng】伏行业【yè】发【fā】展【zhǎn】的主要问题之一。为【wéi】了杜绝【jué】弃光限电问题【tí】的持续恶化,国家一边通过政【zhèng】策红【hóng】利【lì】加强光伏电力的消纳,一边对弃光率超过5%的省份作【zuò】出【chū】暂停安【ān】排新建光伏发电规模的措施,以控制光伏电站过火的建设。

这些努力在2016年获得了初【chū】步【bù】成果,据国家能源局公布【bù】的数据显示,2017年上【shàng】半年【nián】全国光伏发电【diàn】量518亿千【qiān】瓦时,弃光电量37亿【yì】千瓦时,弃光率同比下降4.5%,其【qí】中【zhōng】弃光比较严重【chóng】的新疆和甘肃弃光电量分别同比下【xià】降6%、10%。这是近三年来【lái】弃光率首次【cì】获得【dé】下降【jiàng】。但是付出的代价是,2017上半【bàn】年集中式【shì】光伏电站装机同比减少【shǎo】了8%,这【zhè】也大概是【shì】多年以【yǐ】来光伏【fú】电站装机【jī】量首次出【chū】现同比下降。

而特高压技【jì】术的发展,或许能再【zài】次激活西北地区的集中式光伏电站【zhàn】的【de】发展【zhǎn】。

我国西北地区出【chū】现大面积的弃光限电的原因主要是在当【dāng】地无法消纳的情况之下,又没有相关【guān】电【diàn】网【wǎng】技术【shù】将富余【yú】电量进行外送。据了解,我国70%以上的电力【lì】消费集中在中东部地【dì】区,但是中东部地区却缺乏太阳能资【zī】源以及建设大型【xíng】光伏电站的土地条件;而西【xī】北地区【qū】地【dì】广人稀,太【tài】阳能资【zī】源充足,非【fēi】常适合建设大型【xíng】光【guāng】伏电站,但是本地【dì】却无法消【xiāo】纳【nà】这些【xiē】光伏电量。如【rú】果我【wǒ】国【guó】特高压电力输送通道建设完善,那西北地区【qū】的富余电【diàn】量将可以输送到中东部【bù】,从而解决光伏发电【diàn】的【de】消纳【nà】问题【tí】。

据了解,特高压【yā】电网较现有电网优【yōu】势【shì】明显,特【tè】高【gāo】压电网具备更大的输电【diàn】容量以及更优【yōu】异的输送能力,而且特高压电网【wǎng】具备更低的网络【luò】损耗和工程造【zào】价。我【wǒ】国【guó】特高压技术处于世界【jiè】领【lǐng】先地位,实践已经充分证【zhèng】明了【le】特高压的技术可行性、运行安全【quán】性、工【gōng】程经济性和【hé】环境【jìng】友好性。

储能

基于光伏电【diàn】站只【zhī】能白天发电,晚上【shàng】无【wú】法发电而且会受天气影响的特性,光伏发电存在一定的间歇【xiē】性与随机性。在用【yòng】电需【xū】求高峰的【de】夜【yè】晚却无法【fǎ】发电,这是光【guāng】伏发电【diàn】最为巨大的缺陷【xiàn】。这一缺陷的存在不仅使得用户【hù】在夜晚的时【shí】候无法通过光伏【fú】电站【zhàn】来供电【diàn】,而且因【yīn】其不稳定性,光伏电量接入电网【wǎng】时【shí】会对【duì】电网的安全性和供电可靠性造成【chéng】威胁,这大大影响了光【guāng】伏发电的【de】推广与长远的发【fā】展【zhǎn】。

如果一个光伏【fú】电【diàn】站能在白【bái】天发电的同【tóng】时,将【jiāng】富余电量【liàng】储存起来,到夜【yè】晚的时候就不至于断【duàn】电了。如果有完备的储【chǔ】能技术,光伏发电【diàn】将克服发电间歇性的问【wèn】题,全天【tiān】提供电力【lì】。另外,储能系统可以用于快速响应的调频服务,可以有效地规避太阳能发电间断性、不确定性【xìng】等缺【quē】点,增强电【diàn】网的【de】调峰能力。如此一来,储【chǔ】能技术对光伏【fú】发电的【de】重要【yào】性不【bú】言而喻。

目前【qián】,限于各项技术限【xiàn】制。“光伏+储能”模式在【zài】脱离电网的情况下依然难【nán】以保证【zhèng】光伏电站【zhàn】持续的供电。但是储能技术【shù】在近年【nián】来【lái】得到了飞速的发展,2017年3月,国家能【néng】源局【jú】印【yìn】发《关【guān】于促进储能【néng】技术与产【chǎn】业【yè】发展的指导意见(征求意见稿)》,在政策上【shàng】给予了【le】储能技【jì】术大【dà】力支持。此外,国家电网全球首创的风【fēng】光储输【shū】示【shì】范工【gōng】程经过多年的试【shì】验,已经能够稳定顺利【lì】地消纳清洁能源。

而储【chǔ】能技【jì】术在国外发达【dá】国家的发展更【gèng】是已经达到了产业化的【de】地步,比如德国在【zài】持续的【de】补【bǔ】贴之下催【cuī】生了新兴的家用储能市场。而诸【zhū】多【duō】大企业也陆续布局储能产【chǎn】业,今年3月【yuè】,特斯拉在夏威夷建世界最大太阳能【néng】储能设施正式【shì】投入运营,该设施占地【dì】近50英亩【mǔ】,靠【kào】近当地的Kapaia发电站,包【bāo】含【hán】55000块独立的【de】太阳能面板以及272块【kuài】特斯拉Powerpack 2锂离【lí】子电池。发电功率【lǜ】达到13兆【zhào】瓦,相当于每年发电19,438兆千【qiān】瓦【wǎ】时【shí】,能为全岛6万【wàn】多居民全天24小时【shí】供电【diàn】。

目前,国内【nèi】光伏企业【yè】也有不少企业开始布局储能产【chǎn】业,未来随着储能技术【shù】的发【fā】展【zhǎn】及电网技术【shù】的【de】提高,“光伏【fú】+储【chǔ】能”的【de】发展模式必然也在国内大【dà】放光彩。

能源互联网

全球能源【yuán】互联网【wǎng】是以特高压【yā】电网为骨【gǔ】干网络【luò】、全【quán】球互联【lián】的坚强【qiáng】智能电网。是清洁能【néng】源在全【quán】球范围内大规模开发、配置、利用的基础平台,可以简单概括为【wéi】“特高压【yā】电网+智能电网+清洁能源”。而互【hù】联网+能源主要是在能源开发当【dāng】中【zhōng】,以大【dà】数据、云计【jì】算【suàn】和数据挖掘等新兴技术达到系统优【yōu】化、资源优化【huà】配置、高效【xiào】运行的目的。综合能源【yuán】服务【wù】主要是将节能服务或能效【xiào】服【fú】务等增值【zhí】业务整合在一起【qǐ】的能【néng】源服【fú】务。

对于【yú】光伏发【fā】电来说,能源互【hù】联【lián】网可以对【duì】光伏发电的【de】信息化系统【tǒng】进行深度开发,通过对光伏发电系统的设计、运行【háng】数据进行【háng】采集【jí】,并与天【tiān】气、地【dì】理数据【jù】整合形成大数据,并在此基础【chǔ】上【shàng】进行负荷预测、发电预测和运行控制,打【dǎ】通并优化能源【yuán】生产【chǎn】和【hé】消费端的运行效率【lǜ】。

另外,全球能源【yuán】互【hù】联网的架构将对光【guāng】伏发【fā】电的消纳【nà】起到【dào】积极影响,未来【lái】光伏电量不但能实现【xiàn】远距离的【de】输送,而且在能源互【hù】联的智能运营之下,将能最【zuì】大程度的【de】实现就地消【xiāo】纳。

综上所述,特【tè】高压、储能【néng】、能源互联【lián】网都将【jiāng】对光伏【fú】发电的未来发展【zhǎn】产生极大的影响。其中特【tè】高压的发展将对光伏发【fā】电的【de】消【xiāo】纳起到积极【jí】作用,或能【néng】再次激活我国集【jí】中【zhōng】式光伏电站的发【fā】展。而储能【néng】技术【shù】的发展【zhǎn】将弥补光【guāng】伏发电【diàn】固有的缺陷,使得光【guāng】伏发【fā】电能够脱离电网而全天为用户【hù】提供电量【liàng】,而且储能相关【guān】技术还【hái】能消除光伏发电【diàn】并【bìng】入对电网的伤害【hài】。能源互联网的发展将能把光伏发【fā】电与其【qí】他所有能【néng】源联合起来,然后在【zài】消【xiāo】纳、数【shù】据分析、电网接入【rù】等等各方面统筹【chóu】运营,最大限度的将光伏等新【xīn】能源利用起【qǐ】来。