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kW,驚喜之余,筆者也發(fā)現(xiàn)了光伏裝機容量“虛胖”的大問題。
目前,我國光伏電站容量按照光伏組件峰值功率標定,能源主管部門按照直流側(cè)容量核定審批電站規(guī)模。國家標準《GB50797-2012:光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定“光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的配置容量應(yīng)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(yīng)不小于其對應(yīng)的光伏方陣的實際最大直流輸出功率。”由于這個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(dǎo)致目前電站交流設(shè)備的閑置,比如逆變器、變壓器、接入設(shè)備等等,大量光伏電站的交流側(cè)電力資產(chǎn)處于輕載和“大馬拉小車”的狀態(tài)。
實際上7740萬kW的光伏裝機容量,僅僅是一個把每塊光伏組件的峰值功率累加起來的數(shù)字,這是一個光伏行業(yè)的出貨統(tǒng)計量,與發(fā)電設(shè)備的額定功率沒有關(guān)系。光伏組件的功率是按照標準日照下的功率標定,也稱峰值功率,平時除了西北高寒地區(qū),其他地區(qū)能達到峰值功率的天數(shù)少之又少,加上光伏組件串并聯(lián)后木桶效應(yīng)導(dǎo)致的損失、衰減、灰塵、遮擋、線損、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)接入點的功率也要打個85折。拿其他發(fā)電設(shè)備來舉例,我們的風電機組,并不是按照風力機組葉片的功率標定,風能轉(zhuǎn)換到葉片上,還要經(jīng)過變槳控制、傳動鏈、發(fā)電機、變流器、變壓器等能量轉(zhuǎn)換匹配環(huán)節(jié),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。未來光伏電站配備一定的儲能裝置,那么直流功率就沒有辦法標定為電站出力了。
除了電力生產(chǎn)過程本身的損耗外,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(jù)統(tǒng)計,即使在高太陽輻射地區(qū),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(shè)計超配比甚至達到50%-80%。目前陽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,諸如早期沒有考慮那么多;電網(wǎng)對接入大量光伏設(shè)備的顧慮;行業(yè)發(fā)展太快標準滯后;組件參數(shù)和發(fā)電設(shè)備都是電參數(shù)也導(dǎo)致巧合發(fā)生;有關(guān)部門擔心組件超配帶來補貼增加等。
在此,我們呼吁——按照交流容量核定光伏電站規(guī)模,放開直流容量核定的限制,不僅可以降低電力接入設(shè)備投資成本,大幅度降低上網(wǎng)電價,還可以延長電站白天發(fā)電時間,使得光伏發(fā)電曲線更加平滑,提高電能質(zhì)量和電網(wǎng)友好性,當然也會給我們的光伏行業(yè)釋放巨大的發(fā)展空間。