雖然光伏行業(yè)已經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，但是相對于火電等傳統(tǒng)電力行業(yè)來說，光伏發(fā)電還只是一個新秀。平價上網(wǎng)之后，擺脫國家補貼的光伏發(fā)電將面臨一場真正意義上的生死挑戰(zhàn)。而作為電力市場的新秀，光伏發(fā)電要想在電力市場中取得主動權(quán)，就必須加強自身的競爭力，那么在未來，有哪些技術(shù)將影響光伏發(fā)電的發(fā)展呢？
一、特高壓
近年來，我國光伏行業(yè)一度陷入“邊建邊棄”怪圈，而棄光限電問題也一直是困擾光伏行業(yè)發(fā)展的主要問題之一。為了杜絕棄光限電問題的持續(xù)惡化，國家一邊通過政策紅利加強光伏電力的消納，一邊對棄光率超過5%的省份作出暫停安排新建光伏發(fā)電規(guī)模的措施，以控制光伏電站過火的建設(shè)。
這些努力在2016年獲得了初步成果，據(jù)國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2017年上半年全國光伏發(fā)電量518億千瓦時，棄光電量37億千瓦時，棄光率同比下降4.5%，其中棄光比較嚴(yán)重的新疆和甘肅棄光電量分別同比下降6%、10%。這是近三年來棄光率首次獲得下降。但是付出的代價是，2017上半年集中式光伏電站裝機同比減少了8%，這也大概是多年以來光伏電站裝機量首次出現(xiàn)同比下降。
與此同時，在國家能源局最新出臺的《關(guān)于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實施的指導(dǎo)意見》中表示，因為棄光限電嚴(yán)重，在棄光率未見明顯好轉(zhuǎn)之前，甘肅、新疆（含兵團）、寧夏暫不安排2017-2020年新增建設(shè)規(guī)模。這也意味著，在沒有建設(shè)指標(biāo)的情況下，甘肅、新疆（含兵團）、寧夏等區(qū)域的集中式光伏電站發(fā)展將可能陷入停滯狀態(tài)?？梢灶A(yù)見的是，集中式光伏電站裝機規(guī)模增長速度將持續(xù)降低。
集中式光伏電站的發(fā)展遭遇瓶頸，這對處于朝陽產(chǎn)業(yè)的光伏來說，其實是不利的。雖然今年分布式光伏開始爆發(fā)，但是業(yè)內(nèi)更愿意看到集中式光伏電站和分布式光伏電站齊步發(fā)展。
而特高壓技術(shù)的發(fā)展，或許能再次激活西北地區(qū)的集中式光伏電站的發(fā)展。
我國西北地區(qū)出現(xiàn)大面積的棄光限電的原因主要是在當(dāng)?shù)責(zé)o法消納的情況之下，又沒有相關(guān)電網(wǎng)技術(shù)將富余電量進行外送。據(jù)了解，我國70%以上的電力消費集中在中東部地區(qū)，但是中東部地區(qū)卻缺乏太陽能資源以及建設(shè)大型光伏電站的土地條件；而西北地區(qū)地廣人稀，太陽能資源充足，非常適合建設(shè)大型光伏電站，但是本地卻無法消納這些光伏電量。如果我國特高壓電力輸送通道建設(shè)完善，那西北地區(qū)的富余電量將可以輸送到中東部，從而解決光伏發(fā)電的消納問題。
據(jù)了解，特高壓電網(wǎng)較現(xiàn)有電網(wǎng)優(yōu)勢明顯，特高壓電網(wǎng)具備更大的輸電容量以及更優(yōu)異的輸送能力，而且特高壓電網(wǎng)具備更低的網(wǎng)絡(luò)損耗和工程造價。我國特高壓技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，實踐已經(jīng)充分證明了特高壓的技術(shù)可行性、運行安全性、工程經(jīng)濟性和環(huán)境友好性。
目前我國的特高壓工程也在緊鑼密鼓的建設(shè)當(dāng)中。據(jù)了解，“十三五”期間，國家電網(wǎng)將加快建設(shè)目前在建的“四交六直”10個工程，其次是后續(xù)推進“五交八直”特高壓工程，然后是在2018年之前開工建設(shè)“十交兩直”特高壓工程。
據(jù)了解，我國首條大規(guī)模輸送清潔能源的特高壓工程——±800千伏祁韶（酒泉—湖南）特高壓直流輸電工程已經(jīng)在2017年6月27日投運，截止9月6日已累計外送電量達23億千瓦時，其中新能源電量占外送電量預(yù)40%。甘肅新能源外送能力得到大大提升。
特高壓是電力行業(yè)的“高鐵”，特高壓工程的建設(shè)無疑將對我國光伏發(fā)電的未來發(fā)展起到極大的推動作用。
二、儲能
基于光伏電站只能白天發(fā)電，晚上無法發(fā)電而且會受天氣影響的特性，光伏發(fā)電存在一定的間歇性與隨機性。在用電需求高峰的夜晚卻無法發(fā)電，這是光伏發(fā)電最為巨大的缺陷。這一缺陷的存在不僅使得用戶在夜晚的時候無法通過光伏電站來供電，而且因其不穩(wěn)定性，光伏電量接入電網(wǎng)時會對電網(wǎng)的安全性和供電可靠性造成威脅，這大大影響了光伏發(fā)電的推廣與長遠(yuǎn)的發(fā)展。
如果一個光伏電站能在白天發(fā)電的同時，將富余電量儲存起來，到夜晚的時候就不至于斷電了。如果有完備的儲能技術(shù)，光伏發(fā)電將克服發(fā)電間歇性的問題，全天提供電力。另外，儲能系統(tǒng)可以用于快速響應(yīng)的調(diào)頻服務(wù),可以有效地規(guī)避太陽能發(fā)電間斷性、不確定性等缺點，增強電網(wǎng)的調(diào)峰能力。如此一來，儲能技術(shù)對光伏發(fā)電的重要性不言而喻。
儲能技術(shù)的研究和發(fā)展向來備受行業(yè)關(guān)注，從某種程度上說，儲能技術(shù)的發(fā)展將是光伏發(fā)電未來發(fā)展中不可缺少的一環(huán)。儲能在整個電力價值鏈上也起到至關(guān)重要的作用。它的作用涉及發(fā)電、傳輸、分配乃至終端用戶。
目前，限于各項技術(shù)限制。“光伏+儲能”模式在脫離電網(wǎng)的情況下依然難以保證光伏電站持續(xù)的供電。但是儲能技術(shù)在近年來得到了飛速的發(fā)展，2017年3月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》，在政策上給予了儲能技術(shù)大力支持。此外，國家電網(wǎng)全球首創(chuàng)的風(fēng)光儲輸示范工程經(jīng)過多年的試驗，已經(jīng)能夠穩(wěn)定順利地消納清潔能源。
而儲能技術(shù)在國外發(fā)達國家的發(fā)展更是已經(jīng)達到了產(chǎn)業(yè)化的地步，比如德國在持續(xù)的補貼之下催生了新興的家用儲能市場。而諸多大企業(yè)也陸續(xù)布局儲能產(chǎn)業(yè)，今年3月，特斯拉在夏威夷建世界最大太陽能儲能設(shè)施正式投入運營，該設(shè)施占地近50英畝，靠近當(dāng)?shù)氐腒apaia發(fā)電站，包含55000塊獨立的太陽能面板以及272塊特斯拉Powerpack2鋰離子電池。發(fā)電功率達到13兆瓦，相當(dāng)于每年發(fā)電19,438兆千瓦時，能為全島6萬多居民全天24小時供電。
目前，國內(nèi)光伏企業(yè)也有不少企業(yè)開始布局儲能產(chǎn)業(yè)，其中天合光能以及協(xié)鑫都成立了相關(guān)的儲能公司。未來隨著儲能技術(shù)的發(fā)展及電網(wǎng)技術(shù)的提高，“光伏+儲能”的發(fā)展模式必然也在國內(nèi)大放光彩。
三、能源互聯(lián)網(wǎng)
除了特高壓技術(shù)以及儲能技術(shù)，未來的能源互聯(lián)網(wǎng)也將對光伏發(fā)電的發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。能源互聯(lián)網(wǎng)包括全球能源互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+能源、綜合能源服務(wù)幾個方面。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)絡(luò)、全球互聯(lián)的堅強智能電網(wǎng)。是清潔能源在全球范圍內(nèi)大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺，可以簡單概括為“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”。而互聯(lián)網(wǎng)+能源主要是在能源開發(fā)當(dāng)中，以大數(shù)據(jù)、云計算和數(shù)據(jù)挖掘等新興技術(shù)達到系統(tǒng)優(yōu)化、資源優(yōu)化配置、高效運行的目的。綜合能源服務(wù)主要是將節(jié)能服務(wù)或能效服務(wù)等增值業(yè)務(wù)整合在一起的能源服務(wù)。
對于光伏發(fā)電來說，能源互聯(lián)網(wǎng)可以對光伏發(fā)電的信息化系統(tǒng)進行深度開發(fā)，通過對光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計、運行數(shù)據(jù)進行采集，并與天氣、地理數(shù)據(jù)整合形成大數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進行負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電預(yù)測和運行控制，打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費端的運行效率。
另外，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)將對光伏發(fā)電的消納起到積極影響，未來光伏電量不但能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸送，而且在能源互聯(lián)的智能運營之下，將能最大程度的實現(xiàn)就地消納。
綜上所述，特高壓、儲能、能源互聯(lián)網(wǎng)都將對光伏發(fā)電的未來發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。其中特高壓的發(fā)展將對光伏發(fā)電的消納起到積極作用，或能再次激活我國集中式光伏電站的發(fā)展。而儲能技術(shù)的發(fā)展將彌補光伏發(fā)電固有的缺陷，使得光伏發(fā)電能夠脫離電網(wǎng)而全天為用戶提供電量，而且儲能相關(guān)技術(shù)還能消除光伏發(fā)電并入對電網(wǎng)的傷害。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將能把光伏發(fā)電與其他所有能源聯(lián)合起來，然后在消納、數(shù)據(jù)分析、電網(wǎng)接入等等各方面統(tǒng)籌運營，最大限度的將光伏等新能源利用起來。
