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【關鍵詞】光伏發電;問題;技術措施;研究
分布式光伏發電是指位于用戶附近,所發電能就地利用,以10(20)千伏及以下電壓等級接入電網,且單個并網點總裝機容量不超過6兆瓦的光伏發電項目。分布式光伏發電具有資源分散、項目容量小、用戶類型多樣、發電出力具有波動性和間歇性等特點。
目前國家明確了分布式光伏發電項目接入系統典型設計共13個方案。其中,分布式光伏發電項目單點接入系統典型設計共8個方案,分布式光伏發電組合接入系統典型設計共5個方案。
1.分布式光伏發電存在的問題
近年來,為響應國家可再生能源發展戰略,促進光伏產業發展,10千伏(20千伏)、380伏(220伏)分布式光伏發電項目陸續在全國建成并網運行。雖然這些分布式光伏發電項目配置了相應的安全保護自動裝置,但是相應的運維管理和安全管理制度尚不健全,為有源配電網安全、穩定運行埋下隱患。
(1)作為新興產業,受檢測設備、檢測水平及光伏發電特有的波動性、間隙性特征和部分電能質量超標指標等多方面條件制約,光伏發電項目入網前的測試與評估工作存在諸多薄弱環節。
(2)對分布式光伏發電并網的工作流程和要求進行了規定,對分布式光伏電站孤島運行時存在向系統倒送電的安全風險提出了相關技術要求。但是,對投運后對分布式光伏電站安全自動裝置的運行維護責任沒有進行具體明確,對由于安全自動裝置運維不到位、不能發揮應有功能而引起各類事故的安全責任沒有進行具體明確規定。
(3)由于非計劃性孤島現象的不可預知性,孤島運行的電網嚴重威脅電網設施運維人員已經用戶的人身安全;同時,由于主網不能控制孤島中的電壓和頻率,從而導致孤島運行電網損壞供電范圍內的公共配電設備和用戶設備。
(4)隨著國家對分布式光伏電源發電項目上網電價補貼政策的出臺,分布式光伏電源發電項目將越來越多,配電網中的分布式電源點將越來越多,尤其是380伏接入的分布式光伏電站,該項目具有接入方式簡單、便捷,價格便宜的特點,但大多數一線配電運維人員受專業知識限制,對該項目不太熟悉,對廣大一線配電生產人員在日常運維、搶修工作存在極大的安全風險。
2.改善分布式光伏發電的技術措施
(1)修訂完善《分布式光伏發電并網管理規定》,將管理職責章節中明確各級安全質量監督管理部門的職責,重點體現在出臺各類針對分布式光伏電站并網的相關安全管理制度;參與審查分布式光伏電站接入方案,對接入方案中的安全自動裝置配置方案和功能等進行審查等。
(2)明確對接入分布式光伏電站的配電網停電檢修施工涉及的停電申請辦理流程,特別是涉及380V分布式光伏電站產權分界點開關設備停電操作停電申請辦理流程,重點是是否要在停電申請書上反映停電范圍內分布式光伏電站的并網接入情況。另外,在各類設備操作流程及權限、安全措施設置要求等方面需進行明確。
(3)完善、改進現有防孤島保護裝置、安全自動裝置及其控制策略,提高保護裝置、安全自動裝置可靠性,降低非計劃性孤島發生幾率。分析、研究非計劃性孤島電網運行可能給人身、電網、設備造成的危害以及可能產生的安全風險;根據各類安全風險制定相應的預控措施、應對措施、危機處理措施或事故應急現場處置方案。
(4)供電企業和光伏電站均應加強相關管理人員、技術人員與運維人員的培訓工作,制定培訓計劃,定期組織開展業務培訓,學習與光伏項目有關的國家、行業或企業規章制度、方案、標準等知識,學習與光伏設備有關的現場運維管理、設備管理、檢修管理、調度管理等知識,取得國家、行業或電力企業頒發的有效工作證件。
“從太陽能電池片、組件,然后到太陽能電站的設計、開發、運維以及轉讓,我們現在全產業鏈打通了”,一手把蘇美達新能源板塊做起來的蘇美達集團總裁蔡濟波接受《英才》記者專訪時說。如今憑借新技術的突破,蘇美達意欲在太陽能光伏領域實現彎道超車。 穩扎穩打
以貿易起家的蘇美達憑借對市場的敏感嗅覺,在2006年開始進軍光伏國際貿易領域,最多時蘇美達每年光伏設備出口達3.7億美元,進口更是多達10多億美元。
但由于當時光伏行業是賣方市場,產品供不應求,而且沒有研發和制造,很難和客戶形成更深層次的合作。于是,為了爭取話語權及主動性,也基于蘇美達集團從貿易往實業轉型的整體戰略,2008年蘇美達開始組建工廠,進入光伏研發與制造領域。
隨著光伏神話的破滅,之前瘋狂“攻城略地”的光伏企業深陷泥潭,而蘇美達光伏產業卻逐漸脫穎而出。蔡濟波對《英才》記者表示,蘇美達的光伏產業之所以穩健,和其前期沒有在固定資產上大規模投入不無關系。
蘇美達第一期光伏組件廠2008年興建投產,第二期也是兩年之后的2010年開建,雖然當時光伏產品需求旺盛,但是蘇美達在產能上依然進行嚴格控制――即使能賣500兆瓦的產品,但蘇美達的產能也保持在200-300兆瓦,另外的一半在外面代工。
這不僅避免了盲目的重資產投入,也保證了技術上的先進性。
去年蘇美達技術更先進的鹽城東臺第三期項目投產,后續已顯落后的第一期項目也將適時關停。“光伏技術更迭很快,我們的三期項目應該是技術最先進的,如果當時2010、2011年我們就已經擴產這么大,那么如今就擴不動了”,蔡濟波說,“但是由于舊技術效率低、能耗高、成本高,所以新擴產的產能占總產能的比重越低,那么競爭力也就越差”。
此外,光伏電池片環節由于對技術和專業人才要求高,當時初涉此領域的蘇美達便采用和專業公司合資的方式,但即便如此,蘇美達也在電池片領域控制盲目擴產。
蔡濟波始終堅持一個原則――沒有新技術,不擴產。因為他認為,如果技術上沒有突破,只做和別人一樣的產品不僅沒有意義,而且也會增大風險。
如今,經過十多年在新能源領域的運作,蘇美達培養出了一支可以組織、對接新技術的專業團隊,通過多種創新,實現了對市場現有同類產品的優化突破。
“如今太陽能光伏行業要靠技術創新來引領”,蔡濟波表示,擁有創新突破的技術,以及通過借殼登陸資本市場的蘇美達,在“技術+資本”的合力下,力圖在新能源領域實現彎道超車。 發力分布式
如今中國已成為全球最大的光伏產品制造國和消費國,越來越多的光伏從業者把目光轉移到了分布式光伏電站。蔡濟波認為,分布式最符合新能源的特征,而且分布式更能w現管理的精細化,因此蘇美達后續也準備在分布式電站領域“大干一場”。
雖然分布式光伏產業有萬億產值藍海,但專業人士也指出,優質屋頂資源稀缺、部分項目建設質量低下,尤其是中小企業在資金上的捉襟見肘以及缺乏歷史優秀業績的背書,令不少銀行融資機構望而卻步,也在一定程度上制約著分布式產業可持續發展。
對此,在拓展工商業分布式光伏電站的時候,蘇美達可以實現從電站方案的設計、審批、建造以及運維全部包攬,并且還保證電站電量,這是很多中小企業所難以具備的優勢。另外,蘇美達還能利用自身在金融方面的資源,幫助業主解決融資問題。
比如某電站造價1500萬元,而企業只需先行出資400萬元。其余1100萬元,可以由蘇美達幫助對接金融機構來進行項目融資,由于有蘇美達對電站質量的背書,金融機構不僅對項目提供融資,而且還不需要業主進行擔保。
除此之外,蘇美達還和國機集團體系內的其他公司協同開發分布式能源項目。今年3月,國機集團旗下成員企業國機精工下屬鄭州磨料磨具磨削研究所(以下簡稱三磨)和白鴿磨料磨具有限公司,與蘇美達集團下屬蘇美達能源舉行了“三磨”1MW分布式電站項目并網和白鴿4MW分布式項目簽約儀式。
這個分布式光伏電站項目由蘇美達能源負責電站設計、前期項目銜接工作、融資方案以及運維支持。預計該電站每年發電量可達到100萬千瓦時,80%以上的電量可用于企業自用,此外,多余的光伏電力也可直接上網,并與電網進行售電結算,從而實現項目收益的最大化。
【關鍵詞】 中小光伏 分布式光伏 通信接入 光伏政策
一、概述
電力通信系統為電力系統正常運行提供全面的支撐,如調度和站用內線電話,2M及光纖通信等。其主要作用是為保護、自動化等設備提供優質可用的通道,供站與站之間的設備進行通信,并將站內信號上傳到局端。
所有的發電以及受電項目都需要將升壓站或變電站的站內信號通過電力通信系統接入至各供電公司局端,本文稱此為電力通信接入系統。
對光伏電站而言,通信接入系統也是光伏發電并網系統的重要組成部分。
二、光伏電站通信接入系統現狀
以往傳統地面光伏電站建有專門的升壓站,通信接入系統的建設方案一般參考主網變電站的建設方案,,即采用SDH光通信的方式接入至供電公司SDH光纖通信網,設備網管信息也傳入地調網管平臺進行統一管理。
c地面光伏電站不同,中小光伏以及分布式光伏面對的是廣大的用戶端市場,具有裝機量小、數量多、安裝便捷等特點,主要是通過10千伏及以下電壓等級接入當地供電公司的配網。
考慮到中小電站及分布式光伏電站投資小,數量多的特點,以及配網目前采用的主流通信技術(PON、工業以太網、電力載波通信、無線專網、無線公網等)也不再包含SDH光纖通信技術,中小光伏及分布式光伏電站的通信接入系統的建設很難照搬地面光伏電站的建設方案。如果照搬SDH光通信的建設方案,將會出現以下幾個問題:
1、SDH設備預算高,中小光伏以及分布式光伏項目難以承受。
2、如果所有的光伏電站的新建SDH設備全部納入現有的SDH通信設備網管,現有網管的網管節點將越來越多,給主網光傳輸系統的正常運行維護帶來干擾。
3、現在的SDH核心網容量難以滿足越來越多的站點接入要求。
綜上所述,由于分布式光伏發電站點眾多、分布廣泛、安置環境復雜,針對中小光伏電站以及分布式光伏電站的通信接入問題,單一通過新增SDH光傳輸設備的方式無法解決中小光伏電站及分布式光伏電站的通信接入問題。
三、配網通信接入主流技術說明
目前我國電網系統中,省級、市級電網的調度系統基本實現了自動化。相對而言,電力系統配網自動化建設還處于比較薄弱、落后的環節。
配電網自動化系統需要依靠通暢的通信管道將控制中心的命令準確快速地傳送到眾多遠方配電終端,并且將反映遠方設備運行狀況的實時數據信息反饋到控制中心,以便于集中監控。而信息通道問題是目前實現配網自動化的瓶頸,但傳統的通信解決方案又很難適應大規模配電通信網絡的要求。
前幾年,關于配網通信接入技術的討論非常多,經過幾年時間的沉淀和積累,目前業界認可的主流配網通信接入技術有:PON、工業以太網交換機、電力載波、無線專網、無線公網。
以下就各類接入技術的優缺點進行簡單對比。
PON 無源光網絡:具有帶寬大,系統可靠,傳輸距離遠等特點,目前工業PON 的建設成本已大幅降低,成為配網通信的主流技術。但由于配網通信網絡覆蓋廣泛,接入環境復雜,一些偏遠站點不具備敷設光纜的管道資源,或單獨敷設光纜成本過高,需要其他通信方式作為有效補充。
工業以太網:以太網技術的優點在于在國際范圍內標準統一,具備高帶寬、環網保護、擴展性好、容易安裝以及高可靠性等特點。但在配網自動化通信中,工業以太網技術難以滿足點到多點通信、擴容性、抗多點失效等要求,不適于接入端大規模應用。
電力載波通信:由于配電線路情況復雜,分支線路多,配電網開關、斷點眾多,電力線載波傳輸速率低,因此,配網電力線的傳輸特性時變性強,波動較大,噪聲干擾復雜,信號衰減快,受上述技術的局限,基于配電線路的載波通信技術的大規模應用還比較少。
電力無線專網:無線通信技術架設方便,結構簡單,配置安裝靈活,可以很好地解決配電網架變動頻繁對配電通信系統建設造成的困難。但容易受到地形限制和環境影響,且無線專網投資較大。
無線公網:投資小、建設速度快。但安全性很低,長期租用運營成本高,接入運營商公網,設備易被攻擊、數據易遭篡改;實時性差,由于與普通無線終端客戶共享帶寬,延時、擁塞現象日趨嚴重;可靠性不高。無線公網通信方式較適合作為配網通信的補充通信方式。
通過對幾種通信技術作了較詳盡的比較,可以看出不同的通信技術有其不同的性能、特點和應用,其系統造價、工程維護等較敏感指標也有差異,而這些對配網通信系統來說是很關鍵的問題。
四、中小光伏及分布光伏電站通信接入方案選擇
考慮到小中光伏電站及分布式光伏電站站點眾多、分布廣泛、安置環境復雜。在實際建設中,各類光伏電站的通信接入方案也需要根據現場情況因地制宜,同時考慮應用需求、經濟成本、安全等因素,綜合采用最適宜的通信方案。
根據光伏接入容量不同及接入線路等級不同,可根據以下原則采用相應的解決方案:
1、大中型光伏電站,仍舊沿用新增SDH光傳輸設備的方式進行接入。
2、中小型光伏電站,可采用SDH與PCM設備合設的光端機設備,在不違背現有電網通信系統運行規程的基礎上節約投資預算。
3、分布式光伏電站,可采用配網目前采用的主流通信技術如PON、工業以太網、電力載波通信、無線專網、無線公網等因地制宜,靈活接入。
方案1在現網已有大量使用,方案3與對端配網設備配置一致即可,本文對方案2中用到的設備選型及組網方式進行詳細說明。
4.1中小光伏電站接入方案組網及說明
供電公司調度側:
地調配置1臺SDH與PCM合設的光端機設備,專用于接入中小型光伏電站的業務及設備網管信息,中間可通過155M光口或2M接口與傳輸的SDH光傳輸設備互聯互通。
各光伏電站的設備網管信息可以通過E1連接透傳至地調側的光端機設備,從而對數量眾多的接入設備進行統一網管。
光伏電站側:
(1)如果對端站的SDH設備有多余的光口可以擴容,可以在光伏電站側配置1臺帶155M光接口的PCM設備,上行與現有的中興、華為等主流廠商的SDH設備進行互聯互通。下行可提供E1/語音/232/EM/以太W等各類需要上傳的數據接口供光伏電站的各類業務系統接入。
(2)如果對端站光口資源匱乏,可以在對端站及光伏電站各配置一臺PCM設備進行互聯互通,對端站的PCM設備與現有SDH光傳輸設備通過E1進行對接,兩臺PCM設備之間通過光纖接口互聯。
目前主流的PCM設備都可提供SDH系統要求的155M光口,同時可提供E1/語音/232/EM/以太網等各類低速信號。相關設備的網管信號也可通過與SDH設備對接的E1接口透傳至供電公司地調側進行統一管理。
4.2方案優勢說明
上述組網方案具有以下優勢:
1、節約用戶投資。
2、中小電站及分布式光伏電站數量眾多,采用上述通信接入方案后可將數量眾多的相關設備單獨統一網管,以減輕現網SDH傳輸網管的運維壓力。
3、如果采用在對端站2M落地再對接的方式,可以有效節約現有SDH核心環網的容量壓力和對端站SDH設備的光口擴容壓力。
4、所有相關設備采用統一網管后,后期運維過程中可全程網管,以減少運維死角。
5、現有的SDH設備配置方案中,同時也配置有PCM設備,兩種設備也需要分開單獨設立網管,兩種設備合設后可減輕后期運維壓力。
五、各類技術方案總結
針對20MW以上的大型光伏電站,可仍然采用SDH光傳輸設備的接入模式,以保證系統的兼容性、安全性、可靠性。
針對20MW及以下的中小光伏電站,可考慮采用可采用SDH與PCM設備合設的光端機設備,在不違背現有電網通信系統運行規程的基礎上節約用戶投資預算。
針對小于6MW,接入等級在10KV及以下的分布式光伏電站,可采用配網目前采用的主流通信技術如PON、工業以太網、電力載波通信、無線專網、無線公網等進行接入。從通信的可靠性、安全性要求考慮,優先采用光纖網絡,選用技術可根據具體情況采用PON或工業以太網技術。在光纖不易到達的地區,采用無線專網或無線公網的方式進行接入。
綜上所述,即在實際建設中,各類光伏電站的通信接入方案應根據現場情況因地制宜,同時考慮應用需求、經濟成本、安全等因素,綜合采用最適宜的通信方案,而不應該一概而論,簡單的一刀切。
當然,無論以何種通信方式接入,通信設備下掛的二次安防設備的配置仍應滿足電力監控部門關于二次安防的配置要求,配置對應的加密裝置及隔離裝置,從而保證電力通信系統及調度系統的安全性和可靠性。
參 考 文 獻
[1]鄭偉軍,馮曉真,分布式光伏發電并網接入配網通信技術,農村電氣化,2014
[2]國家電網公司關于促進分布式電源并網管理工作的意見,國家電網,2013
[3]分布式電源接入配電網相關技術規范,國家電網,2013
[4]DLT 544-2012 電力通信運行管理規程,2012
1 可再生能源電價補貼政策情況
自20世紀80-90年代開始,來自能源、氣候方面的壓力持續加大,可再生能源的開發和利用成為全人類經濟與社會可持續發展的必然途徑。當前世界能源現狀即為傳統化石能源儲量漸趨緊張,而氣候逐漸變暖,怎樣將清潔可再生能源結合當前能源發展背景以更好的解決發展問題成為所有國家一致的目標,而和這一共同追逐的目標相反的是,新能源產業一直是一項研究開發力度不夠深入、盈利能力又不夠顯著的朝陽產業,因而世界各國針對此項目的各種優惠政策和相應的財政補貼應運而生,上述各項政策和補貼實施的原初目的旨在吸引到更多個人和組織的關注,以吸納更多的社會資金進入新能源產業,從而鼓勵和促進相應企業發展和提高相關技術。歐美和日本等主要發達國家已經針對本國情況陸續提出相應的可再生能源發展戰略,并從財政、稅收、價格、貿易等多方面進行政策支持。我國也針對可再生能源的發展出臺了一系列的政策,給予其政策性補貼。
隨著可再生能源發電項目的快速發展,國務院辦公廳2014年6月7日,以〔2014〕31號印發《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》指出,到2020年,風電與煤電上網電價相當,光伏發電與電網銷售電價相當。中國能源網首席信息官韓曉平表示,這意味著風電與光伏發電價格與市場逐漸趨同的時候,國家的補貼就會取消。國家發改委2015年12月24日《關于完善陸上風電光伏發電上網標桿電價政策的通知》(以下簡稱《通知》),明確對陸上風電和光伏發電上網標桿電價進行下調。由此可以看出,減少甚至取消補貼是個趨勢,歸根結底是時機問題。
2 目前存在的一些問題
2.1 補貼申報流程不規范
每批可再生能源電價附加資金補貼目錄申報流程均不一致,第五批可再生能源電價附加資金補助目錄申報是由各地電力公司匯總后,經國家電網公司向國家財政部統一申報。第六批可再生能源電價附加資金補助目錄除分布式光伏由各地電力公司匯總申報,其余項目由當地市發改委匯總后報地區發改委,再報省級發改委,經省級發改委會同財政廳報國家財政部。申報流程不統一,無參考性,造成各項目申報目錄工作不規范,無延續性。
2.2 補貼撥付時間冗長
每批可再生能源電價附加資金補貼目錄申報時間較長,且資金撥付到位較申報時間較長。第四批可再生能源電價附加資金下撥時間為2013年2月,申報第五批可再生能源電價附加資金目錄時間為2013年9月,資金實際撥付時間為2014年8月,收到資金的項目為2006年及以前年度核準(備案),2013年8月底投運且未列入之前四批的風光項目。由此造成2013年8月以后投運的項目,截止到2015年12月底,每5萬千瓦的風電項目,至少有6千萬元的應收補貼電費。對于風電這樣初始投資大,融資規模大的企業,補貼撥付時間冗長,將可能造成風電企業現金流斷流。
2.3 補貼資金來源堪憂
可再生能源補貼的絕大部分來自對符合條件的銷售電量所征收電價附加,歷年來電價附加隨著可再生能源發電的快速發展不斷提高,自2016年1月1日起,針對清潔可再生能源項目實施的電價附加征收標準已經增加了0.4分/千瓦時(即從原先的1.5分/千瓦時提升至目前的1.9分/千瓦時)。大約測算一下從2009年到2014年對清潔能源項目的電價附加的征收總額,將這一數字與國家發展和改革委員會同期公布的清潔能源發電補貼進行對比和分析,發現到2014年,清潔能源發電的補貼需求與電價附加征收數額并無差距,基本一致,也就是意味著國家收取的電價附加大致滿足了針對清潔能源發電的補貼需求。但是不容樂觀的是估計中國2017年到2020年清潔能源發電(包括風力和太陽能光伏)裝電機組將擴增超過100%,進而相應的發電總量也會隨之大規模增長,屆時,面臨的問題就是如果不隨之上浮電價附加征收標準,那么到2020年,中國對清潔能源發電的補貼數額就會嚴重不足,據初步估算,這個缺口數字至少為1000億元。
2.4 補貼名不符實
“十二五”以來,新能源裝機容量呈井噴式增漲,在經濟下行壓力大、就地消納能力弱、外送通道不足等多種綜合因素下,運行消納矛盾日益突出,棄風限電形勢不斷惡化。為促進新能源電量消納,當地政府采用風火交易、跨省掛牌外送交易的方式,并研究利用北方冬季風力發電取代傳統能源燃煤鍋爐以進行清潔式供暖,同時制定促進風電清潔供暖應用的政策和方案,積極開展相關試點和示范工作,減少棄風損失。風火交易及跨省掛牌外送交易降低了風電項目的上網電價,造成國家對新能源項目的補貼名不符實。
3 改進措施
面對補貼撥付不能及時到位,且不斷減少的大環境,風電等可再生能源產業需盡快調整,主動適應新常態,有效應對新常態。可再生能源發電企業需通過技術進步降低成本,提高市場競爭力,從自身管理抓起,從項目源頭處出發,降本增效。
3.1 抓好前期開發工作
實現前置管理,從項目選址、可研編制等方面入手,對影響發電送出、效益預期、后續發展等因素的相關數據反復比對、核實,擇優選擇,保證項目經濟效益。同時做好項目前期開發準備工作,項目工程前期工作比較多而復雜,主要包括針對項目當地的風能資源是否良好進行統計和分析、風電場工程如何開展和實施進行規制和策劃、項目實施中的各項問題進行預可行性研究、項目最終是否合理進行可行性研究工作等。上述針對風電場前期而采取的現場觀察和研究工作的目的在于為測量風速和風量而選取地址、場址落點、該項目的篩選、預可行性研究、可行性研究階段提供基礎性的參考依據,項目前期工作應該著重對風電場區的風能資源優劣、開發難易、開發的最優方案等進行現場實際勘測和選取。這對風電項目的合理性開發、前期基礎性研究、利益相關者價值最大化有著巨大的指引性作用。
3.2 優化設計,降低概算
在設計階段,做好風機排布,每個機型都有各自的最佳發電性能風速段,因此在風速跨度較大的風電場,在充分考慮施工、運維等因素的前提下,同單機容量、不同適應風速機型的混排方案可以發揮每個機位點的最大發電潛力。需在設計階段做好單位投資收益的測算,確保發電量和經濟性最優,同時需提高概算能力,確保取費系數切合實際。
3.3 加強設備選型管理
根據風電行業先進指標,重點對風機發電能力、低風速發電水平、低電壓穿越能力、設備損耗等方面進行指標對比,比選發電能力強、運行可靠性高、設備損耗低的設備。隨著低風速風機和相關配套技術的成熟,低風速資源開發越來越具經濟性,低風速風機的運用將提上日程。
3.4 加強施工成本管理
從工程投標報價開始,到項目竣工結算完成為止,采取組織措施、經濟措施、技術措施、合同措施把成本控制在計劃范圍內,并尋求最大程度的成本節約,達到節約工程總造價的目的。
一、2016年度光伏扶貧項目實施情況
(一)項目基本情況
我縣2016年度光伏扶貧項目自2016年開始謀劃,由各鄉鎮牽頭,各行政村吸納建檔立卡貧困戶成立村級光伏農業專業合作社,并于2016年11月完成了全縣十二個鄉鎮148個光伏扶貧合作社村級電站的備案工作。項目主要以村級光伏電站的形式實施光伏扶貧工程,在符合土地整體利用規劃條件下,選擇荒山、荒坡、灘涂等場所,按供電部門的技術要求統一建設。全縣139個村組建148個村級光伏合作社,按戶均5KW的標準,建設總裝機容量為19.76MW,建設總戶數為3952戶,共吸納建檔立卡貧困戶3832戶。
(二)產業資金投入情況
合作社建設光伏電站每戶需投入3.5萬元,項目總投資1.7576億元,其中:1、補貼資金3952萬元;2、光伏貸款風險補償金1600萬元;3、供電設施投入約1400萬元;4、光伏合作社征地、整地約260萬元;5、合作社向銀行貸款0.988億元,6、政府全額貼息每年484.12萬元(年息4.9)。
現已將扶貧資金2600多萬元撥付至合作社,縣農商行貸款8400多萬元,部分項目資金已由合作社撥至施工企業。
(三)項目建設情況
今年3月我縣以縣委、縣政府的名義編制下發了符合我縣實情的《縣光伏扶貧實施方案》后,縣光伏扶貧工作領導小組立即進行部署,縣主要領導和分管領導多次召開鄉鎮和職能部門調度會,要求部門明確工作職責,搶抓機遇,爭取6月30日全面并網,全力打好光伏扶貧攻堅戰;各鄉鎮克服征山整地和春季雨水較多的困難,先期墊付資金,平整荒山荒地356畝;供電部門全力配合,新安裝變壓器124臺,高壓線28公里;通過競爭性比選方式確定了項目的建設單位和運維主體。2017年3月工程全面啟動,6月30日全面建成及并網發電。預計項目建成后每年每戶貧困戶可受益約3000元。
(四)電費結算情況
自6月30日并網以來,7-10月份我縣光伏扶貧合作社累計上網發電量約766萬千瓦時,按0.98元/KWH計算,累計收益約750.68萬元。目前供電公司已經對7-9月份光伏發電量586.2337萬千瓦時進行了結算,結算電費共計574.51萬元,其中上網電費242.8581萬元已經付款,國家再生能源補貼約331.651萬元暫未撥付,等補貼入賬后統一進行撥付。光伏扶貧項目已初見成效。
二、主要做法
我縣光伏扶貧工程按照“政府引導、貧困戶參與、政策扶持、市場運作”的工作思路,堅持“貧困戶自愿、貧困戶受益、能還本付息”的原則,探索出一條符合脫貧需要的光伏扶貧發展模式。
(一)領導重視,高位推動
成立了以縣長為組長,縣委、縣政府分管領導為副組長,縣扶貧移民局、發改委、財政局、供電公司等相關部門單位為成員單位的縣光伏扶貧工作領導小組,下設辦公室在縣扶貧和移民局,辦公室主任由縣扶貧和移民局長兼任,負責光伏產業扶貧工作的綜合協調、數據收集、日常事務等工作。制定出臺了光伏扶貧支持政策,即縣政府在產業扶貧資金中補貼每戶貧困戶1萬元,其余資金需向銀行貸款,貸款利息前5年由政府全額貼息,第6年開始由合作社從電站收益中按月等額還本付息;縣供電公司無償提供接入電網和免費提供接入主網計量表等優惠政策。
(二)完善制度,注重監管
出臺了《縣光伏電站暫行管理細則》,建立了第三方質量檢測評估體系,確定了成都產品質量檢測研究院有限責任公司、南德認證檢測(中國)有限公司上海分公司作為第三方質量檢測評估體系單位;建立了扶貧對象動態管理制度和收益分配管理制度。通過競爭比選確定陽光電源股份有限公司、欣遠新能源科技有限公司為我縣光伏扶貧工程建設和運行主體,簽訂了具有長期法律效力的合同文書。
(三)廣泛宣傳,快速推進
一是大力宣傳光伏扶貧知識政策,139個行政村多次召開村民座談會,廣泛吸納群眾意見。同時,在政府官網、縣愛心扶貧公眾號、光伏扶貧微信群及時相關政策及新聞動態,并發放電站運維手冊。二是積極主動對接,指導鄉(鎮、場)開展項目前期工作,如:項目的申報、備案,項目的選址、光伏合作社的成立等。嚴格把好審核關,簡化程序,開辟綠色通道,以縣委辦、縣政府辦印發了《縣光伏產業扶貧工作實施方案》。三是加強光伏扶貧項目建設的調度和服務工作,對光伏扶貧項目實施過程遇到的資金、用地、合作社注冊等問題及時加以解決,確保光伏電站如期并網。
(四)部門配合,協調有力
縣扶貧和移民局、縣發改委、縣市場監督管理局、縣供電公司、農商銀行及14個鄉鎮(場)等相關部門,嚴格按照縣委、縣政府的要求,積極配合,安排專人負責,對光伏扶貧項目進行全方位的跟蹤指導,落實責任、強力推進。
(五)嚴格質量監督
明確了分管副縣長為行政責任領導;督促合作社與參建企業簽訂了具有長期法律效力的合同文書,明確了企業的質量保證法律責任;工程全面竣工后,組織了由縣扶貧移民局牽頭,發改委、財政局、各鄉鎮分管領導、供電所參與的驗收小組對148個光伏電站從場地情況、光伏組件數量、并網電路、護欄質量等多方面進行嚴格把關,并聘請了有資質的第三方質量檢測評估單位對光伏電站進行了檢測。
三、縣光伏扶貧擴面工程推進情況
根據省政府光伏扶貧擴面工程電視電話會議精神和《省政府辦公廳關于實施光伏扶貧擴面工程的意見》(府廳發【2017】85號)等文件精神要求,我縣高度重視、迅速行動,全面組織實施我縣光伏扶貧擴面工程。
一是全面開展調查摸底。2017年8月份以來,組織縣發改、扶貧、供電、鄉鎮等多個單位對全縣“十二五”、“十三五”期間建檔立卡貧困村進行了全面排查摸底,對照工程用地、電網接入等建設條件,選出符合建設條件的貧困村24個。
二是及時制定實施方案。根據省、市有關文件精神,結合我縣實際,擬在選出的建檔立卡貧困村中逐步實施光伏扶貧擴面工程,按每個村的裝機容量不超過100千瓦來建設,總規模為1.2兆瓦;同時對照省發改委、省扶貧移民辦《關于開展光伏扶貧擴面工程實施方案編制工作的通知》(發改能源【2017】1158號)文件要求,由縣扶貧、發改、財政、供電、國土、林業、環保、農商行等部門共同編制縣光伏扶貧擴面工程實施方案,現已上報省、市發改、扶貧移民辦待審。
三是積極開展項目選址。對照先期選出的符合建設條件的貧困村,我縣計劃今年第一批光伏扶貧擴面工程建設村級電站3個,目前白槎村、豐產村已完成選址和光伏板的安裝,里陰村已完成支架安裝,預計12月底完成。
四、存在的問題及下一步打算
我縣在光伏扶貧工作方面做了大量的工作,取得了一定的成效,也存在一些問題和困難:
一是2016年度光伏扶貧項目國家補貼不能及時到位,影響貧困戶受益。目前,我縣2016年度光伏扶貧項目建成并網規模19.76兆瓦,涉及建檔立卡貧困戶3832戶,目前縣供電公司只能按照0.4143元/度進行電費結算,其余國家補貼部分遲遲不能發放到位。
二是各鄉鎮征地、整地投入較大,資金缺口難以解決。由于光伏電站選址都是山地,各光伏電站都租用大型挖機開挖土方、平整土地及維修便道,加上租金,合計達260多萬元,投入較多的鄉鎮達幾十萬元,少的也有十多萬元,現在都由村集體或村干部賒欠。
關鍵詞:江蘇;新能源;電力市場
本文為江蘇省社會科學基金課題:“江蘇戰略性新興產業創新驅動及路徑研究”(批準號:13EYD024);南京工程學院大學生科技創新基金項目:“江蘇省新能源發電市場研究”(項目編號:TB20160819)成果
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A
收錄日期:2016年11月1日
一、引言
從國民經濟生產的角度分析,能源消費與GDP是一種投入與產出的關系。從數據上看,2008~2014年江蘇省GDP由30,981.98億元增加至65,088.32億元,年均增幅達12.14%。與之對應的是,電力消費量由3,118.32億千瓦時增加至5,012.54億千瓦時,年均增幅6.84%。從總量上看,江蘇省GDP與電力消費量均位列全國前列,國民經濟保持平穩快速發展。從發展趨勢來看,2000~2007年江蘇省GDP年均增長13.5%。同時能源消費年均增長13.3%。能源消費增幅明顯放緩,單位地區生產總值能耗持續下降,能源消費與經濟發展的協調性進一步加強。在一定程度上緩解了江蘇省能源供應壓力,達到了綠色發展、可持續發展的要求。江蘇省工業發展起步較早,發展相對穩定,經濟體量在國內遙遙領先。目前全省工業化和城市化發展所需的一次能源主要依賴外地輸入;未來全省要在有限的不可再生資源和環境承載力基礎上繼續推進經濟社會的持續發展,必須改變傳統的發展模式與能源利用方式。
二、江蘇省新能源產業發展情況
(一)光伏發電。2008年,江蘇省新能源產業實現產值889億元,光伏產業產值達780億元,占比高達87.74%。光伏產業已成為江蘇省新能源領域的支柱產業,總產量和產能在全國均遙遙領先。其中,太陽能電池產量占全球總產量的25%,全國總產量的70%,達1,580MW。同時,各種利好政策不斷助推光伏發電市場。經過多年的發展,產業鏈條已日臻完善,技術水平不斷進步。形成了300余家相關企業從高純度多晶硅、硅片、太陽能電池、組件、集成發電系統設備到光伏應用產品的一條龍產業鏈,并不斷向上下游進行延伸。無錫尚德擁有自主知識產權的Pluto單晶硅電池,其光電轉換率已達19%,居世界第一位。徐州中能公司生產的多晶硅成本低至每公斤25美元,處于國際領先地位。江蘇省光伏企業正不斷加快自身國際化進程和國際市場競爭力,在國際光伏產業中發揮主導作用。然而,受2009年國際金融危機的影響,國際光伏市場迅速萎縮,海外訂單銳減,國內行業產能嚴重過剩,企業發展面臨嚴重困難。部分企業陷入生產成本高、生產效能低、負債壓力增大的窘況。
目前,江蘇省的光伏產業競爭非常激烈,而光伏板的生產屬于資本密集型產業,往往需要十億級的資金量,令很多中小企業望而卻步。這些企業轉而投資于光伏電站建設。值得注意的是,類似于房地產開發的“代建-收購”模式得以發展。中小企業有技術卻苦于沒有資金,投資者有資金卻主要熱衷于收購電站。在市場競爭日益激烈的背景下,如何進一步引導資本與技術相結合,促使中小企業做大做強,是一個值得思考的重要問題。
(二)風力發電。江蘇省擁有954千米海岸線,沿海灘涂面積達6,500平方公里,而且每年仍持續向外淤漲。占全國灘涂總面積的25%,位居全國沿海各省區市之首,近海風電可開發量達18,000MW,風能資源豐富,風能資源利用難度低。利用多方有利條件,江蘇省成為全國風力發電裝備制造大省。風電整機制造能力高達100萬千瓦,風電裝備成套機組制造企業數量在全國遙遙領先,風力發電機和高速齒輪箱、回轉支承等關鍵零部件國內市場占有率達50%。江蘇風電生產在進行自主研發的同時引進消化,有力提升了兆瓦級風電機組整體設計與制造技術、重要支撐部件制造技術,從而使產業規模和技術水平均在國內遙遙領先。風力發電1.5兆瓦機組形成批量生產,2兆瓦機組試制成功,3兆瓦機組研制進展順利。下一步應結合江蘇省風能資源、地理條件、土地資源狀況以及社會經濟發展水平,有序發展沿湖灘涂、丘陵山區與地廣人稀地帶分散式低風速風力發電,就近接入電網,加快實現分散的風能資源就近分散利用。
(三)生物質能發電。農村經濟社會的高速發展,導致農村能源消耗量持續增加。在此背景下,生物質能作為一項極具應用前景的新能源,其開發利用是解決能源緊張形勢下農村能源供應問題的有效舉措。以農作物、木材及其廢棄物和動物糞便為主要內容的生物質能源,廣泛分布于各農村地區。在生物質能有效轉化方面,生物質發電排放的二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等污染物遠少于燃煤發電,特別是生物質從生長到燃燒總體上對環境不增加碳排放量,生物質氣化更是對環境不產生任何負面影響;垃圾焚燒發電工程對消除生活垃圾對環境的影響,科學有效地處理生活垃圾,提高環境質量,使垃圾達到無害化、減量化和資源化處理起到了關鍵作用;農村沼氣工程屬于清潔生產的重要措施,使農民能夠有效轉化各種有機廢棄物從而得到資源化利用,對農村環境保護和可持續發展具有極其重要的作用。為了順應生物質能利用技術狀況和江蘇省經濟社會的發展,江蘇省生物質能利用以生物質制氣、生物質發電、固體成型燃料為重點,積極推廣生物質燃氣,有序發展生物質發電,加大步子,又好又快推進生物質成型燃料產業化進程。
(四)核能、水電、地熱能。江蘇省的核能產業以田灣核電站為代表,裝機容量212億千瓦,年發電量140億千瓦時。作為中俄兩國最大的經濟技術合作項目,田灣核電站已投產運營十余年,為江蘇省提供了大量清潔電力,有力助推了江蘇省經濟的發展。核電能帶來良好的經濟效益,但前期巨大的投資使很多企業望而卻步。面對廣闊的市場,如何進一步激發投資者活力,引導民間資本參股核電項目,成為廣大新能源民企共同關心的問題。
江蘇省地處長江中下游平原,地勢低平,水能資源并不豐富,但河網密布,水量充沛,可利用這一優勢進行抽水蓄能電站建設。已建成的宜興抽水蓄能電站年發電14.9億千瓦時,為“削峰填谷”保障電網安全以及節約能源做出了重要貢獻。
江蘇省位于東部沿海地區高熱流地熱異常帶,為江蘇省提供了豐富的地熱能源。為充分利用地熱能資源,江蘇省擬開發以溫泉和中淺層地溫熱能資源為主的商業模式。
三、光伏發電成本效益分析
(一)成本分析
1、建設成本。對于商用光伏電站而言,施工建設并持續運營的條件是社會資本的不斷注入。光伏電站建設成本高,中小企業難以獨自承擔。其中,投資機構、電源生產商和發電集團都有通過售電而賺取超額利潤的訴求,對我國光伏發電運營模式提出突破性挑戰。對于隨著薄膜發電技術的應用和儲能產品的進步,對于自發自用的用戶來說,投資成本在不斷降低但仍處于較高水平。這部分用戶一是有較高節能意愿的家庭;二是對供電可靠性要求較高的單位;三是裝機規模較大的工商企業。
2、運維成本。相較于建設成本,光伏發電的運維成本低廉。光伏發電設備的全壽命周期約為25~30年,每年的運維成本約占投資額的0.5%~1%。
(二)效益分析
1、經濟效益。光伏電站一旦建成往往能帶來良好的經濟效益。對投資企業來說,運營光伏電站能帶來良好的現金流,同時有10%以上的投資回報率。對于自發自用用戶來說,滿足自身能源供應后,多余的電力還可以并網出售,享受國家每千瓦時0.42元的補貼。在青海省等偏遠地區,商業用電電價高達每千瓦時4元,采用這種模式無疑能給用戶帶來巨大的經濟效益。
2、社會效益。對于山區、高原、西北等我國電網欠發達的偏遠地區而言,太陽能無疑是最方便、廉價的能源。一個光伏電站或屋頂太陽能發電設備成為了解決用電問題的最佳方案。光伏發電設備能極大地提高當地居民的生活水平,為當地提供了生產力進一步發展的可能,并為轉變傳統生產生活模式逐步脫貧致富提供了思路。符合國家產業政策和可持續發展戰略,且相應國家“十三五”脫貧攻堅計劃,具有良好的社會效益。
3、環境效益。利用屋頂、湖面、荒地等閑置空間建設的光伏發電機組不占用土地資源,在運行過程中不產生任何噪音。以一個3KW家用分布式并網發電機組為例,在全壽命周期中,除自用外,還可為電網提供清潔電能近10萬度,可節約標煤35.1噸,減排二氧化碳91.62噸,減排二氧化硫0.29噸,減排氮氧化物0.25噸,以及大量灰渣的排放,從而改善了大氣環境,具有良好的環境友好性。
四、新能源產業發展中存在的問題及建議
(一)新能源產業仍不能滿足綠色發展的需求。經過多年的產業結構轉型升級,江蘇省的經濟發展已向建設資源節約型經濟體系和消費方式邁出了堅實的一步,在單位GDP能耗、二氧化硫排放量、碳排放量、氮氧化物排放量、化學需氧量等許多領域已處于全國領先水平。但仍未完全走出“高投入、高能耗、低效率”的粗放型發展模式,面臨經濟發展和環境治理雙重壓力。可持續發展的能源戰略不僅重視節約能源,還要注重開拓能源特別是新能源的供應渠道,提高能源的利用效率。
(二)新能源產業區域發展不平衡。地區差異是江蘇省新能源產業的一個明顯特征。一方面以無錫為代表的蘇南地區在新能源,尤其在光伏產業的市場中占絕對優勢;另一方面蘇北地區光伏產業起步較晚,以多晶硅和硅制品等原材料生產為主,技術性和創新性不強。在光伏發電領域,應根據江蘇省太陽能資源、地理條件、土地資源以及國內光伏產業發展情況,以規模化與分散化相結合。構建以并網光伏電站項目為主、分布式光伏發電項目為輔、漁光互補光伏發電項目為示范,太陽能光熱利用為補充的利用格局。不斷擴大太陽能應用規模,為區域產業協同發展提供市場空間。
(三)注意產業鏈延伸,開拓海外市場。新能源基礎設施建設投資量大、建設周期長,往往由政府或大型國企主導。與此同時,很多新能源中小企業依靠政府補貼生存,呈現出畸形發展的現狀。在經濟下行的壓力下和轉變經濟增長方式的要求下,如何讓新能源中小企業有獨立造血的能力就顯得尤為重要。
發展新能源,很大程度上是對環境保護的需要,但在某些地區卻是剛需。如我國的偏遠地區和非洲、東南亞等經濟欠發達地區,電網覆蓋率低。在沒有電網覆蓋的地區,新能源發電就成為解決用電問題的唯一方法。此類新能源工程以光伏和風電為主。為了解決發電不均衡,尤其是夜間和無風天氣的用電問題,新能源發電設施往往要配合儲能產品使用。產業發展有待提高,儲能產品所發揮的作用對新能源產業至關重要。而目前我國儲能產業較為混亂,缺乏統一的標準和指導。一方面在發達國家,“新能源發電――儲能產品儲電”模式已成為絕大多數新能源用戶的標配;另一方面我國這種模式尚處于起步階段,市場潛力巨大。在傳統市場競爭日益激烈,需求趨于飽和的今天,應鼓勵新能源企業延伸其產業鏈,著力研發高端儲能產品。如發展化合物薄膜、晶硅薄膜、鋰離子、釩液流、鈉硫等電池儲能技術。向新能源成套裝備研發領域轉型,積極順應國內外需求。
(四)提升新能源企業整體質量,注重行業品牌建設。依據國家最新出臺的新能源裝備制造業相關準入條件,對現有企業逐一進行審查,堅決淘汰不符合準入條件的企業。引導企業提高現有產品技術水平,加快研發新型技術產品,鼓勵現有企業通過兼并重組、強強聯合、引入戰略投資者等方式做強做大。鼓勵現有優勢企業對規模小、無知名度、無研發能力進行兼并,提高產業集中度;支持現有優勢企業間開展戰略合作,強強聯合,優勢互補;鼓勵現有企業引入全球知名的新能源企業作為戰略合作伙伴,利用知名企業的產品、技術、品牌、營銷、管理等方面優勢壯大自身。
(五)嚴格落實環評制度,杜絕以環保的名義破壞環境。新能源項目的建設往往能提供大量的清潔能源,不排放污染物和溫室氣體,而且可顯著減少煤炭消耗和火力發電的水資源消耗,帶來良好的生態效益。因此往往會忽略項目本身的環保性。光伏硅片的生產會消耗大量能源,風電裝置建設占用一定的土地資源,風力發電機旋轉的風機葉片可能會對靠近居民區的地方產生噪音污染,生物質能發電尤其是垃圾焚燒發電如果煙氣處理不當,會嚴重破壞環境、不利于充分發揮地熱能,同時會破壞土壤周圍生態系統。隨著海外市場,尤其是歐盟對產品環保性的要求日益嚴苛,產品的環保性往往成為開拓海外市場的瓶頸。因而,需要加強重視施工前做好環評及地質勘探等工作。新能源開發及使用過程嚴格遵守國家環境保護的有關法律、法規及規定,采取相應環保措施,不對環境產生負面影響。這既有利于保護生態環境,也有利于推動新能源企業“走出去”。
五、結束語
大力發展新能源是江蘇省進一步落實科學發展觀、爭當生態文明建設典范的重要內容,也將為江蘇省構建現代產業體系做出重要貢獻,其新能源發電市場廣闊,優勢獨特。結合當下電力體制改革,新能源發電行業市場前景廣闊。加大新能源開發、利用力度,有利于減少常規能源消耗,對于彌補資源短缺、增加能源總量、調整能源結構、滿足供應需求、實現綠色經濟都具有極其重要的作用。新能源企業應以自身實際為基礎,以市場需求為導向,打造自身核心競爭力。政府應對投資者,尤其是民間資本加以適當引導,把握電力體制改革的歷史機遇,把新能源產業做大做強,打造江蘇省經濟新的增長極。
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分布式光伏發電受熱捧
光伏電站安裝在屋頂,不占用寶貴的土地資源,就地發電就地并網消耗,是目前國家積極倡導的分布式能源應用的典型方式。同時,隔熱效果好,減少夏天空調的使用,可達到節能減排效果。光伏發電可以減少碳排放、改善生活環境,更是一項能夠讓用戶形成穩定投資、穩定收益的綠色項目。隨著分布式光伏發電在全國的逐漸普及,分布式光伏發電已經成為了人們眼中的“香餑餑”。在工廠的樓頂或是在自家屋頂裝上安裝光伏電站越來越多,通過光伏發電自用和余電賣給國家電網,享受國家的光伏發電帶來的收益。
由深圳市首航新能源有限公司舉辦的“光伏沙龍2017全國行”近日在河南省鄭州市啟動,旨在對光伏上下游新技術、新產品進行交流,對分布式光伏系統問題進行研究與解答。該公司中國區銷售總監孫鄭晨表示,“就全國用電而言,光伏能很好地補充電力缺口。同時光伏發電是在白天進行,而社會經營活動的用電主要發生在白天,光伏發電與用電時間及需求剛好匹配。”
分布式光伏發電特指采用光伏組件,將太陽能直接D換為電能的分布式發電系統,是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式。它倡導就近發電、就近并網、就近轉換、就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量,同時還能有效地解決電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。可以充分利用當地太陽能資源,替代和減少化石能源消費。目前應用最為廣泛的分布式光伏發電系統,是建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目。
市場的推動離不開政策的支持
《太陽能發展“十三五”規劃》中明確提出,大力推進屋頂分布式光伏發電,繼續開展分布式光伏發電應用示范區建設,到2020年建成100個分布式光伏應用示范區,園區內80%的新建建筑屋頂、50%的已有建筑屋頂安裝光伏發電。從2016年底光伏累計裝機容量來看,分布式光伏僅占13.3%,今后還有較大的發展空間。因此,分布式光伏在“十三五”期間將會成為推動光伏發展的一個重要著力點。
據悉,屋頂分布式光伏發電項目及全部自發自用地面分布式光伏項目不限制建設規模,各地區能源主管部門隨時受理項目備案,電網企業及時辦理并網手續,項目建成立即納入補貼范圍。這或意味著個人光伏電站項目將迎來建設高峰。
孫鄭晨表示,分布式光伏發電項目在家庭用戶中的成功應用,是對分布式光伏發電領域的重要嘗試,對節約傳統能源、保護環境起到了示范作用,同時也是對農村居民普及應用光伏發電的有益嘗試。
自2013年8月國家發展改革委將全國范圍內分布式光伏補貼標準定為0.42元/千瓦時后,全國各省份在此基礎上又陸續推出了當地補貼政策。自國家能源局下發《2015年光伏發電建設實施方案》以來,已有多地出臺了地方性光伏扶持政策。北京市發展改革委和財政局公布,北京市域內并網的分布式光伏項目可以獲得0.3元/千瓦時市級補助,連續補助5年;湖北省公布,給予分布式光伏項目0.25元的省級補貼,期限為5年;上海市也采取了與湖北省相同的補貼力度;此外,江西、山東、安徽、廣東、河南、福建、山西、江蘇等省及其下屬地級市也先后出臺各種補貼政策,地方級補貼均價為0.2元左右。
分布式光伏電站逆變器需求旺盛
分布式光伏發電的構成主要包括:太陽能電池組件、保護裝置、電路和逆變器。逆變器是將直流電轉換成交流電的設備。當前,電網接口光伏逆變器行業圍繞組串式逆變器、儲能逆變器爭議不休。“組串式逆變器效率持續領跑,儲能逆變器海外分布式需求高。”孫鄭晨說。
他表示,在組串式逆變器方面,隨著近幾年光伏市場發展重心從西部向中東部地區轉移,以及國家提倡光伏扶貧、就地消納等政策,首航新能源迅速在中東部地區眾多光伏發電需求高的省份布局市場,去年在河北、河南、江蘇等地分布式項目中取得一定成果。從去年的項目統計來看,非商業的分布式項目中,例如,江蘇南通、泰州、江陰等地的民用光伏電站發展很快,山東德州、日照、煙臺等地采用了民用農光互補電站等。在光伏商業項目中往往不止一臺逆變器接入電網,安全穩定性要求高。該公司率先解決多臺逆變器接入同一并網點,解決了逆變器容易震蕩、無法穩定運行的難題。
關鍵詞:太陽能 光熱電站 電力設計 一體化
中圖分類號:TU18 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)01(b)-0036-02
根據我國能源發展的預測,到2030年非化石能源發電占比將達到20%,目前風力和光伏發電面臨困境,棄風、棄光現象比較嚴重。太陽能熱發電以及光伏和風力發電有本質區別,通過把光轉成熱,儲熱環節再轉成電,儲熱環節可以參與電網的一次、二次調頻,品質和火電一樣,而且調峰能力比火電更高,這是太陽能熱發電的最大優勢。大力發展太陽能熱發電是實現我國能源替代和碳減排戰略目標的需要,利用西部地區廣漠和戈壁加快建設,促進我國太陽能熱發電產業發展,顯著帶動國民經濟的發展。
1 概述
太陽能熱發電,也叫聚焦型太陽能熱發電,是指利用大規模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,結合傳統汽輪發電機的工藝,從而達到發電的目的。光熱發電是戰略性的可再生能源技術,是未來重要的清潔替代能源。
2016年8月29日國家發展改革委以發改價格[2016]1881號的關于太陽能熱發電標桿上網電價政策的通知,日前國家能源局《關于建設太陽能熱發電示范項目的通知》,首批批準20個太陽能熱發電示范項目,總容量1 349 MW。太陽能熱發電事業迎來政策春風,即將開啟全新發展篇章。預計“十三五”期間,全國太陽能熱發電項目將累計投產5GW以上。與此同時,光熱電站是集資本、技術、人力三密集型的大型工程,國內尚無正式投入運營的商業化光熱電站,總承包一體化建設經驗欠缺,且按照國家能源局要求2018年12月31日以前全部投運的太陽能熱發電項目(含4 h以上儲熱功能)標桿上網電價為每千瓦時1.15元(含稅),給光熱電站建O帶來了巨大壓力,對公司光熱一體化工程EPC提出了較高要求。
2 公司光熱一體化工程EPC的現狀
(1)設計方面。
公司僅參與國內槽式光熱電站前期可研等方面設計研究,對全廠系統擬定、土建基礎設計、導熱油管路設計、熔鹽儲熱防凝保護系統設計等光熱電站設計核心均無實際設計經驗,且公司面對井噴的光熱市場,沒有專門的光熱設計和組織協調機構,光熱項目優先開展缺乏組織保證,并且人員分散,一崗多責,質量和進度保證困難。
(2)施工方面。
①常規島部分。公司先后承擔國內外總承包任務60余項,合同額超過1 000億元,初步建成以高端咨詢、勘察設計、施工、采購與物流、監理、運維等工程項目全生命周期、全過程整體服務為一體的全業務鏈工程公司。在常規火電、光伏、風電新能源項目等總承包業務上施工經驗豐富,制度流程完善,協調組織能力突出,總承包管理優勢明顯。國內現階段光熱電站建設規模基本為100 MW及以下,且公司能夠高標準完成光熱電站常規島部分建設。
②太陽島部分。槽式光熱項目核心部分為集熱部分,約占電站投資約40%。集熱部分集熱器元件(SCE)的安裝需要較高的精度,對施工單位員工的素質要求較高,并需要相關專業儀器配合校核,施工和安裝工作量大,技術工種多,多工種交叉作業程序大,對焊接水平要求高,國內大部分施工單位無相關施工經驗,集熱器現場組裝及多回路安裝、反射鏡質量及安裝工藝控制、轉向跟蹤裝置及控制系統的安裝、導熱油循環及防凝系統安裝、集熱場導熱油溫度、壓力調節系統安裝、導熱油泵安裝等核心安裝技術現階段不掌握。
③儲熱島部分。光熱電站的熔鹽儲能系統能維持電站持續運行,從而提供穩定的基荷電能。作為太陽能光熱發電的核心技術,目前全球掌握該項技術的只有少數幾個國家,例如:美國、西班牙、丹麥、德國。
(3)調試方面。
光熱電站經過預移交測試后,開始分區域/系統進行冷態調試,包括基本系統冷態調試、導熱油系統冷態調試、集熱場區域冷態調試、水/水蒸氣循環冷態調試,汽輪發電機組冷態調試;然后再進行集熱場聚焦陽光升溫,導熱油系統升溫,通過蒸汽發生器產生蒸汽,儲熱系統儲熱,最后到汽輪發電機組發電來進行全廠熱態調試。調試過程復雜、工作量大、時間長,無成熟的光熱電站規程規范進行參考,國內主要火電調試單位無光熱電站工程的調試經驗,通過國內自主培訓還很難解決這一問題,很大程度上需要依賴海外成熟專家團隊的培訓。調試經驗及人員的缺失是制約公司進軍光熱電站建設的主要障礙。
(4)采購方面。
光熱發電項目在國內尚未開始大規模商業應用,國內光熱企業相關產品幾乎無應用于成熟光熱電站的業績,距離國際先進水平仍有一定差距。為實現光熱電站的各項性能指標,仍需要采購國外進口產品。國外進口產品多存在技術壟斷等問題,對合格供應商的選擇帶來難度,采用邀請招標(要求3家及以上合格供應商投標)的采購方式較難實現,多數特殊設備采購需要采用單一采購或者競談方式進行。
(5)運維方面。
對光熱技術、工藝系統及設備性能認知方面存在較大差距。國內光熱發電項目尚在示范階段,尚無運行維護相關的操作規程和行業標準。
3 公司層面光熱業務一體化工程的指導和協調機制
(1)突出設計為龍頭帶動作用,掌握槽式光熱發電領域核心技術。
組建公司光熱技術研發中心,在技術上應進一步深入開展光熱發電重大和關鍵技術研發、工程化應用和系統集成研發、技術標準編制等工作,達到掌握光熱發電核心技術,形成自主知識產權及完整產業鏈結構的目標,持續推進光熱業務技術進展。
(2)積累光熱施工經驗,打造技術過硬隊伍。
①太陽島部分。通過引進國外SBP等公司成熟的集熱器授權,實現光熱支架設計本地化,確保組裝技術、裝配工藝、調試技術等的先進性,與龍騰等國內技術領先企業合作,確保設備出力性能,跟蹤控制系統整合,與ABB、施耐德公司合作,確保技術成熟,協調解決設計、施工和安裝等技術層面與現場施工的匹配問題,為該公司后續市場開拓奠定堅實基礎。
②儲能島部分。儲能是太陽能光熱發電的核心技術,目前最理想的就是采用熔融鹽儲能,全球掌握該項技術的只有歐美少數幾個國家,通過邀請國外具有儲能系統集成設計經驗的設計公司,如:IDOM、INGETEAM等公司進行技術指導,同時借鑒國內石油化工系統總承包建設經驗,公司內部成立專業團隊,從設計、施工、采購等諸多方面系統研究,達到短時間內掌握光熱項目儲能島系統。
③常規島部分。繼續發揮公司相關總承包建設經驗優勢,高標準完成光熱電站常規島部分建設。
(3)建設自身調試、運維平臺,實現電站安全穩定運行。
通過引進國外專業工程公司技術支持、指導等多種合作模式,幫助公司運維平臺積累光熱項目調試經驗及相應資質的獲得,在初步掌握槽式光熱項目日光場的熱效能、單條環路的輸出溫度、3年內的熱輸出衰減量、可利用率、總額定功率等驗收內容基礎上,形成槽式光熱項目調試大綱、驗收規程規范等成果性基礎技術文件,完成平臺專業人才及專業技術能力的儲備工作。
(4)提升采購能力,降低電站建設成本。
針對太陽能光熱電站項目,成立完整的光熱采購團隊,在詢價、議價、合同談判、設備監造、催交催運等方面運用自身的采購平臺及優勢,保證項目建設工期需求,降低采買價格,實現光熱電站建設效益最大化。
4 結語
太陽能熱發電領域在“十三五”期間將迎來歷史性發展機遇,但自身具有系統復雜、占地大、廠址外部資源關聯度高、施工周期長等特c,需要及時調整機構、組織資源完成技術升級和業務轉型,提升光熱一體化的能力,實現光熱電站建設全方位資源整合,共同迎接機遇挑戰,以便快速有序開展好示范項目建設,推動我國太陽能熱發電行業發展。
參考文獻
[1] 陳昕,范海濤.太陽能光熱發電技術發展現狀[J].能源環境,2012(5):95-105.
這一思路與基礎設施全方位軟件解決方案供應商美國Bentley軟件公司當前倡導的基礎設施全生命周期管理理念一致。這恐怕也是為什么Bentley將其年度用戶盛會——縱覽基礎設施建設2013年度大會及Be創新獎從荷蘭阿姆斯特丹搬到倫敦,于10月29日至31日舉行的原因。
項目建設周期減少一半?
很多人可能認為,和歐洲很多城市一樣,倫敦可能出于對古建保護的目的而不會大興土木,因而倫敦是一個古老而保守的城市。事實上,在倫敦東部,很多新興建筑都在熱火朝天地建設中。倫敦市市長Boris Johnson甚至認為,倫敦是城市發展的最佳實驗室。
事實上,英國政府非常重視建筑業的發展。英國建筑業戰略咨詢委員會了“建筑2015”規劃,旨在讓英國建筑業走在世界前列,并在2015年前應對國內市場的挑戰。
英國首席建筑顧問Peter Hansford在本次大會期間發表主題演講時介紹,“建筑2015”規劃希望達成以下四個目標:將建筑的初始建設成本和全生命周期成本降低33%,將新的或翻新資產的整個施工時間降低50%,將建筑溫室排放量降低50%,將建筑產品和材料的進出口額貿易赤字降低50%。
不容忽視的BIM
Peter認為,要達成以上四個目標,人、智慧、可持續性、成長性和領導力是關鍵要素。
“BIM(建筑信息模型)將在其中起到非常顯著的作用。”他說,以往英國的BIM項目起了個好頭,未來無論是在設計/施工效率、建筑質量、資產運維等領域,BIM應用都能起到很好的作用。
值得一提的是,為了大力推進BIM應用,英國內閣辦公室于2011年5月了政府建筑戰略(Government Construction Strategy)文件,其中在一個BIM相關的章節中明確要求,到2016年實現全面協同的三維BIM應用,并對全部建筑文件進行信息化管理。文件還制定了明確的階段性目標:2011年7月,BIM實施計劃;2012年4月,為政府項目設計一套強制性的BIM標準;2012年夏季,實現BIM中的設計、施工信息與運營階段的資產管理信息的結合;從2012年夏天起,分階段為政府所有項目推行BIM計劃;2012年7月,在多個部門確立試點項目,運用三維、BIM技術來協同交付項目。
Bentley COO Malcolm Walter介紹,英國已經成為首個多數Benltey用戶都通過Bentley協同設計平臺ProjectWise進行協同的國家。2012年奧運會主場館倫敦碗就是采用Bentley的工程設計工具設計的。
“水晶”是倫敦現代建設的典型代表。“水晶”是去年9月西門子在倫敦投資建設展示城市未來的大廈。“水晶”不但外型獨特,而且極具可持續性:“水晶”需要的一部分電能來源于屋頂上覆蓋的光伏電池組,它可以收集陽光,并利用太陽能發電;“水晶”的能源耗用量低于普通辦公樓近50%,二氧化碳排放量減少約65%;“水晶”的樓頂可以收集雨水,經過處理后可達到飲用水的水質……
耗資260億美元的Crossrail項目是倫敦基礎設施領域又一引人注目的項目。Crossrail鐵路將把希思羅機場與倫敦東部和中西部地區連接在一起,在60分鐘內運送150萬名乘客。Crossrail工程竣工后,將使倫敦市的公共交通系統得到很大改善。這條鐵路預計將于2017年竣工,它會并入倫敦現有鐵路網,其中包括倫敦地鐵。Crossrail項目的建設面對倫敦老城區復雜的地下管線,BIM應用為該項目帶來諸多好處。比如說,借助Bentley解決方案信息建模進行碰撞檢查,就可以避免設計誤差,大大節省地鐵建設的成本。
關注全生命周期管理
業內人士認為,英國政府“建筑2015”規劃中提到的將建筑的初始建設成本和全生命周期成本降低33%的目標,與基礎設施全生命周期管理密切相關。
近幾年來,Bentley開始推行基礎設施的全生命周期管理理念,并通過收購資產性能管理軟件解決方案提供商Ivara 公司等,不斷完善其資產管理運營平臺AssetWise。Bentley希望通過把ProjectWise和AssetWise結合起來,為基礎設施提供全生命周期管理的平臺,并通過移動應用提高效率。
在此基礎上,Bentley推出了基礎設施工程項目全生命周期管理解決方案Asset Lifecycle Information Management(ALIM)。ALIM是數據創建、管理、應用一系列產品的豐富組合,可應用于基礎設施的設計、建造、運營與維護等所有階段。
基礎設施全生命周期管理的關鍵是信息移動化。在縱覽基礎設施建設2013年度大會上,Bentley還基于微軟的云服務平臺Azure推出了全新的云服務Bentley CONNECT,旨在充分利用信息移動提高項目和資產的性能。Greg Bentley介紹,基礎設施的相關方可以通過Bentley CONNECT進行信息移動,可以跨越用戶的項目環境、防火墻、供應鏈和來自不同供應商的軟件。
Bentley大中華區總裁劉德盛曾表示,Bentley要把關注點從基礎設施的設計與建造延伸到運營,為中國的智能基礎設施建設提供更多服務。他解釋,智能基礎設施是計算機技術和信息處理技術與基礎設施相結合的產物,其核心是信息建模和數據流動。
基于數據的全生命周期管理解決方案不僅可幫助基礎設施項目的各方(包括設計與建設單位、業主或運營方)應對危機,還可幫助他們實現精細化管理、運維管理,有效提高工作效率。
在我國,基礎設施全生命周期管理理念正逐漸被業主所接受。很多業主都希望設計方能夠將設計成果進行數據化移交,從而使得他們在后續的施工和運維階段有據可循。
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