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時璟麗:分布式光伏發展模式和政策機制思考

中國電力企業管理發布時間:2023-10-31 13:01:13  作者:時璟麗

  為推進實現碳達峰、碳中和,我國明確了“十四五”風光等新能源躍升發展、風光發電量倍增等目標以及集中式和分布式風光并舉的發展路徑,分布式光伏發展進入到新階段。但部分地區在大規模、較高比例發展分布式光伏后已面臨進一步持續發展的挑戰,需審視發展路徑和方式,根據發展階段和特點,調整開發和商業模式,完善機制和政策措施。

  分布式光伏是“十四五”前半期新增光伏主力

  《“十四五”可再生能源發展規劃》明確我國分布式光伏發展應著力推進工業園區、經濟開發區、公共建筑等屋頂光伏開發行動,推進光伏建筑一體化開發,實施千家萬戶“沐光行動”,積極推進整縣(區)屋頂分布式光伏,建設光伏新村。分布式光伏市場規模迅速增加,發展質量不斷提升。

  裝機規模擴大。截至2023年8月底,全國分布式光伏累計裝機超過2億千瓦,達到2.16億千瓦,在全部光伏發電裝機中占比43%,在全部電源裝機中占比8%。裝機增量方面,2021年、2022年、2023年上半年,全國分布式光伏新增裝機分別為2928、5111、4096萬千瓦,在同期全部光伏發電新增裝機中占比達到53%、58%、52%,分布式光伏成為“十四五”前半期新增光伏發電裝機主力。

  發展質量提升。2021年、2022年、2023年上半年分布式光伏年等效利用小時數分別為1029、1079、553小時,較“十三五”年均850小時呈現逐年顯著增加態勢,這是分布式光伏產品制造、開發建設水平、運行效率質量提升的綜合體現。2023年上半年,分布式光伏發電量超過1000億千瓦時,在全部光伏發電量中占比38%,在電力負荷區就地就近供電方面發揮了越來越大的作用。

  經濟和社會效益顯著。近一年來隨著光伏產業鏈各環節供求關系改變,分布式光伏在大部分地區可實現低價上網,部分工商業分布式光伏項目有一定的自發自用比例,經濟效益更佳,戶用光伏無論是自建自營還是屋頂租賃模式,居民都可獲得相應收益。分布式光伏量大面廣的特點,使其應用惠及了數量眾多的中小項目開發和用電企業、建筑屋頂業主以及民眾尤其是農村居民。

  發展潛力大。過去幾年我國分布式光伏市場地域集中,截至2022年底累計裝機排名前五省份的裝機均超過1500萬千瓦,占總量比例64%,排名前十的省份占總量比例達到85%。尤其是戶用光伏集中度更高,山東、河北、河南三個省份截至2022年底戶用光伏裝機達到4766萬千瓦,在全國占比65%。2023年上半年戶用光伏市場同比增長141%,分布呈現南移態勢,顯示了全國范圍內分布式光伏未來還有很大的發展空間。

  根據各地不同發展階段調整戶用光伏開發和商業模式

  分布式光伏主要包括戶用光伏和工商業分布式光伏兩部分。2022年開始戶用光伏進入平價上網階段,在整縣試點等帶動下,戶用光伏應用推廣迅速??紤]屋頂可利用性和產權,我國戶用光伏主要集中在農村地區,形成了業主投資(全款購買或銀行貸款)、融資租賃、合作共建(開發企業統一投資和集中開發,居民用戶獲得屋頂租金)等開發和商業模式,其中合作共建模式應用最為普遍,根據系統規模和不同地區租金水平,農戶通過屋頂租賃每年可獲得1500~3000元的穩定收益。

  并網消納是近期戶用光伏進一步發展面臨的越來越嚴峻的挑戰,尤其是在滲透率較高地區,一方面配電側可接入容量有限,特別是農村電網普遍薄弱,隨著戶用光伏大量接入,很多區域出現配變、線路、主變上送重過載問題,近一年來在冀魯豫的部分市縣,配電網臺區與線路的承載能力已達到飽和,戶用光伏在380伏側接入已無容量可用,暫停了380伏側的并網申請,待擴容后再開放,這也是2023年戶用光伏市場南移的主要原因。另一方面,戶用光伏基本全部采用全額上網模式,在滲透率較高地區存在部分時段戶用光伏所發電量從380伏逐級升壓甚至向110千伏以上高電壓等級電網反送電情況,與就近就地消納初衷不符,從系統角度看也降低了經濟性。

  針對上述問題,建議依據各地電力系統、新能源和戶用光伏發展階段和特點,與時俱進地完善戶用光伏政策,調整開發和商業模式。具體來說,一是地方政府做好戶用光伏開發和并網能力統籌,有序推進整縣屋頂光伏開發,啟動實施“沐光行動”,同時進一步加強戶用光伏的規范開發和質量監管;二是推動解決電網承載力問題,電網公司應根據戶用光伏接入等有源配電網需要,加大配電網改造工作,提高戶用光伏在低壓側的接入能力;三是在戶用光伏達到一定比例地區,推廣集中匯流開發模式,從系統經濟角度配電網不應無限擴容,而是應科學計算優化配比,目前我國農村地區戶用光伏單個系統容量大多在20~30千瓦,即使將戶均配網容量提升到6千瓦,再考慮80%的容量上限,也僅能滿足16~24%的用戶直接接入低壓側的需求,對于達到和接近這一比例的地區,必須創新模式,如山東對于合作共建開發戶用光伏項目,要求采用集中匯流的并網模式,達到臺區和線路增容,與工商業分布式電站類似,集中匯流后的光伏系統可配儲、可控、可調和參與市場;四是鼓勵戶用光伏電量就地消納,我國居民電價享受交叉補貼、整體水平低的情況在一定時期內持續,但對于已達到階梯電價三檔或實施峰谷電價的居民用戶,應鼓勵居民全額自投或貸款自投,提供綠色信貸,并調整接入和運行模式,鼓勵配置戶用光伏儲能或共享儲能設施,提升自用比例。此外,結合農村能源革命試點、電動汽車下鄉等,在更多地區和場景下實現戶用光伏“自發自用、余電上網”,促進農村居民增收和鄉村振興發展。

  通過市場和交易機制實現工商業光伏電量就地就近消納

  工商業分布式光伏在各類光伏發電項目中普遍收益高,按照近期組件價格1.2元/瓦、不含儲能的靜態初始投資3.4元/瓦、年等效利用小時數1100簡單測算,綜合電價達到0.32元/千瓦時項目即可達到合理收益率。在有一定自發自用比例電量的情況下,企業自投項目分布式光伏經濟性更好,采用合同能源管理商業模式可實現開發企業、用電企業、建筑業主多方共贏。從2023年上半年看,江蘇、浙江、山東、安徽、廣東這5個用電負荷高、終端電價也相對高的省份新增工商業分布式光伏裝機量大,占全國總量比例達到62%。但工商業分布式光伏下一步發展也存在著合適的屋頂和場地資源有限、部分地區接網容量不足、電力市場帶來收益不確定等問題。

  工商業分布式光伏的特點和優勢之一是就近就地消納,其發展模式和政策完善需要始終秉承這一核心。針對可利用屋頂和場地資源有限的問題,建議一是繼續落實整縣試點,并通過試點帶動,使終端電價相對于工商業終端電價較低的公共建筑屋頂得以充分利用;二是推進光伏建筑一體化利用,在新建建筑、老舊建筑改造上采用光伏建筑材料,探索居住建筑屋頂與光伏同步設計、施工、投運的開發模式,雖然一體化應用的系統成本較普通分布式光伏要高,但在目前光伏產品價格處于低位情況下,一體化應用項目也已具備平價上網條件,國家和地方應通過綠色信貸傾斜政策、完善標準規范等予以支持。

  針對工商業分布式接網容量不足問題,建議重點研究加強有源主動配電網的規劃建設,加大電網建設改造力度,提高分布式光伏接入能力,探索分布式儲能、云儲能等新型技術和開發模式等。

  分布式光伏參與電力市場是方向,開發和運營企業必須適應這一形勢發展帶來的收益波動。建議各地方取消分布式光伏配置儲能的要求,鼓勵利用好峰谷電價政策和輔助服務、容量市場等,將配置電化學儲能的意愿和決定權交由開發企業,以增加自發自用比例或在配電網側消納比例為目標,相應地優化運營模式,調整調度模式;同時,推進分布式光伏的市場化交易,建議按照扣除輸電網電價和成本,采用簡化方式確定統一的分布式光伏市場化交易的過網費,探索通過虛擬電廠等聚合方式使分布式光伏等直接進入電力批發市場,在配電網側建立交易平臺,促進分布式光伏等電源集成商與配電網其他主體開展就近交易。

  本文刊載于《中國電力企業管理》2023年09期,作者單位:國家發展改革委能源研究所


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