分布式屋頂系統(tǒng)的基礎知識以及分布式光伏系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

分布式屋頂系統(tǒng)的基礎知識以及分布式光伏系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀?光伏發(fā)電原理光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構成，不涉及機械部件。光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

?光伏發(fā)電行業(yè)分析未來五年，中國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)雖然仍處于發(fā)展期，總體在穩(wěn)定增加，但會進入整合期，產(chǎn)業(yè)的競爭不可防止地會出現(xiàn)趨于集中的形式，中小企業(yè)肯定會面臨困境，因為它不管是技術還是產(chǎn)品上，都缺乏核心競爭力。例如目前500多家制造太陽能電池的廠家只有幾十家擁有一定的規(guī)模和核心競爭力，但它市場占有率卻較高?？梢哉f這段整合期對中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)來講是有利的。孟憲淦指出，雖然現(xiàn)階段光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了種種問題。如果企業(yè)堅持7-10年，會迎來光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的黃金期”預計2017-2020年光伏發(fā)電發(fā)電將實現(xiàn)平價上網(wǎng)，政策的影響逐漸減小，走向市場機制的道路，這將是新一輪的產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰”。

一、分布式光伏篇

分布式發(fā)電（DistributedGeneration,簡稱DG)通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的，就地消納、非外送型的發(fā)電單元。

主要包括：以液體或氣體為燃料的內(nèi)燃機、微型燃氣輪機、熱電聯(lián)產(chǎn)機組、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等。國家能源局在“分布式發(fā)電管理辦法”中將分布式發(fā)電的定義為是指位于用戶附近，裝機規(guī)模較小，電能主要由用戶自用和就地利用的可再生能源、資源綜合利用發(fā)電設施或有電力輸出的能量梯級利用多聯(lián)供系統(tǒng)，并網(wǎng)電壓等級在

10

千伏及以下（國家電網(wǎng)

1560

號文）。另外在分布式電源接入電力系統(tǒng)技術標準IEEE1547里，我們也可以將分布式光伏理解為通過公共連接點與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)（公共連接點一般指電力系統(tǒng)與電力負荷的分界點）。而在德國是將接入1kV以下低壓配電網(wǎng)的都歸屬為分布式發(fā)電。

（1）中國光伏市場

我國分布式發(fā)電最開始主要體現(xiàn)在以地面為主的大型電站，分布在土地資源豐富的西北荒漠。而早在國外，受國土資源限制，人們就開始考慮屋頂分布式光伏發(fā)電。在歐美等國家很多別墅的屋頂都已普及。比如居民、工廠的屋頂?shù)炔捎梅植际轿蓓斚到y(tǒng)。而那時我國主要以出口這類分布式光伏系統(tǒng)，卻沒有意識到自身的缺陷。直到最近幾年，我國才意識到此類問題，逐漸倡導以公共建筑來發(fā)展分布式光伏。在2012年末，國家暫停了大型電站的新建建設，轉(zhuǎn)向鼓勵分布式光伏發(fā)電。與此同時，財政部以每發(fā)一度電補貼0.42元的激勵政策來刺激國內(nèi)分布式光伏發(fā)電的市場。

2013年之前，我國光伏市場所占份額不足10%，太陽能發(fā)電電池基本都以出口為主，而且受到政策和市場等外界壓力阻礙較多。2013年之后隨著新一屆政府的重視力度，對國內(nèi)光伏發(fā)電市場逐漸放開，相應的政策導向也相繼出臺，打破電力公司壟斷。鼓勵更多的民營企業(yè)加入電力行列，讓太陽能、風能發(fā)電都參與國家電網(wǎng)市場，從而打開了國內(nèi)光伏發(fā)電的新篇章。

（2）光伏市場分類

光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩大部分。

獨立光伏發(fā)電主要以蓄電池為載體，通過太陽能發(fā)電存儲到蓄電池，再由蓄電池輸出電能。由于獨立光伏發(fā)電需要定期更換蓄電池的溶液，所以會對環(huán)境造成污染，但有些地方（比如島嶼）又必須依靠獨立光伏發(fā)電。

并網(wǎng)光伏發(fā)電是與國家電網(wǎng)相連，也是國家推廣和鼓勵的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。目前國內(nèi)外分布式光伏發(fā)電90%以上都是指并網(wǎng)光伏（不包括離網(wǎng)光伏）。并網(wǎng)光伏發(fā)電在國外已經(jīng)發(fā)展十年，而我國自2013年才開始正式打破原有電力壟斷的格局，逐步邁向市場。見圖一。

圖1

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)也可以稱之為智能光伏電網(wǎng)。通過參考國外的先進技術和自身的改良，目前智能光伏電網(wǎng)的設計、安裝、運營技術均已十分成熟。特別是被國人普遍關注的安全問題，即便在遇到諸如打雷、電擊、臺風等干擾條件下，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)也不存在任何安全隱患。目前，國人對該系統(tǒng)的認知不夠甚至沒有認知成了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國發(fā)展的最大問題。因此，讓人們從基礎知識層面上認識到分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所能帶來的受益成了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的普及和推廣的關鍵。

（3）分布式光伏發(fā)電的益處

自發(fā)自用：分布式光伏發(fā)電的電壓在220V-380V,完全可以滿足家用電器的用電量，同時也可以滿足工廠等商業(yè)用電。實現(xiàn)自己發(fā)電自己優(yōu)先使用。

余電上網(wǎng)：分布式發(fā)電系統(tǒng)采用智能電網(wǎng)智能計算，多余的電量可以并網(wǎng)，并網(wǎng)后的電能可以暫存到國家電網(wǎng)，也可以再以買賣的方式向國家進行出售。而且分布式發(fā)電除了國家財政部相應補助以外，地方省市也會給予不同程度的補貼。在浙江嘉興地區(qū)，為了推廣分布式光伏發(fā)電，除享受國家級補貼（0.42元/度），省級額外再補貼0.25元、市級或者開發(fā)區(qū)層層疊加，最多可享受三級或者四級疊加補貼政策。

Q：各地的補貼政策不一樣，是不是光伏發(fā)展好的地方補貼多呢？有哪些具體城市？A：截止11月底，全國已有9個省市的補貼政策相繼出臺。主要集中在沿海省份（浙江、江蘇、山東、上海、安徽、廣東）和部分內(nèi)地城市（西安、太原）等。

Q:合肥市家庭光伏發(fā)電站一次性補貼4元/瓦是怎么回事？A：這屬于一次性初裝補貼，在國外也有先例，弊端是存在騙補。即拿到了補貼但實際發(fā)電量達不到要求。與上述按實際發(fā)電量的補貼正好相反。

Q:分布式光伏系統(tǒng)使用壽命是多少年？A：參照國外的經(jīng)驗以及設計標準，分布式光伏系統(tǒng)壽命為25年以上。

（4）國內(nèi)太陽輻射分布及資源分區(qū)與等效分析

圖2

圖2是國內(nèi)太陽能輻射分布情況，按輻射量的大小分成四個等級，其中新疆、西藏等西北地區(qū)是我國太陽能輻射最強的地方，所以也就吸引很多大型光伏企業(yè)去投資，太陽輻射強，發(fā)電量大。反之，東南沿海地區(qū)輻射量較低，發(fā)電量相對較小。

另外輻射量還跟地理坐標、光照時間、朝向等有關，但對于小型光伏系統(tǒng)而言，影響并不明顯。以1000瓦的小型光伏系統(tǒng)為例，每日有效時間約5-6小時，則根據(jù)特定計算公式可計算出該系統(tǒng)每日可發(fā)電3-4度。大型光伏發(fā)電站則會更加注重項目所處地理位置、年度輻射量以及每日早晚的有效光照時間，通常光電轉(zhuǎn)化量最大的時間為12時-16時，且朝向為南。以上所提到的所有細節(jié)因素都將對大型光伏發(fā)電站的發(fā)電量產(chǎn)生重要影響。

圖3

根據(jù)光伏發(fā)電板輻射量與有效光照時間的關系，可科學的計算出不同地區(qū)每年可利用的小時數(shù)及年度總發(fā)電量。見圖3。目前光伏發(fā)電板有單晶硅、多晶硅和薄膜柔性三類電池板。其中單晶硅和多晶硅電池板較為常用。，而薄膜可彎曲的太陽板因造價昂貴所以市場應用較少。在計算等效利用時間的同時，除了分析太陽輻射的地區(qū)因素，還要綜合考慮當?shù)赜行Оl(fā)電時間和白天工商業(yè)平均電價。見圖4。海拔越高的省份，有效發(fā)電時間越長。

另外工商業(yè)用電和居民用電價位不同，也要在計算等效時作為參照。當?shù)仉妰r越高，光伏發(fā)電的收益率也越高。以上海居民用電最低0.567元/度，工商業(yè)用電1.35元/度為例，居民、工商業(yè)用電對比太陽能用電是有動力的。而內(nèi)陸省份因電價偏低，所以動力不足，政府補貼政策也較少，推廣和使用率相對不高。圖4

（5）太陽能電池技術比較

太陽能電池有單晶硅、多晶硅和薄膜柔性三類電池板。我國所出口晶硅轉(zhuǎn)換率可達到11%-13%，日本東芝以及夏普在試驗階段可達到16%-21%。然而造價相對較高的薄膜太陽電池轉(zhuǎn)換率只能達到9%--10%。單晶硅主要針對輻射率強的地區(qū)，多晶硅適用于陰雨天氣的南方。截止目前薄膜可彎曲性的電池板應用很少，主要適用無菱無角的建筑類型，造價是晶硅的4--5倍。三種電池板轉(zhuǎn)換率的高低是對于大型光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，而且要在很長的時間段才能表現(xiàn)出其規(guī)律。

另外市場上還有一種雙玻電池板，類似薄膜電池但不可折疊。因透明采光較好，主要應用于農(nóng)業(yè)大棚，神奇的講農(nóng)業(yè)種植和光伏發(fā)電相結合，講光伏農(nóng)業(yè)一體化的神話變?yōu)榱爽F(xiàn)實。

Q：并網(wǎng)一定不需要蓄電池嗎？還是可以自主選擇。A：并網(wǎng)不需要蓄電池，要硬性安裝也可以，但沒有用處，只會增加成本。

二、光伏政策篇

我國十二五發(fā)展規(guī)劃中提到，光伏發(fā)電要優(yōu)先于熱發(fā)電、大型光伏電站和分布式光伏發(fā)電并重、資源條件好的地區(qū)要優(yōu)先發(fā)展光伏發(fā)電。2013年以來國家相關部門提出一系列推廣光伏發(fā)電政策。隨后個地方的光伏發(fā)電補貼政策也陸續(xù)出臺。主要補貼省份依然集中在江浙一帶，很遺憾首都北京到目前還沒有相應補貼政策。國家有宏觀上的政策方針，但最終還需要地方逐一落實。但實際在地方落實過程中，很多相關部門工作人員依然存在推諉或拒絕。由于光伏本身成本較高，沒有政府的支持補貼政策，靠個人的力量是難以達到推廣效果的。

2013年以來發(fā)布的主要光伏政策3月1日：國家電網(wǎng)《關于做好分布式電源并網(wǎng)服務工作的意見》7月15日：國務院關于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見（國八條）7月24日：財政部《關于分布式光伏發(fā)電實行按照電量補貼政策等有關問題的通知》8月

9日：國家能源局《關于開展分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)建設的通知》8月26日：國家發(fā)改委《關于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》9月25日：國家能源局《光伏電站項目管理暫行辦法》9月17日：國家能源局/國開行《支持分布式光伏發(fā)電金融服務的意見》9月27日：財政部發(fā)布10月1日起實施光伏發(fā)電增值稅即征即退50%政策

（1）項目補貼政策

分布式光伏發(fā)電的補貼政策分為：度電補貼和一次性補貼。

度電補貼是指按分布式光伏每發(fā)一度電國家予以的相應補貼，其多余電量出售給國家所換來的經(jīng)濟效益。電力公司定期通過智能電表對發(fā)電量、使用量、并網(wǎng)量進行數(shù)據(jù)采集，按相關政策代為轉(zhuǎn)發(fā)其補貼費用。

一次性補貼主要針對改進光伏電站、大型風力發(fā)電等進行一次補貼資金。包括家庭光伏發(fā)電前期安裝時給予一次性補貼，也稱之初裝補貼政策。

Q：西部地區(qū)比四川地區(qū)補貼政策相差如何？A：四川同樣享受財政部0.42元/度的補貼政策,但省級補貼還沒有出臺。

（2）項目補貼程序

項目補貼程序從國家部委到具體電網(wǎng)公司逐級申報、審批。詳見圖5。圖5

有了嚴格的補貼流程，隨后采用價格杠桿作用來促進光伏產(chǎn)業(yè)的健康提升。我國大致分北網(wǎng)、南網(wǎng)和內(nèi)蒙古自治區(qū)三大電網(wǎng)公司。受國家電網(wǎng)壟斷，長期以來光伏發(fā)電受到各種阻礙，導致推廣滯后。最近幾年國家意識到環(huán)境遭到嚴重破壞，霧霾、食品安全等時刻威脅人們的健康。以上諸多問題也來源于清潔能源長期得不到發(fā)展空間。

2012年10月，國家頒布《關于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務工作的意見》?支持分布式并網(wǎng)，承諾全額收購富余電力?6MW

以下免收接入費用?分布式光伏發(fā)電項目免收系統(tǒng)備用費?并網(wǎng)權限明確下放到地市公司?并網(wǎng)流程辦理周期約45個工作日?分布式光伏接入引起的公共電網(wǎng)改造，以及接入公共電網(wǎng)的接網(wǎng)工程全部由電網(wǎng)承擔

以上政策能夠大大縮短分布式光伏電站的并網(wǎng)時間、減少并網(wǎng)費用。為國內(nèi)光伏市場的開啟，掃清了障礙。

（3）分布式光伏發(fā)電應用示范區(qū)（第一批）

★北京市海淀區(qū)中關村海淀園

★北京順義開發(fā)區(qū)

★河北保定英利新技術開發(fā)區(qū)

★天津武清開發(fā)區(qū)★河北高碑店開發(fā)區(qū)

★上海松江工業(yè)園區(qū)★江蘇無錫高新區(qū)

★江蘇南通經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)★浙江紹興濱海產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)

★浙江杭州桐廬經(jīng)濟開發(fā)區(qū)★安徽合肥高新區(qū)

★江西新余高新區(qū)★山東泰安高新區(qū)

★山東淄博高新區(qū)

★廣東佛山三水工業(yè)園

★廣東從化明珠工業(yè)園★深圳南海深港現(xiàn)代服務業(yè)合作區(qū)

★寧波杭州灣新區(qū)

三、項目計劃篇

（1）分布式光伏投資項目的選擇

獨門獨院的別墅、政府機關樓宇、資金流狀況較好的公司，都可以作為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣對象。對于普通高層居民而言，雖然經(jīng)濟條件接受，卻因《物業(yè)法》、《物權法》等約束，安裝受到阻力。高層建筑居民樓頂屬于公用面積，要安裝光伏還需通過物業(yè)公司或2/3的居民簽字同意。

其次分布式屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的可行性應從如下幾個方面因素考慮?項目所在地地理位置和日照時間?項目業(yè)主本身的月用電量和屋頂面積、屋頂結構和強度?項目的投資回報率?充分利用空置廠房、庫房屋頂，提高固定資產(chǎn)回報率?符合國家在城市工業(yè)園區(qū)、居民社區(qū)推廣光伏發(fā)電應用的政策導向?增加廠房的保溫性能減少建筑能耗

（2）經(jīng)濟角度和認知角度的瓶頸

國人在安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的同時，也更多關注其經(jīng)濟效益。以安裝1MW光伏系統(tǒng)為例，收回成本在有補貼政策地區(qū)需要5-6年，沒有補貼政策則需要8-9年收回成本，而且投資相對較大。圖6為北京地區(qū)分布式光伏發(fā)電1MW的投資預算。圖7為工廠型與居民型業(yè)主在分布式光伏系統(tǒng)投資后的回報率比較。另外對于客戶來說，對環(huán)保節(jié)能的認知度以及對光伏發(fā)電的認可度也成為分布式光伏發(fā)電的推廣瓶頸。

圖6

圖7Q：請問目前農(nóng)村市場怎么樣？A：隨著國家各部委對農(nóng)村市場扶貧政策的出臺，支持和鼓勵農(nóng)村安裝分布式光伏系統(tǒng)。而且農(nóng)村具有獨家獨戶，屋頂沒有遮擋物等良好的安裝條件和光照條件。所以單純從市場推廣渠道來看，農(nóng)村市場潛力巨大。

（3）三種電站投資模式

A.

業(yè)主獨立投資：項目資金

100%為業(yè)主承擔，業(yè)主擁有電站

100%所有權。我方作為

EPC（電站開發(fā)集成商）提供交鑰匙工程服務。

B.我方獨立投資：我方投資在業(yè)主屋頂建光伏電站，并擁有電站

100%所有權。雙方簽署能源合同管理協(xié)議，我方根據(jù)發(fā)電量每月向業(yè)主收電費。電費價格可比市電優(yōu)惠，比如

98

折（工業(yè)用電：1元每度，我們收

0.98

元每度）

。在我方

6

年收回投資后，再繼續(xù)收

6-10

年電費，然后將電站所有權完全交給業(yè)主。我方退出。

C.雙方聯(lián)合投資：雙方各投資

50%建設電站，雙方簽署能源合同管理協(xié)議。我方根據(jù)發(fā)電量每月向業(yè)主收取

50%電費。雙方6

年后各自收回投資后，我方再繼續(xù)收

6-10

年電費，然后將電站所有權完全交給業(yè)主。我方退出。

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