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【上】全面解读分布式光伏发电系统常识100问!

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Ø  原理及意义篇

 

1、什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电

 

光伏发电是指利用太阳能辐射直接转变成电能的发电方式,光伏发电是当今太阳能发电的主流,所以,现在人们常说的太阳能发电就是光伏发电

 

光伏分布式发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。然而分布式发电对如何最大化太阳能发电量、如何保证电网安全也提出了严格要求,这一过程光伏逆变器的功能性和稳定性也显得异常关键。分布式发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则,充分利用当地的太阳能资源,替代和减少化石能源消费。

 

分布式发电并网方式可以自发自用,余电上网,也可统购统销(全额出售给电网)。

 

2、您知道光伏发电的历史起源吗?

 

1839年,19岁的法国贝克勒尔做物理实验时,发现在导电液中的两种金属电极用光照射时电流会加强,从而发现了光生伏打效应1930年,郞格首次提出用光伏效应制造太阳能电池,使太阳能变成电能。

 

1932年奥杜博特和斯托拉制成第一块硫化镉太阳能电池。

 

1941年奥杜在硅上发现光伏效应。

 

19545月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池,这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池,同年威克首次发现了砷化镍有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镍薄膜,制成了太阳能电池,太阳光转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。

 

2014年初我省金寨县为落实省委政府精准扶贫新要求,实施产业扶贫到村、到户、到人、到产业,在全省率先开展了光伏发电扶贫项目。

 

3、光伏电池是怎么发电的?

 

光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,是光伏发电的最基本单元,光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素(例如磷或硼等),从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊电性能的半导体材料,在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷,这些自由电荷定向移动并积累,从而在其两端闭合时便产生电能,这种现象被称为光生伏打效应简称光伏效应。

 

4光伏发电系统由哪些部件构成?

 

光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成.光伏发电系统的核心部件是光伏组件,而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成,它将太阳的光能直接转化为电能,光伏组件产生的电为直流电,我们可以利用也可以用逆变器将其转换成为交流电加以利用,从另一个角度来看对于光伏系统产生的电能可以即发即用,也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来,根据需要随时释放出来使用。

 

配备蓄电池等储能装置将大大提高光伏发电系统的成本,除了特殊用途外,一般不宜推广。

 

5、为什么说光伏电力是绿色低碳能源?

 

光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益,是最优质的绿色能源之一,在我国平均日照条件下安装千瓦光伏发电系统,年可发出1200 度电,可减少煤炭(标准煤)使用量约400 千克,减少二氧化碳排放约吨,根据世界自然基金会(WWF)研究结果:从减少二氧化碳效果而言,安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100 平米,目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。

 

我省山区广大农民一直有烧柴习惯,每年消耗大量木柴,对生态环境有很大影响,光伏发电实施后,每户每年可减少5000斤木柴消耗,通过发展光伏产业,可以减少农民对薪炭的需求,保护森林,提高森林覆益率,保护青山绿水。

 

6、如何看待有报道说生产光伏电池组件时消耗大量能源的消息?

 

光伏电池在其生产过程中确实要消耗一定的能量,特别是工业硅提纯、高纯多晶硅生产、单晶硅棒和多晶硅锭生产三个环节的能耗高,但是光伏电池在20年的使用寿命期内能够不断产生能量。据测算在我国平均日照条件下,光伏发电系统全寿命期内能量回报超过其能源消耗的15 倍以上。在北京以最佳倾斜角安装的1千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1.5-2 年,远低于光伏系统的使用寿命期。也就是说该光伏系统前1.5-2 年发出的电量是用来抵消其生产等过程消耗的能量,1.5-2 年之后发出的能量都是纯产出,所以应该从全生命周期角度评定光伏电池的能耗。

 

7、如何看待有报道说生产光伏电池组件会产生大量污染的消息?

 

光伏电池组件生产包括多晶硅、硅锭硅片、光伏电池组和光伏组件几个产业链环节,相关污染的报道主要是指光伏组件的原材料、高纯多晶硅生产中产生的副产物,高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法,该法将冶金级硅转化成三氯氦硅,在加氢气还原成太阳能级多晶硅,另外会形成副产物氯化硅,四氯化硅遇潮湿空气即分解成硅酸和氯化氢,如果处理不当会产生污染问题,但是目前我国多晶硅生产企业采用的改良西门子法已可做到闭环生产,将副产物四氯化硅和尾气回收利用,实现清洁生产。201012月国家发布了《多晶硅行业准入条件》,规定还原尾气中四氯化硅、氯气回收利用率不低于98.5%99%,因此成熟的改良西门子法生产技术,完全满足环保要求,不会产生环境污染问题。

 

8、我们有多少太阳光可利用?它能够成为未来主导能源吗?

 

地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的万倍,地表面每平方米平均每年接收到的辐射随地域不同大约在1000-2000KWH之间,国际能源署数据显示,在全球4%的沙漠上安装太阳能光伏系统就足以满足全球能源需求。太阳能光伏享有广阔的发展空间,其潜力十分巨大。

 

据初步统计,我国仅利用现有的建筑安装光伏发电其市场潜力就大约为3万亿千瓦以上,在加上西部广阔的戈壁光伏发电市场潜力约为数十亿千瓦以上,随着光伏发电的技术进步和规模化应用,其发电成本还将进一步降低,成为更加具有竟争力的能源供应方式,逐步从补充能源到替代能源并极希望成为未来的主导能源。

 

Ø  资源及应用篇

 

9、我国太阳能资源是如何分布的?

 

我国太阳能总辐射资源丰富,总体呈高原大于平原,西部地区大于东部地区的分布特点,其中青藏高原最为丰富,四川盆地资源相对效低。

 

安徽省位于中国东部,受季风影响非常显著,四季分明,是暖温带与亚热带过渡地区,境内平原、丘陵和山区并存,大别山区和皖南山区为两大主要山地,淮河与长江横贯其中,因此具有独特的气候特征。淮河以北属暖温带半湿润季风气侯,淮河以南为亚热带湿润季风气侯。全省年平均气温在14-17之间,平均日照1800-2500小时,平均无霜期200-250天,平均降水量800-1800毫米。我国将太阳能资源分为五类地区,安徽属于太阳能资源中等地区,北部为三类地区、南部为四类地区。

 

10、分布式光伏发电有哪些应用形式?

 

分布式光伏发电包括并网型、离网型及多能互补微网等应用形式,并网型分布式发电多应用于用户附近,一般与中、低压配电网并网运行,自发自用,不能发电或电力不足时从电网上购电,电力多余时向网上售电。离网型分布式光伏发电多应用于边远地区和海岛地区,它不与大电网连接,利用自身的发电系统和储能系统直接向负荷供电。分布式光伏系统还可以与其它发电方式组成多能互补微电系统,如水、风、光等,既可以作为微电网独立运行,也可以并入电网联网运行。

 

11、分布式光伏发电适用于哪些场合?

 

分布式光伏发电系统的适用场合可分为两大类:

 

一是可在全国各类建筑物和公共设施上推广,形成分布式建筑光伏发电系统,利用当地各类建筑物和公共设施建立分布式发电系统,满足电力用户的部分用电需求,为高耗能企业提供生产用电。

 

二是可在偏远地区海岛等少电无电地区推广,形成离网发电系统或微电网,由于经济发展水平的差距原因,我国仍有部分偏远地区的人口没有解决基本用电问题,以往的农网工程大多依靠大电网的延申,小水电、小火电等供电,电网延伸困难极大,且供电半径过长,导致供电能质量较差,发展离网型分布式发电不仅可以解决处于无电少电地区居民基本用电问题,还可以清洁高效地利用当地的可在生能源,有效的解决了能源和环境之间的茅盾。

 

12、哪些地点适合安装分布式光伏发电系统?

 

工业领域厂房:特别是在用电量比较大、网购电费比较贵的工厂,通常厂房屋顶面积很大,屋顶开阔平整,适合安装光伏阵列并且由于用电负荷较大,分布式光伏并网系统可以做以就地消纳,抵消一部分网购电量,从而节省用户的电费。

 

商业建筑:与工业园区的作用效果类似,不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶,更有利与安装光伏阵列,但是往往对建筑美观性有要求,按照商厦、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务业的特点,用户负荷特性一般表现为白天较高,夜间较低,能够较好的匹配光伏发电特性。

 

农业设施:农村有大量的可用屋顶,包括自有住宅、疏菜大棚、鱼塘等,农村往往处在公共电网的未稍,电能质量较差,在农村建设分布式光伏系统可提高用电保障和电能质量。

 

市政等公共建筑物:由于管理规范统一,用户负荷和商业行为相对可靠,安装积极性高,市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设。

 

边远农牧区及海岛:由于距离电网遥远,我国西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川等省份的边远农牧区以及我国沿海岛屿还有数百万无电人口,离网型光伏系统或与其它能源互补微网发电系统非常适合在这些地区应用。

 

13、什么叫与建筑结合的分布式光伏发电系统?

 

与建筑物结合的光伏并网发电是当前分布式光伏发电重要的应用形式,技术进展很快,主要表现在与建筑结合的安装方式和建筑光伏的电气设计方面,按照与建筑结合的安装方式的不同可以分为光伏建集成和光伏建筑附加。

 

14、光伏阵列在建筑物立面安装和屋顶安装有什么差异?

 

光伏阵列与建筑物相结合的方式可分为屋顶安装和侧立面安装两种方式,可以说这两种安装方式适合大多数建筑物。

 

屋顶安装形式主要有水平屋顶、倾斜屋顶和光伏采光顶。

 

其中:水平屋顶上光列阵可以按最佳角度安装,从而获得最大发电量,并且可采用常规晶体硅光伏组件,减少组件投资成本,经济性相对效好,但是这种安装方式的美观性一般。

 

倾斜屋顶在北半球向正南、东南、西南、正东或正西的屋顶均可以用于安装光伏阵列,在正南向的倾斜屋顶上可以按照最佳朝向或接近最佳朝向安装。

 

光伏采光顶指以透明光伏电池作为采光顶的建筑构件,美观性很好,并且满足透光的需要,但是光伏采光顶需要透明组件,组件效率较低,除发电组件透明外,采光顶构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求,组件成本高,发电成本高。

 

侧立面安装主要是指在建筑物南墙、西墙、东墙上安装光伏组件的方式,对于高层建筑来说墙体是与太阳光接触面积最大的外表面,光伏幕墙是使用较为普遍的一种应用方式。

 

15、农业大棚、鱼塘可以安装分布式光伏并网系统吗?

 

大棚的升温、保温一直都是个困扰农户的重点问题,光伏农业大棚有望解决这一难题,由于夏季的高温在6-9 月份众多品类的蔬菜无法正常成长,而光伏农业大棚如同在农业大棚外添加了一个分光计,可隔绝红处线, 阻止过多的热量进去大棚,在冬季和黑夜的时候又能阻止大棚内的红处波段的光向外辐射,起到保温效果。光伏农业大棚能供给农业大棚内照明等所需电力,剩余电力还能并网。

 

在离网形式的光伏大棚中可与LED系统相互调配,白日阻光保障植物生长,同时发电。黑夜LED 系统应用白日电力提供照明。

 

在鱼塘中也可以架设光伏阵列,池塘可以继续养鱼,光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用,较好地解决了发展新能源和大量占用地的矛盾,因此农业大棚和鱼塘可以安装分布式光伏发电系统。

 

Ø  政策篇

 

16、什么是自发自用,余电上网"

自发自用余电上网是指分布式光伏发电系统所发电力主要由电力用户自己使用,多余电量接入电网,它是分布式光伏发电的一种商业模式,对于这种运行模式光伏并网点设在用户电表的负载侧,需要增加一块光伏反送电量的计量电表或者将电网用电电表设置成双向计量,用户自己直接用掉的光伏电量,以节省电费的方式直接享受电网的销售电价,反送电量单独计量并以规定的上网电价进行结算。

 

17、什么是光伏上网标杆电价政策?

 

光伏上网标杆电价政策是根据光伏发电的当前成本,并考虑合理利润后制定的电价,光伏项目开发商以这样的价格将光伏电量出售给电网企业,其中高出当地脱硫煤火电机组上网标杆电价的差额部分来取全网分摊的办法对电网企业进行回补,光伏上网标杆电价政策主要适用于大型光伏电站。

 

18、什么是单位电量定额补貼政策?

 

单位电量定额补贴政策简称度电补贴政策,就是按光伏系统所发出的电量进行补贴,主要适用于分布式光伏发电系统,分布式发电采用度电补贴政策特点是自发自用,余电上网,即自发自用的光伏电量不做交易,国家按照自用电量给与补贴,富余上网电量除了电网企业支付的脱硫煤火电机组上网标杆电价外也享受国家的度电补贴。

 

19自发自用电量和余电上网电量的补贴方式相同吗?

 

目前国家政策对分布式光伏发电采取单位电量定额补贴的方式,即对光伏系统的全部发电量都进行补贴费,所以无论是自发自用电量还是余电上网电量均按同一标准补贴。

 

国家发改委发改价格〔20131638号文件以及国家能源局国能新能〔2014406号文件,明确规定全部上网模式的分布式光伏发电上网电价在安徽地区每度电执行1.0元,其中电价补贴0.42/度,政策持续执行20年以上。我省金寨县采用光伏发电上网模式均为全部上网模式,最大程度保障农户发电收益。

 

20、不同领域的分布式光伏发电补贴是否相同?

 

鼓励各类电力用户、投资企业、专业化合同能源管理服务公司以及个人等作为项目单位投资建设和经营分布式光伏发电项目,对于分布式光伏发电目前采用对所有分布式光伏电量给予定额补贴,因此光伏度电收益直接受户用电价水平的影响,工商业用电电价在0.8-1.4 元每度,大工业用电电价在0.6-0.8 元每度,公共事业单位用电电价在0.5-0.6 元每度,政府学校医院事业单位、农业用电和居民用电则只有0.3-0.5 元每度,因此采用单位电量定额补贴对于安装在不同建筑或电力用户的分布式光伏项目的收益是不同的,这需要开发商自己判断和决定项目是否合算。

 

21、有关分布式光伏发电相关政策应该咨询哪些部门?

 

有关分布式光伏发电相关的政策应当咨询地市级县级主管部门,国务院能源主管部门鼓励地市级或县级能源主管部门结合当地实际,建立与并网接入申请,并网调试和验收,电费和补贴发放与结算等相结合的分布式光伏发电项目备案,竣工验收等一站式服务体系,简化办理流程,提高管理效率。

 

22、用户怎样获得国家的电量补贴?

 

电网企业负责指导和配合项目单位开展分布式光伏发电项目的并网运行和验收,与项目单位签订订购售合同,电网企业对分布项目的全部发电量和上网电量分别计量。

 

对分布式发电项目按电量给予补贴,电网企业应按照国家规定的上网电价与项目单位结算上网电费,并按国家规定的电量补贴的政策对项目单位全部发电量按月向项目单位转付国家补贴资金。

 

23、分布式光伏发电补貼资金通过什么方式发放给业主?

 

用户从电网购电执行正常的用电价格政策,多余光伏发电量上网,由电网企业按照当地脱硫煤火电标杆电价收购,分布式光伏发电项目所发电量无法满足项目对应的电力用户的用电需求的,电网企业必须像对待普通电力用户一样承担供电责任。

 

光伏发电项目可由电力用户自建,也可采用合同能源管理方式,合同能源管理企业应与电力用户依国家关于合同能源管理等规定签订能源服务协议,用户自建光伏系统的自用电量不形成交易,对于项目业主安装在其它电力用户屋顶上的自用光伏电量,由项目业主与电力用户按照合同能源管理协议进行结算。

 

对光伏系统的发电量,多余光伏上网电量由电网企业负责计量、统计,光伏系统全部发电量均可得到国家电量定额补贴,电网企业依着光伏电量的计量数据按照国家规定的度电补贴标准按结算周期转发国家补贴资金 

 

Ø  并网申请流程篇

 

24、如何向电网公司申请分布式光伏并网发电系统接入?

分布式项目业主在准备好相应资料后向电网公司地市或县客户报务中心提交接入申请,客户服务中心协助项目业主填写接入申请表,接入申请受理后在电网公司承诺的时限内,客户服务中心将通知项目业主确认接入系统方案,项目建成后业主向客户服务中心提出并网验收和调试申请,电网企业将完成电能计量装置安装,购售电合同及调度协议签订,并网验收及调试工作,之后项目即可并网发电。

 

安徽省金寨县供电公司开辟绿色通道,以乡镇为单位入户收集资料、现场勘查、制定接入方案、电表安装并网等多个程序扁平式处理,争取农户早发电、早受益。

 

25、发出的电用不完怎么办?如何向电网卖出光伏余电?

 

与电网公司签订有上网电量的相关协议后电网公司对用不完的上网电量进行计量,根据国家规定的价格和补贴标准按照电费结算周期及时支付给项目业主。

 

26、分布式系统申请接入是否需要费用?个人和企业申请分布式光伏并网系统各需要什么资料,流程分别是什么?

 

电网公司在并网申请人受理、接入系统方案制定、接入系统工程设计审查、计量装置安装、合同和协议签订、并网验收和并网调试、政府补助计量和结算服务中,不收取任何费用。

 

自然人和法人申请分布式光伏发电并网分别需要如下资料:

 

自然人申请需提供经办人身份证及复印件、户口本、房产证等项目合法支持性文件。

 

法人申请需提供经办人身份证及复印件和法人受托书原件(或法定代表人身份证原件及复印件),企业法营业执照、土地证等项目合法性支持文件、政府投资主管部门同意项目开展前期工作的批复(需核准项目)、项目前期工作相关资料。

 

27、分布式光伏系统并网需要考虑什么问题?

 

分布式光伏系统并网需考虑安全、光伏配置、计量和结算方面的问题,在安全方面并网点开关是否符合安全要求、设备在电网异常或故障时的安全性能否在电网停电时可靠断开以保证人身安全。

 

在光伏配置方面光伏容量的配置、主要设备选择、接入点的选择、系统监测控制功能的实现,反孤岛装置的配置安装等。

 

在计量和结算方面计费和结算方式、上网电价情况、获得电价补贴所需的材料,数据及流程等。

 

28、安装光伏发电系统,如何获得小区物业的支持和邻居们的同意?

 

目前物权问题是需要解决的重要问题,要提供其他业主、物业、居委会的同意证明,包括所在单元所有邻居的书面签字证明以及所在小区物业、业委会同意的证明,并由其所在社区居委会盖章。

 

29、如果电网停电或发生其他故障,分布式能正常运行吗?

 

电网停电后,分布式光伏发电系统一般都会退出运行,不能正常发电,但在某些极端情况下可能会出现孤岛现象,即电网停电后分布式发电系统仍然带着部分负荷继续运行,影响检修人员人身安全,并存在陨坏家用电器及电网设施的可能性,因此分布式系统必须具备防孤岛功能。

 

30、当地电力公司是否有专人受理分布式光伏系统并网申请业务?

 

国家电网公司为分布式发电并网提供客户服务中心,95598 服务热线网上营业厅等多种咨询渠道,向项目业主提供并网办理流程说明,相关政策规定解释、并网工作进度查询等服务,申请分布式光伏并网可由当地电力公司客户服务中心咨询办理,也可联系国家民电网公司服务热线进行咨询。

 

31、什么是交钥匙工程?

 

对工程进行设计、采购、施工的总承包,最后直接移交运行称为交钥匙工程。对于分布式光伏发电项目的用户报装工程按照现场勘查与确定接入方案、工程设计与设备选择、施工与竣工验收、现场并网调试、并网发电的流程,提供全程服务,直接接收整个工程,投入运营,称为交钥匙工程。

 

建议由各级政府统一招标确定光伏发电设备供货与安装企业,由中标企业负责供货、安装调试、日常运行管护和设备操作培训。

 

Ø  项目管理篇

 

32、如何管理分布式光伏发电项目?

国务院能源主管部门负责全国分布式光伏发电规划指导和监督管理,地方能源主管部门在国务院能源主管部门指导下负责本地区分布式发电项目建设和监督管理,委托国家太阳能发电技术归口管理单位承接技术、信息和工程质量控制工作。

 

33、分布式光伏发电项目为什么需要备案?不需要国家补贴的项目能开工建设么?

 

现阶段分布式发电仍然需要国家补贴,假定每年安装600万千瓦分布式发电,全年发电量至少70 亿度,如果每度电补贴0.42 元则需要几十亿元人民币,为了优化补贴资金配置,备案是必须的,分布式发电项目由地市级或县级能源主管部门实行备案管理,如果项目不需要国家补贴,则可直接实行备案管理后就可以开工建设。

 

34、分布式光伏发电项目如何备案,应准备哪些材料?

 

项目单位向地市级或县级能源主管部门提交固定资产投资备案表和分布式发电项目备案申请表,应包含以下材料:

 

1)符合建筑等设施安装光伏发电系统相关规定的项目方案

 

2)项目用地或屋顶等场所使用证明

 

3)地市级或县级电网公司出具的项目并网接入意见

 

4)如果项目采用合同能源管理方式,则需要提供与电力用户签订的能源服务管理合同等材料

 

5)地方政府根据有关规定要求提供的其它材料

 

35、哪些情况可能出现备案失败或者失效?

 

地市级或县级能源主管部门在受理项目备案申请之日起10 个工作日内完成备案审核并将审核意见告知项目单位,当申请项目的累计规模超出该地区年度指导规模时,当地能源主管部门发布通知,停止受理项目备案申请,分布式发电项目备案有效期内如果无特殊原因未建成投产,项目备案文件自动失效。

 

36、备案过的项目还能够申请变更么?怎么变更?

 

备案过的项目一般情况下不能随意变更,如果项目实施过程中遇到特殊情况,必须变更方案,则必须按照当初的申报程序申请方案变更的。

 

37、个人(家庭)安装分布式光伏发电系统怎么界定?有什么优惠政策?

 

鼓励各位电力用户、投资企业、专业化合同能源服务公司以及个人等作为项目单位投资建设和经营分布式光伏发电项目。

 

个人安装的分布式光伏项目原则上自发自用,余电上网,电网调节余缺,对于自用光伏电量,自动抵消电网用电量,不进行交易,对于富余上网光伏电量电网公司以当地脱硫煤标杆电价收购,个人作为项目单位建设分布式光伏设施单个项目装机规模原则上不大于30 千瓦,各省能源主管部门可视情况简化项目管理。

 

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