根据国家【jiā】能源【yuán】局【jú】发布【bù】的《太【tài】阳能发展“十三五”规划》,到2020年,我国光伏发电电价水平需在2015年基【jī】础上下降50%以【yǐ】上【shàng】,在用【yòng】电侧实【shí】现【xiàn】平价上【shàng】网目标【biāo】。按照规【guī】划,如今距离光【guāng】伏发电平价上网已只有两年多的时【shí】间。而距离平价上网的时【shí】间越近,距离直接参与激烈的电【diàn】力市【shì】场竞争的时间【jiān】也【yě】越近。

虽然光伏行【háng】业【yè】已经【jīng】历了数十【shí】年【nián】的发展,但是【shì】相对于火电等传统电力行业来说,光伏发电还只【zhī】是一个新秀。平价上【shàng】网之后【hòu】,摆脱国家补贴【tiē】的光【guāng】伏【fú】发【fā】电将面临一场真正【zhèng】意【yì】义上【shàng】的生【shēng】死挑战。而作为电力市场【chǎng】的【de】新秀,光伏发电要想在电【diàn】力市场中取得主动权,就必须加强自身的【de】竞争力,那么在未来,有【yǒu】哪些技术将影响【xiǎng】光伏发【fā】电的发展【zhǎn】呢?

特高压

近年【nián】来,我国光伏【fú】行业一度陷【xiàn】入“边建边弃”怪圈【quān】,而【ér】弃光限【xiàn】电问【wèn】题也一直是困扰光伏行【háng】业【yè】发展的主【zhǔ】要【yào】问题之【zhī】一【yī】。为【wéi】了杜绝【jué】弃【qì】光限电问题的持续恶化,国家一边通过【guò】政策红利加强光伏电力的消纳,一边对弃光率超【chāo】过5%的省份作【zuò】出【chū】暂停安排新建光伏发电规模的措施,以控制光伏电站过火的建设。

这些努力在2016年获得了【le】初步成【chéng】果,据【jù】国【guó】家【jiā】能源局公布【bù】的数据显示,2017年上【shàng】半年全国光伏发电量518亿千瓦时,弃光电量37亿【yì】千瓦时【shí】,弃光率同【tóng】比下【xià】降4.5%,其中弃光比较严重的新疆和甘肃弃【qì】光【guāng】电量分别同比下降【jiàng】6%、10%。这是近三年来弃光率首【shǒu】次获得下降。但【dàn】是付出的代价是,2017上半【bàn】年集中式光伏电【diàn】站装机同比减【jiǎn】少了8%,这【zhè】也大概是多【duō】年【nián】以来光【guāng】伏电站装机量首次出现同【tóng】比下【xià】降。

而特【tè】高压技术的发【fā】展【zhǎn】,或许能【néng】再次激活西北地区的集中【zhōng】式光伏电站的发展。

我国西【xī】北【běi】地区出现【xiàn】大面积的【de】弃光限电的【de】原因主要是在当地无【wú】法消纳【nà】的情况之下,又没有相关电网技术【shù】将富【fù】余电【diàn】量进行外送。据了解,我国70%以上的【de】电力【lì】消费集中【zhōng】在中东【dōng】部地区,但【dàn】是中东部地区【qū】却缺乏太阳能资源以及【jí】建设大【dà】型【xíng】光伏电站的土地条件;而西北地【dì】区【qū】地广人稀,太阳【yáng】能资源充【chōng】足,非【fēi】常适合建设大型光伏【fú】电站,但是本地却无【wú】法消纳这些【xiē】光伏电量。如果我国特【tè】高压电力输送通道建设【shè】完善【shàn】,那西【xī】北【běi】地区的【de】富【fù】余【yú】电量将可以输送到中东部,从而解决光伏发电的消纳问题。

据了解【jiě】,特【tè】高压【yā】电网较现有电网优势明显,特高压电【diàn】网具备更大【dà】的输【shū】电容量【liàng】以及更【gèng】优异的输送能力,而且特【tè】高压电网具备更【gèng】低的【de】网络损耗和工程造价。我国特【tè】高压技术处于【yú】世界领先地位,实践已【yǐ】经【jīng】充分【fèn】证明了特高压的技术【shù】可行【háng】性、运行安全性、工程经济性【xìng】和【hé】环境友好【hǎo】性。

储能

基【jī】于光伏电站只能白天发【fā】电,晚上【shàng】无法发电而【ér】且会受天气影响的【de】特性,光伏发电存在一定的间歇性与随机性。在用电【diàn】需求高峰的夜晚却【què】无法发电,这是【shì】光伏发【fā】电最为巨大【dà】的【de】缺【quē】陷【xiàn】。这一缺陷的存在【zài】不仅使【shǐ】得用【yòng】户在夜【yè】晚【wǎn】的时候无法通【tōng】过光伏电站【zhàn】来供电,而且因其不稳定性,光伏【fú】电【diàn】量接入电网时会对电网的安全【quán】性和供电可靠性【xìng】造【zào】成威胁,这大大影响了光【guāng】伏发【fā】电的推广与长远的发展。

如果【guǒ】一【yī】个光伏电站能【néng】在白【bái】天发电的【de】同时,将富余电量储存起来【lái】,到夜晚的时【shí】候就不至于断电了。如果【guǒ】有完备的储能技术,光【guāng】伏发电【diàn】将克服发电间歇【xiē】性的问【wèn】题,全天【tiān】提供电力。另外,储能系统可以用于快速响应的调频服务,可以有效地规避太阳能发电间断性、不确定性等缺点,增【zēng】强【qiáng】电【diàn】网的调峰能力。如此【cǐ】一【yī】来,储能技术对【duì】光【guāng】伏发电【diàn】的重要【yào】性不言而喻。

目前【qián】,限于【yú】各【gè】项技【jì】术限制【zhì】。“光【guāng】伏+储能”模式在脱离电【diàn】网的【de】情况下依然【rán】难以保证光伏【fú】电站持续的供电。但是储【chǔ】能技【jì】术在近年来得到了飞速的发展,2017年3月,国家能【néng】源局印发《关于促进储能技术与产业发展的指导意见(征【zhēng】求意见稿)》,在【zài】政策上给予了储能技术【shù】大力支【zhī】持。此【cǐ】外,国家电网全【quán】球首创【chuàng】的【de】风【fēng】光储输示【shì】范工程经【jīng】过多年的试验,已经能够稳定顺利地消纳清洁能源【yuán】。

而储能技术在国外发达国家【jiā】的发展更是已经达到【dào】了产业化的地步【bù】,比【bǐ】如德国在持续的补贴之下【xià】催【cuī】生了新兴的家用储【chǔ】能市场。而诸多大企业也陆续【xù】布局储【chǔ】能产业,今年【nián】3月,特斯【sī】拉【lā】在夏威【wēi】夷建世界最【zuì】大太阳【yáng】能储能设施正式投入运营,该【gāi】设施【shī】占地近50英亩,靠近当地【dì】的【de】Kapaia发电站,包含【hán】55000块独【dú】立的太阳能【néng】面板以及【jí】272块特【tè】斯拉Powerpack 2锂【lǐ】离子电池。发【fā】电功率达到【dào】13兆瓦,相当于每年【nián】发电19,438兆千瓦时,能【néng】为全岛6万多居民全天【tiān】24小时供电。

目前【qián】,国内光伏企业也有不少企业【yè】开始布局储【chǔ】能产业【yè】,未来随【suí】着储【chǔ】能技术的【de】发【fā】展及电网技术的提高,“光伏+储能”的【de】发展模式必【bì】然也在国内大【dà】放光彩【cǎi】。

能源互联网

全球能源互联网是以【yǐ】特高压电网为骨干网络【luò】、全球互联的坚强【qiáng】智能电网【wǎng】。是清洁【jié】能源在全球范围内大规【guī】模【mó】开发【fā】、配置、利用的基础平台,可以【yǐ】简单概括为“特【tè】高压电网+智能电网+清洁能源【yuán】”。而互联【lián】网+能源主要【yào】是在能【néng】源开发当中,以大数【shù】据、云计算和数据【jù】挖掘等新兴技术达到系统优【yōu】化、资源优【yōu】化配置、高效运行的目的。综合【hé】能【néng】源服务【wù】主【zhǔ】要是【shì】将节能服务或能效【xiào】服【fú】务等增值业【yè】务整合【hé】在一起的能源【yuán】服务。

对于光伏发电来【lái】说,能源互联网可以对【duì】光伏发电【diàn】的信息化系【xì】统进行深【shēn】度【dù】开发,通过对光【guāng】伏发电【diàn】系统的【de】设计、运行数据【jù】进行采集【jí】,并与天气、地理数【shù】据整合形【xíng】成【chéng】大【dà】数据,并在此【cǐ】基础上进行负荷预测、发电预测和运行控制,打通并【bìng】优化能源【yuán】生产和消费端【duān】的运行效率【lǜ】。

另外,全球能【néng】源互联网的架构将对【duì】光【guāng】伏发电的消纳【nà】起到【dào】积极影【yǐng】响,未【wèi】来【lái】光伏【fú】电量不但能实现远距【jù】离的【de】输送,而且在能源互联的智能运营之【zhī】下,将能最大【dà】程度的实现就地消【xiāo】纳。

综上所述,特【tè】高压、储能、能源互联【lián】网都将对光伏【fú】发电【diàn】的未来发展【zhǎn】产生极大的影【yǐng】响。其【qí】中特高【gāo】压的发【fā】展将对光伏【fú】发电的消纳起到积极作用,或能再次激活【huó】我国【guó】集中式光伏电站【zhàn】的发【fā】展。而【ér】储能技术【shù】的发展将弥补【bǔ】光伏发电固【gù】有的缺陷,使得光【guāng】伏发电能【néng】够脱离【lí】电网而全【quán】天为用户提供电量,而且储能【néng】相关技术还【hái】能【néng】消除光伏【fú】发【fā】电并【bìng】入对电网的伤【shāng】害。能源互【hù】联网的发展将能把光伏发电【diàn】与其他所有能源联合起来,然后在【zài】消纳、数据分析、电网接入等等各方面统筹【chóu】运营,最大限【xiàn】度的将【jiāng】光伏等新能【néng】源利用起来。