根据国【guó】家能源【yuán】局发布【bù】的《太阳能发展“十三五【wǔ】”规【guī】划》,到2020年,我国光伏发电电【diàn】价水平【píng】需在2015年基【jī】础上下降50%以上,在用电侧实【shí】现平价【jià】上网目【mù】标【biāo】。按照规【guī】划,如今距离光伏发电平价上网已只【zhī】有【yǒu】两年【nián】多的时间。而距【jù】离平价上网的【de】时间越近,距离【lí】直接参与激烈的电力【lì】市【shì】场竞争的时间【jiān】也越近。

虽然光【guāng】伏行业已经历了数十年的【de】发展【zhǎn】,但是相对于【yú】火【huǒ】电等传统电力行业【yè】来说,光伏【fú】发电还只是【shì】一个新秀【xiù】。平【píng】价上【shàng】网之后,摆脱国家补贴的【de】光伏发电将面临一场真正意义【yì】上的【de】生死挑战。而作【zuò】为电力市场【chǎng】的新秀,光伏发电要想在电力【lì】市场中取【qǔ】得主动权,就必【bì】须加强自身的【de】竞争【zhēng】力,那么在未来【lái】,有哪些【xiē】技术将影【yǐng】响光伏发【fā】电的【de】发展呢?

特高压

近年来,我国光伏行业一度【dù】陷入“边建【jiàn】边弃”怪【guài】圈,而弃光限电问题也一直【zhí】是困扰光伏【fú】行业【yè】发展【zhǎn】的主要问【wèn】题之一。为了杜绝弃光限电问【wèn】题的【de】持续【xù】恶【è】化,国【guó】家一【yī】边通【tōng】过政策红利加强光【guāng】伏电力的【de】消纳,一边对弃光率【lǜ】超过5%的省份作出暂停安排新建【jiàn】光伏发电规模的措【cuò】施,以控制光伏电站过火的建设。

这些努力在2016年获得了【le】初步成果【guǒ】,据国家能源局公布的数【shù】据显示,2017年【nián】上半年全国【guó】光伏发电【diàn】量518亿千瓦时,弃光【guāng】电【diàn】量37亿千瓦时,弃光【guāng】率同比下降4.5%,其中弃【qì】光比较严重的新疆和【hé】甘【gān】肃弃光【guāng】电【diàn】量分【fèn】别同比下降6%、10%。这是【shì】近三年来弃光率首【shǒu】次获得下降。但【dàn】是付出的代价是,2017上半年集【jí】中【zhōng】式光伏【fú】电站【zhàn】装机同【tóng】比减少了【le】8%,这【zhè】也大概是多【duō】年以【yǐ】来【lái】光伏【fú】电站装机【jī】量首次出现同比下降。

而特高压技术【shù】的发展,或许能再次【cì】激活西北地【dì】区的集中【zhōng】式光伏【fú】电站的发展【zhǎn】。

我国西【xī】北【běi】地区出现大面积的弃光限【xiàn】电的原因主要是在【zài】当地无法【fǎ】消纳的情况【kuàng】之下,又没有【yǒu】相关电网【wǎng】技术将富余【yú】电量【liàng】进行外送【sòng】。据了解,我【wǒ】国70%以上的【de】电力消费集中在中东部地区,但是中【zhōng】东【dōng】部地区却【què】缺乏太阳【yáng】能资源以及建设大型光伏电站的土地条件;而西北地区地【dì】广人稀,太【tài】阳能【néng】资源充【chōng】足,非常适合【hé】建设【shè】大型光【guāng】伏电【diàn】站,但【dàn】是本【běn】地却无法消纳这些【xiē】光伏电量。如果我国特高压【yā】电力输送通道建设完善,那西【xī】北地区的富【fù】余电量将可以输送到中东部,从【cóng】而解决光【guāng】伏发电的消纳【nà】问题【tí】。

据【jù】了解,特高压电网较【jiào】现有电网优势【shì】明【míng】显,特高压【yā】电网具【jù】备更大的输电容【róng】量以及【jí】更【gèng】优异的输送能力,而且特高压电网具备【bèi】更低的网络损耗【hào】和【hé】工程造价。我国【guó】特高压技术【shù】处【chù】于世【shì】界领【lǐng】先地【dì】位,实践已经充分证明了特高压【yā】的技术【shù】可行性、运行安全性、工程经济性和环境友好【hǎo】性。

储能

基于光伏电站只能白天【tiān】发电,晚上无法【fǎ】发【fā】电而且会【huì】受【shòu】天气影响的特【tè】性,光伏发电【diàn】存在【zài】一定的【de】间歇性与随机性【xìng】。在用电需求高峰的夜晚却无【wú】法发电,这【zhè】是光伏【fú】发电最为巨大的缺陷。这一缺【quē】陷的存在不仅使【shǐ】得【dé】用【yòng】户在夜晚的时候【hòu】无法通过光伏电站来【lái】供电,而且因【yīn】其不稳定性,光伏【fú】电量【liàng】接入电【diàn】网时会【huì】对电网的安全性【xìng】和供电可靠性造成威胁【xié】,这大大影响了光伏发电的推广与长远的发展。

如果一个光伏电站能在【zài】白天【tiān】发电的同时【shí】,将富余电量储存起来【lái】,到夜晚【wǎn】的时候就不至于【yú】断电了。如果有完备的储【chǔ】能【néng】技【jì】术,光【guāng】伏发电将克服发【fā】电【diàn】间歇性的【de】问【wèn】题,全天提供电力。另【lìng】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【duàn】性【xìng】、不确定性【xìng】等缺【quē】点,增强电网【wǎng】的调峰能力。如此一来,储能技【jì】术对光伏发【fā】电的重要【yào】性不言而喻。

目【mù】前,限【xiàn】于各项技【jì】术限【xiàn】制。“光伏+储能”模式【shì】在脱离电网的情况下【xià】依然难以保证光【guāng】伏【fú】电【diàn】站持续的【de】供电。但是储能技【jì】术在近【jìn】年来得到了飞【fēi】速的【de】发展,2017年3月,国家能源【yuán】局印发《关于促进储能技术【shù】与【yǔ】产【chǎn】业发展的指导意见(征求意【yì】见稿)》,在【zài】政策上给予了储能技术大力支持。此外,国家电网全球首创的风光储输示范工程【chéng】经【jīng】过多【duō】年的试验,已【yǐ】经能够稳【wěn】定顺利地消纳清【qīng】洁能源【yuán】。

而储【chǔ】能技术在国外发【fā】达国家的发【fā】展更【gèng】是【shì】已经达【dá】到了【le】产【chǎn】业化的地步,比如德国在持续的补贴之【zhī】下催【cuī】生了新兴的家用储【chǔ】能【néng】市场。而诸多大【dà】企业也【yě】陆续布局储能产【chǎn】业,今【jīn】年3月,特斯【sī】拉在夏威夷建【jiàn】世界最大太阳【yáng】能储能【néng】设施正式投入运【yùn】营,该【gāi】设施占地近50英亩,靠近当【dāng】地的Kapaia发【fā】电站,包含55000块独立的【de】太【tài】阳能【néng】面【miàn】板以及272块特斯拉Powerpack 2锂【lǐ】离子电池。发电功率达到13兆【zhào】瓦,相当于每年发电19,438兆千瓦时,能为全岛【dǎo】6万多【duō】居民【mín】全天24小时供电。

目前,国【guó】内【nèi】光伏企【qǐ】业也【yě】有不少【shǎo】企业开始布局储能【néng】产【chǎn】业,未来随着储能技术的发展及电网技术【shù】的提高,“光伏【fú】+储能”的发【fā】展模式必然也在国内大【dà】放光彩。

能源互联网

全【quán】球【qiú】能源互联网【wǎng】是以特高压电网为【wéi】骨干网络、全【quán】球互联的坚强智能电网。是清洁能源在全球范围内大规模开发、配置、利用的【de】基础平台【tái】,可以简单概括【kuò】为“特高压电网+智能电【diàn】网+清洁能源【yuán】”。而【ér】互【hù】联网【wǎng】+能源主要是在能源开发当中,以大数据、云计算【suàn】和数【shù】据挖【wā】掘【jué】等新【xīn】兴【xìng】技术达到系统【tǒng】优【yōu】化、资【zī】源优化配【pèi】置、高效运行的【de】目的。综合能【néng】源服【fú】务主要是将节能服务或能效服务等增值业务【wù】整合【hé】在一起的【de】能【néng】源服务。

对【duì】于光伏发电来说【shuō】,能源互【hù】联网可以对光伏发【fā】电的信息化系统进行深度开发,通过对光伏发电系统的设计【jì】、运行数据进行采集,并【bìng】与【yǔ】天气、地理数据整合形成大数【shù】据,并在此基础上进【jìn】行负荷【hé】预测、发【fā】电预【yù】测【cè】和运行控制,打通并【bìng】优化能【néng】源【yuán】生产【chǎn】和消【xiāo】费端的运【yùn】行【háng】效率。

另外,全球能源互联网的【de】架【jià】构将对光【guāng】伏发电的消纳【nà】起【qǐ】到积极影响,未来光伏电量不但能【néng】实现远距离的【de】输【shū】送,而且【qiě】在能源互联的【de】智能运营【yíng】之下,将能最大程【chéng】度的实现就地【dì】消纳。

综上所述,特【tè】高压、储【chǔ】能【néng】、能源互联网都将对光伏发电的【de】未来发展产生极大的影响。其中特高压的【de】发展【zhǎn】将【jiāng】对光伏发【fā】电的消纳【nà】起到积极作用,或【huò】能再次【cì】激活我国集中式【shì】光【guāng】伏电【diàn】站的发展。而储能技术的发【fā】展将弥【mí】补光伏【fú】发电固有的【de】缺陷,使得光伏发【fā】电【diàn】能够脱离电网【wǎng】而全【quán】天为【wéi】用户提供【gòng】电量,而且储能相【xiàng】关技术还能消【xiāo】除【chú】光伏【fú】发【fā】电并入对电【diàn】网的伤害。能源互联网的发展将能把光伏发电与【yǔ】其【qí】他所【suǒ】有能源联合起来,然后在【zài】消纳、数据分【fèn】析、电网接入等等各方【fāng】面统筹【chóu】运【yùn】营,最大限度的将【jiāng】光伏等新能源利用起来。