三條曲線解密光伏電站未來發(fā)展方向

        近日，“十四五”新能源規(guī)劃引起了業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，有消息稱，以光伏為代表的新能源比例將大幅提升，比之前預(yù)期的高25%左右。政策雖好，但去補(bǔ)貼后成本和收益率的壓力，以及高滲透率對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響，卻仍然是困擾著所有新能源人的兩大挑戰(zhàn)。

       如何尋找破局之匙？縱觀全球市場，光伏最低投標(biāo)電價已經(jīng)低至1.35美分/度，歐洲等部分區(qū)域新能源的占比已經(jīng)達(dá)到30%以上，海外的電站發(fā)展對我們有什么啟發(fā)？本文甄選了陽光電源國內(nèi)外三個典型的電站，通過分析三個電站的實際運行發(fā)電曲線，或許可以讓我們從中窺見光伏發(fā)電的未來方向。

       案例1：國內(nèi)西部某100MW光伏電站
       圖1為國內(nèi)西部某100MW電站三天的實際發(fā)電曲線，該電站采用1倍容配比設(shè)計。可以看出，電站只在中午的時候接近滿功率輸出，其余大部分時間設(shè)備功率都處于閑置狀態(tài)，且發(fā)電曲線受天氣影響，波動幅度較大。

       從投資收益來看，由于逆變器、變壓器等交流設(shè)備滿載時間較短，設(shè)備利用率低，造成了容量浪費，間接提高了電站的度電成本，降低了投資收益率。從電站運行和電網(wǎng)調(diào)度來看，發(fā)電曲線波動越大，說明電站功率輸出波動幅度也越大，增加了電站輸出功率預(yù)測準(zhǔn)確度和電網(wǎng)運行調(diào)度的難度。據(jù)了解，國內(nèi)電站因為功率預(yù)測不準(zhǔn)確導(dǎo)致的罰款，每年都會給業(yè)主帶來一定的損失。

       案例2：海外某200MW光伏電站
       圖2為海外某200MW電站三天的實際發(fā)電曲線，電站采用1.42倍容配比+跟蹤系統(tǒng)設(shè)計。電站逆變器從早上8點到下午5點一直處于滿功率運行狀態(tài)，相較于圖1，該電站發(fā)電曲線幾乎呈平直狀態(tài)，即使光照出現(xiàn)一定程度的波動，逆變器輸出功率也只是出現(xiàn)微小變化，整個電站的輸出更加穩(wěn)定。

       從投資收益來看，雖然電站存在一定程度的棄光，但系統(tǒng)度電成本達(dá)到最優(yōu)，投資收益率更高。從電站運行和電網(wǎng)調(diào)度角度看，發(fā)電曲線不再是波動形狀，電站發(fā)電更穩(wěn)定，可調(diào)度性更高，大大提升了電網(wǎng)友好性。同時系統(tǒng)充分利用逆變器自身發(fā)無功的能力，無需加裝額外設(shè)備，節(jié)省了投資成本。目前，陽光電源發(fā)往海外的逆變器都已具備無功實時調(diào)度能力，并在實際運行中得到長時間驗證。

       案例3：日本某光儲融合電站
       圖3為日本某光伏電站三天的實際發(fā)電曲線。該電站采用7倍容配比設(shè)計，通過直流側(cè)加裝儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)光儲電站24小時發(fā)電，徹底解決了棄光和輸出功率波動的問題。

       光伏電站設(shè)計由最初的發(fā)電量最大化原則到提高容配比實現(xiàn)系統(tǒng)度電成本最低，再到光儲融合實現(xiàn)24小時發(fā)電，上述三個發(fā)電曲線實際也代表了光伏發(fā)電的三個發(fā)展階段。目前，隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)成本的不斷下降，國內(nèi)光伏正由階段1朝著階段2邁進(jìn)，同時，政策支持加速儲能規(guī)模化發(fā)展，儲能成本也將進(jìn)一步降低，所以光儲深度融合的步伐將進(jìn)一步加快。顯然，光儲融合實現(xiàn)24小時發(fā)電已未來可期，而這也必然會加速光伏等清潔能源成為世界主力能源的步伐。