淺析對(duì)現(xiàn)存高電價(jià)補(bǔ)貼光伏電站增益策略

:背景：從2018年國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)、財(cái)政部和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布光伏新政后，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)就向去補(bǔ)貼、指標(biāo)化、平價(jià)上網(wǎng)方向發(fā)展。受政策影響今年上半年裝機(jī)容量不足12GW，遠(yuǎn)不及2018年上半年24GW的裝機(jī)規(guī)模。再此背景下，早期光伏電站以其高電價(jià)而顯搶眼。但由于當(dāng)時(shí)產(chǎn)業(yè)環(huán)境的局限性，行業(yè)施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不健全，產(chǎn)業(yè)技術(shù)相對(duì)較落后，系統(tǒng)硬件功能上也存在部分不足。2012年和2014年歐盟及美國(guó)對(duì)我國(guó)光伏行業(yè)進(jìn)行兩次商業(yè)雙反活動(dòng)，部分制造商為控制材料成本，在選材把控上也存在漏洞，導(dǎo)致后期運(yùn)行幾年的組件熱斑、隱裂、背板老化等現(xiàn)象遠(yuǎn)高于預(yù)期。近十年的技術(shù)革新，電池片成本下降達(dá)90%之多，系統(tǒng)整體造價(jià)直線下降。因此，為提高內(nèi)部收益率，對(duì)現(xiàn)存電價(jià)高補(bǔ)貼電站進(jìn)行技術(shù)改造尤為重要。

針對(duì)目前市場(chǎng)環(huán)境，改造方向可從軟件、硬件和政策導(dǎo)向三個(gè)方面進(jìn)行。

一 硬件改造：

1 電站增容：

早期的光伏電站設(shè)計(jì)一般按1:1容配比進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)在電站一般以1：1.1配比設(shè)計(jì)，但是由于溫度、方位角、傾斜角等對(duì)組件功率輸出的影響存在非線性關(guān)系、系統(tǒng)設(shè)備存在工作效率，所以一般系統(tǒng)效率僅為80%，再者太陽(yáng)能級(jí)硅電池組件存在光致衰減作用，每年以一定的百分比衰減（多晶硅一般規(guī)定25年壽命期衰減率不低于20%）,所以可對(duì)老舊電站進(jìn)行增容，但考慮到電網(wǎng)公司會(huì)對(duì)電站容量進(jìn)行審查，因此建議針對(duì)電站衰減的比例進(jìn)行相應(yīng)增容，部分地區(qū)可依實(shí)際情況增容。

2 老舊設(shè)備更換

組件：對(duì)發(fā)電效率遠(yuǎn)低于預(yù)期的光伏組件可進(jìn)行更換。十年間隨硅電池技術(shù)發(fā)展，光伏組件價(jià)格跌落達(dá)90%，常規(guī)商業(yè)化硅電池轉(zhuǎn)換效率已從之前13%提升至18%之多，單位面積功率也更高。但組件增容及更換應(yīng)注意其容配性，不同時(shí)期技術(shù)條件下生產(chǎn)的組件其I-V特性曲線不同，組件更換及增容時(shí)應(yīng)避免“木桶原理”現(xiàn)象發(fā)生。

逆變器：早期電站集中式逆變器以500kW居多，單臺(tái)逆變器只有1個(gè)最大功率跟蹤點(diǎn)（MPPT），MPPT工作電壓范圍寬度較窄?，F(xiàn)在常見(jiàn)至少3個(gè)MPPT點(diǎn)，同時(shí)MPPT工作電壓寬度更寬。從逆變器角度講，MPPT電壓范圍越寬，可以達(dá)到早啟動(dòng)，晚停機(jī)，提高可利用小時(shí)數(shù)，設(shè)計(jì)建設(shè)角度講，也可理解單路組件數(shù)量可串聯(lián)更多組件，依此降低項(xiàng)目成本。組串式逆變器MPPT點(diǎn)更多、電壓范圍更寬，這也是在同等容量及條件下組串式逆變器發(fā)電量高于集中式逆變器的主要原因。但其缺點(diǎn)就是相對(duì)應(yīng)的潛在故障點(diǎn)更多，運(yùn)維人員工作量較大。

3 清洗改造

對(duì)于地面電站，傳統(tǒng)人工清洗耗時(shí)耗力，使用自動(dòng)化清洗系統(tǒng)（如噴淋系統(tǒng)、自動(dòng)清洗車）可快速清洗組件。筆者曾對(duì)清洗前后的兩個(gè)相同的發(fā)電單元做過(guò)對(duì)比，單日單臺(tái)發(fā)電量相差達(dá)16%（數(shù)據(jù)根據(jù)組件污染程度不同會(huì)有所不同）。對(duì)于一個(gè)2萬(wàn)kW的電站，人工搭配高壓水車（4人1車）清洗大約15天，如果采用高壓自動(dòng)清洗水車清洗（1人1車）清洗僅需6天。因此采用自動(dòng)化清洗或高壓自動(dòng)清洗車清洗不僅有利于提高發(fā)電量而且還可以節(jié)約人力成本支出。

4 增加儲(chǔ)能系統(tǒng)

隨著電池技術(shù)發(fā)展，儲(chǔ)能行業(yè)現(xiàn)在蓬勃發(fā)展。對(duì)限電嚴(yán)重的或自身負(fù)荷出力分配不均勻的電站，在電廠側(cè)增加儲(chǔ)能系統(tǒng)，高峰期儲(chǔ)存電能，低谷期釋放電能。一來(lái)可以降低和解決限電、棄光率問(wèn)題。二來(lái)可以實(shí)現(xiàn)削峰填谷，減緩電網(wǎng)壓力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)“剛性”和“柔性”的平衡，特別是平抑清潔能源接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的波動(dòng)性，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)型、靈活性。

二 軟件改造：

1 對(duì)于目前時(shí)時(shí)接受調(diào)度指令運(yùn)行的電站，可以針對(duì)其AGC/AVC設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，提高設(shè)備響應(yīng)速度和功率點(diǎn)跟蹤精準(zhǔn)度，提升發(fā)電系統(tǒng)效率。

2 智能運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)改造，從以往單一的主要設(shè)備監(jiān)控運(yùn)行數(shù)據(jù)提升到設(shè)備全過(guò)程監(jiān)控、運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)生成分析和故障診斷、處理意見(jiàn)為一體的智能監(jiān)控系統(tǒng)，省去傳統(tǒng)中間的分析步驟，節(jié)約故障消除時(shí)間。

三 政策導(dǎo)向：

1 對(duì)我國(guó)西北地區(qū)而言，各方面原因?qū)е聵O高的棄光率，可依靠國(guó)家電網(wǎng)外送工程（西電東送）和地方工業(yè)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提升電力就地消納能力，以降低棄光率。

2 積極響應(yīng)國(guó)網(wǎng)公司對(duì)電力市場(chǎng)調(diào)控的決策，如自2018年年末發(fā)布的新版《兩個(gè)細(xì)則》考核執(zhí)行以來(lái)，甘肅省截至2019年5月底，通過(guò)省內(nèi)外兩個(gè)調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，新能源增發(fā)13億千瓦時(shí)，棄風(fēng)棄光率降低6.9%，可以說(shuō)是起到了立竿見(jiàn)影的效果。

3 緊跟多元信息化電力交易平臺(tái)發(fā)展和國(guó)家能源發(fā)展改革方向。如《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》（中發(fā)【2015】9號(hào)）和新頒發(fā)的《關(guān)于開(kāi)展分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)的補(bǔ)充通知》（發(fā)改能源[2017]2150號(hào)）、《關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》（發(fā)改辦能源[2019]19號(hào)）文件，在電網(wǎng)多元化及信息互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域鏈應(yīng)用下，大力發(fā)展直供電電力市場(chǎng)化交易和“隔墻售電”新模式，增加售電方向的選擇性、多樣性。

小結(jié)：

在當(dāng)前整體環(huán)境下，對(duì)光伏電站進(jìn)行技改在短期時(shí)間內(nèi)將是一個(gè)熱點(diǎn)，目前也有專業(yè)運(yùn)維公司已經(jīng)開(kāi)展對(duì)光伏電站技改的專項(xiàng)業(yè)務(wù)。雖然針對(duì)每個(gè)電站的方案大有不同，但是從投資收益角度來(lái)講，這些都是增益可見(jiàn)、實(shí)際可行的。