在光伏并网发电的行业标准方面,虽然现在还没有IEC(国际电工委员会)标准,但各国都颁布了相应的试行标准,如美国SANDIA国家实验室的光伏并网发电系统标准等。
总之,从能源利用的国际发展趋势来看,光伏发电最终将以替代能源的角色进入电力市场,而并网发电将是光伏发电进入电力市场的必由之路。
国内应用现状
近年来,我国太阳能光伏产业发展十分迅速,光伏电池年产量已位居世界第一,且年增长率达到100%~300%。而与之相对,我国的光伏市场发展相对迟缓,甚至可以说严重落后于光伏产业的发展。图(1-3)显示了自1995年以来我国光伏市场的发展情况。可以看出,我国光伏市场的发展相当缓慢,2002~2003年国家启动“送电到乡”工程,导致安装量有所突增,2004、2005年回落到年安装量约5MWP的水平。2006年以后,由于国家大型并网工程的促进又有所回升。以2007年为例,我国当年光伏电池产量达到1088MWP,但国内只安装了20MWP,其余几乎全部用于出口。可见,我国真正的太阳能光伏市场还远没有形成。
图1-3 1995年~2007年我国光伏系统的年装机和累计装机容量变化
截止到2007年底,我国国内光伏系统的累计安装量只有100MWP,与全球近12GWP的装机容量相比所占份额非常小。其具体分配比例如图(1-4)所示,可以看到,这些装机大部分均用于农村电气化,以解决无电地区人民的生活用电问题,而并网系统仅占到了6%。
图1-4 截至2007年底我国光伏发电市场分配
对于我国已建成的几十个光伏并网发电系统,其安装功率从几千瓦到一兆瓦不等,其中大部分都是政府推动的示范项目。由于我国电网技术等原因,这些已建成的示范项目大部分处于试验性并网状态,大多数都安装了防逆流装置,不允许光伏电力通过电力变压器向高压电网(10KV)反送电,而只允许在低压侧 (380/220V)自发自用。
总体来说,随着时间的推移,所建设并网系统的容量也在逐渐增大。为了体现北京奥运会绿色奥运的精神,北京已经在国家体育中心、丰台垒球中心等奥运场馆均使用了100KWP左右的光伏并网系统, 用来降低建筑物能耗。
这些示范工程在促进光伏并网技术发展、降低CO2排放等方面起到了很好的推动作用。但就其经济性来讲,由于当前组件价格较贵,所以还是很不划算的。以首都博物馆新馆安装的300KWP并网太阳能系统为例,总造价约2000万元人民币。
而北京每天的标准日照时间为4~5个小时,如果以事业型部门电价0.6683元/度计算,一年最多节约电费:5×300×0.6683×365≈36.59万元。
回收成本共需要:2000&pide;36.59≈54.7年。
而电池板的寿命一般只有20~30年,这显然是不划算的。又如深圳国际园林花卉博览园1MWP并网项目,总投资6600万人民币,而20年运营期内节约的电费只有1360万元。因此,今后较长的时间内光伏并网发电仍需要政府政策的扶持才能发展[6]。
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