近日,我国首个分布式光伏资源开发配置平台在江苏建成,可实现江苏全境约10万平方公里范围内屋顶分布式光伏资源的精准定位、评估与优化配置,将全面提升分布式光伏装机和使用效率。
这是对规范分布式光伏开发市场的一次有益尝试,因为眼下分布式市场的开发,呼唤更成熟的资源配置方式。
自2023年以来,分布式光伏装机规模继续增长。到2023年底,全国分布式光伏累计装机规模达到253GW,占到光伏装机总规模的42%,装机占比一度超越集中式。从家庭屋顶到工业园区,光伏已经“飞入寻常百姓家”。
另一方面,分布式光伏行业正面临激烈的竞争。参与方陡然增多,企业蜂拥而入,优质屋顶成为紧缺资源。与此同时,分布式光伏并网消纳困难,政策变化快。
行业在需求高速增长和白热化的竞争中震荡前行,正经历脱胎换骨的过程。经历这一轮发展变化后,预计行业将走向可持续性发展。从传统的农村屋顶、工商企业屋顶到油田、交通、通信、充电站、加油站等,分布式光伏的应用场景将愈发多元化。而分布式光伏的用户需求,也不再唯经济性,行业逐步呈现三大趋势,代表行业未来的发展风向。
风向标一:光储融合打开市场空间
近年来我国分布式光伏发展迅猛,成为光伏新增装机规模的主力。但是,分布式装机的快速增长,并未充分考虑到电网的消纳能力。自2023年下半年以来,多个省市先后发文,不得不暂停了分布式光伏项目备案、并网,主要原因是由于接入电网承载力不足。
消纳危机之下,储能尤其是分布式光伏配储的价值显现出来,即在建设电站时,同步配置一定比例的储能设施,有助于解决光伏发电波动的问题,提高消纳能力。
同时,光伏与储能的结合,亦越来越受业主欢迎。通过配备储能系统,分布式电站可以在夜间或低光照条件下继续供电,提高了系统的连续供电能力。同时,通过储存光伏发电,储能系统还可以降低用户用电成本,在电价高的时候多卖电,电价低的时候少卖电,形成了光储电站的“峰谷价差”收益模式,改善业主的项目财务模型。
因此,光储融合渐成为首个风向标。一方面,分布式光伏配储政策数量逐年上涨,有媒体统计,截至目前,已有9省20地发布分布式光伏配储政策,主要聚集在山东、江苏、浙江、河北等分布式光伏资源和市场发展较好的地区。
另一方面,有观点认为,光储一体化及高比例储能配置将为分布式光伏打开新的市场空间,储能的发展甚至将决定未来整个分布式光伏布局。光伏龙头们均在积极推进光储融合。
光伏组件出货量排名第一的晶科能源,近期在分布式领域推出了“海豚”工商业储能系统,将其光储一体化的发展战略向前推进一大步。A股市值最高的光伏企业阳光电源,也针对光储融合进行布局。阳光电源旗下从事分布式光伏业务的阳光新能源,已在全国落地应用多个“光储充一体化”电站项目。
不过,储能系统较高的价格,制约了光储一体化模式的落地。以某工业园区微电网为例,1.8MW分布式光伏加上4.8MW分散式风电,需要配置2.9MWh储能,这使得该园区的消纳比能达到93%,每年能节省355万元的电费。而这一套储能方案的总投资为3000万元,不考虑设备折旧、运营等花费,也需要10年左右才能回本。
正因如此,各地的强制配储政策引起了不小的争议。目前,业内普遍认为,虽然光储一体化趋势明显,但光伏与储能的耦合还有很长的路要走。
风向标二:智能化成新标配
随着分布式光伏市场的持续扩大,应用场景越来越多元,不同场景的需求也越来越复杂。数字化、智能化成为了分布式业主越来越看重的需求。
从开发、设计、建造,到运营、维护,智能化正在深入分布式光伏的各个环节。前述江苏省推出的分布式光伏资源开发配置平台,就是采用人工智能和大数据分析技术,精准识别并评估江苏全省现有建筑屋顶规模,分类筛选并测算出全省屋顶分布式光伏总装机预计超1.8亿千瓦。同时,该平台还能对各细分区域分布式光伏的开发时序做出预测与分析。
在设计环节同样如此。以阳光新能源的一款智能设计软件为例,该软件面对居民房型屋顶各异、场景更复杂、单体装机更小的家庭光伏市场,只需输入屋顶基本数据,1分钟即可设计出倾角准、装机大、发电多、物料省的最优方案,全面破解人工设计效率低等难题。
光伏电站本身的运维管理也需要智能化发展的助力。
在分布式光伏系统的运维环节,智能化正成为新标配。通过智能监控平台,用户可以实时掌握光伏系统的运行状态,实现远程监控、故障诊断和自动优化。比如光伏逆变器生产商禾迈股份,其核心产品除微型逆变器外,还有监控设备。监控设备包括自主开发的数据采集器及监控云服务平台,客户可通过云服务平台,轻松实现组件级监控。运维人员亦可通过云服务平台精确定位故障点,高效完成售后运维与维修工作。
此外,智能化管理还将助力分布式光伏系统更好地融入电网。
分布式光伏快速发展,对电网平衡消纳能力提出更高要求。
大规模的集中式光伏电站,已经配套建设了调度控制系统,接受电网调度指令削峰填谷。而分布式光伏电站,大多建在居民房屋屋顶之上,并没有建设配套的调度控制系统,电网不能对其进行控制调节。以湖北为例,据媒体报道,目前湖北电网已有10281个配电台区反向送电渗透率超过80%。
如何更好地运用智能化调控手段,对分布式光伏系统予以科学有序管理,以促进电网安全运行和新能源消纳,或将成为未来一段时间行业研究的重点。
风向标三:运营安全性成行业生存底线
分布式光伏的快速扩张也带来了更多的安全隐患,如何保障光伏系统的可靠性与安全性成为市场发展的第三大风向标。
过去,国内对光伏安全性提出特别要求的,只有油库、加油站、纺织厂等特殊应用场景。例如,于2021年并网发电的北京首个油库光伏项目——北石化牛山油库分布式光伏电站项目。“易燃易爆”的属性决定了油库场景对安全的苛刻要求。因此,该项目当时在选择设备时并未随市场主流,而是更关注设备的性能和安全性。尤其是在光伏系统的核心设备——逆变器的选择上,使用了中国市场上较为少见的微型逆变器。
北石化牛山油库项目采用禾迈微逆产品
相较传统逆变器几百、上千伏直流高压,在微型逆变器系统中,每块光伏组件独立并联接入微型逆变器的输入端口,系统内直流侧电压始终低于120V。这不仅能满足全球快速关断法规要求,而且能彻底解决系统内由高压直流拉弧引起的火灾风险及雷击触电危险,保障光伏系统、油库及运维人员安全无虞。
北石化牛山油库并网之后的三年,分布式光伏市场迎来了高速发展期。随之而来的,是光伏设备功率越来越大,分布式应用场景种类越来越多,复杂程度逐渐增高,安全事故也时有发生。
因此,现在,对安全性的要求已不再局限于油库等特殊场景,而是成为分布式光伏业主的普遍需求。屋顶之下,被称为“资产”的,又何止安全呢?
连方兴未艾的光伏建筑一体化(BIPV)也越来越多地将安全性作为首要考虑因素。
浙江省杭州市北部软件园2.789MW BIPV项目即是一例。该软件园目前已形成以信息技术服务、数字文旅等为主导的数字经济产业集群。随着园区产业的不断发展与扩大,其电力需求与日俱增,能耗水平极高。对此,项目方决定采用光伏建筑一体化(BIPV)形式,安装光伏系统。
但是,尽管BIPV模式已经发展多年,但真正作为建筑物的一部分,而非附着物,如何保障光伏系统的安全是非常关键的问题。如果光伏系统的安全性能不佳,很容易引起火灾风险。
在该项目中,仍是采用了微型逆变器来解决安全问题。微逆的“天生”的安全性,正在走进大众视野。
杭州北部软件园项目采用禾迈HMS-2000-4T微型逆变器
此外,得益于组件级MPPT技术,微型逆变器无惧“木桶效应”, 可对每块组件单独进行最大功率点跟踪,实现组件级别的精准控制,有效提高系统发电量。该项目去年底并网运行后,预计平均每年可产生约265万度发电量,降低2653吨二氧化碳排放,相当于种植了14.36万棵树。
以微型逆变器为代表的组件级电子电力产品,为安全与效益问题提供了解决方案,成为了越来越多分布式项目的选择。
2023年我国分布式光伏新增装机量达到96.3GW,在分布式光伏市场快速发展的同时,我们也看到未来政策正引导着分布式光伏向着更智能、更高效、更安全、更健康的方向发展。
随着市场的成熟,需求的多元,价格不再成为单一的评估体系,组件级电子电力产品、智能管理系统、光储融合等,或将成为行业发展新的机遇。而能够抓准机遇的企业,或许更能在白热化的竞争中脱颖而出,引领行业穿越周期。
原标题:三个风向标之下,分布式光伏市场走向成熟