第1章 光伏发电和光伏电站

1.1 什么是光伏发电

1.从分布式发电到分布式光伏发电

当前，新能源和可再生能源的开发利用已经成为保证国民经济可持续发展、解决能源短缺、降低煤炭发电比例和减少环境污染的重要途径，新能源和可再生能源既是我国近期重要的补充能源，也是未来能源结构的基础和重要组成部分。由于可再生能源的分散性、多样性和随机性，分布式发电系统，特别是单机容量较低的光伏发电系统，将成为可再生能源发电的必然网络结构和组成部分。因此，以可再生能源为主的分布式发电技术凭借其投资节省、发电方式灵活、与环境兼容等优点得到了快速发展。

分布式发电也称分散式发电或分散发电，与这个概念相对的是集中式发电。常规发电站，如火力发电站，天然气发电站和核电站，以及大型水力发电站和大型太阳能发电站，都是集中式发电，通常需要把电力进行长距离传输；而分布式发电系统是指发电功率为数千瓦到几十兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户现场或用户附近的高效、可靠、与环境兼容的发电系统。分布式发电的特点是电力就地产生、就地消纳，可与大电网并网运行，还可以和大电网互为备用，既节省输变电投资，也使供电可靠性得以改善。分布式发电系统电源位置灵活、分散、多样的特点极好地适应了分散的电力需求和资源分布。目前分布式发电大多采用天然气、沼气、太阳能、生物质能、风能（小风电）、水能（小水电）等。分布式发电技术主要包括光伏发电技术、风力发电技术、燃料电池发电技术、燃气轮机/内燃机发电技术、生物质能发电技术以及分布式发电的储能技术等。

分布式光伏发电是指通过采用光伏电池组件，将太阳能直接转化为电能并在用户端直接并网发电的方式。分布式光伏发电是分布式发电的重要组成部分，也是适合我国国情的解决能源危机和环境污染、优化能源结构、保障能源安全、改善生态环境、转变城乡用能方式的重要途径。我国是太阳能资源比较丰富的国家，分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，可充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消耗，是一种新型的、适合国情的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。分布式光伏发电应用范围广，在城乡建筑、工业、农业、交通、公共设施等领域有着广阔的应用前景，既是推动能源生产和消费变革的重要力量，也是促进“稳增长、促改革、调结构、惠民生”的重要举措。

近几年，国家和政府相继出台了多个支持和鼓励分布式光伏发电发展和建设的政策性和指导性文件，对分布式光伏发电系统的开发和应用起到了积极的推动和促进作用，分布式光伏电站在各地的安装和应用遍地开花、如火如荼，政府和城乡居民都在利用分布式光伏发电积极开展光伏农业、家庭发电、光伏扶贫、光伏养老等多种形式的推广应用，金融业也纷纷推出各种“光伏贷”产品来支持和服务用户。可以说分布式光伏发电的大面积推广应用，标志着全民光伏时代的到来，也是光伏产业发展过程的又一个里程碑。

2.什么是分布式光伏电站

分布式光伏电站就是包含了完整分布式光伏发电系统的，在用户的场地或场地附近建设和并网运行的，不以大规模远距离输送为目的的，所生产的电力以用户自用及就近利用为主的，多余电量上网的，支持现有电网运行的，且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。

分布式光伏电站一般接入10kV以下电网，单个并网点总装机容量不超过6MW。以220V电压等级接入的电站，单个并网点总装机容量不超过8kW。

在《国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》（国能综新能〔2014〕406号）文件中，又对分布式光伏发电的定义扩展为：利用建筑屋顶及附属场地建设的分布式光伏发电项目，在项目备案时可选择“自发自用、余电上网”或“全额上网”中的一种模式。在地面或利用农业大棚等无电力消费设施建设、以35kV及以下电压等级接入电网（东北地区66kV及以下）、单个项目容量不超过2万kW（20MW）且所发电量主要在并网点变电台区消纳的光伏电站项目，可纳入分布式光伏发电规模指标管理。

文件指出，国家鼓励开展多种形式的分布式光伏发电应用。充分利用具备条件的建筑屋顶（含附属空闲场地）资源，鼓励屋顶面积大、用电负荷大、电网供电价格高的开发区和大型工商企业率先开展光伏发电应用。鼓励各级地方政府在国家补贴基础上制定配套财政补贴政策，并且对公共机构、保障性住房和农村适当加大支持力度。鼓励在火车站（含高铁站）、高速公路服务区、飞机场航站楼、大型综合交通枢纽建筑、大型体育场馆和停车场等公共设施系统推广光伏发电，在相关建筑等设施的规划和设计中将光伏发电应用作为重要元素，鼓励大型企业集团对下属企业统一组织建设分布式光伏发电工程。因地制宜利用废弃土地、荒山荒坡、农业大棚、滩涂、鱼塘、湖泊等建设就地消纳的分布式光伏电站。鼓励分布式光伏发电与农户扶贫、新农村建设、农业设施相结合，促进农村居民生活改善和农村农业发展。

分布式光伏发电倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还能有效解决了电力在升压及长途输送中的损耗问题。其能源利用率高，建设方式灵活，将成为我国光伏应用的主要方向。目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建设在各种建筑物屋顶和农业设施屋顶及家庭住宅屋顶的光伏发电项目。对这些项目应用的要求是必须接入公共电网，或与公共电网一起为附近的用户供电，所发电力一般直接馈入低压配电网或35kV及以下中高压电网中。