浅析对现存高电价补贴光伏电站增益策略

　　背景：从2018年国家发展改革委员会、财政部和国家能源局联合发布光伏新政后，我国光伏产业就向去补贴、指标化、平价上网方向发展。受政策影响今年上半年装机容量不足12GW，远不及2018年上半年24GW的装机规模。再此背景下，早期光伏电站以其高电价而显抢眼。但由于当时产业环境的局限性，行业施工建设标准不健全，产业技术相对较落后，系统硬件功能上也存在部分不足。2012年和2014年欧盟及美国对我国光伏行业进行两次商业双反活动，部分制造商为控制材料成本，在选材把控上也存在漏洞，导致后期运行几年的组件热斑、隐裂、背板老化等现象远高于预期。近十年的技术革新，电池片成本下降达90%之多，系统整体造价直线下降。因此，为提高内部收益率，对现存电价高补贴电站进行技术改造尤为重要。

　

　　针对目前市场环境，改造方向可从软件、硬件和政策导向三个方面进行。

 

　　一 硬件改造：

 

　　1 电站增容：

 

　　早期的光伏电站设计一般按1:1容配比进行设计，现在电站一般以1：1.1配比设计，但是由于温度、方位角、倾斜角等对组件功率输出的影响存在非线性关系、系统设备存在工作效率，所以一般系统效率仅为80%，再者太阳能级硅电池组件存在光致衰减作用，每年以一定的百分比衰减（多晶硅一般规定25年寿命期衰减率不低于20%）,所以可对老旧电站进行增容，但考虑到电网公司会对电站容量进行审查，因此建议针对电站衰减的比例进行相应增容，部分地区可依实际情况增容。

 

　　2 老旧设备更换

 

　　组件：对发电效率远低于预期的光伏组件可进行更换。十年间随硅电池技术发展，光伏组件价格跌落达90%，常规商业化硅电池转换效率已从之前13%提升至18%之多，单位面积功率也更高。但组件增容及更换应注意其容配性，不同时期技术条件下生产的组件其I-V特性曲线不同，组件更换及增容时应避免“木桶原理”现象发生。

 

　　逆变器：早期电站集中式逆变器以500kW居多，单台逆变器只有1个最大功率跟踪点（MPPT），MPPT工作电压范围宽度较窄。现在常见至少3个MPPT点，同时MPPT工作电压宽度更宽。从逆变器角度讲，MPPT电压范围越宽，可以达到早启动，晚停机，提高可利用小时数，设计建设角度讲，也可理解单路组件数量可串联更多组件，依此降低项目成本。组串式逆变器MPPT点更多、电压范围更宽，这也是在同等容量及条件下组串式逆变器发电量高于集中式逆变器的主要原因。但其缺点就是相对应的潜在故障点更多，运维人员工作量较大。

 

　　3 清洗改造

 

　　对于地面电站，传统人工清洗耗时耗力，使用自动化清洗系统（如喷淋系统、自动清洗车）可快速清洗组件。笔者曾对清洗前后的两个相同的发电单元做过对比，单日单台发电量相差达16%（数据根据组件污染程度不同会有所不同）。对于一个2万kW的电站，人工搭配高压水车（4人1车）清洗大约15天，如果采用高压自动清洗水车清洗（1人1车）清洗仅需6天。因此采用自动化清洗或高压自动清洗车清洗不仅有利于提高发电量而且还可以节约人力成本支出。

 

　　4 增加储能系统

 

　　随着电池技术发展，储能行业现在蓬勃发展。对限电严重的或自身负荷出力分配不均匀的电站，在电厂侧增加储能系统，高峰期储存电能，低谷期释放电能。一来可以降低和解决限电、弃光率问题。二来可以实现削峰填谷，减缓电网压力，实现电网“刚性”和“柔性”的平衡，特别是平抑清洁能源接入电网对电网带来的波动性，提高电网运行的安全性、经济型、灵活性。

 

　　二 软件改造：

 

　　1 对于目前时时接受调度指令运行的电站，可以针对其AGC/AVC设备系统进行升级改造，提高设备响应速度和功率点跟踪精准度，提升发电系统效率。

 

　　2 智能运维监控系统改造，从以往单一的主要设备监控运行数据提升到设备全过程监控、运行数据自动生成分析和故障诊断、处理意见为一体的智能监控系统，省去传统中间的分析步骤，节约故障消除时间。

 

　　三 政策导向：

 

　　1 对我国西北地区而言，各方面原因导致极高的弃光率，可依靠国家电网外送工程（西电东送）和地方工业、经济的发展提升电力就地消纳能力，以降低弃光率。

 

　　2 积极响应国网公司对电力市场调控的决策，如自2018年年末发布的新版《两个细则》考核执行以来，甘肃省截至2019年5月底，通过省内外两个调峰辅助服务市场，新能源增发13亿千瓦时，弃风弃光率降低6.9%，可以说是起到了立竿见影的效果。

 

　　3 紧跟多元信息化电力交易平台发展和国家能源发展改革方向。如《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发【2015】9号）和新颁发的《关于开展分布式发电市场化交易试点的补充通知》（发改能源[2017]2150号）、《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》（发改办能源[2019]19号）文件，在电网多元化及信息互联网区域链应用下，大力发展直供电电力市场化交易和“隔墙售电”新模式，增加售电方向的选择性、多样性。

 

　　小结：

 

　　在当前整体环境下，对光伏电站进行技改在短期时间内将是一个热点，目前也有专业运维公司已经开展对光伏电站技改的专项业务。虽然针对每个电站的方案大有不同，但是从投资收益角度来讲，这些都是增益可见、实际可行的。