雙碳背景下分布式光伏運營模式

0 引言

作為世界上最大的二氧化碳生產(chǎn)國,中國近年來為走向低碳轉(zhuǎn)型作出了重大努力。2020年，中國向世界作出宏偉承諾,努力實現(xiàn)“2030年前碳峰值，2060年前碳中和”,并提出“十四五”期間推進電力系統(tǒng)清潔低碳轉(zhuǎn)型口。2022年3月,國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)發(fā)布的《World Energy TransitionsOutlook 2022:1.5℃Pathway》表明,全球升溫控制在1.5℃以內(nèi)的情景下,2030年全球光伏發(fā)電累計裝機容量將接近5221GW，2050年將超過14036GW;2030年全球光伏發(fā)電量占總發(fā)電量的比例約為19%,2050年約為29%。2023年前三季度,全國光伏新增裝機12894萬kW,同比增長145%,其中集中式光伏6180萬kW,分布式光伏6714萬kw[s1

城市利用太陽能的重要途徑,中國政府也出臺了系列政策,支持在法律、電價、并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、項目管理、資金支持等方面的分布式光伏的發(fā)展。然而,投資的經(jīng)濟效益和可持續(xù)性是能源綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，因此分布式光伏不同運營模式的盈利能力比選對項目的投資建設(shè)具有重要意義。

1分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的運營模式

統(tǒng)購統(tǒng)銷模式

這種模式下，第三方投資方負(fù)責(zé)分布式光伏發(fā)電項目的投資、建設(shè)和運維。

所發(fā)電量全部送入公共電網(wǎng)，由供電企業(yè)負(fù)責(zé)全額收購。

這種模式適合于那些不具備自用能力或者自用比例較低的分布式光伏項目。

自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電量優(yōu)先供給本地負(fù)載使用。

當(dāng)發(fā)電量超過本地消納能力時，多余的電能自動饋入公共電網(wǎng)。

用戶不僅可以通過這種方式節(jié)約電費支出，還可以通過余電上網(wǎng)獲得一定的經(jīng)濟收益。

適合于白天用電負(fù)荷大、夜間用電負(fù)荷小的工商業(yè)用戶或居民用戶。

該運營模式中用戶側(cè)主要通過光伏發(fā)電補貼收益、節(jié)省自發(fā)自用電量的電費及反送電量上網(wǎng)電價結(jié)算3種方式獲得收益

全額上網(wǎng)模式

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的全部電量都直接并入公共電網(wǎng)。

用戶通過電網(wǎng)購電滿足自身用電需求。

這種模式適用于用電負(fù)荷較小或無法消納全部光伏發(fā)電量的用戶。

相當(dāng)于小型的獨立發(fā)電廠，向電網(wǎng)輸送電能并獲得相應(yīng)的電價收益。

該運營模式投資方主要通過光伏發(fā)電補貼收益和全額上網(wǎng)電價結(jié)算兩方面獲得收益

完全自發(fā)自用模式（防逆流）

這種模式的特點是“并網(wǎng)不上網(wǎng)”，即光伏電站所發(fā)出的電力只供給自己使用，不會向電網(wǎng)輸電。

當(dāng)光伏發(fā)出的電力不足以供應(yīng)自家負(fù)荷使用時，不足部分由電網(wǎng)補充。

適合于那些希望盡可能自給自足、減少對公共電網(wǎng)依賴的用戶。

該運營模式主要通過光伏發(fā)電補貼收益、光伏發(fā)電自用收益及儲能峰谷價差節(jié)省電費獲得收益。

合同能源管理模式

如果分布式光伏項目建在其他單位的場所，并為該單位供電，則采用合同能源管理模式。

在這種模式下，項目的所有者通常是投資方，而電力用戶則是通過合同約定的方式支付電費。

這種模式適用于那些沒有足夠資金自行建設(shè)光伏系統(tǒng)的機構(gòu)或個人。

在該運營模式下,第三方運營商按光伏總發(fā)電量來獲得補貼收益和售電收益,用戶主體則通過出租屋頂或地面資源的租金收益和第三方提供優(yōu)惠電價獲取收益。

混合模式

在實際應(yīng)用中，也可能出現(xiàn)混合模式，即上述幾種模式的組合。

例如，部分電量自發(fā)自用，剩余電量上網(wǎng)銷售，或者在某些時段采用全額上網(wǎng)模式，在其他時段采用自發(fā)自用模式。

2 模式選擇考量因素：

用電特性：用戶的用電模式和時間分布。

政策環(huán)境：當(dāng)?shù)仃P(guān)于分布式光伏發(fā)電的相關(guān)政策和補貼。

經(jīng)濟效益：項目的投資回收期和收益率。

電網(wǎng)接入條件：接入電網(wǎng)的技術(shù)要求和限制。

3 安科瑞AcrelCloud-1200分布式光伏電站運維平臺

3.1 概述

安科瑞AcrelCloud-1200分布式光伏電站運維平臺采用瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，通過監(jiān)測光伏站點的逆變器設(shè)備，氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集、運行狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄和統(tǒng)計分析等，完成配電系統(tǒng)運行監(jiān)視、安全供電和電能管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺，及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。

系統(tǒng)主要應(yīng)用在廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(yè)企業(yè)屋頂光伏。

3.2 結(jié)構(gòu)

1）組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層構(gòu)成，在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表，通過網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)進行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺，及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

2）電氣結(jié)構(gòu)

3.3 功能

1) 逆變器監(jiān)測：監(jiān)測逆變器的實時電參量并提供告警。

2) 配電圖監(jiān)視：實時監(jiān)測各逆變器的運行狀態(tài)，交直流運行參數(shù)。

3) 記錄功能：具有電壓、電流、功率、發(fā)電量以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

4) 報警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分級分類篩選有關(guān)報警。

5) 用戶管理：具備完善的用戶角色和權(quán)限管理，避免越權(quán)操作；

6) 曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的逆變器交直流數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前逆變器運行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢；

7) 報表統(tǒng)計功能：通過報表，可以方便分析發(fā)電系統(tǒng)及各逆變器運行參數(shù)，形成日報、月報，電能統(tǒng)計日報、月報、年報及同環(huán)比分析。

4 結(jié)語

分布式光伏作為清潔能源的重要組成部分，正以其獨特的優(yōu)勢引領(lǐng)著能源轉(zhuǎn)型的新潮流。未來隨著技術(shù)的不斷進步和市場的日益成熟，分布式光伏將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。讓我們攜手共進，共同推動分布式光伏事業(yè)的發(fā)展為地球的可持續(xù)發(fā)展貢獻我們的智慧和力量！

審核編輯 黃宇