完全自發(fā)自用模式
這種模式一般應(yīng)用于用戶側(cè)用電負(fù)荷較大、且用電負(fù)荷持續(xù)、一年中很少有停產(chǎn)或半停產(chǎn)發(fā)生的情況下，或者是，就算放假期間，用戶的用電維持負(fù)荷大小也足以消納光伏電站發(fā)出的絕大部分電力。
此系統(tǒng)應(yīng)用如下圖所示：
這類系統(tǒng)，由于低壓側(cè)并網(wǎng)，如果用戶用電無(wú)法消納，會(huì)通過(guò)變壓器反送到上一級(jí)電網(wǎng)，而配電變壓器設(shè)計(jì)是不允許用于反送電能的(可以短時(shí)倒送電，比如調(diào)試時(shí)，而長(zhǎng)期不允許)，其最初潮流方向設(shè)計(jì)是固定的。所以需要安裝防逆流裝置來(lái)避免電力的反送。
針對(duì)一些用戶無(wú)法確保自身用電能夠持續(xù)消耗光伏電力，或者生產(chǎn)無(wú)法保證持續(xù)性的項(xiàng)目，建議不要采用此種并網(wǎng)方式。
單體500kW以下，并且用戶側(cè)有配電變壓器的光伏電站，建議采用這種模式，因?yàn)槠渖龎核柙黾拥耐顿Y占投資比例較大。
自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式
對(duì)于大多數(shù)看好分布式發(fā)電的用戶來(lái)說(shuō)，選擇自發(fā)自用余電上網(wǎng)是最理想的模式，這樣即可以拿到自發(fā)自用較高電價(jià)，又可以在用不掉的情況下賣電給電網(wǎng)。但是實(shí)際操作過(guò)程中阻力頗多，原因是光伏從業(yè)者和地方電網(wǎng)公司人員信息的不對(duì)稱，互相缺乏對(duì)于對(duì)方專業(yè)知識(shí)的了解，這也是為什么該模式成為光伏電價(jià)政策和國(guó)網(wǎng)新政中最讓人難以理解的部分。
光伏發(fā)電在自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式時(shí)，用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發(fā)電量盡可能在企業(yè)內(nèi)部消耗掉，實(shí)在用不掉的情況下，可以送入電網(wǎng)，以不浪費(fèi)掉這部分光伏電量。但電力公司最希望的是用戶簡(jiǎn)單選擇，要么自發(fā)自用，要么升壓上網(wǎng)。因?yàn)?，自發(fā)自用余電上網(wǎng)對(duì)于地方電力公司來(lái)說(shuō)，要增加一些工作量：區(qū)域配網(wǎng)容量計(jì)算(允許反向送電負(fù)荷)、增加管理的電源點(diǎn)(純自發(fā)自用可以降低標(biāo)準(zhǔn)來(lái)管理)、正反轉(zhuǎn)電表改造后的用戶用電計(jì)量繁瑣(需要通過(guò)電表1和電表2的數(shù)值換算得出用戶實(shí)際用電負(fù)荷曲線和用電量)、增加抄表工作量等。
當(dāng)然，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，電力公司無(wú)法獲得用戶自發(fā)自用電量的購(gòu)售電差價(jià)，對(duì)于地方電力公司是一個(gè)實(shí)際損失。既增加了工作量，又沒(méi)有實(shí)際利益，因此會(huì)設(shè)置各種理由讓投資商不選擇這種并網(wǎng)方案。但只要從技術(shù)上充分說(shuō)明這就是國(guó)家電網(wǎng)公司允許的余電上網(wǎng)方案，并且有一個(gè)合理的設(shè)計(jì)稿，當(dāng)?shù)仉娏揪蜔o(wú)法輕易拒絕投資商的申請(qǐng)。
筆者最近接到很多光伏電站業(yè)主或EPC的咨詢電話，他們認(rèn)為，只要在電表3處(400V側(cè))并網(wǎng)，光伏電力用戶消納不了的話，可以直接通過(guò)配電變壓器反送至10kV側(cè)(或35kV)。但實(shí)際上這是不允許的，違背了配電網(wǎng)的潮流設(shè)計(jì)，可能會(huì)引起400V側(cè)的電壓、功率因素等異常，同時(shí)某些保護(hù)設(shè)備也有可能會(huì)因此失去作用。
其實(shí)，對(duì)于分布式電站而言，采用升壓并網(wǎng)和低壓側(cè)并網(wǎng)的成本差異不會(huì)太大，因?yàn)榈蛪簜?cè)并網(wǎng)需要選擇帶變壓器的逆變器(當(dāng)然也可以選擇10-30KW組串逆變器);升壓上網(wǎng)時(shí)雖然增加了變壓器，但是可以選擇采用無(wú)隔離變壓器的逆變器，綜合成本兩者差不多。只是增加了綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)和地調(diào)傳輸?shù)馁M(fèi)用。不過(guò)，同一廠區(qū)內(nèi)，規(guī)模在MW級(jí)以上的電站，升壓并網(wǎng)會(huì)對(duì)電能質(zhì)量有一定保障，用戶不用承擔(dān)任何風(fēng)險(xiǎn)。
金太陽(yáng)初裝補(bǔ)貼和分布式電價(jià)補(bǔ)貼項(xiàng)目，今后會(huì)大量采用這種并網(wǎng)形式，并不是它有多好，而是在目前光伏補(bǔ)貼政策的框架下，這是利益最大化的一種盈利模式。通俗點(diǎn)講，就是具有保底收益的同時(shí)，預(yù)期收益最大化。
當(dāng)然，此并網(wǎng)形式不太適用于用戶進(jìn)戶母線為35kV以上的項(xiàng)目，這時(shí)候10kV或35kV完全是用戶廠內(nèi)母線，母線相連變電站是110kV或者220kV，則一般可以直接反送入網(wǎng)。因?yàn)榇祟愖冸娬驹谧畛醭绷髟O(shè)計(jì)時(shí)，都是可以雙向運(yùn)行的。
此系統(tǒng)圖也不適用于400V(或以下)進(jìn)戶的小型用電戶(包括家庭和小商業(yè))，因?yàn)槠?00V母線是和其他用電單位合用的，反送電不直接跨越變壓器，而是在400V母線上消納(原理上可以借用)。當(dāng)然，在400V母線上，光伏等分布式發(fā)電的總裝機(jī)容量會(huì)受到控制(此類容量比例沒(méi)有固定的數(shù)值，根據(jù)當(dāng)?shù)?00V環(huán)網(wǎng)內(nèi)的負(fù)載情況確定，也可通過(guò)增加區(qū)域調(diào)控和儲(chǔ)能配套來(lái)增加分布式電源裝機(jī)容量)。
這種運(yùn)營(yíng)模式最大的缺點(diǎn)，是其收益模型不能固定，自發(fā)自用比例和余電上網(wǎng)比例始終在變化，電站融資、出售時(shí)評(píng)估價(jià)值會(huì)比實(shí)際產(chǎn)出有所打折，甚至資方因?yàn)閾?dān)心用電戶的未來(lái)經(jīng)營(yíng)狀況而無(wú)法獲得一個(gè)合理的資產(chǎn)價(jià)值。
完全上網(wǎng)賣電模式
在光伏發(fā)電大發(fā)展的近十年中，直接上網(wǎng)賣電一直是光伏應(yīng)用的主流，因?yàn)槠湄?cái)務(wù)模型簡(jiǎn)單，并且相對(duì)可靠，而樂(lè)于被資本所親睞。
該模式具體并網(wǎng)形式見(jiàn)下圖：
該并網(wǎng)形式不但適用于未來(lái)的分布式固定電價(jià)項(xiàng)目，對(duì)于目前很多無(wú)合適用電戶的金太陽(yáng)項(xiàng)目而言，選擇直接脫硫電價(jià)賣給電網(wǎng)也不失為一種好的選擇(當(dāng)然要求該地區(qū)脫硫電價(jià)不低于0.4元)。這總比未來(lái)分布式電站的收益期要短一些，別總抱著5.5元補(bǔ)貼而鉆牛角尖了。
而且，我們無(wú)法回避一件事情——光伏是資本推動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，屬于固定收益型長(zhǎng)效投資。在大多數(shù)企業(yè)追求發(fā)展的階段是不太可能去持有光伏電站的，哪怕是現(xiàn)在很多手上握著一些光伏電站的業(yè)主。因此，光伏電站的轉(zhuǎn)讓市場(chǎng)未來(lái)是足夠大的一個(gè)蛋糕，為買賣雙方服務(wù)將成為炙手可熱的業(yè)務(wù)，如保險(xiǎn)服務(wù)、評(píng)估服務(wù)、檢測(cè)服務(wù)、運(yùn)維服務(wù)、第三方擔(dān)保服務(wù)等。
最后，選擇哪一種方式作為光伏電站的并網(wǎng)模式，只能由投資者自己琢磨了。
后記
個(gè)人投資型光伏家用電站
家用型光伏電站雖然不存在變壓器問(wèn)題，但原理上是類似的。在并網(wǎng)結(jié)算時(shí)，可以選擇第二種和第三種方式，目前應(yīng)以第二種為主，因?yàn)橐@得除電網(wǎng)公司給予的脫硫電價(jià)以外，想得到政府額外固定電價(jià)的補(bǔ)貼(政府正在制定的四區(qū)域固定電價(jià))，必須去發(fā)改委等部門申請(qǐng)，而且目前沒(méi)有針對(duì)家庭電站的簡(jiǎn)化手續(xù)，時(shí)間比較漫長(zhǎng)，花費(fèi)精力也較大。
中國(guó)第一個(gè)分布式家用光伏電站——青島徐鵬飛，采用的就是第二種模式;上海電力學(xué)院趙春江教授家電站，也是采用的第二種模式;北京順義如海個(gè)人光伏電站，采用的則是第三種模式。
電力和電量概念
在行業(yè)內(nèi)經(jīng)常會(huì)有人提及電力和電量的概念。其實(shí)，這是兩個(gè)不同的概念，而且有時(shí)不是很規(guī)范，但為了減少誤解，特說(shuō)明一下：
人們常說(shuō)的電力，一般是指瞬時(shí)負(fù)荷，也就是功率;不過(guò)，建議最好采用負(fù)荷這一專業(yè)名詞。
通俗意義上的電量，是指通過(guò)瞬時(shí)值計(jì)算所得出累計(jì)量。
純自發(fā)自用項(xiàng)目，需要關(guān)注的是用戶的用電負(fù)荷情況，也就是每天的用電負(fù)荷曲線，特別要關(guān)心最小值出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間。
自發(fā)自用余電上網(wǎng)項(xiàng)目，需要關(guān)注的是用戶的用電電量情況，要獲得每月的峰谷平尖分開(kāi)計(jì)量的電量并用于計(jì)算未來(lái)光伏發(fā)電后的自用電比例。
本文獲得了國(guó)家電網(wǎng)公司新能源技術(shù)人員的指導(dǎo)，并給予投資者兩點(diǎn)建議：1)投資時(shí)應(yīng)考慮全壽命周期成本，選擇質(zhì)量好、可靠性高、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備;2)投運(yùn)后注意發(fā)用電安全，定期檢查維護(hù)，出現(xiàn)惡劣天氣時(shí)更應(yīng)注意。
另外，上海能輝電力科技有限公司作為專業(yè)的變配電和新能源設(shè)計(jì)單位也給予了本文一些建議。
