分布式光伏发电的发展趋势分析

分布式光伏发电的发展趋势分析

史学峰

（尼勒克县中利腾晖光伏发电有限公司新疆伊犁835000）

摘要：考虑到不可再生资源的储量日益减少，开发和利用可再生资源已成为未来能源发展的方向。光伏分布式发电作为一种新能源，具有清洁环保、节约用地、投资成本低等优势，在今后发展中有很大潜力。文章叙述了分布式光伏发电的技术优势，给出了分布式光伏发电的技术原理，最后阐述了分布式光伏发电的发展前景，为发展我国分布式光伏发电提供参考

关键词：分布式；光伏发电；发展前景

能源供应的问题一直伴随人类发展，在进入21世纪后，我国国内火力发电项目的大规模装机，虽然有效缓和了能源供应的矛盾，但是引起了不容忽视的环境污染问题。还有就是集中式供电增强了用电客户对大容量电厂的依赖，同时对供电的可靠性提出更高要求。

光伏分布式发电是一种分布式提供能源的技术，它是利用光伏组件将太阳能转化为电能的发电方式。与集中式光伏发电相比，分布式光伏发电更加靠近用户，可减少电力在传输过程中的消耗，降低高压输电成本。我国分布式光伏发电虽然比美国、欧洲等发达国家起步较晚，但是在我国相关政策的激励下，分布式光伏发电得到了快速发展，并体现出新的产业格局。

1分布式光伏发电技术的优势

光伏发电系统的类型分为两种，一是集中式光伏发电系统，该系统主要是安装在广阔地域的大型电站；二是分布式光伏发电系统，其主要是安装在各种屋顶上的小型发电系统，主要优势如下[1]：

（1）解决了固有光伏电源基地与负荷需求在空间分布上不匹配的问题。大型的地面式光伏电站主要是建设在在光照资源充足、地面平整广阔的三北地区。但是这些地方的人口密度小，用电负荷不大，还有电网配置较落后，对于大容量光伏发电并网并不能实现，会导致严重弃光现象。而分布式光伏发电系统不仅能够满足工商业或居民用电需求，而且剩余电量还可上网，有效缓解了环保需求下限制煤电后的紧张能源供应形式。

（2）充分结合建筑空间或替代建筑材料，达到节约用地目的。分布式光伏发电能够依附于建筑物屋顶或外墙，安装地点灵活。使用柔性电池等新型光伏组件可结合于屋顶瓦片或玻璃幕墙等建筑材料，在提供电力供应的同时承担建筑功用，方便美观。

（3）投资成本低。分布式光伏发电系统初始投资低，且后期基本上不会产生运行维护费用。对于户用屋顶电站，国内市场报价约为8元/W，并且随着技术进步来和市场更加成熟，成本将进一步降低。

2分布式光伏发电技术简介

2.1技术原理

光伏发电的原理是基于光生伏特效应，采用太阳能电池元件，直接将太阳能转化为电能的技术。当半导体硅中掺杂形成不同特性的半导体材料情况下，由于加入的物质不相同，导致在半导体内部产生多余的空穴或者自由电子。掺杂半导体材料各自仍然为电中性，但如果将同一片硅片两面分别制成P型和N型半导体，由于两者自由电子和空穴浓度不同，扩散作用会使硅片内部形成电势差，即“内建电场”。这种P型和N型半导体形成的结构称为PN结。

扩散作用会使P型一侧带负电，N型一侧带正电。若是太阳光照射在半导体表面上，一部分光能被吸收，产生电子－空穴对。这些新生成的电子和空穴受到内建电厂的作用发生定向移动，电子向N侧移动，空穴向P侧移动。此时在PN结两侧连接负载且持续保持光线照射，外电路就会形成持续的电流。2.2分布式光伏发电系统

在整个分布式光伏供电系统中，光伏电池是最为核心的组件，是实现由光转换为电的最小单元。许多片电池合成在一起组成光伏组件，光伏组件特定排列形式，增加太阳光能的利用率。除光伏电池之外，典型的分布式光伏供电系统还包括直流汇流箱、并网逆变器、交流配电箱、双向电能表和用电荷载等2]。典型的分布式光伏系统如图1所示。

图1典型分布式光伏系统

其中，光伏组件是将太阳光能转化为直流电，再通过逆变器对其进行逆变及整流，然后输出品质合格的交流电供用户使用或接入电网系统。还有电能表可以计量用户获取的电量和光到电网伏系统的电量，这样方便分别计费。

3分布式光伏发电的发展前景

3.1分布式光伏发电潜力巨大

我国太阳能资源非常丰富，据公开数据显示，我国仅仅利用现有建筑屋顶安装的分布式光伏发电就达3亿kW左右。同时，国内长期依靠的是燃煤发电，造成了严峻的环境问题。因此使用太阳能光伏发电，同时结合用户需求进行分布式电力供应成为能源格局调整的迫切需求。仅2016年，我国太阳能发电量达到662亿kWh，同比增长72.0%，新增并网太阳能发电设备容量为3459万kW，较上年同期增长1.5倍，远大于其他电源种类增速。就分布式光伏发电来看，《能源发展“十三五”规划》中指出，到2020年我国太阳能发电规模达到1.1亿kW以上，其中分布式光伏为6000万kW。根据国家能源局统计数据表明，截至2016年底，我国现有分布式光伏累计装机容量1032万kW。这表明今后4年内分布式光伏装机量每年将至少新增1242万kW。2017年上半年，全国新增光伏发电装机容量2440万千瓦，同比增长9%，其中分布式光伏711万kW，同比增长2.9倍[3]。

3.2光伏发电格局转变

近年来，国内光伏产业结构从集中式电站向分布式发电转变，从2013年到2017年之间，我国新增光伏发电设备装机容量和增速中，分布式光伏发电相对来说占有优势，其中分布式光伏发电系统自2015年以后出现爆发式增长，装机占比增加迅速，近两年来增长率均大于200%。另外，集中式光伏电站增速放慢，据国家能源局公布数据表明，2017年上半年集中式光伏电站新增装机为仅为1729万kW，同比减少16%。

4结语

由于太阳能资源具有能量密度低、分散的特点，因此光伏发电自身就有分布式供电的天然优势。分布式光伏发电在我国不仅是光伏发电应用的最好形式，同时也解决了我国电力产销不平衡的抓手，其发展有着重要的战略意义。分布式光伏发电在发展中离不开我国政府的政策支持，在这种鼓励政策下，分布式光伏发电一定会有巨大的发展前景。

参考文献：

[1]丁芸，林韵.我国分布式光伏发电的困境分析与发展对策研究[J].资源与产业，2015，17（3）：51-55.

[2]王文静，王斯成.我国分布式光伏发电的现状与展望[J].中国科学院院刊，2016，2：165-172.

[3]宁翔.国内分布式光伏发电产业现状与发展前景[J].节能，2017，11：14-19.