三條曲線解密光伏電站未來發展方向

        近日，“十四五”新能源規劃引起了業內廣泛關注，有消息稱，以光伏為代表的新能源比例將大幅提升，比之前預期的高25%左右。政策雖好，但去補貼后成本和收益率的壓力，以及高滲透率對電網安全穩定運行的影響，卻仍然是困擾著所有新能源人的兩大挑戰。

       如何尋找破局之匙？縱觀全球市場，光伏最低投標電價已經低至1.35美分/度，歐洲等部分區域新能源的占比已經達到30%以上，海外的電站發展對我們有什么啟發？本文甄選了陽光電源國內外三個典型的電站，通過分析三個電站的實際運行發電曲線，或許可以讓我們從中窺見光伏發電的未來方向。

       案例1：國內西部某100MW光伏電站
       圖1為國內西部某100MW電站三天的實際發電曲線，該電站采用1倍容配比設計。可以看出，電站只在中午的時候接近滿功率輸出，其余大部分時間設備功率都處于閑置狀態，且發電曲線受天氣影響，波動幅度較大。

       從投資收益來看，由于逆變器、變壓器等交流設備滿載時間較短，設備利用率低，造成了容量浪費，間接提高了電站的度電成本，降低了投資收益率。從電站運行和電網調度來看，發電曲線波動越大，說明電站功率輸出波動幅度也越大，增加了電站輸出功率預測準確度和電網運行調度的難度。據了解，國內電站因為功率預測不準確導致的罰款，每年都會給業主帶來一定的損失。

       案例2：海外某200MW光伏電站
       圖2為海外某200MW電站三天的實際發電曲線，電站采用1.42倍容配比+跟蹤系統設計。電站逆變器從早上8點到下午5點一直處于滿功率運行狀態，相較于圖1，該電站發電曲線幾乎呈平直狀態，即使光照出現一定程度的波動，逆變器輸出功率也只是出現微小變化，整個電站的輸出更加穩定。

       從投資收益來看，雖然電站存在一定程度的棄光，但系統度電成本達到最優，投資收益率更高。從電站運行和電網調度角度看，發電曲線不再是波動形狀，電站發電更穩定，可調度性更高，大大提升了電網友好性。同時系統充分利用逆變器自身發無功的能力，無需加裝額外設備，節省了投資成本。目前，陽光電源發往海外的逆變器都已具備無功實時調度能力，并在實際運行中得到長時間驗證。

       案例3：日本某光儲融合電站
       圖3為日本某光伏電站三天的實際發電曲線。該電站采用7倍容配比設計，通過直流側加裝儲能系統，實現光儲電站24小時發電，徹底解決了棄光和輸出功率波動的問題。

       光伏電站設計由最初的發電量最大化原則到提高容配比實現系統度電成本最低，再到光儲融合實現24小時發電，上述三個發電曲線實際也代表了光伏發電的三個發展階段。目前，隨著光伏發電系統成本的不斷下降，國內光伏正由階段1朝著階段2邁進，同時，政策支持加速儲能規模化發展，儲能成本也將進一步降低，所以光儲深度融合的步伐將進一步加快。顯然，光儲融合實現24小時發電已未來可期，而這也必然會加速光伏等清潔能源成為世界主力能源的步伐。
作者：