光伏電站容配比提高有何意義？
2020-06-01
站在“十三五”末，光伏實現平價已經迫在眉睫，在度電成本的嚴苛要求下，所有能夠有效降低LCOE的手段都開始“登臺獻藝”，而提高容配比就是其中尤為關鍵的一環。
2019年年底，在住房和城鄉建設部辦公廳下發的關于國家標準《光伏發電站設計規范(征求意見稿)》中，正式提出了放開容配比的限制。雖然文件還未正式公布，但是據某設計院人士介紹，從新規評審過程看，各方都同意提高容配比，來助力降本增效，推進國內平價、競價上網項目申報。
光伏電站容配比提高有何意義？
提升容配比，從本質上講是提高逆變器、箱變的設備利用率，降低逆變器、箱變的工程造價。同時，提高容配比還可以攤薄升壓站、送出線路等公用設施的投資成本，進一步降低造價，降低發電成本。
事實上，在存量光伏電站中提高容配比的情況也較為普遍，尤其是從光伏領跑者開始，競價帶來的壓力將提高容配比這一方案推到了前臺。據十一科技華東分院某技術人員介紹，在2018年的領跑者項目中，就已經考慮1.3-1.4容配比，由于政策及能監局限制超配，因此一般考慮1.05-1.1容配比。從2019年下半年的平價項目開始，光伏項目普遍都在考慮提高容配比。
容配比“松綁”：來自補貼、電網、棄光的挑戰
顯然，不論是設計規范還是從光伏電站自身來說，提高容配比已成共識。但是與國外不同，目前，我國容配比提升在實施的過程中，依然存在挑戰。
第一，補貼核算的限制。受制于可再生能源補貼拖欠的大環境，主管補貼發放的財政部不允許光伏電站大規模提高容配比——這意味著補貼額度的增大，對于他們來說，提高容配比后，本就拮據的補貼資金更為雪上加霜。光伏們獲悉，近日財政部門正醞釀啟動存量光伏電站的容配比核查。
第二，電力波動性的考驗。盡管從原理上，提升容配比可以讓光伏出力相對平滑，但同時這也意味著，容配比提升之后，所發電量越多，相同規模的光伏電站會有更多的電量接入電網，電網穩定性考驗越大。作為全球最強電網，維護電網安全是我國電網公司的首要任務，任何可能帶來波動的電力形式自然不受待見。
第三，棄光的風險。容配比提升，電站發電量提高，還牽涉到棄光風險問題。按照我國最高5%的棄光率要求，提升容配比后，很多電站可能會越過5%這條“紅線”，這也就不難理解，為什么很多地方“向往”提升容配比，卻不敢輕易觸碰。
挑戰之下，光伏必須致力于成為電網友好性電源
面對上述相關風險，在即將面對全面市場化的前提下，光伏行業不能一味的打口水仗要求電網予以支持，無論是調峰還是棄光，電網都很難做出讓步，所以光伏企業必須想辦法從技術層面加以解決。
針對補貼核算問題，業界一直在呼吁以交流側額定功率定義容量。如果以逆變器的交流側額定有功功率之和作為電站容量的定義，不僅將提高系統利用率，還能夠解決土地審批和并網點容量確定的問題。據了解，目前海外主要市場如日本等普遍按照交流側來限定電站容量。當然，這個問題在平價之后，也將迎刃而解——國內光伏電站將不再受制于補貼資金的約束。
另一方面，高容配比可以讓光伏電力輸出更平滑，從而提高電網友好性。隨著容配比的提高，光伏電站滿載工作時間延長，電站輸出功率隨輻照度波動引起的變化降低。
下圖是陽光電源在美國一個205MW實際電站的日輸出功率曲線，該電站采用1.42倍容配比+跟蹤系統設計。由圖可見，逆變器從早上8:00點到下午17:00一直處于滿功率運行狀態，相比于傳統光伏電站拋物線型的發電曲線，該電站的發電功率曲線更為平滑，整個光伏電站的輸出更加穩定，大大提高了電網友好性。
但是，如果想徹底解決光伏波動性問題，同時應對因容配比提高帶來的光伏電力增加有可能導致的棄光風險，光伏配套儲能才是終極解決方案。以日本秋田大館FIT(Feed-in Tariff)電站為例，這是一個通過直流側加裝儲能解決棄光和電網波動性的典型案例。據介紹，該項目獲得FIT補貼的限定交流容量為49.5kW，直流側安裝350kW組件,超過7倍容配比設計。
“為了提高售電收益，陽光電源為該電站配置1.1MWh儲能系統，自動儲存功率限制外的多余電量避免棄光，實現電站24小時持續售電，最大化提升項目經濟收益”，陽光電源相關人士介紹道，此外，該方案也很好的解決了電網波動性的難題，平滑了光伏電力輸出。
目前國內各省已陸續出臺相關政策要求光伏電站配備儲能，并且已經有多個省份開展了光伏+儲能的試點項目，毫無疑問，這是光伏電力實現真正電網友好的必經路徑之一。在2020年青海2GW的光伏競價中，明確了需要考慮儲能配置的分攤成本;山西電網近日發文要求光伏電站進行一次調頻改造，儲能便是其中的方案之一。雖然目前國內市場受限于儲能成本問題仍在起步階段，但相關人士表示，儲能可能成為未來電站進行一次調頻改造的主流方案。
需要注意的是，所謂光儲融合，并不僅僅是光伏系統和儲能系統的簡單相加，這需要技術上的深度融合，以此實現1+1>2的優化效果。據光伏們了解，目前行業內在光伏、儲能這兩個領域均有亮眼表現的企業并不多，陽光電源是其中一個。
在全面市場化的壓力之下，光伏產業需要應對成本、電網、回報率等各方面的壓力，避開政策方面不談，從技術本身來看，提高容配比顯然能夠在平價路上助光伏行業一臂之力，同時，光儲的深度融合也必將是全面平價時代的最佳選擇。
來源：光伏們
2019年年底，在住房和城鄉建設部辦公廳下發的關于國家標準《光伏發電站設計規范(征求意見稿)》中，正式提出了放開容配比的限制。雖然文件還未正式公布，但是據某設計院人士介紹，從新規評審過程看，各方都同意提高容配比，來助力降本增效，推進國內平價、競價上網項目申報。
光伏電站容配比提高有何意義？
提升容配比，從本質上講是提高逆變器、箱變的設備利用率，降低逆變器、箱變的工程造價。同時，提高容配比還可以攤薄升壓站、送出線路等公用設施的投資成本，進一步降低造價，降低發電成本。
事實上，在存量光伏電站中提高容配比的情況也較為普遍，尤其是從光伏領跑者開始，競價帶來的壓力將提高容配比這一方案推到了前臺。據十一科技華東分院某技術人員介紹，在2018年的領跑者項目中，就已經考慮1.3-1.4容配比，由于政策及能監局限制超配，因此一般考慮1.05-1.1容配比。從2019年下半年的平價項目開始，光伏項目普遍都在考慮提高容配比。
容配比“松綁”：來自補貼、電網、棄光的挑戰
顯然，不論是設計規范還是從光伏電站自身來說，提高容配比已成共識。但是與國外不同，目前，我國容配比提升在實施的過程中，依然存在挑戰。
第一，補貼核算的限制。受制于可再生能源補貼拖欠的大環境，主管補貼發放的財政部不允許光伏電站大規模提高容配比——這意味著補貼額度的增大，對于他們來說，提高容配比后，本就拮據的補貼資金更為雪上加霜。光伏們獲悉，近日財政部門正醞釀啟動存量光伏電站的容配比核查。
第二，電力波動性的考驗。盡管從原理上，提升容配比可以讓光伏出力相對平滑，但同時這也意味著，容配比提升之后，所發電量越多，相同規模的光伏電站會有更多的電量接入電網，電網穩定性考驗越大。作為全球最強電網，維護電網安全是我國電網公司的首要任務，任何可能帶來波動的電力形式自然不受待見。
第三，棄光的風險。容配比提升，電站發電量提高，還牽涉到棄光風險問題。按照我國最高5%的棄光率要求，提升容配比后，很多電站可能會越過5%這條“紅線”，這也就不難理解，為什么很多地方“向往”提升容配比，卻不敢輕易觸碰。
挑戰之下，光伏必須致力于成為電網友好性電源
面對上述相關風險，在即將面對全面市場化的前提下，光伏行業不能一味的打口水仗要求電網予以支持，無論是調峰還是棄光，電網都很難做出讓步，所以光伏企業必須想辦法從技術層面加以解決。
針對補貼核算問題，業界一直在呼吁以交流側額定功率定義容量。如果以逆變器的交流側額定有功功率之和作為電站容量的定義，不僅將提高系統利用率，還能夠解決土地審批和并網點容量確定的問題。據了解，目前海外主要市場如日本等普遍按照交流側來限定電站容量。當然，這個問題在平價之后，也將迎刃而解——國內光伏電站將不再受制于補貼資金的約束。
另一方面，高容配比可以讓光伏電力輸出更平滑，從而提高電網友好性。隨著容配比的提高，光伏電站滿載工作時間延長，電站輸出功率隨輻照度波動引起的變化降低。
下圖是陽光電源在美國一個205MW實際電站的日輸出功率曲線，該電站采用1.42倍容配比+跟蹤系統設計。由圖可見，逆變器從早上8:00點到下午17:00一直處于滿功率運行狀態，相比于傳統光伏電站拋物線型的發電曲線，該電站的發電功率曲線更為平滑，整個光伏電站的輸出更加穩定，大大提高了電網友好性。
但是，如果想徹底解決光伏波動性問題，同時應對因容配比提高帶來的光伏電力增加有可能導致的棄光風險，光伏配套儲能才是終極解決方案。以日本秋田大館FIT(Feed-in Tariff)電站為例，這是一個通過直流側加裝儲能解決棄光和電網波動性的典型案例。據介紹，該項目獲得FIT補貼的限定交流容量為49.5kW，直流側安裝350kW組件,超過7倍容配比設計。
“為了提高售電收益，陽光電源為該電站配置1.1MWh儲能系統，自動儲存功率限制外的多余電量避免棄光，實現電站24小時持續售電，最大化提升項目經濟收益”，陽光電源相關人士介紹道，此外，該方案也很好的解決了電網波動性的難題，平滑了光伏電力輸出。
目前國內各省已陸續出臺相關政策要求光伏電站配備儲能，并且已經有多個省份開展了光伏+儲能的試點項目，毫無疑問，這是光伏電力實現真正電網友好的必經路徑之一。在2020年青海2GW的光伏競價中，明確了需要考慮儲能配置的分攤成本;山西電網近日發文要求光伏電站進行一次調頻改造，儲能便是其中的方案之一。雖然目前國內市場受限于儲能成本問題仍在起步階段，但相關人士表示，儲能可能成為未來電站進行一次調頻改造的主流方案。
需要注意的是，所謂光儲融合，并不僅僅是光伏系統和儲能系統的簡單相加，這需要技術上的深度融合，以此實現1+1>2的優化效果。據光伏們了解，目前行業內在光伏、儲能這兩個領域均有亮眼表現的企業并不多，陽光電源是其中一個。
在全面市場化的壓力之下，光伏產業需要應對成本、電網、回報率等各方面的壓力，避開政策方面不談，從技術本身來看，提高容配比顯然能夠在平價路上助光伏行業一臂之力，同時，光儲的深度融合也必將是全面平價時代的最佳選擇。
來源：光伏們
