雖然光伏行業(yè)已經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，但是相對(duì)于火電等傳統(tǒng)電力行業(yè)來說，光伏發(fā)電還只是一個(gè)新秀。平價(jià)上網(wǎng)之后，擺脫國家補(bǔ)貼的光伏發(fā)電將面臨一場真正意義上的生死挑戰(zhàn)。而作為電力市場的新秀，光伏發(fā)電要想在電力市場中取得主動(dòng)權(quán)，就必須加強(qiáng)自身的競爭力，那么在未來，有哪些技術(shù)將影響光伏發(fā)電的發(fā)展呢？
特高壓
近年來，我國光伏行業(yè)一度陷入“邊建邊棄”怪圈，而棄光限電問題也一直是困擾光伏行業(yè)發(fā)展的主要問題之一。為了杜絕棄光限電問題的持續(xù)惡化，國家一邊通過政策紅利加強(qiáng)光伏電力的消納，一邊對(duì)棄光率超過5%的省份作出暫停安排新建光伏發(fā)電規(guī)模的措施，以控制光伏電站過火的建設(shè)。
這些努力在2016年獲得了初步成果，據(jù)國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2017年上半年全國光伏發(fā)電量518億千瓦時(shí)，棄光電量37億千瓦時(shí)，棄光率同比下降4.5%，其中棄光比較嚴(yán)重的新疆和甘肅棄光電量分別同比下降6%、10%。這是近三年來?xiàng)壒饴适状潍@得下降。但是付出的代價(jià)是，2017上半年集中式光伏電站裝機(jī)同比減少了8%，這也大概是多年以來光伏電站裝機(jī)量首次出現(xiàn)同比下降。
而特高壓技術(shù)的發(fā)展，或許能再次激活西北地區(qū)的集中式光伏電站的發(fā)展。
我國西北地區(qū)出現(xiàn)大面積的棄光限電的原因主要是在當(dāng)?shù)責(zé)o法消納的情況之下，又沒有相關(guān)電網(wǎng)技術(shù)將富余電量進(jìn)行外送。據(jù)了解，我國70%以上的電力消費(fèi)集中在中東部地區(qū)，但是中東部地區(qū)卻缺乏太陽能資源以及建設(shè)大型光伏電站的土地條件;而西北地區(qū)地廣人稀，太陽能資源充足，非常適合建設(shè)大型光伏電站，但是本地卻無法消納這些光伏電量。如果我國特高壓電力輸送通道建設(shè)完善，那西北地區(qū)的富余電量將可以輸送到中東部，從而解決光伏發(fā)電的消納問題。
據(jù)了解，特高壓電網(wǎng)較現(xiàn)有電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，特高壓電網(wǎng)具備更大的輸電容量以及更優(yōu)異的輸送能力，而且特高壓電網(wǎng)具備更低的網(wǎng)絡(luò)損耗和工程造價(jià)。我國特高壓技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，實(shí)踐已經(jīng)充分證明了特高壓的技術(shù)可行性、運(yùn)行安全性、工程經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。
儲(chǔ)能
基于光伏電站只能白天發(fā)電，晚上無法發(fā)電而且會(huì)受天氣影響的特性，光伏發(fā)電存在一定的間歇性與隨機(jī)性。在用電需求高峰的夜晚卻無法發(fā)電，這是光伏發(fā)電最為巨大的缺陷。這一缺陷的存在不僅使得用戶在夜晚的時(shí)候無法通過光伏電站來供電，而且因其不穩(wěn)定性，光伏電量接入電網(wǎng)時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全性和供電可靠性造成威脅，這大大影響了光伏發(fā)電的推廣與長遠(yuǎn)的發(fā)展。
如果一個(gè)光伏電站能在白天發(fā)電的同時(shí)，將富余電量儲(chǔ)存起來，到夜晚的時(shí)候就不至于斷電了。如果有完備的儲(chǔ)能技術(shù)，光伏發(fā)電將克服發(fā)電間歇性的問題，全天提供電力。另外，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以用于快速響應(yīng)的調(diào)頻服務(wù)，可以有效地規(guī)避太陽能發(fā)電間斷性、不確定性等缺點(diǎn)，增強(qiáng)電網(wǎng)的調(diào)峰能力。如此一來，儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)光伏發(fā)電的重要性不言而喻。
目前，限于各項(xiàng)技術(shù)限制。“光伏+儲(chǔ)能”模式在脫離電網(wǎng)的情況下依然難以保證光伏電站持續(xù)的供電。但是儲(chǔ)能技術(shù)在近年來得到了飛速的發(fā)展，2017年3月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》，在政策上給予了儲(chǔ)能技術(shù)大力支持。此外，國家電網(wǎng)全球首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程經(jīng)過多年的試驗(yàn)，已經(jīng)能夠穩(wěn)定順利地消納清潔能源。
而儲(chǔ)能技術(shù)在國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展更是已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化的地步，比如德國在持續(xù)的補(bǔ)貼之下催生了新興的家用儲(chǔ)能市場。而諸多大企業(yè)也陸續(xù)布局儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，今年3月，特斯拉在夏威夷建世界最大太陽能儲(chǔ)能設(shè)施正式投入運(yùn)營，該設(shè)施占地近50英畝，靠近當(dāng)?shù)氐腒apaia發(fā)電站，包含55000塊獨(dú)立的太陽能面板以及272塊特斯拉Powerpack 2鋰離子電池。發(fā)電功率達(dá)到13兆瓦，相當(dāng)于每年發(fā)電19,438兆千瓦時(shí)，能為全島6萬多居民全天24小時(shí)供電。
目前，國內(nèi)光伏企業(yè)也有不少企業(yè)開始布局儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，未來隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展及電網(wǎng)技術(shù)的提高，“光伏+儲(chǔ)能”的發(fā)展模式必然也在國內(nèi)大放光彩。
能源互聯(lián)網(wǎng)
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)絡(luò)、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。是清潔能源在全球范圍內(nèi)大規(guī)模開發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺(tái)，可以簡單概括為“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”。而互聯(lián)網(wǎng)+能源主要是在能源開發(fā)當(dāng)中，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘等新興技術(shù)達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化、資源優(yōu)化配置、高效運(yùn)行的目的。綜合能源服務(wù)主要是將節(jié)能服務(wù)或能效服務(wù)等增值業(yè)務(wù)整合在一起的能源服務(wù)。
對(duì)于光伏發(fā)電來說，能源互聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)光伏發(fā)電的信息化系統(tǒng)進(jìn)行深度開發(fā)，通過對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并與天氣、地理數(shù)據(jù)整合形成大數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電預(yù)測(cè)和運(yùn)行控制，打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費(fèi)端的運(yùn)行效率。
另外，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)將對(duì)光伏發(fā)電的消納起到積極影響，未來光伏電量不但能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸送，而且在能源互聯(lián)的智能運(yùn)營之下，將能最大程度的實(shí)現(xiàn)就地消納。
綜上所述，特高壓、儲(chǔ)能、能源互聯(lián)網(wǎng)都將對(duì)光伏發(fā)電的未來發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。其中特高壓的發(fā)展將對(duì)光伏發(fā)電的消納起到積極作用，或能再次激活我國集中式光伏電站的發(fā)展。而儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展將彌補(bǔ)光伏發(fā)電固有的缺陷，使得光伏發(fā)電能夠脫離電網(wǎng)而全天為用戶提供電量，而且儲(chǔ)能相關(guān)技術(shù)還能消除光伏發(fā)電并入對(duì)電網(wǎng)的傷害。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將能把光伏發(fā)電與其他所有能源聯(lián)合起來，然后在消納、數(shù)據(jù)分析、電網(wǎng)接入等等各方面統(tǒng)籌運(yùn)營，最大限度的將光伏等新能源利用起來。
