光伏发电基本原理及电站开发建设流程201904

光伏发电原理及电站开发建设流程王春宪2019年4月一光伏发电原理及组件分类二光伏系统分类及发展趋势四集中式光伏电站开发建设流程三最新光伏发电政策简介五分布式光伏电站开发建设流程目录六光伏发电行业未来展望太阳能如何发电：利用光生伏打效应发电P型半导体：空穴型半导体，带正电荷N型半导体：自由电子型半导体，带负电荷光伏发电原理----PN节的光伏效应晶体太阳能电池单晶硅太阳能电池薄膜太阳能电池第三代太阳能电池多晶硅太阳能电池晶体砷化镓太阳能电池薄膜硅太阳能电池（硅涂层）化合物太阳能电池（碲化镉、铜铟嫁硒涂层）染料敏化太阳能电池（DSSC）聚合物太阳能电池第一代太阳能电池，将160－180微米厚度的晶体硅片、砷化镓晶片加工成太阳能电池片。技术成熟，光电转化效率达到18％(硅电池)-40%(砷化镓多节电池)。已经实现大规模商业化生产。缺点是高度依赖晶体硅（砷化镓）材料，成本较高，砷化镓电池主要用于卫星和手机电池。目前85％以上的太阳能电池是晶体硅太阳能电池。第二代太阳能电池，在玻璃基板上沉积3－5微米的半导体物质，然后加工成太阳能电池。技术相对成熟，转化效率根据材料不同，从8％－18％不等。已经实现商用。优点是价格便宜，弱光效应好，可制作大面积玻璃实现BIPV。硅基薄膜电池因先天缺陷正在退出市场，铜铟镓硒及碲化镉电池目前成本偏高。目前处于实验室阶段，其优点是造价低廉，原料来源广泛，有望制造大规模沙漠太阳能电站。但是目前面临的问题是发电效率偏低（低于8％）。第三代太阳能电池是公认的未来太阳能电池电站大型化的趋势。（第一代技术）（第二代技术）太阳能电池技术进展各类光伏组件外观晶硅电池最新技术进展◆PERC单晶硅电池技术（背极钝化）◆N型单晶双面电池（衰减低、成品率低）◆多晶硅黑硅技术（制绒获得纳米机构）◆金刚线切割技术（提高材料利用率）国内外主要光伏组件厂家序号厂商总部地点产品及业务1晶澳合肥单、多晶电池、组件、电站2协鑫苏州硅料、单、多晶电池、组件、电站3尚德无锡单、多晶电池片、组件、电站4晶科上饶单、多晶电池片、组件、电站5昱辉嘉兴硅料、单、多晶电池片、组件、电站6隆基西安硅料、单晶电池、组件、电站7天合常州单、多晶电池片、组件、电站8阿特斯苏州单、多晶电池片、组件、电站9汉能北京薄膜电池、组件、电站10firstsolar美国碲化镉电池、组件、电站11三洋日本HIT电池、电站一光伏发电原理及组件分类二光伏系统分类及发展趋势四集中式光伏电站开发建设流程三最新光伏发电政策简介五分布式光伏电站开发建设流程目录六光伏发电行业未来展望光伏系统分类离网型光伏发电系统原理注：光伏组件容量及蓄电池容量取决于负载功率、用电时间、最长阴雨天数等；控制器、逆变器选型则取决于系统直流电压等级、负载性质等。离网光伏发电系统应用案例风光互补离网系统风光互补离网系统应用案例并离网切换型系统原理特点及适用场所：➢集成程度高，电气安全性好，具有简单的微电网特征；➢蓄电池容量不再严格取决于最大阴雨天数，降低储能系统成本；➢适合于有公共电网存在的住宅小区、服务区等场所。并网光伏发电系统原理光伏产业链分布式并网光伏发电站应用案例主要特征：➢靠近用电负荷中心，规模在6MWp以下；➢采用220Vac、380Vac低压多点并网或者10kVT接、专线并网方式；➢与建筑相结合，所发电力采用“自发自用、余电上网”模式供场区内负荷使用，或者采取“全额上网”模式，供本变电台区就近的负荷利用；➢为后期光伏发电利用的主要形式。户用光伏电站商业屋顶光伏电站工业屋顶光伏电站集中式地面光伏发电站应用案例特点:➢一般单体规模在10MW以上，选择未利用地，不得涉林、涉基本农田及环保用地；➢采用10kV,35KV或110KV电压等级并网，多采取专线并网方式；➢所发电力按照项目所在地标杆电价，进行全额上网售电；➢存在土地、核准、电力接入、建设指标四大影响要素。普通地面光伏电站普通山地光伏电站渔光互补型光伏电站中国光照资源分类表、中国太阳能光照资源分类表重要区域弃光限电情况说明：2018年光伏发电市场环境检测评价结果，绿色可以建设，红色禁止建设，橙色需要就地解决消纳问题。国内光伏电站投资建设趋势国内光伏电站投资利用情况一光伏发电原理及组件分类二光伏系统分类及发展趋势四集中式光伏电站开发建设流程三最新光伏发电政策简介五分布式光伏电站开发建设流程目录六光伏发电行业未来展望2019年全国光伏上网电价及补贴情况预测地方性分布式光伏补贴政策省份/城市分布式光伏政策备注工商业学校个人北京市按实际发电量0.3元/kWh，5年；另外各区有自己的政策2019年12月31日之前并网项目上海0.25元/kWh0.55元/kWh0.4元/kWh2018年12月31日投产项目，5年期重庆市每户贫困户增加收入2000-3000元，共计8000户巫溪、奉节、巫山三县试点江苏省各类补贴政策已基本失效浙江省按实际发电量0.1元/kWh，20年，另有示范县、镇等补贴2018年年底之前建成投产金华市0.2元/kWh,三年0.3元/kWh，三年本市企业，2018年年底之前并网湖州市0.18元/kWh，户用，5年；80%本地设备，0.3元/Wp一次补。本市企业，户用，采用本地设备其他县市均有分布式光伏补贴政策，多数已经失效温州下属各县市政策基本2018年底湖南省0.2元/kWh，三年，2015-20172018年失效长沙市0.1元/Wp，五年。本市企业，2020年年底之前建成广东省广州市0.1元/kWh，10年，居民光伏；建筑产权0.2元/Wp一次性2020年年底之前建成并网佛山市投资项目0.15元/KWh，3年；家庭1元/W初装；业主2万/MW2018年年底之前建成东莞市工商业0.1元/kWh,五年；居民0.3元/kWh，三年2018年年底前建成，200MW总顺德0.15元/kWh，三年2018年年底之前建成地方性分布式光伏补贴政策省份/城市分布式光伏政策备注工商业学校个人安徽省合肥市0.25元/kWh,15年；屋顶产权人10万元/MW一次性2018年年底前，70%本地设备马鞍山市0.25元/kWh，3年，70%采用本地设备2018年年底前淮北市0.25元/kWh，3年，70%采用本地设备2018年年底前其他县市都针对光伏扶贫项目制定了特殊政策江西省其他政策已失效南昌高新区0.8元/Wp初装补贴，总规模30MWp；业主一次性2万/MW目前规模指标尚有很多山西晋城3元/W初装补贴，2020年之前的农村屋顶分布式光伏项目已在调整湖北省2015年0.25元/kWh，2016-2020年之间并网单议黄石市0.1元/kWh,10年2018年年底前宜昌市0.25元/kWh结束时间未定荆门市0.25元/kWh，5年结束时间未定河北省0.2元/kWh，3年，针对光伏扶贫项目，村级电站shen其他省市前期政策均已基本到期失效其他地方性光伏扶持政策政策除上述度电补贴政策外，各地方政府为扶持光伏产业发展以及光伏扶贫项目发展，纷纷推出各自的鼓励、扶持政策，这些政策对当地光伏产业发展具有导向意义，典型如下：➢湖北省：《关于抓紧光伏扶贫村级电站备案工作的通知》；➢山东省发改委：《山东省能源中长期规划》，其中光伏到2020年要达到10GW；➢内蒙古自治区：《关于光伏发电企业参与内蒙古电力多边交易市场的通知》；➢甘肃省：《甘肃省创建国家新能源综合示范区实施方案》，2020年要达9.9GW；➢其他省份：各类鼓励发展光伏扶贫项目的政策。光伏备案及核准政策得益于国务院《企业投资项目核准和备案管理条例》，程序大大简化：1、集中式地面光伏电站➢实行核准政策，由省政府进行核准，省政府进行统一管理；➢所需资料：可研报告、国土、林业、环保、军事设施、社会维稳、电力接入、土地租赁等各类前期可研报告及协议。2、分布式光伏电站➢一般工商业屋顶光伏电站需要县、市级发改委能源局进行备案；➢所需材料：无需可研、环保、安全、军事等报告，需要屋顶租赁协议或者合同能源管理协议、建筑产权证、土地规划证、正式的荷载报告及备案申请报告等。➢自然人：由当地电网公司代办备案，仅需备案申请表、简单项目实施方案、自然人身份证明、房屋产权证明、施工合同或协议等。3、领跑者计划项目➢发改委等八部门发布的《能效领跑者制度实施方案》，确定实施光伏领跑者计划；➢分为应用领跑者基地和技术领跑者基地两种类型，对产品及集成技术提出要求；➢国家能源局提出示范工程的主要技术进步指标、建设规范、运行管理及信息监测等要求；➢省级能源主管部门通过竞争性比选机制选择技术能力和投资经营实力强的开发投资企业；对企业资质及资金要求较大。➢企业通过市场机制选择达到“领跑者”先进技术指标的产品。光伏扶贫政策备注说明：➢对于集中式或者村级光伏扶贫电站，其备案流程如分布式电站，需完成相关扶贫指标；➢对于建档立卡户扶贫电站，其申请方式如自然人电站，但有相关优惠扶持政策；➢各地方在实施上有不同的规定，扶贫电站电价不受上网电价调整影响。光伏用地相关政策1、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发〔2013〕24号）规定：➢地面光伏电站使用未利用地，可按照原地类进行认定、管理；➢不得使用基本农田、经济林地或保护林地。2、《光伏发电站工程项目用地控制指标》(国土资规〔2015〕11号)，对不同地方单位兆瓦的光伏用地面积进行了指标控制。3、《关于光伏电站建设使用林地有关问题的通知》（林资发〔2015〕153号）规定，光伏项目可使用宜林荒地、无立木林地及覆盖率不超过一定比例的灌木林地，要采用林光互补模式，前期做林地使用可研，按标准一次性缴纳林地恢复费。4、《产业用地政策实施工作指引》国土资厅发〔2016〕38号，明确：➢可租用已有明确的使用权人的土地、建筑进行分布式光伏电站建设；➢分布式电站配电设备所用土地纳入新供建设用地，无需办理额外手续。5、《关于支持光伏扶贫和规范光伏发电产业用地的意见》（国土资规〔2017〕8号文对光伏用地进行了进一步界定：➢对占用未利用地的，光伏阵列部分仍属未利用地，配电设施部分转为建设用地；➢占用农用地的，规定所有用地部分均应按建设用地管理；➢光伏扶贫项目用地进行分类管理。光伏电力接入相关政策1、国家电网《光伏电站接入技术规程》Q/GDW-2011对电站接入进行了分类：（1）按照电压等级：➢小型光伏电站，通过380V电压等级接入电网，最大单回路400kWp；➢中型光伏电站，通过10kV-35kV电压等级接入电网；➢大型光伏电站，通过66kV以上电压等级接入电网。（2）按连接方式：专线接入、T接接入与通过用户内部配电网接入。（3）接入容量：按《分布式电源接入配电网技术规定》2015版，自发自用比例需大于50%。➢小型电站原则上不宜超过上一级变压器容量的25%；（老规定）➢T接中型光伏电站容量原则上不超过线路容量的30%。（老规定）2、《国家电网公司分布式电源并网服务管理规则》及《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》：（1）明确了各类分布式电源并网全过程管理的职责分工、衔接流程及工作要求；（2）各地县电网公司营销部负责分布式电源并网服务归口管理；（3）地方电力公司经研所负责出具电力接入方案；（4）不收取备用容量费，从并网申请到验收结算所有程序均免费；（5）地市/区县公司负责分布式电源接入引起的公共电网改造工程。光伏电力接入相关政策国家电网《分布式光伏发电接入系统典型设计》对10kV及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量小于6兆瓦的光伏电站接入提供了典型参考。表：单点接入方式。光伏电力接入相关政策国家电网《分布式光伏发电接入系统典型设计》对10kV及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量小于6兆瓦的光伏电站接入提供了典型参考。表：多点接入方式。集中式光伏发电指标政策《关于完善光伏发电规模管理和实行竞争方式配置项目的指导意见》(发改能源[2016]1163号)将光伏电站分为三类进行管理：1、不受规模指标限制项目：➢单点规模6MWp以下，10kV以下电压等级接入的分布式屋顶光伏发电项目；➢全部自发自用的地面光伏发电项目，