分布式光伏發電原理

1、什么是光伏發電？什么是分布式光伏發電？

光伏發電是指利用太陽能輻射直接轉變成電能的發電方式，光伏發電是當今太陽能發電的主流，所以，現在人們常說的太陽能發電就是光伏發電。

光伏分布式發電是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題。

然而分布式發電對如何最大化太陽能發電量、如何保證電網安全也提出了嚴格要求，這一過程光伏逆變器的功能性和穩定性也顯得異常關鍵。分布式發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當地的太陽能資源，替代和減少化石能源消費。

分布式發電并網方式可以“自發自用，余電上網”，也可“統購統銷”（全額出售給電網）。

2、您知道光伏發電的歷史起源嗎？

1839年，19歲的法國貝克勒爾做物理實驗時，發現在導電液中的兩種金屬電極用光照射時電流會加強，從而發現了“光生伏打效應”。1930年，郞格首次提出用“光伏效應”制造太陽能電池，使太陽能變成電能。

1932年奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽能電池。

1941年奧杜在硅上發現光伏效應。

1954年5月美國貝爾實驗室恰賓、富勒和皮爾松開發出效率為6%的單晶硅太陽能電池，這是世界上第一個有實用價值的太陽能電池，同年威克首次發現了砷化鎳有光伏效應，并在玻璃上沉積硫化鎳薄膜，制成了太陽能電池，太陽光轉化為電能的實用光伏發電技術由此誕生并發展起來。

2014年初我省金寨縣為落實省委政府精準扶貧新要求，實施產業扶貧“到村、到戶、到人、到產業”，在全省率先開展了光伏發電扶貧項目。

3、光伏電池是怎么發電的？

光伏電池是一種具有光、電轉換特性的半導體器件，它直接將太陽輻射能轉換成直流電，是光伏發電的最基本單元，光伏電池特有的電特性是借助與在晶體硅中摻入某些元素（例如磷或硼等），從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊電性能的半導體材料，在陽光照射下具有特殊電性能的半導體內可以產生自由電荷，這些自由電荷定向移動并積累，從而在其兩端閉合時便產生電能，這種現象被稱為“光生伏打效應”簡稱光伏效應。

4、光伏發電系統由哪些部件構成？

光伏發電系統由光伏方陣（光伏方陣由光伏組件串并聯而成）、控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等部分組成.光伏發電系統的核心部件是光伏組件,而光伏組件又是由光伏電池串、并聯并封裝而成，它將太陽的光能直接轉化為電能，光伏組件產生的電為直流電，我們可以利用也可以用逆變器將其轉換成為交流電加以利用，從另一個角度來看對于光伏系統產生的電能可以即發即用，也可以用蓄電池等儲能裝置將電能存放起來，根據需要隨時釋放出來使用。

5、為什么說光伏電力是綠色低碳能源？

光伏發電具有顯著的能源、環保和經濟效益，是最優質的綠色能源之一，在我國平均日照條件下安裝1千瓦光伏發電系統，1年可發出1200度電，可減少煤炭（標準煤）使用量約400千克，減少二氧化碳排放約1噸，根據世界自然基金會（WWF）研究結果：從減少二氧化碳效果而言，安裝1平米光伏發電系統相當于植樹造林100平米，目前發展光伏發電等可再生能源是根本上解決霧霾、酸雨等環境問題的有效手段之一。

6、如何看待有報道說“生產光伏電池組件時消耗大量能源”的消息？

光伏電池在其生產過程中確實要消耗一定的能量，特別是工業硅提純、高純多晶硅生產、單晶硅棒和多晶硅錠生產三個環節的能耗高，但是光伏電池在20年的使用壽命期內能夠不斷產生能量。據測算在我國平均日照條件下，光伏發電系統全壽命期內能量回報超過其能源消耗的15倍以上。

在北京以最佳傾斜角安裝的1千瓦屋頂光伏并網系統的能量回收期為1.5-2年，遠低于光伏系統的使用壽命期。也就是說該光伏系統前1.5-2年發出的電量是用來抵消其生產等過程消耗的能量，1.5-2年之后發出的能量都是純產出，所以應該從全生命周期角度評定光伏電池的能耗。

7、如何看待有報道說“生產光伏電池組件會產生大量污染”的消息？

光伏電池組件生產包括多晶硅、硅錠硅片、光伏電池組和光伏組件幾個產業鏈環節，相關污染的報道主要是指光伏組件的原材料、高純多晶硅生產中產生的副產物，高純多晶硅生產主要是使用改良西門子法，該法將冶金級硅轉化成三氯氦硅，在加氫氣還原成太陽能級多晶硅，另外會形成副產物氯化硅，四氯化硅遇潮濕空氣即分解成硅酸和氯化氫，如果處理不當會產生污染問題，但是目前我國多晶硅生產企業采用的改良西門子法已可做到閉環生產，將副產物四氯化硅和尾氣回收利用，實現清潔生產。

2010年12月國家發布了《多晶硅行業準入條件》，規定還原尾氣中四氯化硅、氯氣回收利用率不低于98.5%、99%，因此成熟的改良西門子法生產技術，完全滿足環保要求，不會產生環境污染問題。

8、我們有多少太陽光可利用？它能夠成為未來主導能源嗎？

地球表面接受的太陽能輻射能夠滿足全球能源需求的1萬倍，地表面每平方米平均每年接收到的輻射隨地域不同大約在1000-2000KWH之間，國際能源署數據顯示，在全球4%的沙漠上安裝太陽能光伏系統就足以滿足全球能源需求。太陽能光伏享有廣闊的發展空間，其潛力十分巨大。

資源及應用篇

9、我國太陽能資源是如何分布的？

我國太陽能總輻射資源豐富，總體呈高原大于平原，西部地區大于東部地區的分布特點，其中青藏高原最為豐富，四川盆地資源相對效低。

10、分布式光伏發電有哪些應用形式？

分布式光伏發電包括并網型、離網型及多能互補微網等應用形式，并網型分布式發電多應用于用戶附近，一般與中、低壓配電網并網運行，自發自用，不能發電或電力不足時從電網上購電，電力多余時向網上售電。

離網型分布式光伏發電多應用于邊遠地區和海島地區，它不與大電網連接，利用自身的發電系統和儲能系統直接向負荷供電。

分布式光伏系統還可以與其它發電方式組成多能互補微電系統，如水、風、光等，既可以作為微電網獨立運行，也可以并入電網聯網運行。

11、分布式光伏發電適用于哪些場合？

分布式光伏發電系統的適用場合可分為兩大類：

一是可在全國各類建筑物和公共設施上推廣，形成分布式建筑光伏發電系統，利用當地各類建筑物和公共設施建立分布式發電系統，滿足電力用戶的部分用電需求，為高耗能企業提供生產用電。

二是可在偏遠地區海島等少電無電地區推廣，形成離網發電系統或微電網，由于經濟發展水平的差距原因，我國仍有部分偏遠地區的人口沒有解決基本用電問題，以往的農網工程大多依靠大電網的延申，小水電、小火電等供電，電網延伸困難極大，且供電半徑過長，導致供電能質量較差，發展離網型分布式發電不僅可以解決處于無電少電地區居民基本用電問題，還可以清潔高效地利用當地的可在生能源，有效的解決了能源和環境之間的茅盾。

12、哪些地點適合安裝分布式光伏發電系統？

工業領域廠房：特別是在用電量比較大、網購電費比較貴的工廠，通常廠房屋頂面積很大，屋頂開闊平整，適合安裝光伏陣列并且由于用電負荷較大，分布式光伏并網系統可以做以就地消納，抵消一部分網購電量，從而節省用戶的電費。

商業建筑：與工業園區的作用效果類似，不同之處在于商業建筑多為水泥屋頂，更有利與安裝光伏陣列，但是往往對建筑美觀性有要求，按照商廈、寫字樓、酒店、會議中心、度假村等服務業的特點，用戶負荷特性一般表現為白天較高，夜間較低，能夠較好的匹配光伏發電特性。

農業設施：農村有大量的可用屋頂，包括自有住宅、疏菜大棚、魚塘等，農村往往處在公共電網的未稍，電能質量較差，在農村建設分布式光伏系統可提高用電保障和電能質量。

市政等公共建筑物：由于管理規范統一，用戶負荷和商業行為相對可靠，安裝積極性高，市政等公共建筑物也適合分布式光伏的集中連片建設。

邊遠農牧區及海島：由于距離電網遙遠，我國西藏、青海、新疆、內蒙古、甘肅、四川等省份的邊遠農牧區以及我國沿海島嶼還有數百萬無電人口，離網型光伏系統或與其它能源互補微網發電系統非常適合在這些地區應用。

13、什么叫與建筑結合的分布式光伏發電系統？

與建筑物結合的光伏并網發電是當前分布式光伏發電重要的應用形式，技術進展很快，主要表現在與建筑結合的安裝方式和建筑光伏的電氣設計方面，按照與建筑結合的安裝方式的不同可以分為光伏建集成和光伏建筑附加。

14、光伏陣列在建筑物立面安裝和屋頂安裝有什么差異？

光伏陣列與建筑物相結合的方式可分為屋頂安裝和側立面安裝兩種方式，可以說這兩種安裝方式適合大多數建筑物。

屋頂安裝形式主要有水平屋頂、傾斜屋頂和光伏采光頂。

其中：水平屋頂上光列陣可以按最佳角度安裝，從而獲得最大發電量，并且可采用常規晶體硅光伏組件，減少組件投資成本，經濟性相對效好，但是這種安裝方式的美觀性一般。

傾斜屋頂在北半球向正南、東南、西南、正東或正西的屋頂均可以用于安裝光伏陣列，在正南向的傾斜屋頂上可以按照最佳朝向或接近最佳朝向安裝。

光伏采光頂指以透明光伏電池作為采光頂的建筑構件，美觀性很好，并且滿足透光的需要，但是光伏采光頂需要透明組件，組件效率較低，除發電組件透明外，采光頂構件要滿足一定的力學、美學、結構連接等建筑方面要求，組件成本高，發電成本高。

側立面安裝主要是指在建筑物南墻、西墻、東墻上安裝光伏組件的方式，對于高層建筑來說墻體是與太陽光接觸面積最大的外表面，光伏幕墻是使用較為普遍的一種應用方式。

15、農業大棚、魚塘可以安裝分布式光伏并網系統嗎？

大棚的升溫、保溫一直都是個困擾農戶的重點問題，光伏農業大棚有望解決這一難題，由于夏季的高溫在6-9月份眾多品類的蔬菜無法正常成長，而光伏農業大棚如同在農業大棚外添加了一個分光計，可隔絕紅處線，阻止過多的熱量進去大棚，在冬季和黑夜的時候又能阻止大棚內的紅處波段的光向外輻射，起到保溫效果。光伏農業大棚能供給農業大棚內照明等所需電力，剩余電力還能并網。

在離網形式的光伏大棚中可與LED系統相互調配，白日阻光保障植物生長，同時發電。黑夜LED系統應用白日電力提供照明。

在魚塘中也可以架設光伏陣列，池塘可以繼續養魚，光伏陣列還可以為養魚提供良好的遮擋作用，較好地解決了發展新能源和大量占用地的矛盾，因此農業大棚和魚塘可以安裝分布式光伏發電系統。

分布式光伏發電政策

16、什么是“自發自用，余電上網"？

自發自用余電上網是指分布式光伏發電系統所發電力主要由電力用戶自己使用，多余電量接入電網，它是分布式光伏發電的一種商業模式，對于這種運行模式光伏并網點設在用戶電表的負載側，需要增加一塊光伏反送電量的計量電表或者將電網用電電表設置成雙向計量，用戶自己直接用掉的光伏電量，以節省電費的方式直接享受電網的銷售電價，反送電量單獨計量并以規定的上網電價進行結算。

17、什么是“光伏上網標桿電價”政策？

光伏上網標桿電價政策是根據光伏發電的當前成本，并考慮合理利潤后制定的電價，光伏項目開發商以這樣的價格將光伏電量出售給電網企業，其中高出當地脫硫煤火電機組上網標桿電價的差額部分來取全網分攤的辦法對電網企業進行回補，光伏上網標桿電價政策主要適用于大型光伏電站。

18、什么是“單位電量定額補貼”政策？

單位電量定額補貼政策簡稱度電補貼政策，就是按光伏系統所發出的電量進行補貼，主要適用于分布式光伏發電系統，分布式發電采用度電補貼政策特點是自發自用，余電上網，即自發自用的光伏電量不做交易，國家按照自用電量給與補貼，富余上網電量除了電網企業支付的脫硫煤火電機組上網標桿電價外也享受國家的度電補貼。

19、“自發自用”電量和“余電上網”電量的補貼方式相同嗎？

目前國家政策對分布式光伏發電采取單位電量定額補貼的方式，即對光伏系統的全部發電量都進行補貼費，所以無論是自發自用電量還是余電上網電量均按同一標準補貼。

國家發改委發改價格〔2013〕1638號文件以及國家能源局國能新能〔2014〕406號文件，明確規定“全部上網”模式的分布式光伏發電上網電價在安徽地區每度電執行1.0元，其中電價補貼0.42元/度，政策持續執行20年以上。我省金寨縣采用光伏發電上網模式均為“全部上網”模式，最大程度保障農戶發電收益。

20、不同領域的分布式光伏發電補貼是否相同？

鼓勵各類電力用戶、投資企業、專業化合同能源管理服務公司以及個人等作為項目單位投資建設和經營分布式光伏發電項目，對于分布式光伏發電目前采用對所有分布式光伏電量給予定額補貼，因此光伏度電收益直接受戶用電價水平的影響，工商業用電電價在0.8-1.4元每度，大工業用電電價在0.6-0.8元每度，公共事業單位用電電價在0.5-0.6元每度，政府學校醫院事業單位、農業用電和居民用電則只有0.3-0.5元每度，因此采用單位電量定額補貼對于安裝在不同建筑或電力用戶的分布式光伏項目的收益是不同的，這需要開發商自己判斷和決定項目是否合算。

21、有關分布式光伏發電相關政策應該咨詢哪些部門？

有關分布式光伏發電相關的政策應當咨詢地市級縣級主管部門，國務院能源主管部門鼓勵地市級或縣級能源主管部門結合當地實際，建立與并網接入申請，并網調試和驗收，電費和補貼發放與結算等相結合的分布式光伏發電項目備案，竣工驗收等一站式服務體系，簡化辦理流程，提高管理效率。

22、用戶怎樣獲得國家的電量補貼？

電網企業負責指導和配合項目單位開展分布式光伏發電項目的并網運行和驗收，與項目單位簽訂訂購售合同，電網企業對分布項目的全部發電量和上網電量分別計量。

對分布式發電項目按電量給予補貼，電網企業應按照國家規定的上網電價與項目單位結算上網電費，并按國家規定的電量補貼的政策對項目單位全部發電量按月向項目單位轉付國家補貼資金。

21、分布式光伏發電補貼資金通過什么方式發放給業主？

用戶從電網購電執行正常的用電價格政策，多余光伏發電量上網，由電網企業按照當地脫硫煤火電標桿電價收購，分布式光伏發電項目所發電量無法滿足項目對應的電力用戶的用電需求的，電網企業必須像對待普通電力用戶一樣承擔供電責任。

光伏發電項目可由電力用戶自建，也可采用合同能源管理方式，合同能源管理企業應與電力用戶依國家關于合同能源管理等規定簽訂能源服務協議，用戶自建光伏系統的自用電量不形成交易，對于項目業主安裝在其它電力用戶屋頂上的自用光伏電量，由項目業主與電力用戶按照合同能源管理協議進行結算。

對光伏系統的發電量，多余光伏上網電量由電網企業負責計量、統計，光伏系統全部發電量均可得到國家電量定額補貼，電網企業依著光伏電量的計量數據按照國家規定的度電補貼標準按結算周期轉發國家補貼資金。

申請流程篇

24、如何向電網公司申請分布式光伏并網發電系統接入？

分布式項目業主在準備好相應資料后向電網公司地市或縣客戶報務中心提交接入申請，客戶服務中心協助項目業主填寫接入申請表，接入申請受理后在電網公司承諾的時限內，客戶服務中心將通知項目業主確認接入系統方案，項目建成后業主向客戶服務中心提出并網驗收和調試申請，電網企業將完成電能計量裝置安裝，購售電合同及調度協議簽訂，并網驗收及調試工作，之后項目即可并網發電。

25、發出的電用不完怎么辦？如何向電網賣出光伏余電？

與電網公司簽訂有上網電量的相關協議后電網公司對用不完的上網電量進行計量，根據國家規定的價格和補貼標準按照電費結算周期及時支付給項目業主。

26、分布式系統申請接入是否需要費用？個人和企業申請分布式光伏并網系統各需要什么資料，流程分別是什么？

電網公司在并網申請人受理、接入系統方案制定、接入系統工程設計審查、計量裝置安裝、合同和協議簽訂、并網驗收和并網調試、政府補助計量和結算服務中，不收取任何費用。

自然人和法人申請分布式光伏發電并網分別需要如下資料：

自然人申請需提供經辦人身份證及復印件、戶口本、房產證等項目合法支持性文件。

法人申請需提供經辦人身份證及復印件和法人受托書原件（或法定代表人身份證原件及復印件），企業法營業執照、土地證等項目合法性支持文件、政府投資主管部門同意項目開展前期工作的批復（需核準項目）、項目前期工作相關資料。

27、分布式光伏系統并網需要考慮什么問題？

分布式光伏系統并網需考慮安全、光伏配置、計量和結算方面的問題，在安全方面并網點開關是否符合安全要求、設備在電網異?；蚬收蠒r的安全性能否在電網停電時可靠斷開以保證人身安全。

在光伏配置方面光伏容量的配置、主要設備選擇、接入點的選擇、系統監測控制功能的實現，反孤島裝置的配置安裝等。

在計量和結算方面計費和結算方式、上網電價情況、獲得電價補貼所需的材料，數據及流程等。

28、安裝光伏發電系統，如何獲得小區物業的支持和鄰居們的同意？

目前物權問題是需要解決的重要問題，要提供其他業主、物業、居委會的同意證明，包括所在單元所有鄰居的書面簽字證明以及所在小區物業、業委會同意的證明，并由其所在社區居委會蓋章。

29、如果電網停電或發生其他故障，分布式能正常運行嗎？

電網停電后，分布式光伏發電系統一般都會退出運行，不能正常發電，但在某些極端情況下可能會出現孤島現象，即電網停電后分布式發電系統仍然帶著部分負荷繼續運行，影響檢修人員人身安全，并存在隕壞家用電器及電網設施的可能性，因此分布式系統必須具備防孤島功能。

30、當地電力公司是否有專人受理分布式光伏系統并網申請業務？

國家電網公司為分布式發電并網提供客戶服務中心，95598服務熱線網上營業廳等多種咨詢渠道，向項目業主提供并網辦理流程說明，相關政策規定解釋、并網工作進度查詢等服務，申請分布式光伏并網可由當地電力公司客戶服務中心咨詢辦理，也可聯系國家民電網公司服務熱線進行咨詢。

31、什么是交鑰匙工程？

對工程進行設計、采購、施工的總承包，最后直接移交運行稱為交鑰匙工程。對于分布式光伏發電項目的用戶報裝工程按照現場勘查與確定接入方案、工程設計與設備選擇、施工與竣工驗收、現場并網調試、并網發電的流程，提供全程服務，直接接收整個工程，投入運營，稱為交鑰匙工程。

建議由各級政府統一招標確定光伏發電設備供貨與安裝企業，由中標企業負責供貨、安裝調試、日常運行管護和設備操作培訓。