光伏行業(yè)即將到來的標(biāo)準(zhǔn)化

光伏發(fā)展史上首次實現(xiàn)如此大規(guī)模的發(fā)電側(cè)強(qiáng)電壓并網(wǎng)，對光伏電站建設(shè)的設(shè)計技術(shù)、運行管理、并網(wǎng)條件都提出了新的挑戰(zhàn)。
我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)飛速展開的同時，整個產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化亟待完善。
2011年的青海，是光伏電站建設(shè)的熱土。特別是在秋季的格爾木地區(qū)，數(shù)十家光伏電站在茫茫戈壁上集中開建，建設(shè)如火如荼。
這一切源于2011年5月，國家發(fā)改委制定的青海省優(yōu)惠光伏電價政策，即規(guī)定凡在當(dāng)年9月30日前并網(wǎng)發(fā)電的青海省的光伏電站，上網(wǎng)電價為1.15元/千瓦時。此后，國家發(fā)改委在7月底正式推出1.15元/千瓦時的全國性光伏上網(wǎng)標(biāo)桿電價，規(guī)定在當(dāng)年7月1日前申報并在當(dāng)年12月31日前并網(wǎng)的光伏電站均可享受這一電價，青海也在其中，這進(jìn)一步催熱了光伏電站建設(shè)的浪潮。
統(tǒng)計結(jié)果顯示，截至2011年12月31日，青海建成光伏裝機(jī)超過1GW，絕大多數(shù)成功并網(wǎng)試運行。其中格爾木建設(shè)光伏電站23家，裝機(jī)容量超過500MW，21家成功并網(wǎng)發(fā)電，格爾木因此取得了“世界上最大的光伏電站群”、“世界范圍內(nèi)首個實現(xiàn)百萬千瓦級光伏電站并網(wǎng)發(fā)電的基地”等“五個世界第一”。
然而，這是在光伏發(fā)展史上首次實現(xiàn)如此大規(guī)模的發(fā)電側(cè)強(qiáng)電壓并網(wǎng)，對光伏電站建設(shè)的設(shè)計技術(shù)、運行管理、并網(wǎng)條件都提出了新的挑戰(zhàn)。
一大型光伏電站的反思
小杜(化名)是某電力企業(yè)的安全管理人員，今年開春后就隨公司的生產(chǎn)運行工作組對公司去年在青海投產(chǎn)發(fā)電的光伏電站進(jìn)行督察?！肮救ツ暝诟駹柲竞颓嗪Ｆ渌貐^(qū)投產(chǎn)了好幾個項目，規(guī)模不一，為在年底前享受電價政策，原定一年的工期縮減到幾個月，我們的任務(wù)就是‘找問題’，看看到底是什么影響了發(fā)電量。”小杜對記者說。小杜所說的“影響了發(fā)電量”，指的是其公司去年在格爾木投產(chǎn)的一大型光伏電站?！叭ツ臧l(fā)電量只完成了計劃的四分之一，今年的設(shè)計年發(fā)電量也是完不成了。”小杜對記者說，“還有一個主要問題是，受到歐洲光伏市場需求減退及歐債危機(jī)影響，我國前期大規(guī)模上馬的太陽能電池組件生產(chǎn)嚴(yán)重過剩，去年我們公司在格爾木的光伏項目成本是12元/瓦，現(xiàn)在是5元多/瓦，這條產(chǎn)業(yè)鏈已出現(xiàn)嚴(yán)重問題?！?BR>小杜在督察中發(fā)現(xiàn)，電量上不去的原因有很多，如逆變器的缺陷、故障不能得到及時處理，電池板有破裂損壞的情況等?！鞍l(fā)電量受影響很重要的一點是受到青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程的影響，電網(wǎng)為求系統(tǒng)穩(wěn)定性而要求光伏電站限負(fù)荷運行。網(wǎng)調(diào)目前給的最大負(fù)荷是電站設(shè)計負(fù)荷的四分之三，加上備自投裝置為投運，進(jìn)一步降低了供電可靠性?！毙《艑τ浾哒f。
小杜和其他同事的任務(wù)是查找問題、落實整改，并制定管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。“如果光伏電站從設(shè)計、安裝、施工到運行管理等都有一套標(biāo)準(zhǔn)體系可遵循，就不會出現(xiàn)那么多問題了?！毙《艑τ浾哒f。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待建設(shè)
“十二五”期間，小杜所在的公司對清潔能源發(fā)展提出了很高的目標(biāo)，今年在青海的光伏電站計劃依舊規(guī)模不減。對此，中國科學(xué)院廣州能源所光伏發(fā)電與微網(wǎng)技術(shù)實驗室主任、IEEE(全球科技專家聯(lián)盟)會員舒杰對記者說，由于這兩年光伏國際市場相對低迷，國家為鼓勵光伏發(fā)展，在光伏應(yīng)用方面加大了扶持資金投入。如正在執(zhí)行的光電建筑、金太陽示范工程政策性補(bǔ)貼等，極大的推動了國內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量的增長。“這兩年隨著光伏電池價格的降低，在日照資源好的地方，企業(yè)不需要拿補(bǔ)貼，5-6年就可以收回投資，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。另外，很多光伏企業(yè)也從設(shè)備制造商逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楣夥娬镜耐顿Y商。目前西部先圈地-后建設(shè)-再擴(kuò)網(wǎng)已經(jīng)成了光伏發(fā)電行業(yè)的普遍做法。國內(nèi)光伏電站大規(guī)模上馬沒有統(tǒng)一的規(guī)劃、布局，沒有綜合考慮當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷、電網(wǎng)容量、并網(wǎng)條件等已是常態(tài)了?！笔娼苷f。
正如舒杰所說，小杜所在公司在青海的光伏戰(zhàn)略和光伏電站運行管理中頻出的問題，只是目前大規(guī)模上馬光伏電站帶來諸多問題的一個縮影?！拔覀兿聸Q心做光伏行業(yè)的領(lǐng)頭人，還有很長的路要走，國家對太陽能光伏電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范都不全。比如，目前國家還未出臺光伏電站技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)，目前電站的設(shè)備參考的是水電廠技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)。沒有這個標(biāo)準(zhǔn)，我們怎么對現(xiàn)役運行設(shè)備進(jìn)行全方位、全過程技術(shù)監(jiān)督?”小杜對記者說。
事實上，我國早在1987年就成立了全國太陽光伏能源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，制定了一些太陽光伏能源系統(tǒng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)，隨后又對部分國際通用的IEC(國際電工委員會)光伏標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，替代了原有的部分標(biāo)準(zhǔn)。主要的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括太陽能電池，配套產(chǎn)品中的光伏系統(tǒng)專用控制器和逆變器的地方標(biāo)準(zhǔn)、與光伏系統(tǒng)相關(guān)的蓄電池國家標(biāo)準(zhǔn)、與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)等，這其中多是推薦標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)，而非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)(GB)。
“從2004年來，國內(nèi)在制定的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范還沒有公開執(zhí)行，光伏部件生產(chǎn)企業(yè)主要參考國際IEC標(biāo)準(zhǔn)，2001年前的光伏標(biāo)準(zhǔn)主要是針對太陽電池、組件、獨立光伏系統(tǒng)。2009年以來的“金太陽計劃”、光電建筑扶持資金項目，也沒有統(tǒng)一的并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范，主要是對關(guān)鍵部件(組件、并網(wǎng)逆變器)滿足專門檢測認(rèn)證條件就可通過(如北京鑒衡認(rèn)證)。如在金太陽項目的實施要求中，企業(yè)建設(shè)電站所采用的光伏電池組件、逆變器等是通過北京鑒衡等機(jī)構(gòu)認(rèn)證的，至于建成之后，光伏電站發(fā)電性能、并網(wǎng)電能質(zhì)量等都沒有明確的評價標(biāo)準(zhǔn)。”舒杰告訴記者。
據(jù)中國電科院電力工業(yè)電力系統(tǒng)自動化設(shè)備質(zhì)量檢驗測試中心暨國家能源太陽能發(fā)電研發(fā)(實驗)中心張軍軍向記者介紹，目前太陽光伏能源系統(tǒng)專業(yè)涉及光伏材料、太陽電池、太陽電池組件、太陽電池陣、光伏測試系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)控制器、光伏系統(tǒng)逆變器、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、光伏應(yīng)用系統(tǒng)等，主要可以分為材料、組件、部件、并網(wǎng)四類，目前沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，用的多是“認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)”。張軍軍對記者說：“所謂的‘認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)’可以說只是一種‘應(yīng)急方案’，是在沒有國標(biāo)、行標(biāo)情況下的最低級的標(biāo)準(zhǔn)。
“目前光伏行業(yè)獨立光伏電站比較成熟，可參照常規(guī)電源管理;小型光伏電站標(biāo)準(zhǔn)存在爭議，還沒有明確國標(biāo)出來，運營管理的標(biāo)準(zhǔn)也是比較缺乏的?！?國網(wǎng)能源研究院研究員王乾坤對記者說。
國家發(fā)改委能源研究所王斯成認(rèn)為，目前已經(jīng)頒布的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)中只有針對戶用光伏系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，而沒有針對光伏獨立電站的國家標(biāo)準(zhǔn);系統(tǒng)部件，包括控制器、逆變器、光伏專用蓄電池等的國家標(biāo)準(zhǔn)待批準(zhǔn)、待完善;光伏產(chǎn)品，如太陽能路燈、太陽能草坪燈、太陽能交通信號、太陽能廣告標(biāo)識等尚無國家標(biāo)準(zhǔn)。[!--empirenews.page--]
“有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可依，光伏市場才能規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量才能保證，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)出臺不及時都會直接影響產(chǎn)品或工程質(zhì)量，也不利于市場的有序發(fā)展。”小杜對記者說。并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：光伏標(biāo)準(zhǔn)的重中之重
在記者采訪中，多位業(yè)內(nèi)人士向記者表示，由于光伏發(fā)電幅照強(qiáng)度波動性、隨機(jī)性強(qiáng)，運行控制問題突出，其大規(guī)模應(yīng)用對電網(wǎng)運行提出了新挑戰(zhàn)，光伏分布式接入配電網(wǎng)對電網(wǎng)安全、繼電保護(hù)、電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，必須盡快出臺相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對光伏并網(wǎng)的特性做出明確的規(guī)定，包括資源與負(fù)荷如何匹配、運行控制、安全保護(hù)。
2009年底，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布《關(guān)于成立光伏發(fā)電及產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組的通知》(標(biāo)委辦工二『2009』226號)，決定成立光伏發(fā)電及產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組，總體推進(jìn)國家、行業(yè)和聯(lián)盟光伏標(biāo)準(zhǔn)化工作;編制光伏標(biāo)準(zhǔn)體系，提出光伏標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃項目，協(xié)調(diào)光伏標(biāo)準(zhǔn)重大技術(shù)問題，監(jiān)督和檢查光伏標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量和進(jìn)度。成立材料、電池和組件、系統(tǒng)和部件、并網(wǎng)發(fā)電四個工作組，其中，并網(wǎng)發(fā)電工作由中國電力企業(yè)聯(lián)合會牽頭進(jìn)行。
作為并網(wǎng)發(fā)電工作推進(jìn)組的組長，中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化中心主任許松林向記者介紹：自2009年來，并網(wǎng)發(fā)電工作組安排立項了光伏發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)計劃40多項，其中國家標(biāo)準(zhǔn)20項、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)20余項。這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了光伏發(fā)電站的設(shè)計、安裝、施工、檢測方法、并網(wǎng)的基本要求和建設(shè)驗收等關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)許松林介紹，目前光伏發(fā)電并網(wǎng)行業(yè)采用的標(biāo)準(zhǔn)為2005年發(fā)布的光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定(GB-Z 19964-2005)，這是一個指導(dǎo)性文件，原定期限為三年，但目前光伏發(fā)電并網(wǎng)行業(yè)仍只有這一標(biāo)準(zhǔn)可參考。記者查閱了這一標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)對光伏發(fā)電站電能質(zhì)量、有功功率、無功功率、運行電壓、電壓調(diào)節(jié)、運行測試通信信號進(jìn)行了規(guī)定，但規(guī)定十分簡單，基本沒有具體可依據(jù)操作的細(xì)節(jié)。
截至記者發(fā)稿前，根據(jù)記者從中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化中心得到的最新數(shù)據(jù)，目前光伏發(fā)電及產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組并網(wǎng)發(fā)電組已經(jīng)向住建部、國家標(biāo)委會上報了10項標(biāo)準(zhǔn)，并將很快發(fā)布?！拔覈柲芄夥a(chǎn)業(yè)飛速展開的同時，整個產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化亟待完善，希望有關(guān)主管部門加緊批復(fù)已上報的標(biāo)準(zhǔn)，以更好地指導(dǎo)光伏發(fā)電行業(yè)的工程建設(shè)和電站的安全運行?！敝须娐?lián)標(biāo)準(zhǔn)化中心汪毅對記者說。