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来源:中国能源观察

分布式光伏辅助服务收益:电网平衡新机遇

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摘要:分布式光伏辅助服务收益:电网平衡新机遇分布式光伏规模扩大后,其波动性对电网稳定性构成挑战,需通过辅助服务(如调峰、调频)来平衡。在广东等地,分布式光伏聚合商通过聚合多个光伏和储能系统参与辅助服务市场,获得较高但不稳定补偿,成为重要收益补充。然而,大规模接入面临电网承载力挑战,传统配电网设计难以应对双向流动,导致电压异常、潮流倒送等问题,部分地区已限制新增接入。技术、经济和制度

辅助服务收益。当分布式光伏装机规模达到一定比例后,电网的稳定性面临挑战。光伏发电的波动性(如云层遮挡导致出力骤降)需要其他电源快速响应来平衡。因此,电网开始向火电、储能等灵活性资源购买“辅助服务”,如调峰、调频、备用等。

在广东等地的电力市场中,已经出现了分布式光伏聚合商参与调频辅助服务市场的案例。通过聚合多个屋顶光伏和储能系统的调节能力,聚合商可以像传统火电厂一样,响应电网的调度指令,从而获得辅助服务补偿。这种收益虽然不稳定,但单次补偿金额较高,是分布式光伏收益的重要补充。

电网、用户与政策的三角平衡

尽管前景广阔,但分布式光伏深度参与市场并非一帆风顺。在技术、经济和制度层面,依然面临着诸多挑战。

电网承载力的“天花板”。分布式光伏的大规模接入,对配电网的承载力带来严峻考验。传统的配电网是“无源”的,设计初衷是将电能从变电站单向输送到用户。而当大量分布式光伏接入后,配电网成为“有源”配电网,电能流动方向变得复杂多变,可能出现局部电压过高、潮流倒送等问题。

2023年,河南、河北等地曾出现因分布式光伏接入过多导致配电网过载,部分区域不得不限制新增光伏接入的情况。国家能源局为此专门发文,要求各地开展配电网承载力评估,并根据评估结果合理安排分布式光伏的开发时序和规模。

要突破这一瓶颈,需要对配电网进行大规模的智能化改造,使其具备更强的感知、控制和调节能力。但这需要巨额投资,且投资回报机制尚不明确。

市场机制的“摩擦力”。目前的电力市场规则,大多是为大型集中式发电厂设计的。分布式光伏单体规模小、数量庞大、分布分散,直接参与市场交易面临高昂的交易成本和复杂的操作门槛。

北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目高级分析师吴迪表示,分布式光伏参与电力市场面临多重挑战,其核心问题在于市场机制与分布式光伏“小、散、乱”的特性存在“水土不服”。

例如,参与电力现货市场需要具备实时数据传输、自动发电控制等技术能力,这对于单个工商业屋顶光伏来说,成本过高。因此,目前的主流模式是通过“聚合商”将多个分布式光伏项目打包,形成规模效应后参与市场。

然而,聚合商模式也带来了新的问题——利益如何分配?风险如何分担?如果聚合商因调度不当导致电网事故,责任如何界定?这些问题都需要在实践中逐步探索和完善。

清华大学能源互联网创新研究院副院长高峰指出,当前的电力市场机制在准入门槛、计量结算、信息披露等方面,对分布式资源还不够友好。未来需要建立更加精细化、颗粒度更小的“微市场”规则,降低分布式资源的参与门槛。

业内专家唐程辉则提出,分布式光伏顺利参与市场,需要解决政策法规、市场机制、主体管理等多方面问题。

补贴拖欠与政策预期。尽管市场化是大势所趋,但目前的电力市场机制尚不成熟,电价波动风险较大。对于许多依赖补贴生存的存量分布式光伏项目而言,直接推向市场意味着收入的不确定性增加。

特别是对于早期建设的户用光伏项目,其经济模型是建立在固定电价和补贴基础上的。一旦补贴拖欠问题未解决,又强行推向市场,可能会引发业主的抵触情绪。因此,如何在市场化改革中保护存量项目的合理收益,是政策制定者必须考虑的问题。当然,“136号文”明确的新老划断政策,也在一定程度上虑及了类似问题。

数字生态塑造未来能源图景

未来,分布式光伏参与市场的深度和广度将持续拓展。一个以分布式光伏为核心,融合储能、电动汽车、智能负荷的数字能源生态正在形成。

虚拟电厂的崛起。虚拟电厂并非实体电厂,而是通过先进的物联网、大数据和人工智能技术,将分布式光伏、储能、可调节负荷等分散的能源资源聚合起来,形成一个可以统一调度和交易的“云端电厂”。

在德国等欧洲国家,虚拟电厂已经发展得相当成熟。在中国,随着分布式光伏规模的扩大,虚拟电厂也将成为主流。对于电网而言,虚拟电厂是重要的灵活性资源;对于业主而言,虚拟电厂是参与市场的“经纪人”,帮助其实现收益最大化。

数字技术的赋能。区块链技术可以确保绿电交易的溯源和确权,让每一度绿电都有“身份证”;人工智能算法可以精准预测光伏发电量和电价走势,优化充放电策略;边缘计算技术可以让分布式光伏具备本地自治能力,在电网故障时快速孤岛运行,提高供电可靠性。

中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆强调,数字技术已从“支撑工具”升级为新型电力系统的核心引擎,驱动调度、运维、交易全链条智能化,破解新能源消纳与系统平衡难题。

国家能源局原监管总监黄学农表示,电力行业要聚焦人工智能、大数据等数字技术与电力融合的原创性、颠覆性技术攻关,突破智能电网、源网荷储协同互动等关键技术,把握数字创新主动权,抢占未来发展制高点。

中国工程院院士、清华大学教授韩英铎强调,数字化是构建新型电力系统的关键支撑。只有通过数字技术,才能实现对海量分布式资源的精准感知、预测和控制,让“不可控”的新能源变得“可观、可测、可控”。

未来的分布式光伏将不再是单一的发电设备,而是综合能源系统的一部分。光伏+储能+充电桩+氢能+建筑节能,将为用户提供一站式能源解决方案。在这种模式下,光伏的收益不仅来自卖电,还来自通过提高能源利用效率、降低用能成本而实现的节约。

分布式光伏参与市场,是一场深刻的能源革命。它不仅改变了电力的生产方式和交易模式,更重塑了能源生态中的利益格局。从千家万户的屋顶到庞大的电力网络,从固定的标杆电价到波动的市场交易,阳光正被赋予新的价值。当阳光变成可交易的资产,当每一个屋顶都成为能源的生产者和交易者,我们距离一个清洁、高效、智能的能源未来,便又近了一步。



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