浅析分布式光伏发电在新型城镇化中的应用

韩学志

摘 要：经过改革开放以来的快速发展，我国城镇化建设开始向集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路转变，需要在绿色能源生产和消费方式上实现突破，分布式光伏发电技术契合了新型城镇化对绿色能源的需求，国内光伏产业也亟待调整升级。该文论述了分布式光伏发电在我国新型城镇化中的应用以及推进的基本思路。

关键词：分布式光伏发电 城镇化 绿色能源

中图分类号：TK519 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0057-02

自改革开放以来，我国城镇化水平快速提升，2013年我国城镇化率为53.73%，但与发达国家相比还处于较低水平。2013年中央城镇化工作会议指出，城镇化与工业化一道，是现代化的两大引擎。但近年来我国经济社会发展面临着越来越严峻的资源环境约束，图1是根据国家统计局数据绘制的我国全社会电力消费量和损耗变化情况，随着城镇化的推进，未来人们对电力的需求将持续增加。

今年3月，国务院近日正式印发了《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》，指明未来城镇化建设必须优化发展模式，走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路，其中提到“推动分布式太阳能、风能、生物质能、地热能多元化、规模化应用，提高新能源和可再生能源利用比例”。所谓分布式太阳能主要是指分布式光伏发电，是一种利于太阳光产生绿色电力的低碳环保发电方式，能有效减少化石能源消耗。光伏产业是我国战略性新兴产业之一，在城镇化发展中，分布式光伏发电以其特有的优点，对实现生态文明具有重要意义。

1 光伏发电概述

太阳能是一种清洁、安全、稳定的可再生能源，光伏发电是利用太阳光在半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。在光伏效应的作用下，太阳能电池两端产生电动势，太阳能电池经过串联、封装可制成太阳能电池组件。太阳能电池组件与逆变、配电等设备配合就构成了光伏发电系统。光伏发电与传统发电方式相比具有独特优点：发电过程不消耗化石能源，清洁零排放；运行维护成本低，使用寿命长；静态发电，无噪声污染。而且随着技术进步，相关设备的标准化、模块化、智能化程度较高，具有广泛的适应性。

根据与电网的关系，光伏发电设备可分为并网型和离网型。离网型系统不需与电网进行能量交换，适用于无电缺电地区及市电应用不便的场合；并网型系统可以与电网进行能量交换，并可与其他发电方式互补，供电可靠性高。总之，光伏发电技术已经是一种大规模产业化的成熟技术，可以以多种方式为人类提供绿色电力。

按项目规模，光伏发电设备可分为地面光伏电站和分布式光伏发电。地面光伏电站需要专门的土地，适宜建设在太能能资源丰富且土地资源充足地区，如荒地、滩涂、盐碱地等工农业利用价值低的土地，所发电能通过并网升压输送到远方负荷中心。在土地资源较为紧张的城镇地区，更适宜采用分布式光伏发电系统，这是一种建设在用户场所或附近，以10 kV及以下电压等级接入电网，所发电能以自发自用为主，多余电量由配电网进行平衡调节，且单个并网点（380 V）总装机容量不超过6兆瓦，220 V用户侧单个并网点总装机容量不超过8千瓦的光伏发电设施。通常城镇用户可利闲置屋顶或附属空间安装光伏并网系统，这种方式已在欧美国家广泛应用。另外，离网型分布式光伏发电设备因其特有的灵活性，也具有广阔的应用空间。

分布式光伏发电与光伏电站相比，在不额外占用土地的前提下实现了电能就地消纳，不需远距离输送，降低了传输损耗，几乎不增加现有电网建设成本，具有更高的综合效益。

光伏产业是全球能源科技的重要方向，也是我国初具国际竞争力的战略性新兴产业。虽然现阶段光伏发电成本离平价上网还有距离，初期投入比较高，但在其生命周期内，系统的总体优势与后期收益稳定可观。随着光伏发电系统的成本逐渐降低以及传统发电成本的上涨，光伏发电的优势将会越来越明显。

2 分布式光伏发电在新型城镇化中的应用

近年来，我国光伏产业产能急剧增长，已占到全球产能的一半以上，但原材料依赖进口、产品依赖外需的“两头在外”模式积累了极大风险，最终在2012年爆发危机，产能过剩加上欧美“双反”使国内光伏产业遭到严重打击。但国内光伏应用市场尚处于起步阶段，新型城镇化对绿色能源的需求为光伏产业调整升级提供了难得的机遇。在这方面，发达国家如德国、日本和美国的经验值得我们学习借鉴，德国和日本的“10万屋顶计划”以及美国的“百万屋顶计划”主要都是低压配网并网的分布式光伏发电项目。据中国光伏产业联盟（CPIA）的《2013中国光伏发展报告》显示，至2010年底，德国、日本、美国的分布式光伏系统装机占光伏总装机容量的比例分别是87%、97%和82%。而我国2012年底分布式发电比例还不到50%。这三个国家2011年的城镇化水平分别是德国73.94%，日本91.14%，美国82.38%，这在一定程度上说明，分布式光伏发电应用水平与城镇化程度具有较高的相关性。以日本为例，日本分布式光伏发电系统广泛应用在住宅、公寓楼、公共设施、工商业设施等建筑物上，其中3～5 kW的家庭并网系统又是这部分市场的主流，约占并网系统的81.4%；安装在大型工业、商业及公共设施上的10 kW～1 MW系统也是这部分市场的重要部分。

分布式光伏发电是一种标准化程度高，可就近接入就地消纳，运维简单，能提高土地和建筑资源利用率的绿色发电技术，可安装在任何有阳光照射的空置土地、建筑物屋顶、向阳立面等能够满足荷载要求的场合，完全契合我国新型城镇化对绿色能源和生态文明的要求。在新型城镇化进程中，结合具体的光伏应用条件，应该从可行性和经济性的角度考虑，按照有重点、分阶段、逐步梯级推广的思路。优先支持在用电价格较高、技术经济性较好的工商企业、开发区屋顶建设规模化的分布式并网光伏发电系统，发挥规模投资效益；在党政机关、事业单位等的建筑物和构筑物屋顶推广应用小型分布式光伏发电系统，发挥政府采购活跃市场的作用；对于大型社区以及核心村镇的规模农业项目，由于负荷集中，电力需求稳定，也非常适合分布式光伏发电的应用。在新农村建设中支持光伏发电应用，鼓励光伏屋顶、光伏大棚项目和光伏农机设施应用，这样既有利于缓解农村电网升级改造压力，改善农村居民生产生活用电条件，又有利于推进生态农业和循环经济。endprint

在技术手段上，光伏发电与建筑的结合主要有两种方式，一是BIPV（Building Integrated Photovoltaic），即光伏建筑一体化技术，通过新型光伏建材取代传统屋顶、窗户、外墙及遮阳（雨）棚等，实现光伏发电与建筑本体的融合；另一种是BAPV（Building Attached Photovoltaic），即附着在建筑物上的光伏发电系统，适用于对建筑的改造优化。这两种应用方式为绿色节能建筑提供了解决方案。除建筑应用外，负荷集中稳定、光照条件好的城镇路灯、景观照明、公共车棚、高速公路、收费岗亭等，也是分布式光伏发电规模应用的良好场合。

分布式光伏发电设施安装周期短，对基础设施要求低，与大型电站相比总投资较少，而且在配网负荷侧可与其他分布式能源如风力发电、天然气发电等实现互补，结合具体需要配置电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能、储热等储能方式，就构成了微电网系统，从而有效提高分布式能源可靠性和智能化程度，再通过信息化手段组成可由电网统一控制和调度的“虚拟电站”，成为智能电网“最后一公里”综合解决方案，提高整个社会的绿色能源利用率及电力系统的稳定性、可靠性。

我国各地气候条件和发展差异大，在具体实践中，需要根据当地城镇化现状、发展规划、电力价格、负荷情况、日照条件等综合因素，因地制宜开展分布式光伏发电项目建设。现行的分布式发电补贴政策没有考虑行业差异，未来如果能针对工业、商业、农业等行业制定针对性的补贴电价，将更有利于商业模式、服务管理模式和产业格局的形成。政府应进一步发挥政府采购活跃市场的作用，在基础设施和公共设施等政府投资项目中明确分布式光伏发电设备采购份额。鼓励专业企业包括建筑企业、电力设备制造企业、光伏组件企业、能源服务企业、金融机构等参与规划、设计、投资、开发运营和服务，逐步建立适合我国分布式光伏发展特性和城镇化需求的商业模式，从而形成良性循环，实现经济、社会和环境的同步可持续发展。

3 结语

去年以来，政府出台了一系列政策扶持光伏发电应用推广，新型城镇化规划也已出台，业界普遍认为2014年是规模建设分布式光伏电站的元年，分布式光伏发电将迎来快速增长，未来要吸引更多的资源投入进来，就要坚持政策引导、市场主导的思路。着力发展分布式光伏发电，对于促进光伏产业健康发展、推动能源供应和消费方式变革具有重要意义，是新型城镇化、工业化、信息化、农业现代化的重要组成部分，需要持续不断地努力推进。

参考文献

[1] 中央政府门户网站.国家新型城镇化规划（2014-2020年）[EB/OL].2014-03-16[2014-03-20].http：//www.gov.cn/xinwen/2014-03/16/content_2639841.htm.

[2] 中国国家统计局.中国统计年鉴-2013[J/OL].2013[2014-04-05]. http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/2013/indexch.htm.

[3] 新玉言.新型城镇化——格局规划与资源配置[M].北京：国家行政学院出版社，2013.

[4] 徐青山.分布式发电与微电网技术[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[5] 孟杰.中国新型城镇化绿色能源消费的路径选择[J].经济导刊，2013（Z2）：46-47.endprint

在技术手段上，光伏发电与建筑的结合主要有两种方式，一是BIPV（Building Integrated Photovoltaic），即光伏建筑一体化技术，通过新型光伏建材取代传统屋顶、窗户、外墙及遮阳（雨）棚等，实现光伏发电与建筑本体的融合；另一种是BAPV（Building Attached Photovoltaic），即附着在建筑物上的光伏发电系统，适用于对建筑的改造优化。这两种应用方式为绿色节能建筑提供了解决方案。除建筑应用外，负荷集中稳定、光照条件好的城镇路灯、景观照明、公共车棚、高速公路、收费岗亭等，也是分布式光伏发电规模应用的良好场合。

分布式光伏发电设施安装周期短，对基础设施要求低，与大型电站相比总投资较少，而且在配网负荷侧可与其他分布式能源如风力发电、天然气发电等实现互补，结合具体需要配置电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能、储热等储能方式，就构成了微电网系统，从而有效提高分布式能源可靠性和智能化程度，再通过信息化手段组成可由电网统一控制和调度的“虚拟电站”，成为智能电网“最后一公里”综合解决方案，提高整个社会的绿色能源利用率及电力系统的稳定性、可靠性。

我国各地气候条件和发展差异大，在具体实践中，需要根据当地城镇化现状、发展规划、电力价格、负荷情况、日照条件等综合因素，因地制宜开展分布式光伏发电项目建设。现行的分布式发电补贴政策没有考虑行业差异，未来如果能针对工业、商业、农业等行业制定针对性的补贴电价，将更有利于商业模式、服务管理模式和产业格局的形成。政府应进一步发挥政府采购活跃市场的作用，在基础设施和公共设施等政府投资项目中明确分布式光伏发电设备采购份额。鼓励专业企业包括建筑企业、电力设备制造企业、光伏组件企业、能源服务企业、金融机构等参与规划、设计、投资、开发运营和服务，逐步建立适合我国分布式光伏发展特性和城镇化需求的商业模式，从而形成良性循环，实现经济、社会和环境的同步可持续发展。

3 结语

去年以来，政府出台了一系列政策扶持光伏发电应用推广，新型城镇化规划也已出台，业界普遍认为2014年是规模建设分布式光伏电站的元年，分布式光伏发电将迎来快速增长，未来要吸引更多的资源投入进来，就要坚持政策引导、市场主导的思路。着力发展分布式光伏发电，对于促进光伏产业健康发展、推动能源供应和消费方式变革具有重要意义，是新型城镇化、工业化、信息化、农业现代化的重要组成部分，需要持续不断地努力推进。

参考文献

[1] 中央政府门户网站.国家新型城镇化规划（2014-2020年）[EB/OL].2014-03-16[2014-03-20].http：//www.gov.cn/xinwen/2014-03/16/content_2639841.htm.

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[3] 新玉言.新型城镇化——格局规划与资源配置[M].北京：国家行政学院出版社，2013.

[4] 徐青山.分布式发电与微电网技术[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[5] 孟杰.中国新型城镇化绿色能源消费的路径选择[J].经济导刊，2013（Z2）：46-47.endprint

在技术手段上，光伏发电与建筑的结合主要有两种方式，一是BIPV（Building Integrated Photovoltaic），即光伏建筑一体化技术，通过新型光伏建材取代传统屋顶、窗户、外墙及遮阳（雨）棚等，实现光伏发电与建筑本体的融合；另一种是BAPV（Building Attached Photovoltaic），即附着在建筑物上的光伏发电系统，适用于对建筑的改造优化。这两种应用方式为绿色节能建筑提供了解决方案。除建筑应用外，负荷集中稳定、光照条件好的城镇路灯、景观照明、公共车棚、高速公路、收费岗亭等，也是分布式光伏发电规模应用的良好场合。

分布式光伏发电设施安装周期短，对基础设施要求低，与大型电站相比总投资较少，而且在配网负荷侧可与其他分布式能源如风力发电、天然气发电等实现互补，结合具体需要配置电池储能、抽水蓄能、压缩空气储能、储热等储能方式，就构成了微电网系统，从而有效提高分布式能源可靠性和智能化程度，再通过信息化手段组成可由电网统一控制和调度的“虚拟电站”，成为智能电网“最后一公里”综合解决方案，提高整个社会的绿色能源利用率及电力系统的稳定性、可靠性。

我国各地气候条件和发展差异大，在具体实践中，需要根据当地城镇化现状、发展规划、电力价格、负荷情况、日照条件等综合因素，因地制宜开展分布式光伏发电项目建设。现行的分布式发电补贴政策没有考虑行业差异，未来如果能针对工业、商业、农业等行业制定针对性的补贴电价，将更有利于商业模式、服务管理模式和产业格局的形成。政府应进一步发挥政府采购活跃市场的作用，在基础设施和公共设施等政府投资项目中明确分布式光伏发电设备采购份额。鼓励专业企业包括建筑企业、电力设备制造企业、光伏组件企业、能源服务企业、金融机构等参与规划、设计、投资、开发运营和服务，逐步建立适合我国分布式光伏发展特性和城镇化需求的商业模式，从而形成良性循环，实现经济、社会和环境的同步可持续发展。

3 结语

去年以来，政府出台了一系列政策扶持光伏发电应用推广，新型城镇化规划也已出台，业界普遍认为2014年是规模建设分布式光伏电站的元年，分布式光伏发电将迎来快速增长，未来要吸引更多的资源投入进来，就要坚持政策引导、市场主导的思路。着力发展分布式光伏发电，对于促进光伏产业健康发展、推动能源供应和消费方式变革具有重要意义，是新型城镇化、工业化、信息化、农业现代化的重要组成部分，需要持续不断地努力推进。

参考文献

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[4] 徐青山.分布式发电与微电网技术[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[5] 孟杰.中国新型城镇化绿色能源消费的路径选择[J].经济导刊，2013（Z2）：46-47.endprint