國(guó)網(wǎng)十堰供電公司的研究人員蔚曾貞，在2018年第1期《電氣技術(shù)》雜志上撰文指出，光伏扶貧是國(guó)務(wù)院確定實(shí)施的“十大精準(zhǔn)扶貧工程”之一。自國(guó)家能源局追加各省2016年光伏規(guī)模100萬千瓦以來，各省市光伏扶貧項(xiàng)目“井噴式”增長(zhǎng)。
為保障國(guó)家光伏發(fā)電高速發(fā)展、光伏電站接網(wǎng)后電網(wǎng)穩(wěn)定，本文以湖北地區(qū)光伏扶貧工作為對(duì)象，解析光伏扶貧原理、扶貧電站接網(wǎng)方式、項(xiàng)目投資回收期，通過分析光伏扶貧工作的實(shí)際困難和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為其他省市光伏扶貧工作提供參考借鑒。
光伏扶貧是國(guó)務(wù)院確定實(shí)施的“十大精準(zhǔn)扶貧工程”之一，是國(guó)家市委、市政府“精準(zhǔn)扶貧、精準(zhǔn)脫貧”的重要舉措，是關(guān)系到國(guó)家民生、社會(huì)和諧的緊要政治任務(wù)。自國(guó)家能源局追加各省2016年光伏規(guī)模100萬千瓦，明確“2016年12月31日前，建檔立卡貧困村建成并網(wǎng)或已經(jīng)備案在建的300千瓦及以下村級(jí)光伏扶貧電站，納入2016年光伏年度建設(shè)規(guī)模，享受國(guó)家補(bǔ)貼的標(biāo)桿電價(jià)”以來，各省市光伏扶貧項(xiàng)目“井噴式”增長(zhǎng)，對(duì)當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)可靠性帶來較大沖擊。
本文以湖北省6.30光伏扶貧電站接網(wǎng)工作為對(duì)象，分析光伏扶貧原理、扶貧電站接網(wǎng)方式、項(xiàng)目投資回收期和扶貧工作實(shí)際困難，為其他省市光伏扶貧工作提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)參考借鑒，保障國(guó)家扶貧工作順利開展。
1 光伏扶貧工作
光伏扶貧工作按工作方式可分為兩類：一類為片區(qū)縣和國(guó)家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣內(nèi)已建檔立卡的貧困戶安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過光伏發(fā)電增加貧困人口基本生活收入；另一類利用片區(qū)縣和國(guó)家扶貧開發(fā)工作重點(diǎn)縣的荒山荒坡、農(nóng)業(yè)大棚等建設(shè)光伏電站開展農(nóng)業(yè)扶貧，增加貧困人口直接收入。
1.1 光伏扶貧電站
目前，我國(guó)的光伏扶貧電站可細(xì)分為戶用和村級(jí)兩種。戶用光伏電站指單用戶光伏電站，容量一般在20千瓦以內(nèi)；村級(jí)光伏電站，是以村集體為建設(shè)主體，利用村集體的灘涂、荒地等非農(nóng)耕用地建設(shè)容量在100kW~300kW的小型電站，這類電站產(chǎn)權(quán)歸村集體所有，村集體、貧困戶按既定比例分配光伏發(fā)電收益，原則上貧困戶收益分配占60%以上。
1.2 光伏扶貧電站投資方式
光伏扶貧電站通常由政府、企業(yè)、用戶、銀行共同參與投資：四者中政府占主導(dǎo)地位，提供部分扶貧資金并向銀行擔(dān)保；銀行發(fā)放貸款并與用戶約定好還款時(shí)限、光伏發(fā)電收益償還細(xì)節(jié)；企業(yè)作為光伏電站的施工建設(shè)單位，負(fù)責(zé)扶貧電站的設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備采購(gòu)，甚至為扶貧電站墊資，擔(dān)保等；用戶作為電站的權(quán)益主體，銀行貸款人，在光伏電站建成后，部分發(fā)電收益和補(bǔ)貼用來償還貸款。
1.3 光伏扶貧原理
如圖1所示，光伏組件或匯流箱發(fā)電，通過光伏逆變器進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，用戶可以自行選擇發(fā)電量“全額上網(wǎng)”或“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”將電量賣給供電公司；當(dāng)光伏發(fā)電不足時(shí)，用戶仍由電網(wǎng)供電。供電公司免費(fèi)提供關(guān)口計(jì)量表和發(fā)電量計(jì)量用電能表，光伏發(fā)電、用電電量按照國(guó)家相關(guān)政策分開結(jié)算，光伏發(fā)電補(bǔ)助根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定實(shí)施。
圖1 光伏扶貧原理圖
2、光伏扶貧電站接網(wǎng)方式及產(chǎn)權(quán)分界
光伏扶貧電站接網(wǎng)可采用專線接入和T接兩種方式。專線接入是指分布式電源直接接入變電站、開閉站、配電室母線或環(huán)網(wǎng)柜等專用的開關(guān)設(shè)備或間隔；T接是指分布式電源接入點(diǎn)處未設(shè)置專用的開關(guān)設(shè)備（間隔）。
建設(shè)投資光伏項(xiàng)目的公用電網(wǎng)和用戶內(nèi)部電網(wǎng)產(chǎn)權(quán)分界劃分如圖2所示，分布式電源A、B，常規(guī)電源C分別通過升壓變壓器和直接接入公用電網(wǎng)，其中公用電網(wǎng)由供電公司投資，用戶內(nèi)部電網(wǎng)由用戶投資。即A1—A2、B1—B2輸變電工程及升壓變壓器（直接并網(wǎng)可不用升壓變）由用戶投資，C1—C2輸變電工程由電網(wǎng)企業(yè)投資。由于光伏扶貧工程采取市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)，建設(shè)方迫切希望A1—A2、B1—B2距離足夠小，且采用直接并網(wǎng)方式以節(jié)省資金投入。但由于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)后可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生關(guān)于諧波、電壓與頻率的電能質(zhì)量問題，孤島效應(yīng)問題，可靠性與穩(wěn)定性問題等，必須根據(jù)國(guó)家行業(yè)相關(guān)規(guī)定，充分考慮用戶報(bào)裝容量、配電網(wǎng)負(fù)荷特性、規(guī)劃與調(diào)度、配電網(wǎng)自動(dòng)化和電網(wǎng)電壓保護(hù)等實(shí)際情況，確定光伏扶貧電站并網(wǎng)點(diǎn)，優(yōu)化光伏扶貧電站接網(wǎng)方式。
圖2 光伏扶貧投資范圍劃分圖
3、光伏扶貧項(xiàng)目投資回收周期
投資回收期是指從項(xiàng)目投建之日開始算起，項(xiàng)目?jī)羰找嫱耆珒斶€原始投資所需要的年限。考慮資金的時(shí)間價(jià)值，光伏扶貧項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)投資回收期可用下列公式計(jì)算：
動(dòng)態(tài)投資回收期=(累計(jì)凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值出現(xiàn)正值的年數(shù)-1)+上一年累計(jì)凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值的絕對(duì)值/出現(xiàn)正值年份凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值（1）
由公式（1）可知，光伏扶貧項(xiàng)目的投資回收期與項(xiàng)目累計(jì)凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值出現(xiàn)正值的年數(shù)密切相關(guān)。光伏扶貧項(xiàng)目的投資收益可分為電網(wǎng)公司的購(gòu)電收入和國(guó)家、省市政府、基金會(huì)等相關(guān)單位的補(bǔ)貼兩部分。
根據(jù)《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2013〕1638號(hào)）、《國(guó)家能源局關(guān)于進(jìn)一步落實(shí)分布式光伏發(fā)電有關(guān)政策的通知》（國(guó)能新能〔2014〕406號(hào)）、《省物價(jià)局省能源局關(guān)于對(duì)新能源發(fā)電項(xiàng)目實(shí)行電價(jià)補(bǔ)貼有關(guān)問題的通知》（鄂價(jià)環(huán)資〔2015〕90號(hào)）等文件規(guī)定，“全額上網(wǎng)”和“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目均實(shí)行全電量補(bǔ)貼政策。
分布式光伏發(fā)電電價(jià)組成部分為：分布式光伏發(fā)電電價(jià)=電網(wǎng)企業(yè)按照當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)（含脫硫脫硝除塵，含稅）+國(guó)家補(bǔ)貼+省級(jí)補(bǔ)貼（2）
目前，納入國(guó)家可再生能源發(fā)展基金的、余電上網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目享受每千瓦時(shí)0.42元(含稅) 的補(bǔ)貼，納入湖北省省補(bǔ)名單的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目享受每千瓦時(shí)0.25元(含稅) 的補(bǔ)貼，“全額上網(wǎng)”分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)參照光伏電站相關(guān)政策規(guī)定。分布式光伏扶貧項(xiàng)目可根據(jù)項(xiàng)目總投資、預(yù)計(jì)發(fā)電量，通過公式（1）、（2）計(jì)算項(xiàng)目的投資回收期。
4、湖北省光伏扶貧工作發(fā)現(xiàn)的問題
自國(guó)家能源局追加各省2016年光伏規(guī)模100萬千瓦以來，湖北省光伏并網(wǎng)容量迅猛增長(zhǎng)，截止5月底同比增長(zhǎng)126%，6月底同比增長(zhǎng)超過170%。湖北省光伏扶貧工作在應(yīng)對(duì)扶貧項(xiàng)目“井噴式”增長(zhǎng)的過程中，發(fā)現(xiàn)了以下幾點(diǎn)問題：
4.1 光伏發(fā)電技術(shù)落后
目前光伏發(fā)電技術(shù)不夠成熟，發(fā)電成本過高，導(dǎo)致光伏扶貧項(xiàng)目投資回收周期過長(zhǎng)，光伏發(fā)電項(xiàng)目推廣很大程度上依靠國(guó)家扶貧政策、新能源政策及相關(guān)稅收、價(jià)格、金融及電網(wǎng)服務(wù)政策。
以湖北某地區(qū)屋頂分布式光伏工程為例，該項(xiàng)目面積約6.04萬平方米，安裝260W多晶太陽(yáng)能電池組件2277塊，裝機(jī)容量合計(jì)5.92MW，工程計(jì)劃總投資為4736萬元（含項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)、施工建設(shè)等總費(fèi)用），項(xiàng)目采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式，在25年的安全運(yùn)營(yíng)期內(nèi)，此項(xiàng)目年均發(fā)電量約為581.7萬kWh。
根據(jù)公式（1）、（2），2016年湖北省燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)（含脫硫脫硝除塵，含稅）為0.3981元/千瓦時(shí)，企業(yè)增值稅按17%計(jì)算，不考慮資金的時(shí)間價(jià)值和光伏項(xiàng)目的維護(hù)費(fèi)用，若此項(xiàng)目國(guó)家提供可再生能源補(bǔ)貼，并納入湖北省省補(bǔ)名單，光伏發(fā)電年收入約為621.26萬元，投資回收期約為10年；若項(xiàng)目不納入省補(bǔ)名單，光伏發(fā)電年收入約為475.89萬元，投資回收期約為12年；若國(guó)家不提供可再生能源補(bǔ)貼，光伏發(fā)電年收入約為232.57萬元，投資回收期約為25年，光伏項(xiàng)目投資方在安全運(yùn)營(yíng)期內(nèi)將很難盈利。
湖北省光伏發(fā)電并網(wǎng)容量激增，究其根源在于國(guó)家能源局追加各省2016年光伏規(guī)模100萬千瓦帶來的調(diào)控效應(yīng)。光伏項(xiàng)目推廣過度依賴國(guó)家政策，政府對(duì)光伏市場(chǎng)的宏觀調(diào)控是一把雙刃劍，既可以刺激光伏產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，也會(huì)引起光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的鯰魚效應(yīng)。過度依靠國(guó)家對(duì)光伏企業(yè)的政策“紅利”，將不利于光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4.2 光伏扶貧戶村地理位置偏僻
光伏扶貧戶村地理位置偏僻，配套電網(wǎng)供電可靠性相對(duì)薄弱，政策調(diào)整帶來的光伏扶貧項(xiàng)目盲目“扎堆”反應(yīng)，對(duì)當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)造成較大沖擊。
以湖北地區(qū)某光伏扶貧村為例，光伏扶貧備案證規(guī)模為60kW。根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求“小型光伏電站總?cè)萘坎灰顺^上一級(jí)變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負(fù)荷的25%”，考慮變壓器的負(fù)載率和裕度，一個(gè)扶貧村就地消納光伏扶貧發(fā)電量時(shí)，村級(jí)變壓器容量需大于240kVA。
目前，湖北地區(qū)偏僻農(nóng)村村級(jí)變壓器容量存在50、80、100 kVA，光伏扶貧電站并網(wǎng)過程中，多次出現(xiàn)農(nóng)村配網(wǎng)線路部分卡口、部分低壓臺(tái)區(qū)變壓器容量不足、線路線徑不能滿足要求。
造成這種情況，一方面是由于光伏發(fā)電并網(wǎng)造成農(nóng)村用電和供電嚴(yán)重不平衡，農(nóng)村光伏發(fā)電在本地臺(tái)區(qū)絕大多數(shù)無法消納，只能通過10千伏中壓上網(wǎng)，造成光伏扶貧項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的主網(wǎng)運(yùn)行壓力過大、亟需改造升級(jí)；另一方面，當(dāng)?shù)嘏涮纂娋W(wǎng)建設(shè)周期較長(zhǎng)，對(duì)此突發(fā)情況來不及反應(yīng)，光伏并網(wǎng)帶來的電壓質(zhì)量的治理和管控及線路安全問題不容忽視。
4.3 光伏扶貧工程建設(shè)市場(chǎng)機(jī)制開展
市場(chǎng)機(jī)制開展光伏扶貧工程建設(shè)，協(xié)調(diào)統(tǒng)籌難度大。湖北省某市6月份光伏扶貧項(xiàng)目在建和申請(qǐng)驗(yàn)收統(tǒng)計(jì)如圖3所示，可以看出，市場(chǎng)機(jī)制開展光伏扶貧工程建設(shè)，存在非常明顯的“扎堆”效應(yīng)。
圖3 湖北省某市6月份光伏扶貧項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)圖
其原因是：市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的盲目性過度強(qiáng)調(diào)扶貧資金的流動(dòng)性，導(dǎo)致光伏扶貧項(xiàng)目報(bào)裝晚，施工時(shí)設(shè)備物資仍滯后，導(dǎo)致項(xiàng)目并網(wǎng)時(shí)間緊迫、驗(yàn)收任務(wù)高度集中。此種現(xiàn)象給工程施工造成巨大壓力，嚴(yán)重地可能帶來極大的安全隱患。
5、湖北省光伏扶貧工作采取的應(yīng)對(duì)措施
針對(duì)以上問題，湖北省采取有效措施積極應(yīng)對(duì)，最終湖北省6.30光伏扶貧工作圓滿完成，其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可歸納為：
1）在組織機(jī)構(gòu)方面，應(yīng)加強(qiáng)政府領(lǐng)導(dǎo)、政企協(xié)調(diào)：政府部門牽頭成立光伏扶貧專項(xiàng)工作小組，統(tǒng)籌管控光伏扶貧工程建設(shè)，供電公司簡(jiǎn)化光伏并網(wǎng)手續(xù)，開辟綠色通道，建立項(xiàng)目進(jìn)度檔案及時(shí)跟進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)度，調(diào)動(dòng)一切力量做好光伏扶貧工作，滿足光伏并網(wǎng)發(fā)電需求。
2）在并網(wǎng)技術(shù)方面，針對(duì)并網(wǎng)方式靈活確定接入方案。對(duì)于村級(jí)扶貧項(xiàng)目一般采用低壓專線接入公變臺(tái)區(qū)；對(duì)于不滿足滿負(fù)荷接入條件的臺(tái)區(qū)，可先部分并網(wǎng)以確保在6.30前完成全部村級(jí)光伏扶貧電站并網(wǎng)接入工作，待臺(tái)區(qū)改造升級(jí)后全部并網(wǎng)。針對(duì)10kV并網(wǎng)的項(xiàng)目采用升壓變壓器并網(wǎng)接入；對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)專用升壓變壓器未能及時(shí)建成影響并網(wǎng)的問題，與政府溝通后采取“先在6.30前低壓部分并網(wǎng)接入，待現(xiàn)場(chǎng)10kV專用升壓變壓器建成驗(yàn)收投運(yùn)后，再以10kV方式全部并網(wǎng)接入”的方案。
3）在配套電網(wǎng)建設(shè)方面，將光伏公變臺(tái)區(qū)改造與供電公司農(nóng)網(wǎng)升級(jí)項(xiàng)目相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)政府和企業(yè)雙贏。目前湖北省比較成熟的做法是：在光伏扶貧報(bào)裝后，通過現(xiàn)場(chǎng)勘查科學(xué)制定光伏發(fā)電項(xiàng)目接入系統(tǒng)方案及投運(yùn)方案，政府落實(shí)配套電網(wǎng)項(xiàng)目土地紅線、走廊建設(shè)，供電公司申請(qǐng)配套電網(wǎng)項(xiàng)目立項(xiàng)，力爭(zhēng)在光伏扶貧并網(wǎng)前，優(yōu)化配套電網(wǎng)建設(shè)、保障光伏發(fā)電項(xiàng)目順利并網(wǎng)。
6、結(jié)論
總結(jié)湖北省光伏扶貧工作的實(shí)際困難和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以得出如下結(jié)論：
1）光伏扶貧工作在開展過程中，存在光伏發(fā)電技術(shù)落后、項(xiàng)目投資回收周期過長(zhǎng)；光伏扶貧戶村地理位置偏僻，配套電網(wǎng)建設(shè)薄弱；光伏扶貧工程建設(shè)市場(chǎng)機(jī)制開展、協(xié)調(diào)統(tǒng)籌難度大三方面問題。
2）光伏扶貧工作中問題的解決措施有：加強(qiáng)政府領(lǐng)導(dǎo)，做好政企協(xié)調(diào)、建設(shè)統(tǒng)籌，采取靈活的并網(wǎng)方案，將光伏公變臺(tái)區(qū)改造與供電公司農(nóng)網(wǎng)升級(jí)項(xiàng)目相結(jié)合，搞好配套電網(wǎng)建設(shè)。
3）目前光伏扶貧工作采取的措施大多停留在應(yīng)急處理階段，而光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展很大程度上依賴光伏發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新。國(guó)家應(yīng)大力支持光伏發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新，提高光伏發(fā)電能效轉(zhuǎn)換，降低光伏產(chǎn)業(yè)建設(shè)投資成本，保障光伏產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
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