居民光伏发电研究

居民光伏发电研究

李嘉琛

（国网太原市晋源区供电公司山西太原030025）

摘要：我国是全世界太阳能资源最为丰富的国家之一，在960万平方公里的国土面积中，超过有一半以上的国土面积能够被用作太阳能开发。光伏发电能够加强对于太阳能资源的利用，这对于能源结构的持续优化，生态环境的促进保护，以及推动经济社会的长久发展均具有十分重要的意义，同时依据我国政府部门的能源发展规划，已经在这一领域当中出台了一系列的扶持政策，以推动这一新兴战略产业的发展。在此种大环境之下，开展相关的研究工作便具有十分重要的作用与价值。

关键词：居民用户；光伏发电

伴随着“节能减排”概念的日益盛行，以太阳能为代表的绿色能源正越来越受到重视。由于太阳能光伏发电行业的技术门槛相对不高，光伏产业成为了当前充满活力和朝气的新兴产业，特别是居民太阳能光伏发电，在政府的支持下迅猛发展。居民光伏发电使居民不仅只是用户，还可能是电能提供者，本文从居民光伏发电的意义、组成、应用、并网的方式以及如何提高居民光伏发电管理等方面对居民光伏进行阐述。

1光伏发电技术概述

1.1光伏发电的定义

光伏发电就是指光生伏特，称为“光伏效应”。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。

1.2光伏发电的原理

光伏发电技术是以太阳能电池为转换器将太阳辐射能转换成电能的发电技术。发电过程中利用了太阳能电池的光生伏打效应，所谓光生伏打效应就是当太阳光（或其他光）照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光生电子-空穴对。在电池内电场的作用下，电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生光生电压，这就是光生伏打效应。

大多数情况下，光伏系统由太阳能电池组、直流-交流逆变器、充放电控制器、监测仪表、蓄电池组和辅助发电设备等组成。根据发电系统运行方式和应用场合的不同，光伏发电系统可分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合系统3类。

1.3发展居民光伏发电的意义

a.对于一般居民家庭而言，利用太阳能光伏发电可以降低用电成本。

b.对于电力企业而言，可以改善发电能源结构，提高产品质量。

c.对于国家，发展居民太阳能光伏发电，可以减少非可再生能源消耗，保护生态环境，建设资源节约型、环境友好型社会。

2居民光伏发电

3.1居民光伏发电建设

居民光伏发电系统由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成。由于这三个部分主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，设备精炼、可靠稳定，而且寿命长、安装维护简便。

（1）光伏组件部分，光伏组件是由光能转变为太阳能的主要设备其太阳能电池发电的原理是光生伏特效应。当太阳光（或其他光）照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光生电子—空穴对。在电池内建电场作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异性电荷的积累，即产生“光生电压”，就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。这样，太阳的光能就直接变成了可以应用的电能。

（2）逆变器部分，逆变器是光伏并网发电系统的重要设备之一，其主要功能是把来自太阳能电池方阵输出的直流电转换成与电网电力相同电压和频率的交流电，并把电力输送给电网或与交流系统连接的负载，同时还具有极大限度地发挥太阳能电池方阵性能的功能和异常或故障时的保护功能。

（3）支架等配套附件，固定光伏组件的支架、交直流汇流箱、交直流电缆等相关配套设备。

2.2居民光伏发电的应用

（1）离网光伏系统住宅供电，我国边远偏僻的山村、高原、牧区、海岛、沙漠等地理位置比较特殊的区域，这些地区远离公共电网还不能利用传统电网供电，但这些地区太阳能资源都十分丰富，可以考虑应用太阳能发电提供照明、看电视等日常生活用电。

（2）居民小型并网光伏发电系统的应用。随着人类科学技术和生活水平的提高，家电的应用变得越来越普遍。对于城镇的老住宅，由于在规划设计中对居民用电负荷估计太低，选用的线路截面、负荷开关容量偏小等，造成用电线路经常性的过负荷跳闸，超负荷运行烧毁开关、电能表、电线等现象，产生了很大的安全隐患。与此同时，老住宅具有用户密度高，预留空间小等缺点，这给重排供配电线路或加设线路带来很大难度。然而小型并网光伏发电系统的应用可以解决居民住宅供配电问题。

2.3居民光伏发电并网方式的选择

分布式电站并网发电可根据用户需求有三种并网方式可供选择：（1）发电量全部自用：分布式光伏电站所发电量全部就地消纳；（2）发电量全部上网：分布式光伏电站所发电量通过公网全部上网销售；（3）自发自用余电上网：分布式光伏电站所发电量优先就地消纳，消纳不掉的通过公网上网销售。

2.4居民光伏发电产生电量所带来的经济效益

2013年8月国家发展改革委下发发改价格[2013]1638号文件《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，在通知中对电度补贴有了明确的规定：对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元（含税），通过可再生能源发展基金予以支付，由电网企业转付。

太阳能通过分布式电站所转化电量可按三种并网方式并网，根据不同的并网方式产生不同的经济效益：（1）全部自用方式所产生电量仅能作为家用电器使用；（2）全部上网方式所产生电量经并网线路全部上公网，由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价收购；（3）自发自用余电上网优先满足了就地家用电器的用电，未能完全消纳部分则通过并网线路上网销售。

3提高居民光伏发电全过程管理措施

3.1理论实践并重，开展分类培训

重点掌握《光伏并网服务工作手册》的基础上，有针对性地对窗口服务人员、查勘验收人员、装表接电人员等进行了分类培训。窗口服务人员注重光伏并网、结算过程中客户需提供的材料、价格政策等客户咨询热点问题的掌握，以便工作人员提供专业的咨询服务；查勘验收、装表接电人员注重光伏发电原理、查勘验收要点知识、装表接电规范地掌握。

3.2推广典型设计，加快并网速度

工作人员依据现场情况选择相应接入系统方案答复客户，实现现场查勘和接入系统方案制定、审查、答复一天内完成，同时对屋顶瓦片式居民光伏项目开辟“快速通道”，实行一次受理与告知、一次勘查与确定、一次答复、一天装表与并网的“1+3”模式，实现用电新装送电与光伏项目调试并网同步。

3.3对接政府部门，畅通补助申请

主动对接地方政府能源主管部门，及时掌握自然人光伏项目可再生能源补助申请备案手续与流程。

3.4简化结算流程，实现快捷便利

指定专人办理自然人光伏结算，定期持用户的身份证复印件和电量结算单代办结算发票。这种模式方便了用户电费和补贴的结算，同时加快了分布式光伏发电的电费和补贴的支付，避免了由于结算的量小，用户结算意愿不强，迟迟不愿意到国税去开票结算的问题。

3.5加强运行分析，注重售后服务

在完成购电费与补贴支付后，一方面将当月电费信息以邮寄账单、发送短信的形式及时告知客户，便于客户掌握光伏项目产生的效益，另一方面通过用电信息采集系统每日收集的客户发电量、用电量、上网电量等信息，进行数据初步分析，及时将异常信息电话告知客户。

3.6多种途径宣传，促进光伏发展

通过多种媒体渠道加大外部分布式光伏业务宣传力度，支持光伏产业健康发展，履行社会职责。开展“光伏业务进村庄”活动，现场解答客户在发电补贴、上网电价、并网流程、电费结算、经济效益等方面的问题。

4结束语

居民光伏发电确实对居民用户有比较大的经济、环保、实用价值。作为电网企业需要更好的服务分布式电源发展，积极研究居民光伏发电并网工程中出现的新问题，完善并网管理，优化并网流程、简化并网手续、提高服务效率。特别是针对居民家庭用户分布式光伏发电并网问题，能够解决的，要尽快想办法解决；属于政策层面的，要积极向有关部门提出意见建议，不断提高光伏并网服务水平，保护电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1]侯创，欧阳达，窦海林.居民太阳能光伏发电应用与发展研究[J].知识经济，2015（03）：73-74.