国网甘肃省电力公司通渭县供电公司 743300
摘要：甘肃省地处我国西部内陆地区，光照充足，太阳能资源丰富，发展光伏发电有着得天独厚的地理优势。甘肃省是典型的工业重省，对光伏发电有着极强的市场需求和较好的自我消纳能力。甘肃省积极推进太阳能的开发和利用，开拓光伏应用市场，有序推进光伏电站和光伏发电项目的建设是资源环境可持续发展的必然要求。本文分析了甘肃省光伏发电的发展现状、面临的问题并提出了与之相对应的解决措施，最后结语对甘肃省光伏发电的未来发展进行展望，有助于甘肃省光伏发电的持续健康发展。
关键词：甘肃省；光伏发电；装机容量
光电转换又称太阳能光伏发电。光伏发电就是根据光生伏特效应，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，光伏发电可以利用太阳能电池获得直接辐射、散射辐射、反射辐射等直接转换成电能，但是光伏发电因受气象条件和光照分布的限制，它的变化具有很强的周期性，包括昼夜长短变化、天气阴晴变化和四季变化，太阳能辐射程度受地理纬度和时间空间等影响。因此，光伏发电具有不连续性和不稳定性。当今社会，发展风能、太阳能等新型能源成为推动经济转型、发展绿色、低碳经济的重要手段。光伏发电作为其中一个有着巨大潜力的发展项目，其发展可实现绿色能源，零污染。甘肃省作为一个中国的贫困大省，发展光伏发电对本省的经济发展具有深远影响。
一、甘肃省光伏发电的发展现状
地处中国西北部的甘肃，太阳能资源丰富。自2020年以来，甘肃省国网电力做好了电力现货市场的建设试点工作，今年4月在全国第一家完成为期一个月的长周期结算试运行，在西北区域首家启动需求侧资源辅助服务市场，助力企业降低用电成本，扩大自备电厂与太阳能光伏发电的替代规模，提高光伏发电消纳水平。截至2020年6月，甘肃省发电装机容量5287.76万千瓦，其中光伏发电装机2239.34万千瓦、占比42.35%，装机规模位居全国第7位，并且超过火电成为省内第一大电源，甘肃电网已发展成为典型的“绿色电网”。2020年上半年全省光伏发电总发电量达201.49亿千瓦时，同比增长11.91%，太阳能利用率达94.41%。
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2015年以来甘肃省光伏电站建设情况统计（单位：万千瓦，无2017年数据）
2015年07月13日新增卓尼县1个试点县，共13个试点县。2016年12月22日甘肃省第一批光伏扶贫项目总规模84兆瓦，全都为村级光伏电站（含户用系统）。项目实施地点：兰州市榆中县，武威市古浪县，天水市清水县，白银市靖远县，定西市安定区、通渭县、渭源县，庆阳市华池县、镇原县、宁县、合水县，酒泉市瓜州县，甘南州玛曲县、迭部县，等14个县。2018年12月29日甘肃省29个县建设扶贫电站767个，建设规模428462千瓦。2020年5-7月，受甘肃省扶贫办、临夏州扶贫办、临夏州发改委委托，甘肃省自然能源研究所组织了光伏发电站省级（43个县）和州级（7个县）抽查验收：甘肃省光伏扶贫项目规模总计127.6万千瓦。其中，村级电站92.1万千瓦，按年利用小时数1100小时计，电价为0.75元/度，村级电站年收益可达7.6亿元。
二、甘肃省光伏发电面临的问题
太阳能光伏发电势不可挡，甘肃省在其发展过程中，也暴露出了一些本质性的问题。
1.发电的成本比较高
光伏发电成本分为安装成本和运维成本。安装成本是指、逆变器（直流电压转交流电压）、配电箱的价钱，再加上工程施工费用。运维成本是指运营维修服务费，目前的光伏电站使用寿命是25年左右，它是需要定期维护的。甘肃省光伏发电的年运维服务大约是200元（不同的服务商价格有所不同），组件出现故障更换时的费用另外计算，按照25年的寿命计算，运维成本在5000元以上。在2014年之前，它的发电成本高达4元kWh，是风能发电的六倍、生物能发电的七倍左右。最近几年，虽然说成本有所下降，但还是偏高，再加上电站建成后的整改继续拉升了光伏发电的总成本。
2.光伏发电可调控性弱
太阳能光伏发电受昼夜长短变化、季节更替以及地理纬度等自然因素的影响，调节能力差，再加上光伏并入电网的发电系统没有调峰和调频的能力，因此，太阳能光伏发电的接入电网也是对技术的挑战。光伏发电需要考虑的因素有很多，诸如甘肃省各地区的日光辐射情况，发电系统的负载功率情况、输出电压值，遇到阴雨天气的发电系统连续供电时长、发电系统的负载情况、以及启动电流等。
3.电厂与电网规划脱节，并网标准制定滞后
甘肃省的光伏发电没有制定统一的规划标准，也没有对市场进行明确的管理，缺乏相应的管理政策，这阻碍了甘肃省光伏市场的更好发展，对其发展造成了一定的影响。甘肃省真正实现且投入运行的一些并网发电的太阳能光伏电站项目主要是一些示范项目。甘肃省光伏发电没有准确的运行数据，大规模的光伏发电对电网也会造成一系列影响。前些年的风力发电在迅速发展的同时就出现了风电建设与电网建设不相匹配的情况，各地区在风力发电项目上仅仅考虑了当地的风力资源状况，并没有考虑风电的消纳市场，也没有严格的入网标准，产品检测能力的缺失，造成有电送不出去的尴尬情况，如今正如火如荼的太阳能光电亦是如此。
三、甘肃省光伏发电的解决对策
1.建立和完善光伏发电的原材料采购体系。对原材料的质量、市场价格进行调研分析，优中取优，选择性价比高的原材料，采取有效措施保证原材料的最大化利用，把原材料的浪费降到最低，有效控制原材料成本。加快对原材料的研发，研究可替代半导体材料的具有电池面积小、光谱吸收大、转换效率高的相对廉价的聚光器件，转变从国外进口半导体材料的现状，降低光伏发电的组件成本、进而降低安装成本。注重人才培养，建立专项的光伏发电研发中心，引进先进研发人才和资源，培养的运营维护人员，降低运维成本。
2.针对可调控性差的光伏发电，甘肃省电力公司须加强对电网的建设和投入，升级光伏发电系统，提高系统的人为可控性，实现电源与电网投入的合理比例约为 1∶ 1的“智能电网”。甘肃省需引进国外大型的项目，利用国际合作的机会学习借鉴西方发达国家的技术经验，根据甘肃省各地区的地理位置、气象条件的比较优势，形成适合自身发展的研发、制造以及配套加工企业一整套完整的光伏产发电业链。
3.从甘肃省太阳能光电的开发、供给、消纳等多个方面来考虑，制定适合自身光伏发电发展的长远规划，设定甘肃省光伏发电未来的发展目标，坚持“问题导向”，科学管理，明确和细化管理、评价标准，抓好并网运行服务。省电力公司要积极对地方政府或发电企业牵头建设的接网送出工程提供技术指导，做好接网服务。对于35千伏及以下电压等级接入电网的分布式发电，要制定专门的并网工作流程，严格按照专门设定的流程办理并网申请，并且提供咨询、调试和并网验收等服务。对已并入电网的光伏发电站，省电力公司要优先保障发电运行，优化系统调度，全额收购所发电量，确保上网电价按月全额结算政策落到实处。
四、结语
本文主要分析的是甘肃省光伏发电的现状，当前光伏发电工程的发展是突飞猛进的，光伏发电的规模从原先的研发生产逐渐走向多样化投资引入，核心企业研发，缓解了供电缺口、解决贫困人口就业、太阳能发电向城市提供电能，减少电能造成的环境恶化问题。未来甘肃省光伏发电的发展势必会越来越好，光伏发电将逐步替代传统能源发电、政府将会提出补贴退坡机制、为电能输送打破地理壁垒、鼓励全民使用绿色电力。
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