近年來，中國光伏發展呈現超預期的勢頭，截至2023年底，光伏裝機總量在電力裝機總量中的占比已達21%，發電量占全社會用電量的8%以上。其中，裝機量在兆瓦級及以下的分布式光伏發展更是迅猛，2023年，分布式光伏累計裝機量已占光伏總裝機量的42%，占全部電源裝機量的9%。
成績斐然，挑戰巨大
中國分布式光伏發展的地域特點是集中在中東部電力需求大省，排名前五的山東、河南、浙江、江蘇、河北五省裝機量占全國裝機總量的61%，且分布式光伏裝機在各省的光伏裝機總量中的占比已達10%—20%，有效彌補了這些地區電力供應不足。
不過，分布式光伏的爆發性增長也帶來了一系列始料不及的問題，如配電網容量嚴重不足導致多地出現分布式光伏無法接入、農村用電需求不足使得戶用光伏發電無法充分就地消納、各地分時電價的調整影響分布式光伏發電的收益，以及缺乏分布式能源就地消納的市場機制等。能否化解這些矛盾和問題，事關分布式光伏未來能否大規模、可持續的發展，也將直接影響電力行業乃至全社會實現“雙碳”目標的進程。
解決消納是當務之急
分布式光伏發展一直鼓勵和倡導“自發自用、余電上網”，但用戶自我消納能力、配網消納能力以及供需雙方就近交易能力的缺失，使得消納成為當前分布式光伏發展面臨的主要矛盾，嚴重制約了分布式光伏的可持續發展潛力。
一方面，電力供需的時空不平衡制約了分布式光伏的消納。時間上，分布式光伏的最大出力時段為午間，而電力負荷的最大需求通常在晚間，導致光伏電力難以即時就地消納。
空間上，農村地區屋頂光伏資源豐富，但其用電需求卻有限。根據測算，一般農戶的年均用電量在1000—2000度電，而一家典型農戶的10千瓦屋頂光伏的年發電量在1萬度電以上，遠超農戶自身電力需求，多余的電量通常只能上網。這又引發了另一個問題，即分布式光伏發展與配電網發展嚴重不匹配。傳統配電網的設計與運行是基于“單向供電”原則，電力供應源自上一級的輸電網，配電網內沒有電源。而分布式光伏則需直接接入配電網，形成電力的雙向流動，這從根本上改變了對配電網的設計與運行要求。
另一方面，當前缺乏分布式電力的交易機制。為有效降低交易成本，促進光伏電力消納，我國于2017年提出了“隔墻售電”的交易模式，并推出首批共26個試點區域。不過，電網的輸配電費及系統運行費用分攤問題、分布式光伏用戶的交叉補貼問題等尚未解決。
此外，分布式光伏發展涉及產品制造供應商、投資開發與運營商、電網公司、電力用戶以及地方政府部門等多個主體。對產品制造供應商而言，分布式光伏裝機增長雖是利好，但需求激增或大幅波動直接影響產業鏈的產能投資計劃、生產能力與回報。對于投資開發與運營商而言，最大挑戰則來自如何平衡投資運營效益與承擔合理的配電網升級改造及運行成本。
另外，不同的分布式光伏用戶訴求迥異。例如，農村戶用光伏用戶希望通過自發自用電力，同步提升終端電氣化水平和生產生活水平，余電上網還能獲得額外收益；而工商業分布式用戶更關注如何獲得用電成本降低和綠色環境效益等。
電網公司肩負社會責任，支撐可再生能源發展義不容辭，但同時必須確保電力供應的安全可靠。與此同時，企業必須考慮經濟效益，支持分布式光伏消納將帶來額外的電網投資與運營成本壓力，在現有的輸、配、售一體的電網管理體制下，分布式光伏自發自用或就近交易無疑將影響電網公司的電力營銷收益。
引導分布式光伏的大規模發展，大幅降低用電成本，是地方政府發展經濟，引進新興產業的重要措施，但同時又必須確保能源的供應安全，防止在極端條件下出現電力供給的大面積短缺，維持全社會生產，生活的穩定。
就地、就近消納是必由之路
確保分布式光伏可持續發展的核心思路應是就地與就近消納，具體手段包括：通過終端用能電氣化提升就地消納潛力；改變配電網投資與運營模式促進就近消納；建設分布式智能電網保障自由上網與就近消納；實現分布式交易最低成本的供需匹配。
用戶多能需求的電能替代是就地消納的必需。終端電氣化水平提升，可以滿足用戶日益增長的電、熱、冷多能源需求。相關實地測算顯示，提升農村用戶終端電氣化，如推廣電動車、熱泵、電動農機具，將顯著增加用電需求，可有效消納農村地區豐富的光伏資源。而工業生產電氣化、電動汽車有序充放電，以及數據/算力中心與分布式光伏的協同發展等舉措，將使工商業用戶主動參與電力平衡，將企業數字化與能源轉型有機融合。
配電網/微電網投資與運營模式的變革是保障就近消納的前提。解決配電網/微電網多元投資主體的核心關切才能支撐分布式光伏在就近更大范圍的高比例消納。需要從管理、運營及調度機制等層面厘清公用電網與多元主體投資的配電網/微電網各自的職責、權利與義務。多元主體投資的配電網/微電網在運行時應獲得所需的供電安全與可靠性支持，同時也應承擔相應的合理的公用電網的成本分攤。
分布式智能電網是促進就近消納的最佳范式。提升配電網消納能力的出路是技術創新，而非單純的擴建增容。在規劃與運行層面，采用消峰規劃與動態增容技術可有效減緩對配電網大幅升級改造的投資。在智能化層面，通過大力應用數字化及AI技術，充分發揮多元的分布式儲能的作用，以及增強配電網與微電網的協調互動來提升電力就地平衡能力。
市場化交易是保障就地與就近消納的有效手段。應推出相應的輸配電網保供兜底成本核算方法，通過培育以分布式光伏與儲能、微電網，虛擬電廠等為代表的多元市場主體，助力電力市場改革。
分布式光伏可持續發展離不開有的放矢的政策呵護，需要因地制宜、針對不同典型場景開展試點示范，探索、創新并驗證短中長期的破解之道，以形成基于事實和證據的政策建議、技術方案和商業模式。
當前，能源基金會正與地方政府、電網公司、光伏龍頭企業、科研院校等多方合作伙伴一起，結合中國典型地區特點開展多維度系統性試點，例如：在山東、河南等地，通過戶用光伏配合儲能等技術方案，開展消納試點；在山東、內蒙古、河北等地，探索在城市園區和縣域農村兩大場景下分布式智能電網的發展模式；在蘇州等地探索就地有效消納分布式光伏的分布式交易機制和智能微電網試點。希望通過大膽嘗試，總結教訓與經驗，走出一條適合中國國情的分布式光伏發展之路。
（本文作者張永平系能源基金會清潔電力項目主任；周勤系能源基金會清潔電力項目高級顧問；李卓、周鋒系能源基金會清潔電力項目主管）
