太陽光分散生成とパワーグリッドの関係

太陽光分散発電と電力網の間の関係

ユーザー側に近いクリーンエネルギー利用方法としての分散太陽光発電の発電には、重要な利点と客観的な課題の両方があります。その利点と短所は、テクノロジー、経済、環境、社会などの複数の次元から包括的に分析する必要があります。

1.高エネルギー利用効率と送信および流通の損失の減少

近くの消費：発電の終わりと発電の終わりは高度に結合されており（産業および商業屋根、住宅地など）、電気を長距離にわたって送信する必要はなく、従来のパワーグリッドの7％-10％のトランスミッション損失を減らし、エネルギー実用効率を改善します。

ピークシェービングとバレーの充填：ピーク電力消費期間（夏の午後など）中に、分散型太陽光発電は、地元の負荷を直接補充し、電力網の圧力を緩和できます（工業団地の太陽光発電システムは、ピーク電力消費量の30％を満たし、需要の電荷が50％減少します）。

2。直接的な経済的利益と投資収益率の明確な利益

自己生成と自己利用電力コスト：ユーザーは、グリッド電気価格よりも低いコストで自分の電力ニーズを満たしています（たとえば、太陽光発電のコストは0。055-0。0 82米ドルです。費用。

余剰電力グリッド接続は収入を増やします：「ネットメーター」または「フルグリッド接続」モードを通じて、電力価格または補助金ポリシーに従って過剰な電力をグリッドに販売できます（たとえば、ドイツの家庭用太陽光発電の余剰電気の購入価格は0。

長期安定収入：太陽光発電モジュールの寿命は{25-30}年であり、操作期間中のメンテナンスコストは低く（初期投資の約1％-2％/年）、IRR（内部収益率）は8％-15％に達する可能性があります。

3。炭素中立性を支援する重要な環境上の利点

ゼロ炭素発電：各1KWP分散太陽光発電の発電は、年間約12 0 0kWhの発電を持っています。これは、CO排出を1トン削減するのに相当します（0.85kg/kWの熱電力排出係数に基づいて計算されます）。太陽光発電は、2023年に1億5000万kWを超えます）。

分散型炭素削減：都市や村などの複数のシナリオに適した、伝統的なエネルギープロジェクトへの生態学的損害を避けるために、大規模な土地取得または長距離伝送回廊は必要ありません。

4.複数のシナリオに適応できる強力な柔軟性

多様化されたシナリオ：屋根、カーポート、農業用温室（農業および太陽光発電の相補性）、水面（漁業および太陽光発電相補性）などに設置することができます。たとえば、イドルスペースを活性化することができます（たとえば、シャンドン会社は、工場の屋根を使用して、5MWの電気発電所の発電所を満たしている50億個の発電所を構築しました。 消費）。

容量は大きくなるか小さい場合があります。3-10 kWから家庭用に数百kWまで、産業および商業用に数百kWまで、さまざまなユーザーニーズに適応することができ、短い建設期間（通常は2-3月）で、段階的に拡張できます。

5.エネルギーセキュリティと信頼性を向上させます

グリッド補助サポート：分散電源として、グリッド障害（ローカル電源停止など）が発生した場合、エネルギー貯蔵システムと「マイクログリッド」を形成して、キーロードの電源を確保できます（病院やデータセンターの太陽光発電 +エネルギー貯蔵システムなど）。

外部依存を減らす：集中電力グリッド（特に石炭火力発電）へのユーザーの依存を減らし、エネルギー価格が変動すると電力コストを安定させます（2022年の欧州の電力価格の急増など）。

1。発電の断続的および依存

天候の影響を受ける：出力は、光の強度と持続時間とともに変動します（雨の日の発電は晴れた日の-30％のみです）。すべての天候の電力需要を独立して満たすことはできず、グリッドまたはエネルギー貯蔵に依存する必要はありません（エネルギー貯蔵コストアカウントは30％{{4}％{4}％の投資）。

夜の「停電」：光がない場合は、グリッドから完全に電気を購入する必要があります。本質的に、それは依然として「交換」ではなく「グリッドサプリメント」です（北京の世帯太陽光発電の年間自給自足率は約40％-60％であり、冬ではさらに低いです）。

2。高い初期投資と長い回収期間

予備的なコスト障壁：システムコストは約US $ 0。41-0。68/wp（コンポーネント、インバーター、ブラケット、グリッド接続コストを含む）、10kWシステムの初期投資は4米ドル、{5}}、800です。回収期間は約5-8年ですが、中小ユーザーにはまだ経済的圧力があります。

補助金の依存：補助金のない地域（いくつかの発展途上国など）では、キロワット時のコストはグリッド電力価格よりも高く、商業的な実現可能性は低下します（たとえば、インドの補助なしプロジェクトのIRRは5％-7％であり、これは資金調達コストよりも低いです）。

3。流通ネットワークへの技術的課題

電力品質の問題：インバーター変換は高調波汚染を生成します。これは、周囲の電力消費装置に影響を与える可能性があります（フィルターを構成する必要があり、コストを5％-10％増加）。分散型の電源への集中アクセスは、局所電圧の過剰なリミットを引き起こす可能性があります（たとえば、農村部の太陽光発電所が過負荷になっている場合、電圧は250Vを超えるまで上昇します）。

リレー保護の複雑さ：従来の流通ネットワークは「一方向の流れ」のために設計されており、双方向のパワーフローは保護デバイス（メンテナンスの安全性を脅かすアイランド効果など）の誤操作を引き起こす可能性があり、インテリジェント配信システムをアップグレードする必要があります（変換コストは約13米ドル、{1}}、400/ステーション）。

スケジューリングの難易度の向上：高浸透シナリオ（オランダの一部の地域の分散型太陽光発電所など、40％以上を占めるなど）では、電力グリッドは、従来の電源またはエネルギー貯蔵の出力を頻繁に調整してリアルタイムの需要と供給のバランスをとる必要があります。

4。スペースと設置の制限

屋根の状態の制約：十分な日光（30度-45程度の傾斜角が最適）、負荷を負担する容量（20kg/m²以上）、および閉塞なし（周囲の木、建物の影など）。都市の高層ビルまたは古い屋根の適応性は低いです（たとえば、上海の内輪内の適格な屋根の30％未満）。

美学とコンプライアンスの紛争：一部のコミュニティまたは歴史的建物は、太陽光発電の設置を制限します（たとえば、フランスは、フランスが屋根の色と材料と調整する必要があることを規定しています）。

5。メンテナンスおよびフルサイクル管理の要件

定期的なメンテナンスが必要です：モジュールの粉塵の蓄積、ガラスの破損、インバーターの故障など。定期的な検査が必要です（四半期に一度推奨）。クリーニングは発電を5％-10％増加させる可能性がありますが、人件費はプロジェクトスケールとともに増加します（たとえば、1MWプロジェクトの年間メンテナンス料は約6米ドル、850-10、960）です。

退職したコンポーネントの処分：25年後、コンポーネントの効率は80％を下回り、標準化されたリサイクルが必要です（現在、世界のリサイクル率は15％に過ぎません。

6。政策と市場環境の不確実性

補助金削減のリスク：さまざまな国のPV補助金が徐々に削減されます（たとえば、2023年に中国の分配されたPV補助金は2020年と比較して50％減少します）。

グリッド接続プロセスは面倒です。一部の地域では、グリッドアクセスの承認サイクルが長くなります（たとえば、ブラジルには6-12ヶ月かかります）。グリッドアップグレード料金の前払いが必要になる場合があります（たとえば、チリはUS $ 100、{2}}の接続料金を請求します。

分散型太陽光発電の発電の利点は、高電気価格エリア、安定した電力消費量、集中荷重シナリオ（産業、商業、公共の建物など）で特に顕著ですが、弱い電力グリッド、不十分な補助金、およびハーシュの設置条件では、欠点はより顕著です。

最適化パス：

技術レベル：「太陽光発電 +エネルギー貯蔵」カップリング（滑らかな出力、自己吸過率を80％ +に増やす）を宣伝し、高効率コンポーネント（TOPCON、HJTなど、ユニット容量のフットプリントを削減）を開発します。

ポリシーレベル：グリッド接続標準を改善し（プロセスを簡素化）、コンポーネントリサイクルシステムを確立し、「仮想発電所」集約補償メカニズムを探索します（ドイツなど、分散型太陽光発電がグリッド周波数調整に参加し、補助サービスの利点を取得できます）。

ビジネスモデル：「太陽光発電リース」（ユーザーの初期投資を削減）および「エネルギー管理契約」（EMCモデル、所有者はゼロ投資と利益を共有します）を開発します。

将来、技術の進歩（コスト削減）と電力網のインテリジェントアップグレードにより、分散型太陽光発電の欠点は徐々に弱まり、エネルギー変換における「分散化」と「弾力性のあるパワーグリッド」のコアキャリアになります。