摘要：纵观可知，太阳能资源实际分布甚为广泛，并且十分丰富，拥有广阔的开发利用前景。在利用太阳能资源中，太阳能发电作为关键应用模式，其重要性不容忽视，备受全球各国的重点关注。文章将探讨我国太阳能发电开发与消纳问题。
关键词：太阳能；发电开发；消纳
一、我国太阳能发电现状分析
近年来，随着社会的不断进步以及经济的迅猛发展，科技水平显著提升，太阳能资源成本明显降低，太阳能发电已然发展成为可满足大规模开发需求的再生资源。纵观我国现状，利用太阳能发电步入迅速发展阶段，趋向于规模化建设。
研究表明，2011年为我国太阳能发电发展最为快速的一年，直到2011年底，纵观我国太阳能发电情况，其并网规模已经达214万kW，相较而言，同比增长约为723%，整年新增的容量是188万kW，多在西北地区有着广泛分布。
就目前的情况来看，并网型光伏电站为现今我国太阳能发电现有或者是新增的主要模式，可见实际分布情况对于资源有着十分强的依赖性，在青海以及宁夏、河北以及江苏、西藏以及甘肃等省市地区较多分布有太阳能装机，直至2011年底，青海省是我国太阳能拥有最大并网容量的省，其装机容量达到96 kW。
在发展建设太阳能发电的过程中，一般存在有如下问题：
第一，建设无序情况严重，由于我国针对太阳能发电规划布局及开发时序尚未充分明确，在电价政策的不断激励下，太阳能发电工作开展呈现出井喷状态；
第二，大规模太阳能光伏发电相关电力网络规划稍显滞后，导致消纳及送出电量难度重重；
第三，我国众多太阳能电站一般保持自由运行状态，智能化水平以及自动化水平相对较低，通常不具有低压穿越以及无功调节、有功调节、预测发电功率、申报发电计划等各项功能，难以将可靠支撑提供给电力系统安全运行；
第四，太阳能光伏发电欠缺完善的并网标准；
第五，规模较大的光伏发电配套电源形成较为突出的调峰问题，造成我国西北地区（太阳能资源十分富集）欠缺足够调峰能力。
现如今，我国目前一直没有出台在电力系统中接入光伏发电的相关运行规则以及技术规定、调度管理措施等技术规范标准，电力网络跟光伏放电之间存在很大协调难度，制定具体发电计划以及开展相应的调度管理工作如今尚缺有效合理的考核依据办法。
二、我国的太阳能资源状况
太阳作为一种可再生的清洁能源，可以说是取之不尽用之不竭，我国地域辽阔，大部分国土处于中低纬度，太阳照射强留，辐射交大，太阳能资源丰富，根据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。
三、太阳能开发布局及消纳问题分析
3.1开发布局
据不完全统计，纵观我国太阳能资源分布特征，可知太阳能高值中心跟低值中心均处在北纬220至350区域，其中，四川盆地为低值中心，青藏高原是高值中心，相较于东部地区而言，西部地区较高，南部均低于北部地区（不包括新疆跟西藏两个自治区）。
在2020年之前，我国会历经分布式光伏发电系统快速崛起并建设的进程，结合十二五（十三五规划正在编制中，没有出来）规划，分布式光伏发电系统可不断普及应用，逐步发展重要的太阳能发电开发模式，预计在2020年会勇超光伏电站的整体开发规模。
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参考具体规划，预计我国太阳能发电装机规模在2020年能够达到5 000万kW，其中，分布式光伏发电系统装机规模可达2 700万kW，光伏电站装机规模可达2 000万kW，热能发电装机规模达300万kW。
3.2消纳分析
就太阳能发电而言，其消纳分析整个流程是，严格遵循清洁以及安全、经济等相关原则，立足于电力系统整体效益，结合系统中火电以及水电、风电等运行技术经济特征，实现常规电源运作手段的合理优化，旨在大力推动光伏发电与风电发电的高效运用。
全面考虑电力系统中对应各个电站负荷备用以及计划检修、事故备用等各类型约束因素，针对电力系统整年的电站运行发电曲线实施有效模拟，通过研究调峰层面进而针对太阳能发电等新型能源消纳方案展开细化分析工作。主要分析步骤包括多方面内容。
第一，结合电力系统各类型电源的检修约束，针对具体的电源检修计划进行细化安排，综合考虑电力系统备用要求与系统负荷情况，就电源开机规模展开合理安排。
第二，根据外部情况条件或者是机组实际运行所要求的发电进行出力安排，包括常规煤电跟供热机组相关的最小出力以及径流式水电站跟调节式水电站相关的强迫出力等。
第三，严格遵循优先调度可再生能源的相关原则，在系统运行过程中实现光伏发电以及风电的优先运作，并把光伏发电跟风电的出力曲线由系统负荷曲线上进行合理扣除。
四、我国太阳能发电的历程
而我国太阳能发电的起步，自1958年开始。我国于1958年开始研究太阳电池，于1971年成功地首次应用于我国发射的东方红二号卫星上。于1973年开始将太阳电池用于地面。我国的太阳能发电工业在80年代以前尚处于雏形，太阳电池的年产量一直徘徊在10KW以下，价格也很昂贵。太阳能发电技术方面的发展也一直处于落后水平，与日本、美国、德国等先进国家相比，差距依然很大。由于受到价格和产量的限制，市场的发展很缓慢，除了作为卫星电源，在地面上太阳电池仅用于小功率电源系统。
受国际大环境的影响，在国际项目、政府项目与市场的驱动下，我国光伏发电技术发展明显，已经形成了自主研发的光伏发电产业。在“六五”（1981－1985）和“七五”（1986－1990）期间，国家开始对光伏工业和光伏市场的发展给以支持，中央和地方政府在光伏领域投入了一定资金，使得我国十分弱小的太阳电池工业得到了巩固并在许多应用领域建立了示范，同时，在“七五”期间，国内先后从国外引进了多条太阳电池生产线，除了一条1MW的非晶硅电池生产线外，其它全是单晶硅电池生产线，使得我国太阳电池的生产能力迅猛增涨，售价也大幅下降。九十年代以后，随着我国光伏产业初步形成和成本降低，应用领域开始向工业领域和农村电气化应用发展，市场稳步扩大，并被列入国家和地方政府计划。进入21世纪，特别是近3年的“送电到乡”工程，国家投资20亿，安装20MW，解决了我国800个无电乡镇的用电问题，推动了我国光伏市场快速、大幅度增长。与此同时，并网发电示范工程开始有较快发展，从5kW、10kW发展到100kW以上，2004年深圳世博园1MW并网发电工程成为我国光伏应用领域的亮点。
五、结 语
综上可知，太阳能作为清洁的可再生资源，通过合理开发应用相关发电系统意义深远。基于资源条件以及建设场地的直接限制，大型光伏电站与太阳能热发电集中式开发为未来主要的开发太阳能方式。
伴随着西北以及东北、华北三地区太阳能发电规模扩张，导致其新能源消纳能力持续加重，必须实现燃气调峰电源的适当合理建设，在电力网络中规划建设造价较低且条件优良的抽蓄站，旨在切实强化电网应用新能源的相应能力。
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论文作者:孙晓彪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/4
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