雖然光伏行業(yè)已經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，但是相對(duì)于火電等傳統(tǒng)電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，光伏發(fā)電還只是一個(gè)新秀。平價(jià)上網(wǎng)之后，擺脫國(guó)家補(bǔ)貼的光伏發(fā)電將面臨一場(chǎng)真正意義上的生死挑戰(zhàn)。而作為電力市場(chǎng)的新秀，光伏發(fā)電要想在電力市場(chǎng)中取得主動(dòng)權(quán)，就必須加強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力，那么在未來(lái)，有哪些技術(shù)將影響光伏發(fā)電的發(fā)展呢？
一、特高壓
近年來(lái)，我國(guó)光伏行業(yè)一度陷入“邊建邊棄”怪圈，而棄光限電問(wèn)題也一直是困擾光伏行業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。為了杜絕棄光限電問(wèn)題的持續(xù)惡化，國(guó)家一邊通過(guò)政策紅利加強(qiáng)光伏電力的消納，一邊對(duì)棄光率超過(guò)5%的省份作出暫停安排新建光伏發(fā)電規(guī)模的措施，以控制光伏電站過(guò)火的建設(shè)。
這些努力在2016年獲得了初步成果，據(jù)國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2017年上半年全國(guó)光伏發(fā)電量518億千瓦時(shí)，棄光電量37億千瓦時(shí)，棄光率同比下降4.5%，其中棄光比較嚴(yán)重的新疆和甘肅棄光電量分別同比下降6%、10%。這是近三年來(lái)?xiàng)壒饴适状潍@得下降。但是付出的代價(jià)是，2017上半年集中式光伏電站裝機(jī)同比減少了8%，這也大概是多年以來(lái)光伏電站裝機(jī)量首次出現(xiàn)同比下降。
與此同時(shí)，在國(guó)家能源局最新出臺(tái)的《關(guān)于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實(shí)施的指導(dǎo)意見(jiàn)》中表示，因?yàn)闂壒庀揠妵?yán)重，在棄光率未見(jiàn)明顯好轉(zhuǎn)之前，甘肅、新疆（含兵團(tuán)）、寧夏暫不安排2017-2020年新增建設(shè)規(guī)模。這也意味著，在沒(méi)有建設(shè)指標(biāo)的情況下，甘肅、新疆（含兵團(tuán)）、寧夏等區(qū)域的集中式光伏電站發(fā)展將可能陷入停滯狀態(tài)?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，集中式光伏電站裝機(jī)規(guī)模增長(zhǎng)速度將持續(xù)降低。
集中式光伏電站的發(fā)展遭遇瓶頸，這對(duì)處于朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的光伏來(lái)說(shuō)，其實(shí)是不利的。雖然今年分布式光伏開(kāi)始爆發(fā)，但是業(yè)內(nèi)更愿意看到集中式光伏電站和分布式光伏電站齊步發(fā)展。
而特高壓技術(shù)的發(fā)展，或許能再次激活西北地區(qū)的集中式光伏電站的發(fā)展。
我國(guó)西北地區(qū)出現(xiàn)大面積的棄光限電的原因主要是在當(dāng)?shù)責(zé)o法消納的情況之下，又沒(méi)有相關(guān)電網(wǎng)技術(shù)將富余電量進(jìn)行外送。據(jù)了解，我國(guó)70%以上的電力消費(fèi)集中在中東部地區(qū)，但是中東部地區(qū)卻缺乏太陽(yáng)能資源以及建設(shè)大型光伏電站的土地條件；而西北地區(qū)地廣人稀，太陽(yáng)能資源充足，非常適合建設(shè)大型光伏電站，但是本地卻無(wú)法消納這些光伏電量。如果我國(guó)特高壓電力輸送通道建設(shè)完善，那西北地區(qū)的富余電量將可以輸送到中東部，從而解決光伏發(fā)電的消納問(wèn)題。
據(jù)了解，特高壓電網(wǎng)較現(xiàn)有電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，特高壓電網(wǎng)具備更大的輸電容量以及更優(yōu)異的輸送能力，而且特高壓電網(wǎng)具備更低的網(wǎng)絡(luò)損耗和工程造價(jià)。我國(guó)特高壓技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，實(shí)踐已經(jīng)充分證明了特高壓的技術(shù)可行性、運(yùn)行安全性、工程經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。
目前我國(guó)的特高壓工程也在緊鑼密鼓的建設(shè)當(dāng)中。據(jù)了解，“十三五”期間，國(guó)家電網(wǎng)將加快建設(shè)目前在建的“四交六直”10個(gè)工程，其次是后續(xù)推進(jìn)“五交八直”特高壓工程，然后是在2018年之前開(kāi)工建設(shè)“十交兩直”特高壓工程。
據(jù)了解，我國(guó)首條大規(guī)模輸送清潔能源的特高壓工程——±800千伏祁韶（酒泉—湖南）特高壓直流輸電工程已經(jīng)在2017年6月27日投運(yùn)，截止9月6日已累計(jì)外送電量達(dá)23億千瓦時(shí)，其中新能源電量占外送電量預(yù)40%。甘肅新能源外送能力得到大大提升。
特高壓是電力行業(yè)的“高鐵”，特高壓工程的建設(shè)無(wú)疑將對(duì)我國(guó)光伏發(fā)電的未來(lái)發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用。
二、儲(chǔ)能
基于光伏電站只能白天發(fā)電，晚上無(wú)法發(fā)電而且會(huì)受天氣影響的特性，光伏發(fā)電存在一定的間歇性與隨機(jī)性。在用電需求高峰的夜晚卻無(wú)法發(fā)電，這是光伏發(fā)電最為巨大的缺陷。這一缺陷的存在不僅使得用戶在夜晚的時(shí)候無(wú)法通過(guò)光伏電站來(lái)供電，而且因其不穩(wěn)定性，光伏電量接入電網(wǎng)時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全性和供電可靠性造成威脅，這大大影響了光伏發(fā)電的推廣與長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
如果一個(gè)光伏電站能在白天發(fā)電的同時(shí)，將富余電量?jī)?chǔ)存起來(lái)，到夜晚的時(shí)候就不至于斷電了。如果有完備的儲(chǔ)能技術(shù)，光伏發(fā)電將克服發(fā)電間歇性的問(wèn)題，全天提供電力。另外，儲(chǔ)能系統(tǒng)可以用于快速響應(yīng)的調(diào)頻服務(wù),可以有效地規(guī)避太陽(yáng)能發(fā)電間斷性、不確定性等缺點(diǎn)，增強(qiáng)電網(wǎng)的調(diào)峰能力。如此一來(lái)，儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)光伏發(fā)電的重要性不言而喻。
儲(chǔ)能技術(shù)的研究和發(fā)展向來(lái)備受行業(yè)關(guān)注，從某種程度上說(shuō)，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展將是光伏發(fā)電未來(lái)發(fā)展中不可缺少的一環(huán)。儲(chǔ)能在整個(gè)電力價(jià)值鏈上也起到至關(guān)重要的作用。它的作用涉及發(fā)電、傳輸、分配乃至終端用戶。
目前，限于各項(xiàng)技術(shù)限制。“光伏+儲(chǔ)能”模式在脫離電網(wǎng)的情況下依然難以保證光伏電站持續(xù)的供電。但是儲(chǔ)能技術(shù)在近年來(lái)得到了飛速的發(fā)展，2017年3月，國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》，在政策上給予了儲(chǔ)能技術(shù)大力支持。此外，國(guó)家電網(wǎng)全球首創(chuàng)的風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)，已經(jīng)能夠穩(wěn)定順利地消納清潔能源。
而儲(chǔ)能技術(shù)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展更是已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化的地步，比如德國(guó)在持續(xù)的補(bǔ)貼之下催生了新興的家用儲(chǔ)能市場(chǎng)。而諸多大企業(yè)也陸續(xù)布局儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，今年3月，特斯拉在夏威夷建世界最大太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)施正式投入運(yùn)營(yíng)，該設(shè)施占地近50英畝，靠近當(dāng)?shù)氐腒apaia發(fā)電站，包含55000塊獨(dú)立的太陽(yáng)能面板以及272塊特斯拉Powerpack2鋰離子電池。發(fā)電功率達(dá)到13兆瓦，相當(dāng)于每年發(fā)電19,438兆千瓦時(shí)，能為全島6萬(wàn)多居民全天24小時(shí)供電。
目前，國(guó)內(nèi)光伏企業(yè)也有不少企業(yè)開(kāi)始布局儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，其中天合光能以及協(xié)鑫都成立了相關(guān)的儲(chǔ)能公司。未來(lái)隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展及電網(wǎng)技術(shù)的提高，“光伏+儲(chǔ)能”的發(fā)展模式必然也在國(guó)內(nèi)大放光彩。
三、能源互聯(lián)網(wǎng)
除了特高壓技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù)，未來(lái)的能源互聯(lián)網(wǎng)也將對(duì)光伏發(fā)電的發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。能源互聯(lián)網(wǎng)包括全球能源互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+能源、綜合能源服務(wù)幾個(gè)方面。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)絡(luò)、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。是清潔能源在全球范圍內(nèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)、配置、利用的基礎(chǔ)平臺(tái)，可以簡(jiǎn)單概括為“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”。而互聯(lián)網(wǎng)+能源主要是在能源開(kāi)發(fā)當(dāng)中，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和數(shù)據(jù)挖掘等新興技術(shù)達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化、資源優(yōu)化配置、高效運(yùn)行的目的。綜合能源服務(wù)主要是將節(jié)能服務(wù)或能效服務(wù)等增值業(yè)務(wù)整合在一起的能源服務(wù)。
對(duì)于光伏發(fā)電來(lái)說(shuō)，能源互聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)光伏發(fā)電的信息化系統(tǒng)進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)，通過(guò)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并與天氣、地理數(shù)據(jù)整合形成大數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電預(yù)測(cè)和運(yùn)行控制，打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費(fèi)端的運(yùn)行效率。
另外，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)將對(duì)光伏發(fā)電的消納起到積極影響，未來(lái)光伏電量不但能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸送，而且在能源互聯(lián)的智能運(yùn)營(yíng)之下，將能最大程度的實(shí)現(xiàn)就地消納。
綜上所述，特高壓、儲(chǔ)能、能源互聯(lián)網(wǎng)都將對(duì)光伏發(fā)電的未來(lái)發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。其中特高壓的發(fā)展將對(duì)光伏發(fā)電的消納起到積極作用，或能再次激活我國(guó)集中式光伏電站的發(fā)展。而儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展將彌補(bǔ)光伏發(fā)電固有的缺陷，使得光伏發(fā)電能夠脫離電網(wǎng)而全天為用戶提供電量，而且儲(chǔ)能相關(guān)技術(shù)還能消除光伏發(fā)電并入對(duì)電網(wǎng)的傷害。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將能把光伏發(fā)電與其他所有能源聯(lián)合起來(lái)，然后在消納、數(shù)據(jù)分析、電網(wǎng)接入等等各方面統(tǒng)籌運(yùn)營(yíng)，最大限度的將光伏等新能源利用起來(lái)。
