整县分布式光伏的首要挑战在于电站安全。家用原装光伏系统项目主要依赖厂房及居民屋顶,一个县域内项目动辄有成百上千户,一旦出现故障,将直接影响业主资产及人身安全。据相关机构调研,直流拉弧是光伏项目中引发火灾的直接原因,通常光伏组件焊点接触不良、绝缘线缆破损、组件接头松脱等都容易引起直流拉弧。当前行业内对于电弧的解决方案是:当逆变器检测到直流侧产生拉弧后,会自动关机切断电流回路,达到消除电弧的效果。而由于电弧噪音微弱,且周围干扰信号多,传统方案容易出现漏报、误报的情况,随着分布式项目体量增大,逆变器判断的难度随之加大。

  此外,在屋顶光伏项目中,直流侧光伏板电压通常可达到600V至1000V,为施工运维人员及业主带来潜在风险。尤其是在出现火灾等紧急状况的情况下,由于光伏阵列携带高压,救援人员无法到屋顶进行救灾,无法及时挽救损失。

  其次,分布式光伏存在屋顶普遍利用率低的问题。按照国家能源局规定,在整县(市、区)分布式屋顶光伏开发中,党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%;学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。

  而在公共建筑附近,或多或少存在建筑物、空调外机、广告牌、通信基站等物体遮挡,传统方案设计时避开阴影遮挡区域,导致屋顶面积无法充分利用。户用屋顶周围环较为复杂,除阴影遮挡外,因户用逆变器MPPT路数少,不同朝向组件无法接入同一组串,同样无法实现“宜建尽建”。

  第三,由于分布式光伏自身间歇性、波动性的特征,随着接入电网的比例越来越高,配电网能力和电能质量正面临着巨大挑战,同时高比例分布式光伏接入对电网的正常安全运行构成了威胁,易出现配变过载安全风险、继电保护问题、电网潮流倒送、末端电压过高等一系列问题。

  更大的挑战在于运维、管理环节。分布式光伏尤其是户用光伏具有小而微、杂而乱的特点,通常规模在几千瓦至几十千瓦不等,传统方式需要人工携专业器械,上站做组串抽检,经专家分析得出报告后,再进行维修整改,导致使得运维成本高、周期长、效率低,检测不充分。

  综上种种挑战可知,分布式光伏若要实现又好又快发展,从设计到运维每一个环节都不可“掉链子”,而在整县推进模式下,单一环节的解决方案显然已不能满足开发企业的新需求。