未來主義者RayKurzweil近期發(fā)表言論稱，盡管光伏發(fā)電量現(xiàn)在僅占全部發(fā)電量的1%，但是按照光伏發(fā)電過去十年的發(fā)展速度，預計2031年光伏發(fā)電量可以滿足全球所有的電力需求。

那么，還未克服的光伏技術難題該如何解決呢？

下文中提及的兩份新報告表明了在一些特定地區(qū)光伏發(fā)電已占據(jù)主導地位，并針對全球提高光伏發(fā)電所占比例提出了相應的措施和建議。

上個月國際能源組織（IEA）光伏電力系統(tǒng)部發(fā)布了最新研究報告《光伏發(fā)電在地方配電網(wǎng)中的普及應用》。該報告通過眾多的案例研究并提出了在地方電網(wǎng)整合大容量光伏發(fā)電具有技術可行性及經(jīng)濟可行性的解決方案。

該報告經(jīng)過調研汲取了11個國家發(fā)展光伏發(fā)電的經(jīng)驗，這些國家是：澳大利亞。奧地利，比利時，中國，德國，希臘，意大利，日本，西班牙，瑞士和美國。

遍觀以上國家，光伏發(fā)電量的所占比例小到低于1%（奧地利，中國，日本）大到約6%（德國，意大利）。但是在某些局部地區(qū)尤其是在光伏發(fā)電量的高峰時期，該比例值會更高。

例如，澳大利亞的瑪格內特島在光伏發(fā)電量高峰時期該比例高達34%?，敻駜忍貚u位于澳大利亞昆士蘭州北邊，其用電負荷最高可達5MW。甚至該島某配電變壓器容量的75%來自光伏發(fā)電。

這些案例可以為含有大量光伏發(fā)電的電網(wǎng)提供實際的運行和操作經(jīng)驗。例如，通過許多案例可以了解到如何通過控制逆變器來對電網(wǎng)進行規(guī)劃和操作。

電力系統(tǒng)的范式轉換

另外一份報告，名為《配電網(wǎng)由單向向雙向的轉變》，由IEA撰寫。該報告在配電網(wǎng)改建方面，將配電網(wǎng)由功率的單向傳遞轉換為安裝太陽能電池板的家庭和電力供應商之間雙向傳遞。

由裝有太陽能電池板家庭流向電力供應商的功率越大，那么傳統(tǒng)的發(fā)電機所需生產(chǎn)的電能就越少單價也就越低，這將會帶來電力系統(tǒng)的范式轉變。來自歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會和德國弗勞恩霍夫風能及能源系統(tǒng)技術研究所的報告撰寫者寫道。

這也說明，雖然在一些國家，電網(wǎng)已接入一定量的光伏容量，但是光伏發(fā)電仍沒有充分地嵌入到電力系統(tǒng)的整體操作中，在傳統(tǒng)發(fā)電廠不工作的情況下，光伏發(fā)電還不足以確保電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。而光伏發(fā)電正逐漸成為主流，如何更好地整合光伏發(fā)電有待進一步的研究。

雖然光伏電站在技術上能夠提供多種此類的配套服務——包括頻率控制，電壓調節(jié)，電網(wǎng)管理，以及黑啟動——但是報告還指出，通常情況下，只有克服一定的監(jiān)管障礙才能從一個配套服務過渡到另一個服務，這也阻礙了過去光伏發(fā)電的發(fā)展。

這個原因或許解釋了IEA為什么將2050年光伏占全球發(fā)電量的比例設定為16%。雖然這個目標不像Kurzweil講的那樣雄心勃勃，但是或許更現(xiàn)實一些。