分布式光伏电站相关技术规范的缺失及其对市场的影响

2013年开始，有关分布式的一系列政策法规的出台促进了国内分布式光伏电站市场的兴起，可预计在未来1～5年内，这个市场会不断繁荣。但与此相对应的是，关于分布式光伏电站的相关技术规范却严重缺乏，一个完整的技术标准化体系未能建立。这样一个存在于繁荣的市场与无据可循的技术之间的矛盾为这个市场的良性发展从一开始就留下了隐忧。作者针对这一问题提出了自己的看法，亟待建立专门对于分布式光伏电站的完善的技术标准化体系。作者认为规范技术的同时就是规范市场，引导市场走向良性竞争发展。

　　1、分布式光伏发电市场缺乏相关技术规范

中国光伏发电产业的发展中，国家政策的制定对这个行业有着举足轻重的作用，从金太阳到分布式，可以说光伏这个行业的繁荣与否，从发展伊始，就始终与国家的政策息息相关。

近年来，随着一系列政策法规的制定，中国光伏产业进入迅速发展阶段。

2013年以来，国家出台了一系列关于分布式发电的政策，这些政策法规的出台极大地推动整个光伏产业的蓬勃发展。

虽然有关分布式光伏发电的收购制度、定价和补偿机制、减税政策、接入标准等尚需进一步完善和明确，但是整个分布式市场被无数从业者所看好，即将兴起的巨大市场将会成为中国下一轮经济增长的支撑点。

但是在业者为国家政策和市场欣欣向荣弹冠相庆的背后，各种问题依然潜伏着。作者认为目前分布式光伏并网发电尚缺失很多必要的技术标准，没有一个完整健全的标准化体系，这对整个市场的发展是有着巨大隐患的。在整个市场没有技术标准可循的情况下，一方面光伏发电设备生产商无法设计开发出完全满足市场和技术要求的标准产品；另一方面电站总承包商（EPC）不能进行规范化，标准化的光伏系统的设计和设备选型；第三方的业主也会对很多的技术和安全问题，产生巨大的疑虑，从而很难接受分布式光伏发电，影响市场的发展。

目前各省地方政府纷纷出台各自省的光伏分布式电站并网技术要求，但是这种地方技术壁垒，“诸侯割据”的背后实际上是各省的光伏产业的地方保护主义。如果不破除这种各省地方在并网技术要求上设置的技术壁垒，分布式光伏发电未来会变成各地方政府和地方电网的牟利工具，整个市场很难真正的繁荣与创新。

各地方政府制定的并网技术细节各不相同，这样既不利于国家电网对分布式电站进行统一的规范管理，也不利于后续的对智能电网的改造与升级。

所以分布式光伏发电技术标准的制定显得十分紧迫。只有建立了完备的法律和制度体系，完善的标准体系，才能引领分布式光伏发电这个市场更加科学、有序的发展。

　　2、国内外光伏发电相关标准

2.1国外组织

最权威的组织是国际电工委员会（IEC），它是世界上最早成立的国际性电工标准化机构，一直负责有关电器工程和电子工程领域中的国际标准化工作，IEC标准是世界公认最具权威性的电器领域的行业标准。

美国制定光伏发电标准的组织主要是以下几家：

美国国家标准与技术研究所（NIST）、

美国电力研究院（EORI）、

美国电气电子工程师学会(IEEC)、

美国国家可再生能源实验室（NREL）等。

欧洲制定光伏发电标准的组织主要是：

欧洲标准（EN）、

德国标准（DIN）。

日本就是日本工业协会（JIS）负责发布光伏发电标准化技术文件。

2.2国内组织

1984年3月5日，全国太阳能光伏能源系统标准化工作组在北京成立。1987年6月，全国太阳能光伏系统标准化技术委员会在天津成立。标委会一直以来负责全国太阳光伏能源系统的标准化工作。

2009年7月，国家电网公司牵头制定的《光伏电站接入电网的技术规定（试行）》在国家电网公司经营范围内试行。

2009年12月到2013年12月，四年间，我国光伏标准化工作迅速开展，逐步建立我国光伏发电及产业化标准体系。目前我们已经初步建立了光伏发电标准化体系。但是问题在于，标准的制定，从一开始目标就定位于大型地面光伏电站，而极少关注分散化，小型化的分布式光伏能源。分布式光伏发电标准的滞后，造成的问题表现为，一方面是分布式市场的蓬勃发展，另一方面是相关技术标准的落后，导致国内市场目前基本属于无序和混乱的发展。

3、分布式光伏发电标准国内的现状

国家发展改革委员会提出，国内光伏发电装机量在“十二五”（2011-2015年）和“十三五”（2016-2020年）的目标分别为10GW和50GW。最新公布的“十二五”计划中，分布式光伏发电占了相当重要的份额。由此我们可以判断，未来国内光伏发电市场尤其是分布式光伏发电市场会蓬勃发展，保持高需求与高增长。市场的发展反过来要求技术的规范化。而目前专门针对分布式的技术标准一片空白，形势逼人，分布式光伏发电的技术标准和规范的出台与完善迫在眉睫。

本文将对光伏并网标准尤其是涉及到相关分布式电站将做重点讨论。

4、光伏并网发电标准现状

未来20年，光伏发电将会成为国家电网基础能源的一种，光伏产业未来在全球市场会保持一个高需求高速增长的势态，国内的分布式光伏发电也适逢其时，是国家重点扶持与支持的项目。

光伏并网发电将来会作为光伏发电的主要形式存在，光伏并网发电的应用对现有电网的运行提出了新的问题及影响，如：

1. 发电资源与用电负荷逆向分布从而产生的电力输出与电能吸收问题；

2. 太阳光辐照强度波动性、光伏发电系统的强烈的随机性带来的运行控制问题；

3. 分布式光伏电能接入各级配电网络由此产生的电网安全问题；

4. 分布式光伏电能接入各级配电网对续电保护装置可能产生的影响；

5. 分布式光伏电站使用了大量的电力电子并网设备，这些设备会一定程度的影响所在电网电能的质量。

考虑到未来分布式的巨大规模以及以上问题可能造成的负面影响，应及早并全面的出台相关并网的技术标准规范。从而可以对分布式光伏电站并网后，电力资源与用电负荷如何分配、如何全局对分布式电站进行运行管控、电网的安全保护、控制电力能源质量等相关重要的技术问题做出明确的规定和技术解决方案，以排除未来的隐患。

分布式并网光伏发电站的大规模开发和相对应的巨大市场，其发展水平一定程度取决于对应的光伏并网发电标准的建立与完善。

在这些技术标准的基础上，地方的国家电网工作人员应具备符合规范要求的光伏并网发电标准综合检测能力，包括光伏并网发电产品检测和并网光伏电站接入检测，从而确保分布式并网产品和分布式光伏电站安全稳定运行。因此，开展光伏并网发电标准的研究迫在眉睫。

下面介绍一下目前内外已经有的部分光伏电站并网技术规范。

1.国际光伏并网发电标准

IEEE光伏并网发电标准

IEEEStd.929-2000(Recommended practice for utility interface of PV system)《光伏并网标准》，该标准为并网型光伏发电系统的技术要求，包括工作人员的安全、保护装置、电能质量和电网运行情况的一系列规定。用于通过逆变器并网、功率不超过１０ｋＷ的光伏发电系统，且保护装置具有可调性。

UL 1741-2000 (Standard for inverters, converters, and controllers for use in independent Power System）《光伏发电系统中逆变器、充电控制器的标准》1999年5月发布了第一版，2000年11月发布了第二版。

IEEE Std.929《分布式发电系统中逆变器、交流器、控制器的标准》大部分内容与UL 1741-2000一致。IEEE Std.929规定了分布式发电系统（独立或并网）中逆变器、交流器、充电控制器和输出控制器的基本要求和测试方法。UL 1741规定了产品的出场试验，涵盖了IEEE Std.929中规定的测试（频率和电压限制，电能质量，逆变器孤岛检测）。

2003年美国电气与电子工程师协会（IEEE）出版的IEEE 1547及相关扩展标准是获得最广泛认可的国际标准，它规定了10MW以下分布式发电（DG）的并网要求，所有有关分布式能源互连的主要问题都被涉及到，包括电能质量、系统可靠性、系统保护、通讯、安全标准、计量。

2.国内光伏并网发电标准

国家标准化管理委员会2005年发布的GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》，规定了光伏系统的并网方式、电能质量、安全与保护和安装要求等相关的技术要求。

中华人民共和国信息产业部参考IEC 61727修改制定了 GB/T 20046-2006 《光伏系统电网接口特性》。该标准尤其适用于与低压电网并网相连的分布式光伏发电系统，对小型光伏电站电能质量和基本安全性做出了明确的规定，规定了额定功率在10kWA及以下小型光伏系统并网的技术要求。

国家能源局委托国家电网编制Q/GDW 147-2010 《光伏电站接入电网技术规定（试行）》，规定了光伏电站接入电网的一般原则，并网性能的各项技术指标，包括电能质量、功率与电压调节、电网异常响应特性、安全与保护；其他要求包括通用技术条件、电能计量要求、通信与信号；同时也规定了系统测试要求。

2013年国家能源局发布了逆变器的技术规范，NB/T 32004-2013 ，光伏发电并网逆变器技术规范。逆变器是涉及并网的重要设备。该标准规定了光伏（PV）并网系统所使用逆变器的产品类型、技术要求及试验方法。该标准适用于连接到PV源电路电压不超过直流1500V，交流输出电压不超过1000V的并网逆变器。

与此同时，其他光伏并网技术标准的制定工作也已经积极展开，相关标准的意见征求稿也都开始公布。

5、目前国内光伏发电标准体系存在问题及发展趋势

从国内外光伏并网发电标准的现状，可以了解到对并网光伏电站或者并网光伏电站的并网性能的相关标准还是相当缺乏。国内涉及到分布式光伏并网发电系统相关的规范均为技术规定类标准，而对于分布式光伏并网发电系统，一个完整健全的标准体系应当涵盖分布式电站的设计、规划、建设、运行、维护、检测、评估、管理等各个环节都形成可遵循的标准体系。

1. 目前存在的问题

（1）针对大型光伏集中电站目前有GB/T 50797-2012 光伏发电站设计规范，但是对于小型分布式光伏发电系统的各个环节尤其是整体设计缺少相关标准；

（2）分布式电站多为小型屋顶电站，目前尚缺乏对应的屋顶光伏支架结构设计所需的荷载规范与结构计算规范。国内设计多是沿用大型建筑物的结构标准，这一方面会造成支架材料的巨大浪费（有可靠性过高的问题），另一方面是无相关设计标准规范支架的设计，屋顶光伏系统支架的设计与施工有着巨大的安全隐患。

（3）尚未建立分布式光伏并网系统的检测标准和管理体系。如果是先建电站，而后出标准，很多的民用分布式项目会由于验收和使用的标准不明，引发相关的安全问题；

（4）GB／T19939—2005光伏发电并网技术标准，根据光伏发电系统按照并网方式分为可逆流和不可逆流2种并网方式。 但并未对光伏发电系统的并网容量和接入电网的电压等级进行明确的规定。分布式光伏电站的并网技术要求未能体现在现有标准中。以日本为例，日本1998年颁布的《电气事业法》，法规中对家用光伏发电系统与公用电力系统的并网进行了明确的区分。例如：单独家用用户的电力容量不足50kW的发电设备与低压配电线（电压600V以下）并网，不足2000kW的发电设备与高压配电线（电压大于600V小于7000V）并网。

2. 造成的影响

（1）在缺少对应标准的情况下，光伏设备生产商无法专门针对分布式开发设计满足低压电网需求，满足分布式电站的光伏系统产品；

（2）不利于光伏系统集成商（EPC）进行规范化的光伏系统设计和设备选型，目前，由于没有相关的技术标准来规范行业竞争，市场上出现大量不符合资质的EPC进行恶性竞争，技术规范化的同时也可以规范市场的发展；

（3）不利于地方电网部门对分布式并网光伏电站的规范管理；

（4）绝大多数的分布式电站的用户属于中小企事业单位和居民个人用户，在技术不规范的情况下，建设的分布式电站，为未来埋下了诸多隐患。尤其是涉及到发电装置和用电安全，很有可能引发个别较为严重的安全问题。

3. 发展趋势

分布式光伏发电系统需要从：

分布式光伏电站发电量的评估与计算、分布式光伏电站的整体规划与设计、分布式光伏电站的试验与检测、光伏发电并网设备的技术要求、分布式光伏发电运行与维护、分布式光伏发电安全与环保、分布式光伏发电技术监督等多方面建立健全完整的分布式光伏发电标准体系。

亟待完善的光伏并网发电标准体系

根据国家十二五和十三五对分布式并网光伏电站发展的需求，分布式光伏电站的大规模开发，分布式光伏发电与并网技术的不断发展成熟，整个电网的智能电网标准体系的建设，针对分布式光伏发电技术标准体系的提出十分必要。

分布式光伏发电标准化体系建设应覆盖分布式光伏发电系统发电量的计算，结构设计，电气排布与规划设计、施工与安装调试、运行检修、检测及试验和管理。

作者对于所提出的整个分布式发电标准化体系，列举了一部分比较重要而目前又没有的分布式发电站的技术规范如下：

1. 分布式光伏电站规划设计标准

（1）分布式电站发电量计量方法；

（2）分布式光伏电站设计规范；

（3）分布式光伏电站防火设计规范；

（4）分布式光伏电站荷载设计规范；

（5）分布式光伏电站抗震设计规范；

（6）分布式电站发电系统设计规范；

（7）分布式电站接入电网设计规范；

（8）分布式电站环境保护设计规范；

（9）分布式电站监控系统设计规范；

（10）分布式光伏电站保护系统设计规范；

（11）分布式光伏电站防雷接地设计技术导则；

（12）分布式光伏电站厂用电设计技术导则；

（13）分布式光伏发电系统接入配用电网设计技术规范。

2. 施工安装调试

（1）分布式光伏工程施工规范；

（2）分布式光伏工程施工监理规范；

（3）分布式光伏电站调试技术规程；

（4）分布式光伏电站工程验收规范；

（5）分布式光伏发电工程单元工程质量评定标准；

（6）分布式光伏发电工程施工操作技术规程。

3. 运行检修

（1）分布式光伏电站运行技术规程；

（2）分布式光伏电站检修维护技术规程；

（3）分布式光伏电站并网安全操作规程。

4. 检测与试验

（1）分布式光伏电站接入电力系统的技术规程；

（2）分布式光伏电系统并网接入技术要求；

（3）分布式光伏电站电网接口特性；

（4）分布式光伏系统并网性能测试与评价方法；

（5）分布式光伏电站电能质量检测技术规程；

（6）分布式光伏电站逆变器防孤岛效应检测技术规程；

（7）分布式光伏电站逆变器电能质量检测技术规程；

（8）分布式光伏电站逆变器电压与频率响应检测技术规程；

（9）分布式光伏电站低电压穿越检测技术规程；

（10）分布式光伏电站功率控制能力检测技术规程；

（11）分布式光伏电站保护系统检测技术要求；

（12）分布式光伏电站功率预测技术要求；

（13）分布式光伏电站防孤岛效应检测技术要求；

（14）分布式光伏电站逆变器检测技术要求。

5. 管理

（1）分布式光伏电站评价技术规范；

（2）分布式光伏电站调度技术规范；