工業(yè)用電往往伴隨大量能源消耗和碳排放。產(chǎn)業(yè)園區(qū)用電大戶(hù)，通過(guò)廠(chǎng)房屋頂光伏，可以讓能源更加綠色，也可減少用電成本，并將多余電量銷(xiāo)售給電網(wǎng)從中獲益。國(guó)家鼓勵(lì)并支持屋頂?shù)确植际焦夥l(fā)電項(xiàng)目采用“自發(fā)自用，余量上網(wǎng)”模式接入電網(wǎng)。其投資回報(bào)直接影響著光伏建設(shè)的動(dòng)力與效率。那么，園區(qū)屋頂光伏如何建，才能提高新能源比例？該如何提高新能源的實(shí)際利用率？

近期，澎湃研究所研究員走訪(fǎng)了上海閔行經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)（下稱(chēng)“閔行開(kāi)發(fā)區(qū)”），該園區(qū)以先進(jìn)裝備制造等產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)。目前園區(qū)內(nèi)有16家企業(yè)建設(shè)了光伏項(xiàng)目，每年光伏發(fā)電量超過(guò)1000萬(wàn)千瓦，占園區(qū)整體用電量2%左右。

閔行開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，企業(yè)廠(chǎng)房屋頂安裝的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。 園區(qū)企業(yè)供圖

有效利用屋頂

提高新能源比例，要有效利用屋頂資源。國(guó)務(wù)院2021年發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》指出，到2025年，新建廠(chǎng)房屋頂光伏覆蓋率力爭(zhēng)達(dá)到50%。

而閔行開(kāi)發(fā)區(qū)自有廠(chǎng)房可安裝光伏面積約10萬(wàn)平方。該園區(qū)計(jì)劃從2022年起，新建工業(yè)廠(chǎng)房力爭(zhēng)屋頂安裝光伏面積比例不低于60%，已建設(shè)施按上述標(biāo)準(zhǔn)改造，力爭(zhēng)2025年前改造50%。

ABB、西門(mén)子、米其林和三菱電梯等4家企業(yè)，其位于閔行開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)的零碳工廠(chǎng)或綠色工廠(chǎng)，電能均是用能的大頭，也是碳排放主要來(lái)源。其中3家企業(yè)的廠(chǎng)房屋頂光伏發(fā)電可達(dá)到工廠(chǎng)整體用電的10%至30%。但園區(qū)可利用的屋頂有限。比如，三菱電梯可利用光伏的屋頂面積約占整個(gè)廠(chǎng)區(qū)屋頂?shù)?0%，即使全部采用光伏發(fā)電，也只能滿(mǎn)足工廠(chǎng)整體用能需求的10%。

加大屋頂安裝光伏覆蓋面積，還要讓屋頂承重符合條件。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，作為建成近40年的園區(qū)，閔行開(kāi)發(fā)區(qū)的一些廠(chǎng)房屋頂承重不夠，難以滿(mǎn)足光伏鋪設(shè)要求。為此，企業(yè)加固了原有建筑屋頂，并選擇更輕的光伏組件。另外，光伏停車(chē)棚等方案也被納入考慮。

近期，該園區(qū)最大的上海凱士比泵光伏發(fā)電項(xiàng)目，一期3.9萬(wàn)平方米面積光伏完成安裝并網(wǎng)，覆蓋廠(chǎng)區(qū)60%的屋頂面積，預(yù)計(jì)25年合約期內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電總量可達(dá)1.3億千瓦時(shí)，每年可減少約2610噸二氧化碳排放。

提高光伏發(fā)電自用率

《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》要求，鼓勵(lì)各類(lèi)電力用戶(hù)按照“自發(fā)自用，余量上網(wǎng)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的方式建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

重要的是新能源怎么使用。調(diào)研企業(yè)光伏項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人董事稱(chēng)，企業(yè)在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)光伏中發(fā)現(xiàn)，光伏發(fā)電自用率越高，投資回報(bào)越大。由于光伏余量上網(wǎng)電價(jià)低于從電網(wǎng)買(mǎi)電的電價(jià)，企業(yè)若能提高自發(fā)自用率，會(huì)讓光伏發(fā)電更為“劃算”，進(jìn)而提高建設(shè)光伏的積極性。

比如，一家調(diào)研企業(yè)，過(guò)去接近一半用電負(fù)荷不能享受光伏發(fā)電，通過(guò)一系列投資和相關(guān)舉措，2019年并網(wǎng)發(fā)電后，工廠(chǎng)光伏發(fā)電自用率達(dá)80%左右。投資回報(bào)方面，該企業(yè)從2018年開(kāi)始，投資1200萬(wàn)元左右用于光伏建設(shè)項(xiàng)目，近5年內(nèi)節(jié)省費(fèi)用約700萬(wàn)元，投資回報(bào)周期遠(yuǎn)低于預(yù)期的10年。

那么，光伏發(fā)電自用率為何難以提高？董事認(rèn)為，要讓所有用電負(fù)荷都能用到光伏發(fā)電，其最大限制在于，考慮安全冗余，大多數(shù)企業(yè)變壓器負(fù)荷控制在30%-50%。光伏用電會(huì)大大增加原有變壓器的負(fù)荷，甚至可能超出額定負(fù)荷。因此自發(fā)自用率難以提高。

為此，有調(diào)研企業(yè)主要從用電較大的空調(diào)系統(tǒng)入手。一是通過(guò)節(jié)能改造提高空調(diào)設(shè)備效率，使其額定功率輕量化；二是電機(jī)變頻化，通過(guò)集中自動(dòng)控制系統(tǒng)，讓空調(diào)設(shè)備根據(jù)天氣情況調(diào)整使用功率；三是除了天氣變化，空調(diào)設(shè)備還要根據(jù)變壓器負(fù)荷余量調(diào)整使用功率，比如將變壓器最高使用參數(shù)設(shè)為80%，當(dāng)檢測(cè)達(dá)到這一數(shù)值時(shí)，中央空調(diào)冷站就降低使用功率。還可通過(guò)電氣化的辦法，比如，將廚房天然氣爐改為電爐，也可提高光伏發(fā)電自用率。

實(shí)際上，提高光伏發(fā)電自用率不僅能提高投資回報(bào)，提升新能源實(shí)際利用效率，還一定程度上促進(jìn)節(jié)能降碳。

與園區(qū)光伏匹配的其他設(shè)施

園區(qū)光伏在白天發(fā)電，而用戶(hù)一般在夜間也有負(fù)荷，配置儲(chǔ)能可以更好地利用其電能。目前，多地對(duì)分布式光伏提出配套建設(shè)儲(chǔ)能的要求。

浙江是工商業(yè)光伏新增裝機(jī)比例較高的省份。2023年8月，浙江金華發(fā)布《金東區(qū)加快用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》，要求新建設(shè)的非居民分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目原則上按照裝機(jī)容量10%以上配建儲(chǔ)能系統(tǒng)。而江蘇、山東、河北、河南等省份也陸續(xù)出臺(tái)了分布式光伏配儲(chǔ)的政策文件。

微電網(wǎng)也成為調(diào)研企業(yè)在光伏建設(shè)方面的探索。微電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)的靈活控制，追求源和荷就地平衡，在無(wú)電地區(qū)實(shí)現(xiàn)可靠供電、提高城市能源綜合利用效率等方面，都有較高應(yīng)用價(jià)值。國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出，在工業(yè)負(fù)荷大、新能源條件好的地區(qū)，支持分布式電源開(kāi)發(fā)建設(shè)和就近接入消納，結(jié)合增量配電網(wǎng)等工作，開(kāi)展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綠色供電園區(qū)建設(shè)。閔行開(kāi)發(fā)區(qū)也計(jì)劃，加大“新能源+儲(chǔ)能”、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化等新興技術(shù)試點(diǎn)示范。

工商業(yè)屋頂是城市光伏的重要應(yīng)用場(chǎng)景。園區(qū)屋頂光伏建設(shè)，需要提高綠色能源利用率，帶動(dòng)園區(qū)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。無(wú)論采取何種手段，投資回報(bào)依然是需要考慮的核心問(wèn)題。為此，企業(yè)需要更多創(chuàng)新舉措和探索空間，也需要推廣可復(fù)制的模式，降低園區(qū)光伏建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。

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