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        分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

        2021-03-27 10:21:59中國能源建設(shè)集團規(guī)劃設(shè)計有限公司
        電力設(shè)備管理 2021年7期
        關(guān)鍵詞:集中式有源電能

        中國能源建設(shè)集團規(guī)劃設(shè)計有限公司 李 梁

        1 我國分布式光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

        要充分應(yīng)用分布式光伏發(fā)電,需對分布式光伏發(fā)電做全面的分析與理解。就概念解讀來看,分布式光伏發(fā)電具體指在用戶所在場地或附近建設(shè)安裝、運行以用戶端自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)劑余缺為特征的發(fā)電設(shè)施或是電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設(shè)施。就分布式光伏發(fā)電的具體應(yīng)用來看,其具有新穎性,并存在巨大市場發(fā)展前景,是具有顯著應(yīng)用價值的發(fā)電和能源綜合利用方式[1]。分布式光伏發(fā)電所倡導(dǎo)的是就近原則,能有效解決電能長距離輸送過程中的能源損耗問題。

        基于綠色生產(chǎn)和節(jié)能降耗的生產(chǎn)大環(huán)境,電力企業(yè)積極響應(yīng)國家政策,國家電網(wǎng)公司發(fā)布了分布式光伏發(fā)電的具體管理辦法,為分布式光伏發(fā)電的高速度、高質(zhì)量發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。從2009年開始,我國實施了“金太陽”工程和光電建筑示范項目,并明確規(guī)定了對分布式光伏發(fā)電項目的補貼要求。在政策的引導(dǎo)下,我國分布式光伏發(fā)電呈現(xiàn)出了爆炸式增長的態(tài)勢。就統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,我國的分布式光伏發(fā)電項目數(shù)量目前仍在不斷增加,發(fā)電量也在持續(xù)上升,有效緩解了我國電力資源短缺問題,為社會生產(chǎn)實踐提供了良好助力[2]??偟膩砜?,分布式光伏發(fā)電在當(dāng)前的電力生產(chǎn)實踐中占據(jù)著重要地位,為進(jìn)一步的發(fā)揮分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的價值和作用,討論并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)和我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)、安全的銜接,實現(xiàn)系統(tǒng)剩余電力的統(tǒng)一調(diào)度,對于解決我國電力資源的使用問題有非常突出的現(xiàn)實意義。

        2 分布式光伏發(fā)電的優(yōu)勢

        分布式光伏發(fā)電所倡導(dǎo)的就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換和就近使用的原則對發(fā)電量提升有積極的作用,并對解決電能長距離運輸?shù)膿p耗問題也有顯著價值。和傳統(tǒng)集中式光伏發(fā)電形式做比較分析,分布式光伏發(fā)電具有明顯的優(yōu)勢。

        并網(wǎng)難度低。傳統(tǒng)集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)存在的顯著問題是并網(wǎng)困難,我國西北地區(qū)太陽能資源豐富,適合建設(shè)大型的光伏發(fā)電基地,但其位置往往較為偏僻,不管是建設(shè)還是并網(wǎng)都存在較大困難。更有甚者,部分大型光伏發(fā)電基地建成投產(chǎn)后由于無法并網(wǎng)出現(xiàn)了“棄電”現(xiàn)象,造成了電能資源的大量浪費[3]。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要在城市中進(jìn)行建設(shè),主要依托家庭、企業(yè)以及事業(yè)單位等,在具體利用中,只需對電網(wǎng)稍加改變即可實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,同時還能解決用戶自身的用電問題。簡單來講,分布式光伏發(fā)電有效解決了傳統(tǒng)集中式光伏發(fā)電并網(wǎng)困難問題,提高了電能的利用效率。

        投資成本低。大型光伏發(fā)電基地多是集中式建設(shè),規(guī)模較大,且由于地理位置等因素,不管是基地建設(shè)還是并網(wǎng)成本都較高,這種情況導(dǎo)致了發(fā)電產(chǎn)生的效益無法彌補前期投資成本的問題。再者,大型光伏發(fā)電基地建設(shè)和運營過程中,對專項資金和技術(shù)都有較高要求,一般投資者是無法投資相關(guān)項目的,這影響了項目規(guī)劃與建設(shè)的發(fā)展。和傳統(tǒng)集中式光伏發(fā)電動輒幾億、甚至幾十億的投資比較,分布式光伏發(fā)電的投資相對較少。在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)過程中可將黨政機關(guān)、企事業(yè)單位以及大量的居民樓房轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔⑿桶l(fā)電廠”,并在眾多家庭、企事業(yè)單位中進(jìn)行分散,這樣投資風(fēng)險會明顯降低??偟膩碇v,分布式光伏發(fā)電的整體投資成本較低,解決了生產(chǎn)建設(shè)資金不足等問題。

        硬件設(shè)施要求低。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中各電站存在相互獨立性,且對供電系統(tǒng)的硬件設(shè)施要求相對較低,因此在電力生產(chǎn)和利用過程中,用戶能實現(xiàn)自行控制且不會發(fā)生大面積停電事故,在彌補大電網(wǎng)安全穩(wěn)定不足等方面有明顯優(yōu)勢[4]。不僅如此,分布式光伏發(fā)電具有較好的調(diào)峰性能,操作也較簡單,因其參與運行的系統(tǒng)少、啟??焖?,在發(fā)生意外狀況時依然可實現(xiàn)繼續(xù)供電,因此分布式光伏發(fā)電是集中供電非常重要的補充。

        有利于更好地普及清潔能源知識和技術(shù)。在分布式光伏發(fā)電的推進(jìn)過程中,相關(guān)的知識和技術(shù)能更好進(jìn)入到家庭及企事業(yè)單位,節(jié)能就會變成大范圍的自覺活動。再者,因現(xiàn)階段歐美等國家對我國出口光伏產(chǎn)品存在實施雙反等制裁措施,我國光伏產(chǎn)品在國際市場受到了排擠,導(dǎo)致我國不少光伏產(chǎn)品制造企業(yè)出現(xiàn)了經(jīng)營困難。積極推廣分布式光伏發(fā)電,對于國內(nèi)市場拓展和本國光伏制造企業(yè)走出困境有積極作用。

        3 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

        分布式發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)實現(xiàn)相對簡單,針對系統(tǒng)應(yīng)用過程中的并網(wǎng)技術(shù)做分析,強調(diào)并網(wǎng)技術(shù)的專業(yè)化、規(guī)范化使用,對于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體應(yīng)用進(jìn)步有積極的作用。

        3.1 并網(wǎng)技術(shù)

        根據(jù)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電源呈分布性的特點,在實踐中需采用分布式電源并網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)并網(wǎng)。分布式電源并網(wǎng)技術(shù)是指分布式電源接入配電網(wǎng)以及保證含分布式電源的配電網(wǎng)安全可靠運行、電能質(zhì)量合格的技術(shù)措施。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)是一個向用戶分配電力、功率單向流動的無源網(wǎng)絡(luò),而分布式電源的接入使配電網(wǎng)成為一個功率雙向流動的有源網(wǎng)絡(luò),但同時也帶來了電壓波動、繼電保護(hù)誤動或拒動等技術(shù)問題。分布式電源調(diào)度與管理、并網(wǎng)保護(hù)與控制、電源接入對配電網(wǎng)的影響、有源配電網(wǎng)規(guī)劃和保護(hù)以及電壓和電能質(zhì)量控制,是電力技術(shù)研究的熱點。

        3.2 技術(shù)分類與關(guān)鍵技術(shù)

        基于分布式電源在發(fā)電網(wǎng)中的滲透率優(yōu)化分析,其具體采取技術(shù)措施可以分為三大類:即接即忘;寬限接入;主動網(wǎng)絡(luò)管理。就分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用來看,采用主動網(wǎng)絡(luò)管理,分析總結(jié)并網(wǎng)實踐中存在的問題,并基于并網(wǎng)的要求和目標(biāo)進(jìn)行分析與解決,對于并網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體應(yīng)用價值提高具有非常顯著的作用。

        分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用需要強調(diào)專業(yè)化和規(guī)范化?,F(xiàn)階段的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:有源配電網(wǎng)規(guī)劃。做好基于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電源分布對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及具體應(yīng)用的相關(guān)規(guī)劃,最終的并網(wǎng)效果才會更加突出;分布式電源并網(wǎng)保護(hù)與控制[5]。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電源具有相互獨立性,需將系統(tǒng)中每一個電源最大價值發(fā)揮出來,系統(tǒng)整體性能才會呈現(xiàn)最好的狀態(tài)。對分布式電源并網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)并對并網(wǎng)的具體實現(xiàn)做控制,對于并網(wǎng)效果提升有突出的價值;有源配電網(wǎng)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中的重要內(nèi)容,做好有源配電網(wǎng)的繼電保護(hù),才能實現(xiàn)配電網(wǎng)運行的安全和穩(wěn)定;有源配電網(wǎng)電壓控制。電壓的穩(wěn)定對有源配電網(wǎng)的運行安全、穩(wěn)定有重要意義,因此對電壓的穩(wěn)定問題進(jìn)行分析與強調(diào)具有重要的現(xiàn)實價值與意義;分布式電源調(diào)度與管理。做好分布式電源的調(diào)度與管理,并將分布式電源產(chǎn)生的電能做積極的調(diào)配與并網(wǎng),有利于實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的綜合價值。

        綜上,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在現(xiàn)階段電能生產(chǎn)實踐中進(jìn)行應(yīng)用,不僅能有效緩解電能緊張現(xiàn)狀,還能有效控制能源生產(chǎn)實踐中的污染問題。在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用實踐中,并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價值顯著,因此就分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析與討論具有突出的現(xiàn)實意義。

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