分布式光伏发电应用技术研究魏飞

分布式光伏发电应用技术研究魏飞

魏飞

（国网河南省电力公司濮阳供电公司）

摘要：分布式光伏发电具有无可比拟的优势，同时具有间歇性、不稳定性和谐波等因素，需要有先进、规范的技术保障，各方共同努力，实行可持续发展。

一、分布式光伏发电的意义

世界能源结构正在发生巨大的变革。以资源有限、污染严重的石化能源为主的能源结构将逐步转变为以资源无限，清洁干净的可再生能源为主的多样性，复合型的能源结构。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域资源限制等优点，正得到迅速的推广应用。随着太阳能光伏发电应用的发展，太阳能光伏发电已经不再只是作为偏远无电地区的能源供应，而是向逐渐取代常规能源的方向发展。

近年来，太阳能发电成为大势所趋，并网发电逐渐成为太阳能光伏发电的主要应用领域，太阳能光伏产业已经逐渐形成，并持续高速发展。这将改变传统的电力系统辐射状的供电结构，对电网的安全稳定运行产生影响，在电能质量、有功和无功控制、安全、保护和通信等几项关键技术制定统一的标准要求，才能保证太阳能光伏发电的规范化发展，保证系统的安全可靠供电。

二、分布式光伏发电的特点

与传统发电方式相比，分布式光伏发电具有以下突出特点：

一是输出功率相对较小。一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量在数千瓦以内。与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。二是污染小，环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染。三是能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。但是，分布式光伏发电的能量密度相对较低，每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积有限，不能从根本上解决用电紧张问题。四是可以发电用电并存。大型地面电站发电是升压接入输电网，仅作为发电电站而运行；而分布式光伏发电是接入配电网，发电用电并存，且要求尽可能地就地消纳。

三、分布式光伏发电接入系统的方式

分布式光伏发电是指位于用户附近，所发电能就地利用，以10千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的光伏发电项目。以10千伏以上电压等级接入、或以10千伏电压等级接入但需升压送出的光伏发电项目，执行国家电网公司常规电源相关管理规定。分布式光伏接入10千伏配电网技术要求及典型接线示意图如下。

图1分布式光伏专线接入10千伏配电网

图2分布式光伏T接接入10千伏配电网

四、当前存在的主要问题

清洁能源并网因为其间歇性、不稳定性和谐波等因素，会对电网造成冲击，对供电质量有一定的影响，需要有先进、规范的技术保障。目前全国“弃光”问题并不普遍，较严重的地区主要集中在甘肃省酒泉、敦煌和青海格尔木等部分地区，局部地区“弃光”比例超过20%。

造成弃光问题的直接原因有：一是西北地区光伏电站建设速度明显加快，与输电网和市场缺乏配套。二是部分西北地区光伏电站建设缺乏统筹规划，存在一定的无序现象；三是光伏发电建设规模与本地负荷水平不匹配，市场消纳能力有限，同时电站建设与配套电网的建设和改造不协调等原因，致使光伏电站集中开发区域出现了一定程度的“弃光”现象。

五、采取的主要措施

电网企业在分布式光伏发电接入系统工作中扮演着重要角色，应统筹做好服务及技术支持各项工作。目前，国家电网公司为分布式电源项目并网报装接电提供95598供电服务热线、网上营业厅等多种服务咨询渠道，并提供办理流程说明、相关政策规定解释、工作进度查询等服务，接受项目业主、客户监督。国家电网公司系统各单位针对实际情况，梳理分布式电源相关的政策法规、并网服务流程、接入系统方案，简化并网验收、并网调试、并网运行等流程，主动靠前做好项目对接，切实做好并网服务工作。应用实例列举如下：

实例一：国网江苏省电力公司从2013年开始对10千伏及以下电压等级并网、单个并网点总装机容量不超过6000千瓦的分布式发电项目给予并网服务费免收、系统备用费免征、外部电源改造费用免除的优惠服务。

实例二：国网江西省电力公司采取属地管理原则，由市县供电公司客户服务中心设立专属客户经理，提供“一对一”服务，为光伏项目业主提供政策指导、技术咨询、业务受理、并网发电等“一条龙”服务。该公司还制定了居民光伏发电接入系统方案模板，业务人员携带模板进行现场查勘，依据现场情况，选择相应接入系统方案答复客户，实现现场查勘和接入系统方案制定、审查、答复一天内完成。对于“万家屋顶光伏发电示范工程”较为密集的地区，组织相关专业人员集中验收，符合条件的项目当天即可并网发电，实现“完成一片、验收一片、并网一片”。

实例三：国网北京市电力公司启动“主动配电网运行关键技术研究及示范”863课题，通过融入供电质量控制技术、多能源协同交互控制技术、态势感知技术等多项科技元素，打造主动配电网，使其“看”得更宽更远，“听”到更多信息，能够服务分布式电源，预判化解停电危险，通过自动采集到的信号，进行数据分析掌握相关信息，了解客户的用电行为习惯，为客户提供最优用电方案。

实例四：浙江嘉兴供电公司开发了分布式电源控制及运营平台，通过与嘉兴所属五个县公司光伏数据的对接采集，实现对每个光伏电站实时数据跟踪，并可开展运行状态监视、协调控制、数据挖掘及统计分析、出力调节、分布式电源相关区域负荷预测、电力交易结算、电网安全风险分析、电源接入方案辅助分析等一系列深化应用，确保电网安全运行。通过这个平台，嘉兴供电公司可以实时预测未来一周全市光伏发电总体情况。

实例五：由国网天津市电力公司牵头，中国电力科学研究院、国电南瑞科技等为主要技术承担单位，多家省公司、高校共同参与的国家863计划“基于先进能效管理的智能微电网关键技术研究与示范”项目正式启动。项目旨在通过对分布式电源及微电网规划评估技术、接入控制与协调优化等先进技术的研究，解决分布式电源双向计量、安全运行等技术问题，提升我国分布式电源的就地消纳能力和能源的综合利用效率，同时针对居民、工业、商业等不同客户类型，提出建设运行模式，给出分布式电源的政策适用性建议

参考文献：

[1]太阳能光伏发电接入电网技术规定中国电力出版社，2010

[2]国家电网公司太阳能光伏发电项目并网服务管理规范中国电力出版社2013。