分布式光伏发电接入农村配电网的思考

分布式光伏发电接入农村配电网的思考

刘洪刚

山东昊东建筑安装工程有限公司，山东临沂 276000

摘要：在“十四五”规划纲要的引领下，业内人士对光伏发电项目发展普遍持利好态度，尤其是农村地区拥有巨大市场潜力。有专家估算，到2025年，农村、城镇住房屋顶光伏和工矿厂房占到分布式光伏开发总潜力的88%。利好前景使投资者蜂拥而至，光伏发电市场蓬勃发展，即便有2018年为打压光伏产业乱象的“531”政策发布，近3年仍然新增大批生产商和经销商。庞大的市场主体数量配上庞大的待开发市场，鱼龙混杂情况不可避免。

关键词：分布式光伏发电；接入农村配电网；思考

中图分类号：TM736

文献标识码：A

引言

我国建筑屋顶资源丰富，开发建设屋顶分布式光伏潜力巨大。同时，由于建筑屋顶分布广泛、资源分散、单体规模小、开发建设协调工作量大，一定程度上制约了屋顶分布式光伏发电大规模发展。目前，部分省份已启动了整县推进光伏发电的相关工作，未来农村地区分布式光伏发展大有空间，高渗透率的光伏电站接入将会对农村配电网产生巨大的影响。“碳达峰、碳中和”是未来我国的中长期能源目标，分布式光伏发电的发展必将推动该目标的更好实现，农村地区也必将成为分布式光伏建设的主战场。如何在整县推进过程中积极引导农村地区分布式光伏产业健康发展，同时保证农村配电网安全、可靠运行值得我们认真思考。

1我国农村光伏发电发展存在的问题

1.1分布式光伏发电接入对配电网的影响

（1）对配电网潮流方向的影响。在分布式光伏发电接入前，传统配电网中电源单一，线路潮流是单向流动。分布式光伏发电接入后，当接入的容量小于接入点下游的负荷时，潮流方向不会改变；当接入的容量大于接入点下游负荷时，将出现双向潮流，随着分布式光伏发电容量的持续增加，还会出现反向潮流大于原有潮流的情况。（2）对电压分布的影响。分布式光伏发电接入后，会对配电网电压分布产生一定影响，具体影响与光伏发电的容量大小和接入位置相关，从电压支撑点接入时对系统电压的影响较为明显。（3）对配电网负荷特性的影响。农村配电网以无源放射网络为主，分布式光伏发电并网后，配电网转变为多源负荷，可能出现负荷倒送的情况。（4）对继电保护的影响。分布式光伏发电接入配电网后，由于电源位置和负荷大小出现不确定变化，在故障发生时，线路故障电流大小、方向以及持续时间均可能发生改变，光伏电站的故障也会对系统的运行和保护产生影响。（5）对运行可靠性的影响。分布式光伏发电接入配电网可提高配电网供电可靠性，即作为后备电源和具有削峰作用。同时，也可降低配电网供电可靠性，如可能导致继电保护误动作和线路过载。分布式光伏发电在电网电源停电时，极易形成孤岛向邻近负荷供电，但无法保证电能质量。

1.2农村光伏发电环境影响评价环节存在监管漏洞

与光伏发电环境评价监管相关的法律法规和行业标准文件几乎为零，仅在2012年国家能源局发布了《光伏发电站环境影响评价技术规范》（以下简称《光电环评规范》）。但《光电环评规范》针对的是光伏发电站，而现如今，没有对光伏发电站和分布式光伏发电或农村集中搭建的光伏发电系统3种常见光伏发电模式的统一定义，也没有详细确定的分类标准。加上农村地区的光伏发电项目多且散，此规范显然无法作为监管标准，也没有其他标准可供农村光伏发电项目参考。

业内对光伏发电环境污染的监管主要分为建设期、运行期和服务期满后3个阶段。现如今，法规规范主要针对的是建设期的用地标准。例如：2017年国土资源部、国务院扶贫办和国家能源局联合出台《关于支持光伏扶贫和规范光伏发电产业用地的意见》，规定农村地区光伏发电用地不能侵占农用耕地，对于光伏发电项目的用地标准给予了明确规定。2018年，国家能源局和国务院扶贫办联合出台《光伏扶贫电站管理办法》，其中第9条再一次强调了农村光伏发电项目不得占用基本农田。但建设期对固体废弃物、生态环境和水土流失等环境问题的监管标准却是缺失的。

2分布式光伏发电接入农村配电网的思考

2.1构建储能发电体系

从发电系统整体运行的角度而言，分布式光伏发电整合了体系中的不同部分，通过储能构件的运行实现电力的输送。同时，光伏发电系统也需要相关配套设备的支持，后者是储能发电系统中的主要组成部分。对于控制和调节电压而言，起到主导作用的是变流器。变流器一方面能够将电压波动控制在规定的限度你，另一方面也能够根据不同时段的需要稳定系统电压。对于直流侧架构而言，谐波的产生会受到电压的管控，从而为交流的稳定提供保障。由此可见，在分布式光伏发电系统接入的情况下，必须配置交流装置，特别是在电源模式下更是如此，在充放电的情况下也能够有效管治负载。

2.2建立专门的农村光伏发电环境影响评价机制

首先，国家能源局应督促光伏发电行业内部厘清光伏发电站、分布式光伏发电和小型光伏发电系统的概念，并制定规模界定标准，为后期评价和监管奠定基础。其次，国家应推进光伏发电行业环境评价标准的更新，并制定分布式光伏发电与小型光伏发电系统的一般环境影响评价标准，内容可同样分为建设期、运行期和服务期满后3个阶段。建设期和运行期考察标准应包括环境空气、地表水、地下水、声环境、光环境、固体废物、生态环境及水土流失等。服务期满后主要监督固体废弃物的处理，及处理后对生态环境的持续性影响。由于各地农村地区生态环境差异大，地形地貌和生态承受能力天差地别，各地方政府应根据本地实际情况制定地方性环境评价标准，以保护本地生态环境，特别是生态链较为脆弱但光电资源丰富的中西部地区。此外，可引入第三方参与环评并在环保部门成立专门监督小组进行审核，同时严格责任分配标准，对于没有尽到审核义务的第三方给予经济惩罚并吊销其审核资格，对于未尽责任的监督小组给予行政批评和处罚。

2.3完善对“光伏农业”的支持政策以促进余电自销

由于将多余电力输送给其他地区或在现有市场范围内消纳都不能解决问题，因而建立一个全新的消纳渠道成为新的解决方案。“十四五”规划第七篇第二十三章中提到，可以通过加强智能化农业机械应用和建设智慧农业等方式提高农业质量，光伏农业的运作方式十分符合“十四五”纲要主旨。光伏农业就是用光伏发电方式满足现代农业种植养殖的电力需求，或驱动农业大、中、小型机械运转的一种新型农业模式。用本村内的光电或与邻村合作发电来发展光伏农业，既能解决建立对外电力输送网络会耗费大量人力物力财力的困境，同时也可以提高当地农户收入。

提升相关农业科学技术，可从两方面进行。其一是出台优惠政策，吸引农业科技人才的加入。其内容可包括给予安家费、制订专门人才晋升渠道、解决配偶工作或子女就学问题等。其二是给予适当政策奖励，激励各村集体组织各村代表组成学习团队，到光伏农业先进地区学习种植养殖经验，同时也可邀请先进地区的专家为自己地区的光伏农业发展提供建议。

结束语

未来农村光伏发电发展市场潜力巨大，但必须解决市场乱象、电力消纳和环境保护问题，才能建立良性的、可持续的光伏发电市场，使得农村光伏发电项目真正起到促进“碳中和”目标达成和提高当地农民收入的双重目的。而法律则是达到此目最公平、最稳定的途径。

参考文献

[1]田书然.分布式光伏电源并网发电可行性研究[D].山东：山东大学,2014.

[2]唐敏皎.南通市分布式光伏发电政策仿真研究[D].江苏：南京航空航天大学,2018.

[3]田志鹏.分布式光伏发电的入网电压影响分析[J].集成电路应用,2022,39(01):152-153.