光伏發(fā)電對電力企業(yè)的影響

呂越+呂超

【摘 要】隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國資源緊缺問題日益嚴(yán)重。面對這種情況，發(fā)展光伏發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效解決這種問題。論文以M市電力企業(yè)為例，闡述了光伏發(fā)電對電力企業(yè)產(chǎn)生的影響，希望對行業(yè)發(fā)展有參考價值。

【Abstract】With the development of society and economy， the shortage of resources is becoming more and more serious in our country. Faced with this situation， the development of photovoltaic power generation system can effectively solve this problem. Taking M city electric power enterprise as an example， this paper expounds the influence of photovoltaic power generation on power enterprises， and hopes it will be of reference value to the development of the industry.

【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電；電力企業(yè)；影響

【Keywords】photovoltaic power generation； power enterprise； influence

【中圖分類號】TM727 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0115-02

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源日趨緊張，對環(huán)保也提出了新的要求，可再生新型能源的需求不斷提高。隨著新型能源的廣泛使用，給電力企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、電力調(diào)度及系統(tǒng)控制等方面帶來了一定的影響，受到社會各界的廣泛關(guān)注，因而研究光伏發(fā)電對電力企業(yè)的影響，是十分必要的。

2 光伏發(fā)電的內(nèi)涵及優(yōu)勢

2.1 內(nèi)涵

太陽能光伏發(fā)電，是指工作人員通過太陽能電池組件，在充分發(fā)揮半導(dǎo)體材料電子學(xué)特點(diǎn)的前提下，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過光伏數(shù)組接收到的太陽能，將其轉(zhuǎn)換為高壓直流電，再利用逆變器形成可供使用的正弦交流電。電力企業(yè)運(yùn)行中，為了充分發(fā)揮光伏發(fā)電系統(tǒng)的作用，國家電網(wǎng)系統(tǒng)也頒布了多項(xiàng)優(yōu)惠政策，支持光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展。光伏發(fā)電在一定程度上可以節(jié)省蓄電池儲能，在最大化功率運(yùn)行時，太陽能發(fā)電效率也是最高的，同時其也有著很高的收益率，光伏系統(tǒng)布置分散，可以為用戶提供較多的電能，有效緩解電網(wǎng)傳輸與分配間的壓力。另外，光伏組件與建筑物相結(jié)合，從而在發(fā)電的基礎(chǔ)上，使得建筑物外觀更加美觀。

2.2 優(yōu)勢

光伏發(fā)電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)為以下幾方面：①以清潔、干凈、可再生的太陽能資源發(fā)電，不使用不可再生的各類含碳化石能源，使用時，不會形成溫室氣體或排放污染物，符合生態(tài)化環(huán)境發(fā)展需求。②產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)后，把電網(wǎng)視為儲能裝置，無須使用蓄電池組，與其他發(fā)電系統(tǒng)相比，建設(shè)資金投入明顯降低，因而在一定程度上降低了發(fā)電成本。③光伏電池組與建筑物融為一體，發(fā)電的同時還可作為建筑裝飾材料，充分發(fā)揮了物質(zhì)資源的不同功能，建設(shè)費(fèi)用減少，提高了建筑物的科技含量。④分散式建設(shè)，實(shí)現(xiàn)就近分散供電，可靈活進(jìn)入、退出電網(wǎng)系統(tǒng)，一定程度上提高了電力企業(yè)電網(wǎng)系統(tǒng)預(yù)防戰(zhàn)爭與自然災(zāi)害的能力，同時還可以改善、平衡系統(tǒng)負(fù)荷，有效降低線路耗損。⑤具有一定的調(diào)峰作用?；谝陨蟽?yōu)勢，光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展迅猛，但其并網(wǎng)會影響到電力企業(yè)的正常運(yùn)行。究其原因在于光伏電源屬于靜止元件，并非旋轉(zhuǎn)，通過換流器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動慣量。受早晚及氣象條件影響，光伏電源自身外出力波動比較大，因而光伏電源抗干擾與過負(fù)荷能力是比較差的，低電壓穿越時，無功與有功調(diào)節(jié)能力較弱?；诖耍夥l(fā)電與電力系統(tǒng)并網(wǎng)后，其穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)性發(fā)生了一定的變化，對電力企業(yè)的運(yùn)行與規(guī)劃造成了一定影響。

3 光伏發(fā)電入網(wǎng)建模分析

與其他發(fā)電形式相比，光伏發(fā)電優(yōu)勢明顯，但由于光伏電池還存在一些缺點(diǎn)，在其進(jìn)入電網(wǎng)后，對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定造成了一定的影響，因此，要科學(xué)、合理地分析其對電力企業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。光伏發(fā)電入網(wǎng)建模主要為：①光伏電池與陳列模型。在創(chuàng)建該模型時，主要參考單二模型，借助基爾霍夫原則，形成相應(yīng)的電路，簡化理論公式，再用數(shù)學(xué)公式表達(dá)此模型，并解決計(jì)算工程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。②換流器與內(nèi)環(huán)控制模型。分散電流時，換流器通過內(nèi)環(huán)與外環(huán)兩種形式控制電流，其中外環(huán)負(fù)責(zé)電壓的輸入，內(nèi)環(huán)依照外環(huán)實(shí)際電壓確定所選并網(wǎng)與輸入形式，再將控制技術(shù)與換流器相結(jié)合，促進(jìn)電流順利進(jìn)入電網(wǎng)系統(tǒng)。③光伏發(fā)電動態(tài)模型。一般在構(gòu)建動態(tài)模型時，要將多個狀態(tài)方程轉(zhuǎn)換為組，并與逆變器、MPPT方程相連接，從而創(chuàng)建系統(tǒng)模型。④光伏發(fā)電系統(tǒng)模型，其根據(jù)動態(tài)模型理論，創(chuàng)建模型平臺，采用多種仿真手段，有效控制入網(wǎng)電流。

4 光伏發(fā)電對電網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生的影響

4.1 積極影響

①節(jié)能減排效果突出。光伏發(fā)電對于十二五節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有非常重要的作用。截至2015年，國內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3500萬千瓦，標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)省達(dá)到1800萬，二氧化碳排放量減少了3500萬噸。②非化石資源得到大規(guī)模集約化開發(fā)，并得到了優(yōu)化配置。我國地域面積廣闊，擁有豐富的可再生資源，將這些資源進(jìn)行集中開發(fā)利用后，可接入電網(wǎng)并輸送至各負(fù)荷中心[1]。③可滿足用戶不同需求。采用集成儲能技術(shù)，構(gòu)建分布式發(fā)電系統(tǒng)，為用戶提供可靠的電能，實(shí)現(xiàn)差異化電力服務(wù)[2]。④供電壓力得到緩解。在城鎮(zhèn)中心區(qū)域建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效緩解供電壓力。

4.2 帶來的挑戰(zhàn)

根據(jù)M市光伏發(fā)電規(guī)劃，積極參考國網(wǎng)并網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，現(xiàn)行上網(wǎng)電價與國際算法，以M市供電局為例，得出光伏發(fā)電對電網(wǎng)企業(yè)造成的影響如下。

①電網(wǎng)改造成本增加。借鑒國網(wǎng)并網(wǎng)與改造費(fèi)用計(jì)算形式，在光伏發(fā)電投資中，并網(wǎng)與改造費(fèi)用占到初期投資的

3%～5%。根據(jù)M市十二五期末已有分布式光伏裝機(jī)容量，依照8000元/千瓦的保守裝機(jī)成本，到2015年，本市供電局累積承擔(dān)的光伏丙烷與改造費(fèi)用高于1.4億元。②系統(tǒng)備用容量費(fèi)用降低。接入公共電網(wǎng)分布式項(xiàng)目后，電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)建設(shè)接入系統(tǒng)工程與接入引起的公共電網(wǎng)改造。根據(jù)物價局企業(yè)自備電廠相關(guān)收費(fèi)政策規(guī)定，電網(wǎng)企業(yè)每月依照18元/KVA的標(biāo)準(zhǔn)向自備電廠收取系統(tǒng)備用容量費(fèi)，如果2015年末，分布式光伏裝機(jī)總量的10%作為光伏發(fā)電備用容量，依照現(xiàn)行政策，M市供電局當(dāng)年系統(tǒng)備用費(fèi)免征收部分高達(dá)1300萬元。③售電市場份額被擠占。隨著分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的大規(guī)模接入，在一定程度上，自發(fā)自用部分對電網(wǎng)企業(yè)售電量造成一定影響[3]。根據(jù)年平均日照時間3.52小時計(jì)

算，年均等效滿負(fù)荷利用小時數(shù)約1200小時，根據(jù)2014年年末裝機(jī)容量預(yù)測，2015年年發(fā)電量將達(dá)到4.80億千瓦時（40萬千瓦*1200小時）。目前M市大型企業(yè)自建光伏發(fā)電項(xiàng)目，以自用為主。如果在全部分布式光伏發(fā)電中，自發(fā)自用占70%的比例計(jì)算，2015年本市供電局售電量減少3.36億千瓦時，在總售電量中占到0.6%。

5 應(yīng)對措施與發(fā)展建議

為了推進(jìn)分布式光伏發(fā)電的健康、穩(wěn)定發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)十二五分布式發(fā)電目標(biāo)的基礎(chǔ)上，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)輿論宣傳，提高內(nèi)部管理水平。①加強(qiáng)與政府的匯報(bào)溝通，贏得政府更多的理解與支持，為政府完善上網(wǎng)電價提供重要的決策依據(jù)，從而獲得更為有利的優(yōu)惠發(fā)展政策。②與上級稅務(wù)機(jī)關(guān)加強(qiáng)溝通，明確政府補(bǔ)貼申請與轉(zhuǎn)付的相關(guān)手續(xù)與流程，了解相關(guān)稅收政策與發(fā)票管理機(jī)制。③與業(yè)主加強(qiáng)溝通交流，綜合考慮分布式光伏發(fā)電、政府規(guī)劃及電網(wǎng)規(guī)劃，盡可能降低光伏發(fā)電入網(wǎng)成本，為投資者合理投資提供科學(xué)決策依據(jù)，推動光伏發(fā)電穩(wěn)定發(fā)展。④完善內(nèi)部細(xì)化管理與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)展，優(yōu)化資源配置，不斷提高窗口營業(yè)人員的專業(yè)技能，從而為客戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

6 結(jié)語

綜上所述，光伏發(fā)電，可以有效緩解用電緊張情況，但也會影響到電網(wǎng)企業(yè)的正常運(yùn)行，所以在光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)企業(yè)系統(tǒng)接入中，要綜合分析各類不確定因素，盡可能減少其產(chǎn)生的負(fù)面影響，使其整體效用得到充分發(fā)揮，促進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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