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

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]?？偟膩砜矗植际焦夥l(fā)電在當前的電力生產(chǎn)實踐中占據(jù)著重要地位，為進一步的發(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)單位中進行分散，這樣投資風險會明顯降低?？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)電的推進過程中，相關(guān)的知識和技術(shù)能更好進入到家庭及企事業(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)的要求和目標進行分析與解決，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。現(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)進行保護并對并網(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。繼電保護是電力系統(tǒng)中的重要內(nèi)容，做好有源配電網(wǎng)的繼電保護，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)用進行分析與討論具有突出的現(xiàn)實意義。