風“光”這邊獨好
——云南省昆明市宜良縣穩(wěn)步推進光伏發(fā)電建設(shè)

■ 本刊編輯部 耿立宏 馮義華

南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略規(guī)劃部 黃震宇

云南電網(wǎng)公司宜良供電局 李興龍

宜良縣位于云南省中部、昆明市東部，地處昆明市、曲靖市、玉溪市的三角中心，縣城距離昆明市區(qū)52 千米，是滇中城市經(jīng)濟圈的核心連接地帶。屬于亞熱帶高原季風氣候，年平均氣溫16.3 ℃，是云南省太陽能資源較豐富的地區(qū)之一。地勢北高南低，東西兩面環(huán)山，中部地勢平坦，南盤江（屬珠江流域西江水系）、賈龍河、麥田河、擺依河、陽宗海的水灌溉著宜良壩子，成就了宜良百年“滇中糧倉”的美譽。宜良縣自古交通發(fā)達便利，是昆明通往滇東、滇南的交通要塞，也是其旅游業(yè)發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。宜良縣旅游資源豐富，如詩如畫的美景吸引著四海八方賓朋。

近年來，農(nóng)業(yè)大縣宜良深入貫徹落實習近平生態(tài)文明思想，把黨的創(chuàng)新理論學習成果轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展成效，搶抓國家大力推進綠色低碳發(fā)展機遇，轉(zhuǎn)型發(fā)展，聚焦“雙碳”目標，打好“綠色能源牌”，立足區(qū)域資源稟賦和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，積極探索風光、儲能新模式，著力打造百萬千瓦級新型能源基地。目前，全縣規(guī)劃清潔能源裝機總?cè)萘?36萬千瓦，其中風電場址3 個，總裝機容量53 萬千瓦；光伏場址7 個，總裝機容量71.5 萬千瓦；全縣屋頂分布式光伏11.5 萬千瓦。2021—2023 年，全縣獲得新發(fā)“藥光互補”光伏發(fā)電、中營風電、張官營復合光伏等8 個新能源項目，已建成并網(wǎng)發(fā)電項目2 個、在建集中式光伏發(fā)電項目4 個、擬建項目2 個。這些規(guī)劃的新能源項目全部建成投產(chǎn)運營后，預計每年產(chǎn)值將達到10 億元以上，稅收約1.5 億元。

宜良縣供電局介紹，截至2023 年12 月，宜良縣已投產(chǎn)1 個集中式光伏電站。耿家營鄉(xiāng)石子村委會、玉鼓社區(qū)“藥光互補”光伏電站，總裝機容量120 兆瓦，于2023 年3 月并網(wǎng)，采用“一地多用、藥光互補”的新型特色農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，具有發(fā)電能力，又能為中草藥提供適宜生長的環(huán)境，每年可節(jié)約標煤60 700 噸，減少二氧化碳排放約162 800 噸。月度上網(wǎng)電量約60 萬千瓦·時，年上網(wǎng)電量約達1.5 億千瓦·時。

宜建盡建 合理配置 統(tǒng)籌推進光伏項目規(guī)劃建設(shè)

宜良縣供電局介紹，宜良縣委、縣政府高度重視光伏項目開發(fā)建設(shè)工作，專門成立了“碳達峰、碳中和”分布式光伏規(guī)?；_發(fā)試點工作組，由宜良縣發(fā)改、工信、自然資源、生態(tài)環(huán)境、住建、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道、供電企業(yè)等單位組成，按照《云南省能源局關(guān)于印發(fā)整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏試點工作推進方案的通知》（云能源水電〔2021〕213 號）要求，全面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)整縣資源，摸排屋頂情況，指導項目業(yè)主依法依規(guī)辦理申請、備案、接入、并網(wǎng)驗收及運行、環(huán)評等報批手續(xù)，保障試點工作快速落地。

2021 年，國家能源局公布整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點名單，云南省昆明市宜良縣被列為國家級試點縣以來，宜良縣供電局高度重視新興產(chǎn)業(yè)布局，以光伏發(fā)電為代表的新能源產(chǎn)業(yè)，迸發(fā)出前所未有的生機與活力。

根據(jù)“宜建盡建”、合理配置原則，宜良整縣分布式光伏項目整體規(guī)劃建設(shè)四期項目，分步實施。按照黨政機關(guān)不低于50%，公共建筑不低于40%，工商業(yè)屋頂不低于30%，農(nóng)村居民房不低于20%。四期總裝機容量201.61 兆瓦。

一期30 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)學校、行政辦公建筑屋頂，總裝機容量4.4 兆瓦，已全部投產(chǎn)并網(wǎng)；二期96 座黨政機關(guān)、社區(qū)、村委會屋頂，總裝機容量6 兆瓦，計劃2024 年6 月30 日前并網(wǎng)投產(chǎn)；三期工業(yè)園區(qū)建筑物屋頂，總裝機容量76.21 兆 瓦，計 劃2024 年12 月30 日前并網(wǎng)投產(chǎn)；四期農(nóng)戶農(nóng)用屋頂，規(guī)劃2.2 萬戶，總裝機容量115 兆瓦，計劃2025 年12 月30 日前并網(wǎng)投產(chǎn)，2024年12月30前預計并網(wǎng)投產(chǎn)9 000余戶。

截至2023 年12 月，宜良縣已并網(wǎng)228 個光伏安裝點，其中居民家庭分布式光伏191 個，總?cè)萘?.5 兆瓦，其他分布式光伏37 個，總?cè)萘?.6 兆瓦，合計9.1 兆瓦。

宜良縣供電局介紹，目前已并網(wǎng)分布式光伏系統(tǒng)建設(shè)前均沒有安裝儲能裝置，所發(fā)電力就近消納，其中接入交流220 伏85 個，接入380 伏143個，接入公變197 個，接入專變31 個。已投產(chǎn)居民家庭分布式光伏月度發(fā)電量約35.03 萬千瓦·時，上網(wǎng)約33.55萬千瓦·時，消納約1.48 萬千瓦·時；累計發(fā)電量1 100.55 萬千瓦·時，上網(wǎng)1 067.98 萬千瓦·時，消納32.57 萬千瓦·時。已投產(chǎn)其他分布式光伏月發(fā)電量約36.18 萬千瓦·時，上網(wǎng)約19.61萬千瓦·時，消納約16.57 萬千瓦·時；累計發(fā)電量311.12 萬千瓦·時，上網(wǎng)電量149.97 萬千瓦·時，消納約161.15萬千瓦·時。

風“光”這邊獨好

宜良縣供電局介紹，宜良縣中營風電場是華潤電力在云南投運的首個風電場，總投資5.3 億元，裝機容量8 萬千瓦，安裝13 臺風力發(fā)電機組，目前已全部并網(wǎng)發(fā)電。結(jié)合風力、光電優(yōu)勢，宜良縣在全省率先與華潤集團合作建設(shè)清潔能源開發(fā)項目。華潤電力云南公司獲得云南省能源局批準在宜良縣建設(shè)新能源項目8 個，裝機79.5 萬千瓦，總投資37.42億元。項目全部建成投產(chǎn)后，年發(fā)電量約21 億千瓦·時，年產(chǎn)值約6.4億元，年繳稅約1.1 億元。

除了在風電領(lǐng)域布局，宜良縣還狠抓光伏項目。新發(fā)“藥光互補”項目是云南省內(nèi)首個“光伏+中藥種植”的發(fā)電項目，按照“公司+產(chǎn)地公司（合作社）+基地”和“公司+種植大戶+基地”的模式，一次性流轉(zhuǎn)土地25 年，農(nóng)戶在土地流轉(zhuǎn)時可獲得租地收入和地上附著物補償，中藥材種植時可以就地務(wù)工獲得收入，中藥材銷售后可獲得集體分紅。該項目通過一地兩用、工農(nóng)結(jié)合，提高了單位面積土地綜合效益，拓寬了當?shù)卮迕裰赂宦窂?，同時，農(nóng)村土地經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn)還壯大村集體經(jīng)濟，光伏產(chǎn)業(yè)成為鄉(xiāng)村振興的助推器。

目前，全縣正在穩(wěn)步推進整縣屋頂分布式光伏發(fā)電項目，總投資約5.5億元，規(guī)劃總裝機容量11.5 萬千瓦。截至2023 年12 月，宜良縣已率先實現(xiàn)國家整縣屋頂分布式光伏開發(fā)試點項目分期投產(chǎn)。位于耿家營鄉(xiāng)的華潤宜良新發(fā)“藥光互補”光伏發(fā)電項目總投資約6.25 億元，工程裝機容量為12萬千瓦，目前已實現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電。投產(chǎn)運營后年產(chǎn)值達4 000 萬元，每年可為地方納稅約600 萬元。

科學應(yīng)對縣域電網(wǎng)面臨的困難和挑戰(zhàn)

配電網(wǎng)承受能力面臨重大的考驗。由于宜良配網(wǎng)網(wǎng)架基礎(chǔ)相對薄弱，隨著高比例分布式光伏“井噴式”增長，電網(wǎng)出現(xiàn)反相重過載、三相不平衡情況，對縣域臺區(qū)配變及網(wǎng)架承載能力將造成極大壓力，同時由于承載能力評估及預警不能有效及時收集分布式光伏發(fā)電側(cè)數(shù)據(jù)（逆變器廠家不同、通信規(guī)約受限等），造成評估不精準，難以實現(xiàn)可觀、可測、可控。目前，宜良供電局中壓反向重過載線路占比10.5%；公用反向重過載配變占5.2%，三相不平衡臺區(qū)占比9.8%。預計隨著分布式光伏井噴式發(fā)展，2025 年中壓反向重過載線路、公用反向重過載配變、三相不平衡臺區(qū)占比均將超過20%。

難以有效平衡、抬高系統(tǒng)電壓。宜良局目前接入公變的197 個光伏安裝點，其中100 余臺公變電壓不同程度受光伏上網(wǎng)影響，抬高電壓明顯的公變有50 余臺（多為農(nóng)村臺區(qū)，光伏發(fā)電效能與農(nóng)村負荷消納不能同步，負荷消納能力有限，同時發(fā)電側(cè)無儲能裝置等），低壓用戶約10 000 多戶，戶表最高電壓超260 伏以上占比10%，超250 伏以上占比72%，超240 做以上占比18%，對電壓質(zhì)量造成較大影響。

分布式光伏自用比例低，需多級升壓送出，電量損耗大。宜良縣分布式光伏以上網(wǎng)為主，自用比例較低，已投產(chǎn)分布式光伏用戶平均自用電量約8.1%，其中戶用分布式光伏自用比例僅為4%～7%。導致分布式光伏大量電量須多級升壓送出消納。經(jīng)初步統(tǒng)計，以380 伏接入電網(wǎng)的分布式光伏，升壓為10千伏損耗電量5%～7%，如再升壓為35～110 千伏，損耗電量將達到發(fā)電量的10%～15%。

難以開展電網(wǎng)規(guī)劃。電網(wǎng)規(guī)劃是在負荷預測、電源規(guī)劃之后，而目前宜良分布式光伏采用整縣備案、分散開發(fā)的形式，即在分布式光伏具體開發(fā)地點以及每個地點開發(fā)容量還不確定的情況下，整縣分布式光伏打包為一個項目進行備案，縣域內(nèi)哪里分布式光伏開發(fā)條件成熟，就開發(fā)哪里分布式光伏。導致只能分布式光伏外部開發(fā)條件成熟一處后，研究明確一處接入方案，無法整體考慮分布式光伏接入電網(wǎng)規(guī)劃，給電網(wǎng)系統(tǒng)的負荷預測和規(guī)劃帶來許多未知因素。

配網(wǎng)電能質(zhì)量問題各類多，調(diào)控設(shè)備難以兼容多種問題。宜良供電局介紹，隨著電能替代設(shè)備的增多，配電網(wǎng)可能在不同時段面臨過載、過電壓、三相不平衡、低電壓等問題，不同的問題需要不同的治理控制策略與運行方式，而當前配網(wǎng)治理手段及裝置多針對某一類型問題設(shè)計，難以兼容實現(xiàn)低電壓治理、過載治理、三相不平衡、分布式光伏上網(wǎng)造成電網(wǎng)波動等問題治理。

由于分布式光儲系統(tǒng)分布范圍廣，難以實現(xiàn)人工巡查，無法實時監(jiān)測分布式光伏面板、儲能電池、逆變器的工作狀態(tài)，設(shè)備管理上存在極大的難度。而且，由于配網(wǎng)設(shè)備種類多，光伏、儲能廠家眾多，多類型通信方式混合并存，單獨對每個產(chǎn)品進行定制化的數(shù)據(jù)采集和調(diào)控算法軟件開發(fā)必將增加時間以及硬件成本，分布式光儲設(shè)備難以進行人工巡查，面板、電池、逆變器等設(shè)備狀態(tài)難以實時分析查看，設(shè)備運維難度大。

目前采取的有效措施

據(jù)介紹，在云南電網(wǎng)公司和云南電科院指導下，以宜良供電局為試點，通過開展分布式光——儲系統(tǒng)邊緣自治控制的論證研究，在駱家營2 號公變采用“配變監(jiān)測終端+分布式儲能系統(tǒng)”方式，配置儲能，管理平臺云邊協(xié)同，實時監(jiān)測臺區(qū)配變線路運行狀況。提升了就地就近消納能力，還解決了配變、低壓支線反向重過載和用戶過電壓問題，同時提升了單臺配分布式光伏接入容量。

10 千伏線路:通過配自開關(guān)實現(xiàn)了線路運行數(shù)據(jù)（電流、電壓、有功等數(shù)據(jù)）的實時監(jiān)測、實現(xiàn)可觀、可控。

低壓臺區(qū):通過配置配變監(jiān)測終端，實現(xiàn)了對電流、電壓等數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和轉(zhuǎn)發(fā)，通過電壓監(jiān)測系統(tǒng)、計量系統(tǒng)對配變臺區(qū)負荷、三相平衡度、線路設(shè)備運行情況等實時監(jiān)測。

實研結(jié)果

臺區(qū)內(nèi)當儲能在有功功率50 千瓦放電時，臺區(qū)節(jié)點電壓可以升高大概2.4～3.1 伏；當儲能滿功率50 千瓦充電時候，可以造成大概2.7～3.2 伏的電壓降低。

當儲能滿容量無功補償50 千伏· 安時候，可以造成大概5.9～6.5伏的電壓升高；當儲能滿容量吸收無功時候，可以造成大概5.2～5.6 伏的電壓降低。

在含有分布式光伏并網(wǎng)的臺區(qū)，儲能系統(tǒng)的投入，能夠?qū)ε_區(qū)電壓起到調(diào)節(jié)作用，試點臺區(qū)由于光伏容量偏大，儲能容量為光伏容量的一半，并不能在用電低谷時段全部消納光伏發(fā)電容量，儲能吸收和發(fā)出相同容量的無功功率調(diào)節(jié)電壓比有功功率充放調(diào)節(jié)電壓效果更明顯，提供削峰填谷、無功支撐、三相不平衡治理等服務(wù)。

有關(guān)農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展的建議

調(diào)研采訪中，面對當前清潔能源建設(shè)快速發(fā)展的新形勢，云南電網(wǎng)宜良供電局結(jié)合先行先試取得的經(jīng)驗，對科學推動光伏等清潔能源發(fā)展提出了合理的建議和措施。

科學有序發(fā)展。因地制宜制定分布式光伏發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、用電需求和電網(wǎng)承載能力評估當?shù)胤植际焦夥蛹{能力，有序接入，高效利用。

鼓勵光儲一體化。通過政府相關(guān)政策引導鼓勵，明確相關(guān)分布式光伏安裝并網(wǎng)的光伏配套儲能規(guī)定，完善科學統(tǒng)一的政策體系和并網(wǎng)技術(shù)標準，鼓勵光儲一體化，充分利用精準負荷控制、用戶終端負荷、分布式儲能，提高電網(wǎng)靈活性，實現(xiàn)不同場景下分布式光伏發(fā)電高效友好消納、臺區(qū)電能質(zhì)量和供電能力提升，提升能源利用效率，助力清潔能源消納。

調(diào)控的規(guī)范統(tǒng)一。面對設(shè)備種類多、分布廣，多類型通信方式混合并存，云端平臺缺乏有效的協(xié)同策略，應(yīng)逐步規(guī)范統(tǒng)一，建立多種應(yīng)用場景，通用性強、輕量化，成本低的智能終端以及全景監(jiān)控運維系統(tǒng)，實現(xiàn)對配網(wǎng)可調(diào)可控設(shè)備的有效調(diào)控。

市場化機制調(diào)配。對分布式上網(wǎng)電價實施“峰谷”電價，通過合理的電價差，鼓勵分布式電源在電力系統(tǒng)高負荷時段提供更多清潔能源，促進能源消費的合理分配和電網(wǎng)的平衡運行。

試點示范應(yīng)用。對于高比例分布式光伏配網(wǎng)面臨的光伏功率預測、保護控制、光伏消納、線損抑制等問題亟需研究解決，由于大量的分布式光伏處于臺區(qū)的管控盲區(qū)，難以得到有效的管理，應(yīng)加大相關(guān)研究及試點示范應(yīng)用的政策支持和資源幫扶。