光伏并网发电系统及其对电网的影响

光伏并网发电系统及其对电网的影响

(国网通化供电公司吉林通化134001)

摘要:光伏并网发电促使电网运行向智能化模式转变,加快新型电网调度平台建设与发展,满足了区域用电资源一体化生产需求,促进和推动了经济的发展。为了适应电网运行作业要求,要借助计算机控制平台构建新型调度方案,为光伏并网发电建立多元化运行模式。

关键词:光伏并网;发电系统;电网影响

Abstract:Photovoltaicgrid-connectedpowergenerationpromotesthetransformationofgridoperationtointelligentmode,speedsuptheconstructionanddevelopmentofnewgriddispatchingplatform,meetstheneedsofregionalelectricityresourcesintegrationproduction,andpromotesandpromotestheeconomicdevelopment.Inordertomeettheoperationalrequirementsofgridoperation,anewschedulingschemeisbuiltwiththehelpofcomputercontrolplatformtoestablishapersifiedoperationmodeforphotovoltaicgrid-connectedpowergeneration.

Keywords:photovoltaicgrid-connected;Powergenerationsystem;Influenceofpowergrid

1并网光伏发电系统概述

并网光伏系统是一种分布式发电方式,工作时先将太阳能电池组件产生的直流电转换成满足电网要求的直流电,然后并入公共电网。并网光伏系统的核心部件是并网逆变器,包含了电网信号检测、输出电流控制、最大功率点跟踪、抗孤岛等,是集检测、控制、并网和保护为一体的装置。目前我国并网光伏电站的发展尚处于初级阶段,并网光伏发电站对电网的影响还需进一步的探讨和研究。并网光伏发电的方式不同于常规发电,并网光伏发电的能量密度低、稳定性和调节能力差,发电量容易受天气及地域的影响,因此并网发电后会对电网产生一定的影响。并网光伏发电不能套用常规发电的并网技术和接入计算方法,对于不同容量、不同并网方式和系统配置的光伏发电系统,应根据实际情况按要求接入不同的输电网或配电网。由于国内还没有比较全面可操作的管理标准和技术规范,因此对于并网光伏系统的评估尚不完善,从而影响了并网光伏技术的发展。

2并网光伏电站的发电特性

2.1光伏发电具有间歇性、随机性的特点,这些规律难以预测,因此光伏发电还无法参与电力平衡的计划,光伏发电只能依据《可再生能源法》,在电网公司统一报装,运营模式为自发自用(含余量上网)及统购统销。

2.2光伏发电需要太阳辐射能作支持,因此只能在白天发电,夜晚不能发电,并且雨雪天的发电率较低。光伏发电的能力随太阳辐射的增强而增强,中午时发电能力达到最大。

2.3光伏发电站工作时,需要调整电网中其他电源的出力,提供一定的负荷保证光伏发电供电。当光伏发电受到天气等因素影响时,又需要其他电源提供补偿,从而保证光伏发电系统的稳定性和可靠性。

2.4光伏发电的功率受天气因素的影响很大,通常比电网正常的负荷变化快,如当天空中有云层遮挡阳光时,光伏发电站的发电量会迅速减少70%。

3对电网运行的影响分析

3.1环保化

光伏并网发电实现环保改造,这是传统电网运行不具备的应用优势。例如,利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电,不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源,使用中无温室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续发展战略。

3.2循环化

在光伏并网发现中,可以循环利用能源物资,避免电能节约过多造成的浪费问题。所发电能馈入电网,以电网为储能装置。当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时,或用不完电力时,就可将多余的电力卖给市电。

3.3科技化

作为一种全新的发电生产模式,光伏并网发电科技含量较高,体现了科学技术对电力业的影响力。例如,光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电又能作为建筑材料和装饰材料,使物质资源充分利用发挥多种功能,不但有利于降低建设费用,并且还使建筑物科技含量提高、增加"卖点"。

3.4分布化

借助分布控制系统执行生产改造,为电力调度控制构建新型平台,加快了电网分布运行系统普及应用。分布式系统坚持了就地分散发供电,如图2,进入和退出电网灵活,既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力,又有利于改善电力系统的负荷平衡,并可降低线路损耗。

4对于光伏并网带来影响的解决办法

4.1将电网建设提升为国家工程,加大投入的同时设定合理建设目标,不光要考虑投入,还要从技术层面出发。新能源的发展需要智能电网的支持,新能源因为具有随机性不能大量地商业化储存,所以更适合采用分散式、分布式开发方式,建在用户侧,使生产的电力自发自用,多余上传,发电不足时从电网购电。配电侧智能化改造,投资小,见效快,可快速解决光伏并网难题。要接纳新能源配电网需要进行智能电网改造升级,满足以下要求。

在电源侧,在电网配备可支持不同电源的设备,方便各类电网并入。

在电网侧,完善电网系统,运用计算机创建具有可视化、数字化、智能化的集成系统。

在用户侧,安装智能电表,用户与电网双向通信,依情况分析,合理计费。

4.2统一规划电网和电厂建设,光伏发电站布局不能各搞各的,应围绕电网规划进行。要让电网建设适应光伏产业的快速发展,在光伏产业规划和前期工作中就要有地方供电公司参与,并将配套电网设施作为产业的一个组成部分,同步办理相关用地等手续,以便电网项目和光伏产业能同步核准,同步建设。

4.3借鉴其他国家经验,尽快制定合理入网标准,提高国内太阳能产品的检测能力,消除不良产品带给电网的隐患,出台切实可行、简单易操作的光伏并网电站等技术标准规范和实施手册,将达到标准、危害市场的企业排除在外,有效防止行业乱局,提高光伏发电的整体水平,保障电网运行安全。

4.4资源勘探评估,太阳能系统因易受天气因素影响,只有根据当地的气象和地理条件进行系统的优化配置,才能达到可靠性和经济性的最佳结合,发挥太阳能发电的优势。

4.5按照太阳能资源分布,将其划分成若干资源区,确定不同地区的上网电价,根据项目的总发电量、上网电量进行补贴,可有效遏制“骗补”问题,使发电项目的建设运营向健康良性的方向发展。

5结论

从长远来看,开发新能源与可再生能源可以逐步改善以化石能源为主的能源结构,缓解化石能源利用的同时带来的环境污染。因此,研究开发新能源与可再生能源对能源的合理利用和社会的发展有着重要的战略意义。目前,由于太阳能资源丰富,光伏发电过程清洁低碳等优势,使得太阳能在新能源的开发利用中拥有更广阔的前景和市场。但因光伏并网技术尚存在一些问题使得并网存在困难。为了解决国内局部电荒的同时部分电力资源却闲置浪费的局面,目前急需提出有效的解决方案来解决并网的问题及影响,从而突破国内光伏市场的瓶颈。

参考文献:

[1]玉荣,赵明智,宋士金.光伏并网发电系统及其对电网的影响[J].绿色科技,2012(12):267-270.

[2]杨卫东,薛峰,徐泰山,等.光伏并网发电系统对电网的影响及相关需求分析[J].水电与抽水蓄能,2009,33(4):35-39.

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