編者按:光伏發(fā)電可分為輸電側(cè)并網(wǎng)和配電側(cè)并網(wǎng)2種基本模式(獨(dú)立供電系統(tǒng)可以看作是配電側(cè)并網(wǎng)模式的特例)。
輸電側(cè)并網(wǎng)技術(shù)一般應(yīng)用于大規(guī)模電站,發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能集中并入電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度使用;在配電側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)中,發(fā)電裝置規(guī)模較小,就近接入配電網(wǎng),產(chǎn)生的電能一般被就地消納。
容量相對(duì)較小的配電側(cè)并網(wǎng)發(fā)電,更習(xí)慣被稱為分布式發(fā)電。分布式光伏發(fā)電具有簡便靈活、適用區(qū)域廣、維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn),更可以因地制宜,充分利用建筑屋頂和閑置土地進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè),對(duì)土地資源的消耗以及生態(tài)環(huán)境的影響相對(duì)較少。
由于就近接入既有配電網(wǎng),對(duì)接入要求相對(duì)比較簡單,加上產(chǎn)生的電能一般供本地負(fù)荷使用,避免了輸電線路長距離傳輸?shù)膿p耗,電能的利用效率也更高。正是由于這些優(yōu)點(diǎn),分布式光伏發(fā)電受到了國家政策層面的重視。與此同時(shí),由于分布式光伏發(fā)電的一些固有特性,也給配電網(wǎng)帶來了以下影響與挑戰(zhàn)。
首先,與傳統(tǒng)配電網(wǎng)負(fù)荷的單向潮流不同,分布式光伏發(fā)電裝置的接入將在配電網(wǎng)中形成雙向潮流;另外,太陽能輻射強(qiáng)度的隨機(jī)波動(dòng)性,直接決定了分布式光伏發(fā)電裝置輸出功率的可預(yù)測性和可調(diào)度性差。因此,分布式光伏發(fā)電將對(duì)配電網(wǎng)的電壓特性、繼電保護(hù)、短路特性等產(chǎn)生影響,對(duì)配電網(wǎng)是一個(gè)潛在的不穩(wěn)定因素。
其次,分布式光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能,一般都需要利用電力電子裝置進(jìn)行電能變換后才能并入電網(wǎng),而電力電子裝置工作產(chǎn)生的諧波,可能對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。另外,電力電子裝置在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)和控制慣性、過載能力、故障穿越能力等方面,與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)有很大的差異,也被看作是電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的潛在風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)分布式光伏發(fā)電接入容量的比例較小時(shí),這些特性差異對(duì)電網(wǎng)的影響可以忽略,而隨著接入容量比例的不斷增加,其對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的威脅也越來越顯著,并終將達(dá)到電網(wǎng)難以耐受的程度。
最后,分布式光伏發(fā)電在投資和產(chǎn)權(quán)主體,以及建設(shè)位置分布上更傾向于分散,應(yīng)用環(huán)境以及客戶的需求也更加多樣化,調(diào)度和控制的要求更加簡便靈活和多變。如果沿用傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相對(duì)集中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)建設(shè)以及管控模式,將在很大程度上限制分布式光伏發(fā)電技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮。因此,分布式光伏發(fā)電的推廣應(yīng)用,給配電網(wǎng)運(yùn)營管理以及相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定與執(zhí)行都提出了新的要求。
為了充分發(fā)揮分布式光伏發(fā)電在新型可再生能源開發(fā)利用戰(zhàn)略中的重要作用,就必須解決分布式光伏發(fā)電大規(guī)模接入可能對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、安全穩(wěn)定運(yùn)行以及運(yùn)營管理等產(chǎn)生各種不利影響,這不僅需要政策的支持,更離不開新技術(shù)的支撐。
原標(biāo)題:我國分布式光伏發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)