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分布式光伏發(fā)電對電網(wǎng)產(chǎn)生哪些影響?
不論是集中式發(fā)電還是分布式發(fā)電,都需要供電穩(wěn)定、可靠。分布式光伏發(fā)電利用太陽能,是人們利用清潔能源的重要手段。但是,日夜更替,天氣無常,分布式光伏發(fā)電的出力不具備規(guī)律性,在接入公共電網(wǎng)后,需要公共電網(wǎng)作為備用。分布式電源接入后對電網(wǎng)的影響包括幾個方面:
一是對電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生影響。負(fù)荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ),能否準(zhǔn)確地預(yù)測負(fù)荷是電網(wǎng)規(guī)劃的前提條件。分布式光伏的并網(wǎng),加大了其所在區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測難度,改變了既有的負(fù)荷增長模式。大量的分布式電源的接入,使配電網(wǎng)的改造和管理變得更為復(fù)雜。
二是不同的并網(wǎng)方式影響各不相同。離網(wǎng)運行的分布式光伏對電網(wǎng)沒有影響;并網(wǎng)但不向電網(wǎng)輸送功率的分布式光伏發(fā)電會造成電壓波動;并網(wǎng)并且向電網(wǎng)輸送功率的并網(wǎng)方式,會造成電壓波動并且影響繼電保護的配置。
三是對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。分布式光伏接入的重要影響是造成饋線上的電壓分布改變,其影響的大小與接入容量、接入位置密切相關(guān)。光伏發(fā)電一般通過逆變器接入電網(wǎng),這類電力電子器件的頻繁開通和關(guān)斷,容易產(chǎn)生諧波污染。
四是對繼電保護的影響。我國的配電網(wǎng)大多為單電源放射狀結(jié)構(gòu),多采用速斷、限時速斷保護形式,不具備方向性。這種保護方式在現(xiàn)有的輻射型配電網(wǎng)上,能夠有效地保護全部線路。但是,在配電網(wǎng)中接入分布式電源后,其注入功率會使繼電保護范圍縮小,不能可靠地保護整體線路,甚至在其他并聯(lián)分支故障時,引起安裝分布式光伏的繼電保護誤動作。
國外發(fā)展分布式光伏發(fā)電,有哪些經(jīng)驗可供借鑒?
從國外的發(fā)展經(jīng)歷看,有幾點經(jīng)驗可供借鑒:
采取經(jīng)濟杠桿保證光伏發(fā)電裝機容量持續(xù)穩(wěn)定增長。德國可更新能源法規(guī)定了光伏發(fā)電的補貼辦法,對于屋頂光伏和地面光伏等各類光伏發(fā)電的應(yīng)用模式,其規(guī)模不同,補貼力度不同。
該國2012年較新修改的法律規(guī)定,光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價從17.94歐分每千瓦時到24.43歐分每千瓦時。該國還規(guī)定,未來12個月內(nèi)如果安裝容量超過350萬千瓦,上網(wǎng)電價下降3%;如果超過750萬千瓦,上網(wǎng)電價下降15%。我國目前急于挽救國內(nèi)的光伏企業(yè),準(zhǔn)備迅速啟動光伏市場,但也應(yīng)考慮未來如何采取合理的策略保證其穩(wěn)步發(fā)展。
制定合理的分布式光伏發(fā)電管理方式,保證電網(wǎng)的安全運行。西班牙要求某一區(qū)域安裝的分布式電源的容量為該區(qū)域的峰值負(fù)荷的50%以下,盡量避免分布式電源反送電。德國要求100千瓦以上的分布式電源必須安裝遠(yuǎn)程通信和控制裝置,以便調(diào)度實時了解其出力,并且可以進(jìn)行調(diào)度。
目前,西班牙的電網(wǎng)調(diào)度尚不具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制大規(guī)模光伏發(fā)電的能力,原因是輸電運營商僅要求1萬千瓦以上的光伏發(fā)電項目安裝遙測裝置,而西班牙還沒有如此大規(guī)模的光伏項目。隨著兆瓦級項目的增多,這些項目缺乏遙測設(shè)備將對電網(wǎng)運行產(chǎn)生顯著影響。
分布式電源的大規(guī)模發(fā)展,需要投入大量資金升級電網(wǎng)。目前,德國已經(jīng)開始采取一些間接措施來滿足分布式電源接入配電網(wǎng)的要求,如升級改造接入點的上級變壓器,重新配置饋線的電壓條件和控制設(shè)備等。德國的研究機構(gòu)認(rèn)為,要滿足德國的光伏發(fā)展目標(biāo),需要額外新建19.5萬至38萬千米高壓和中壓配網(wǎng)線路,相應(yīng)的投入資金為130億歐元~270億歐元。
全社會分?jǐn)偡植际焦夥l(fā)電接入引起的電網(wǎng)改造成本。國外相關(guān)部門通過征收電價附加,來支持必要的電網(wǎng)改造和分布式電源的接入。
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