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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,都需要供電穩定、可靠。分布式光伏發(fā)電利用太陽(yáng)能,是人們利用清潔能源的重要手段。但是,日夜更替,天氣無(wú)常,分布式光伏發(fā)電的出力不具備規律性,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(gè)方面:
一是對電網(wǎng)規劃產(chǎn)生影響。負荷預測是電網(wǎng)規劃設計的基礎,能否準確地預測負荷是電網(wǎng)規劃的前提條件。分布式光伏的并網(wǎng),加大了其所在區域的負荷預測難度,改變了既有的負荷增長(cháng)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(méi)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(huì )造成電壓波動(dòng);并網(wǎng)并且向電網(wǎng)輸送功率的并網(wǎng)方式,會(huì )造成電壓波動(dòng)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(xiàn)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(guò)逆變器接入電網(wǎng),這類(lèi)電力電子器件的頻繁開(kāi)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構,多采用速斷、限時(shí)速斷保護形式,不具備方向性。這種保護方式在現有的輻射型配電網(wǎng)上,能夠有效地保護全部線(xiàn)路。但是,在配電網(wǎng)中接入分布式電源后,其注入功率會(huì )使繼電保護范圍縮小,不能可靠地保護整體線(xiàn)路,甚至在其他并聯(lián)分支故障時(shí),引起安裝分布式光伏的繼電保護誤動(dòng)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(diǎn)經(jīng)驗可供借鑒:
采取經(jīng)濟杠桿保證光伏發(fā)電裝機容量持續穩定增長(cháng)。德國可更新能源法規定了光伏發(fā)電的補貼辦法,對于屋頂光伏和地面光伏等各類(lèi)光伏發(fā)電的應用模式,其規模不同,補貼力度不同。
該國2012年較新修改的法律規定,光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)從17.94歐分每千瓦時(shí)到24.43歐分每千瓦時(shí)。該國還規定,未來(lái)12個(gè)月內如果安裝容量超過(guò)350萬(wàn)千瓦,上網(wǎng)電價(jià)下降3%;如果超過(guò)750萬(wàn)千瓦,上網(wǎng)電價(jià)下降15%。我國目前急于挽救國內的光伏企業(yè),準備迅速啟動(dòng)光伏市場(chǎng),但也應考慮未來(lái)如何采取合理的策略保證其穩步發(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。西班牙要求某一區域安裝的分布式電源的容量為該區域的峰值負荷的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程通信和控制裝置,以便調度實(shí)時(shí)了解其出力,并且可以進(jìn)行調度。
目前,西班牙的電網(wǎng)調度尚不具備遠程監控和控制大規模光伏發(fā)電的能力,原因是輸電運營(yíng)商僅要求1萬(wàn)千瓦以上的光伏發(fā)電項目安裝遙測裝置,而西班牙還沒(méi)有如此大規模的光伏項目。隨著(zhù)兆瓦級項目的增多,這些項目缺乏遙測設備將對電網(wǎng)運行產(chǎn)生顯著(zhù)影響。
分布式電源的大規模發(fā)展,需要投入大量資金升級電網(wǎng)。目前,德國已經(jīng)開(kāi)始采取一些間接措施來(lái)滿(mǎn)足分布式電源接入配電網(wǎng)的要求,如升級改造接入點(diǎn)的上級變壓器,重新配置饋線(xiàn)的電壓條件和控制設備等。德國的研究機構認為,要滿(mǎn)足德國的光伏發(fā)展目標,需要額外新建19.5萬(wàn)至38萬(wàn)千米高壓和中壓配網(wǎng)線(xiàn)路,相應的投入資金為130億歐元~270億歐元。
全社會(huì )分攤分布式光伏發(fā)電接入引起的電網(wǎng)改造成本。國外相關(guān)部門(mén)通過(guò)征收電價(jià)附加,來(lái)支持必要的電網(wǎng)改造和分布式電源的接入。
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