安科瑞 鮑靜君
—、概述
“十四五"期間,隨著“雙碳"目標提出及逐步落實,本就呈現出較好發展勢頭的分布式光伏發展有望大幅提 速。就“十四五"光伏發展規劃,國家發改委能源研究所可再生能源發展中心副主任陶冶表示,“雙碳"目標意味 著國家產業結構的調整,未來10年,新能源裝機將保持在110GW以上的年增速,這里面包含集中式光伏電站和分布式光伏電站。相較于集中式電站來說,分布式對土地等自然資源沒有依賴,各個地方的屋頂就是分布式電站的形成基礎,在碳中和方案的可選項中,分布式光伏由于其靈活性必將被大力發展,目前已有河北、甘肅、安徽、浙江、陜 西等9省發布關于分布式光伏整縣推進工作的通知。
目前我國的兩種分布式應用場景分別是:廣大農村屋頂的戶用光伏和工商業企業屋頂光伏,這兩類分布式光伏電站今年都發展迅速。
二、相關標準
根據國家電網Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網技術規定》:分布式電源并網電壓等級可根據各并網點裝機容量進行初步選擇,推薦如下:
8kW及以下可接入220V;
8kW~400kW可接入380V;
400kW~6000kW可接入10kV;
5000kW~30000kW以上可接入35kV。
并網電壓等級應根據電網條件,通過技術經濟比選論證確定。若高低兩級電 壓均具備接入條件,優先采用低電壓等級接入。
三、解決方案
戶用光伏
用光伏多用于居民屋頂光伏發電,裝機功率在8kW左右。戶用光伏電站今年發展非常迅猛,根據國家能源局網 站提供的數據,截至2021年6月底,全國累計納入2021年國家財政補貼規模戶用光伏項目裝機容量為586. 14萬千瓦, 這相當于6個月在居民屋頂建造了四分之一個三峽水電站。
近年來國外戶用光伏需求比較大,一般配套家庭或社區儲能系統用于減少對公共電網的依賴,自發自用,余電 不上網模式。此類戶用光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網輸送電能。光伏電站規模較小,而且比較分 散,對于光伏電站的管理者來說,通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要,安科瑞在這類光伏電站提供的解決 方案包括以下方面:
中小容量分布式光伏電站
根據國家電網Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網技術規定》,8kW~400kW可380V并網,超出400kW的光伏電 站視情況也可以釆用多點380V并網,以當地電力部門的審批意見為準。這類分布式光伏多為工商業企業屋頂光伏, 自發自用,余電上網。分布式光伏接入配電網前,應明確計量點,計量點設置除應考慮產權分界點外,還應考慮分 布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置,其設備配置和技術要求符合DL/T 448 的相關規定,以及相關標準、規程要求。電能表采用智能電能表,技術性能應滿足國家電網公司關于智能電能表的 相關標準。用于結算和考核的分布式電源計量裝置,應安裝釆集設備,接入用電信息釆集系統,實現用電信息的遠 程自動采集。
光伏陣列接入組串式光伏逆變器,或者通過匯流箱接入逆變器,然后接入企業380V電網,實現自發自用,余電 上網。在380V并網點前需要安裝計量電表用于計量光伏發電量,同時在企業電網和公共電網連接處也需要安裝雙向 計量電表,用于計量企業上網電量,數據均應上傳供電部門用電信息采集系統,用于光伏發電補貼和上網電量結 算。
部分光伏電站并網點需要監測并網點電能質量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降 /中斷' 快速電壓變化' 諧波/間諧波THD、閃變等,需要安裝單獨的電能質量監測裝置。部分光伏電站為自發自用, 余電不上網模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網輸送電能,系統圖如下。
這種并網模式單體光伏電站規模適中,可通過云平臺釆用光伏發電數據和儲能系統運行數據,安科瑞在這類光 伏電站提供的解決方案包括以下方面:
大容量分布式光伏電站
根據《國家能源局關于2019年風電、光伏發電項目建設有關事項通知》(國發新能〔2019〕49號),對于需要 國家補貼的新建工商業分布式光伏發電項目,需要滿足單點并網裝機容量小于6兆瓦且為非戶用的要求,支持在符合 電網運行安全技術要求的前提下,通過內部多點接入配電系統。
此類分布式光伏裝機容量一般比較大,需要通過升壓變壓器升壓后接入電網。由于裝機容量較大,可能對公共 電網造成比較大的干擾,因此供電部門對于此規模的分布式光伏電站穩控系統、電能質量以及和調度的通信要求都 比較高。
光伏電站并網點需要監測并網點電能質量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中 斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等,需要安裝單獨的電能質量監測裝置。
上圖為一個1MW分布式光伏電站的示意圖,光伏陣列接入光伏匯流箱,經過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直 流柜根據情況可不設置),再經過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網。由于光伏電站裝機容量比較大, 涉及到的保護和測控設備比較多,主要如右表:
四、云平臺
綜合看板:
光伏電站位置顯示
光伏電站數量,峰值發電功率,實時發電功率顯示
統計所有光伏電站日、月、年發電量
計算標準煤節約量以及二氧化碳減排量
柱狀圖展示每月發電量
電站狀態:
展示光伏電站發電功率、峰值功率等基本參數
統計當前光伏電站日、月、年發電量
攝像頭實時監測
接入輻照度、環境溫濕度、風速等環境參數
顯示當前光伏電站逆變器接入數量及其基本參數
逆變器狀態:
逆變器基本參數顯示
日、月、年發電量顯示
通過曲線圖顯示逆變器功率、環境輻照度曲線
直流側電壓電流查詢
交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢
逆變器曲線分析:
展示逆變器直流側電壓、電流曲線,交流側功率曲線以及環 境輻照度、溫度曲線。便于用戶進行整體分析。
電站發電統計:
統計列表中所有光伏電站日、月、年發電量,支持柱狀圖和 曲線圖切換展示以及報表導出功能。
逆變器發電統計:
統計當前光伏電站中所有逆變器的日、月、年發電量,支持 柱狀圖查詢以及報表導出功能。