編者按:光伏發(fā)電可分為輸電側并網(wǎng)和配電側并網(wǎng)2種基本模式(獨立供電系統(tǒng)可以看作是配電側并網(wǎng)模式的特例)。
輸電側并網(wǎng)技術一般應用于大規(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)一調度使用;在配電側并網(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。
容量相對較小的配電側并網(wǎng)發(fā)電,更習慣被稱為分布式發(fā)電。分布式光伏發(fā)電具有簡便靈活、適用區(qū)域廣、維護簡單等優(yōu)點,更可以因地制宜,充分利用建筑屋頂和閑置土地進行設計和建設,對土地資源的消耗以及生態(tài)環(huán)境的影響相對較少。
由于就近接入既有配電網(wǎng),對接入要求相對比較簡單,加上產(chǎn)生的電能一般供本地負荷使用,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,分布式光伏發(fā)電受到了國家政策層面的重視。與此同時,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,太陽能輻射強度的隨機波動性,直接決定了分布式光伏發(fā)電裝置輸出功率的可預測性和可調度性差。因此,分布式光伏發(fā)電將對配電網(wǎng)的電壓特性、繼電保護、短路特性等產(chǎn)生影響,對配電網(wǎng)是一個潛在的不穩(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,可能對電網(wǎng)的電能質量產(chǎn)生不利影響。另外,電力電子裝置在動態(tài)調節(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)電機有很大的差異,也被看作是電網(wǎng)穩(wěn)定運行的潛在風險。當分布式光伏發(fā)電接入容量的比例較小時,這些特性差異對電網(wǎng)的影響可以忽略,而隨著接入容量比例的不斷增加,其對電網(wǎng)穩(wěn)定性的威脅也越來越顯著,并終將達到電網(wǎng)難以耐受的程度。
最后,分布式光伏發(fā)電在投資和產(chǎn)權主體,以及建設位置分布上更傾向于分散,應用環(huán)境以及客戶的需求也更加多樣化,調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)相對集中的規(guī)劃、設計建設以及管控模式,將在很大程度上限制分布式光伏發(fā)電技術優(yōu)勢的發(fā)揮。因此,分布式光伏發(fā)電的推廣應用,給配電網(wǎng)運營管理以及相關行業(yè)技術標準和規(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)模接入可能對配電網(wǎng)規(guī)劃建設、安全穩(wěn)定運行以及運營管理等產(chǎn)生各種不利影響,這不僅需要政策的支持,更離不開新技術的支撐。
原標題:我國分布式光伏發(fā)電技術特點