分布式光伏并网技术研究

分布式光伏并网技术研究

一、分布式光伏发展历程与展望

1. 发展历程：

   • 自2013年以来，国家陆续出台了多项关于分布式光伏的政策和标准。
   • 2024年2月，国家发改委和国家能源局印发了《关于新型电力系统发展指导意见的通知》，提出至2025年全国电网具备5亿千瓦左右的分布式光伏接入能力。
   • 近年来，分布式光伏的发展呈现出快速增长的趋势，特别是2023年，分布式光伏的EPC项目数量大幅增加，其中广东和广西等地尤为突出。

2. 主要分布：

   • 截至2023年，分布式光伏主要集中在山东、河南、江苏、安徽、广东、江西等省份，其中山东的装机容量最高，达到4346.42万千瓦。
   • 华中和华北地区资源条件较好，主要位于II类资源区，主要受居民电价、限电政策和用电量等因素影响。

3. 并网形式与开发属性：

   • 并网形式以380V和10kV为主，其中380V占比22%，10kV占比26%。
   • 开发属性以工商业为主，约占76.51%。

二、分布式光伏发展面临的问题

1. 与电网运行相互影响：

   • 分布式光伏与电网运行存在一定的矛盾，特别是在短期内快速增长的情况下，分布式光伏的“可观、可测、可控、可投”能力较弱。
   • 短期内的发电量波动可能导致电网承载力不足，影响电网安全稳定运行。

2. 影响供电安全和可靠性：

   • 分布式光伏的接入可能引起电网电压和频率波动，增加电网故障的风险。
   • 分布式光伏系统的逆变器与保护设施可能存在不足，导致设备损坏和人身安全风险。

3. 政策机制不完备：

   • 分布式光伏未能完全参与到电力市场中，仍按照火电标杆电价进行补贴性收购。
   • 市场竞争机制不够完善，导致分布式光伏的上网电价高于市场平均价格，影响了投资者的积极性。
   • 缺乏与分布式电源电网调控相关的市场机制，使得大量分布式电源无法有效参与电力市场。

三、分布式光伏并网技术研究

1. 基本原则：

   • 在确保大电网安全的基础上，推进分布式光伏的良性发展。
   • 基于电力系统的智能化，实现分布式光伏与大电网的深度融合，提升电网对分布式光伏的接纳能力。
   • 通过构建智能电网、微电网等技术手段，提高电网的灵活性和适应性。

2. 建设运行技术：

   • 构建微电网：强化台区必备的通信和调度电站的要求，增强发电设备及系统的性能，满足山区、工业区、海岛等场景的微电网工程需求。
   • 实现智能电网的实时数据采集和运营管理系统：通过大数据和人工智能技术，提高电网对分布式光伏的监控和管理能力。
   • 探索基于数字孪生的电网运维技术：利用数字孪生技术，实现对中低压配网的高效管理和故障预测。
   • 研究新型储能和调峰方法：发挥分布式光伏在无功调节方面的潜力，提出多尺度配电网电压调控方法，提升中低压配网的自主电压控制能力。
   • 推广并网优化方案：采用SVG、CIM文件导入等技术，提高台区电能质量和系统稳定性。

3. 政策措施：

   • 扩大分布式光伏的接入范围：采取“计划-市场”双轨模式，保障分布式光伏在短时间内发电量的收购。
   • 完善分布式光伏的电力交易机制：建立分布式光伏的电力交易机制，确保利用小时内的发电量与市场价格挂钩。
   • 推动分布式能源的综合利用：将分布式光伏与新能源及储能负荷相结合，提升分布式光伏作为市场主体参与电力市场的竞争力。