分布式光伏谐波研究现状(分布式光伏发电现状)
本文目录一览:
- 1、分布式光伏发电并网会对电力调度造成什么影响?
- 2、光伏的国内现状
- 3、分布式光伏发电未来发展趋势怎么样?
- 4、什么是分布式光伏发电系统?
- 5、什么是分布式光伏并网发电,1MW分布式光伏并网发电需要投资多少资金,哪里有专业团队,占地多少亩
- 6、目前国内外太阳能光伏发电的现状和趋势
分布式光伏发电并网会对电力调度造成什么影响?
【专家解说】:
问:
分布式光伏发电是什么?的 通常分布的代是指分布式资源的使用,安装较小,布局 它一般小于35千伏或较低的电压电平,对电网的访问的用户附近的发电系统的。分布式光伏发电指的光伏模块,太 太阳能直接转换成电能的分布式发电系统。
目前分布最广泛的光伏发电系统,光伏发电项目是建立在城市的建筑的屋顶。 类项目必须进入到公共电网,连同附近的用户提供公共电网。如果你不支持公共网格点, 分布式系统不能保证用户的供电可靠性和电能质量。 分布式光伏发电具有以下特点: 首先,输出功率比较小。
传统的集中式电厂数百个几十万千瓦,甚至数百万千瓦 应用的规模,以改善其经济。光伏发电的模块化设计,并根据场地大小不等, 需求调整产能的光伏发电系统。在一般情况下,一个分布式的光伏发电项目的能力到几千千瓦。
设置 中国电力站,小规模光伏电站的发电效率,其经济总量小,小 光伏系统的投资不会产生比大型低。 污染突出的环境效益。分布式光伏发电项目在发电过程中,有没有噪音,也不会 空气和水的污染。然而,我们需要集中在清洁能源 源的分布式光伏发电及周边城市环境的协调发展,考虑问题的人的美丽的城市环境。
在一定程度上缓解当地的电力短缺。分布式光伏发电的贡献白天的最高正 幸运的是,这一时期人们对电力的需求。然而,分布式光伏发电,能量密度相对较低,只有大约100瓦每平方 米分布??式光伏发电系统,再加上建筑物的屋顶适合安装的光伏组件的限制 分布式光伏发电的发电系统不能从根本上解决电力短缺的问题。
光伏的国内现状
在国际太阳能光伏发电市场的带动下,在《可再生能源法》及配套政策的支持下,我国太阳能发电产业快速成长,已经建立了较好的太阳能光伏电池制造产业基础,在技术和成本上形成了国际竞争优势。已经启动了大型光伏电站、光热电站、分布式光伏发电及离网光伏系统等多元化的太阳能发电市场。初步建立了有利于成本下降的市场竞争机制,太阳能发电成本实现了快速下降,具备了在国内较大规模应用的条件。
中国作为目前世界上经济发展最迅速的经济体,在光伏发电领域的技术和应用只是处于世界的下游水平。其中的主要原因是国内还没有掌握太阳能光伏电池所需要的多晶硅提纯技术,该技术被国外的大企业所垄断,因而国内生产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍,也因此造成无法广泛普及。 由于国际上对于太阳能光伏电池的需求日益庞大,越来越多国内企业成为光伏电池的OEM工厂,并且借此机会不断发展壮大。美国的新能源政策为国内光伏企业提供了一个发展良机,一些国内的行业龙头已经开始在美国成立承包光伏发电项目的子公司,积极进军当地光伏发电市场。
长期来看,中国再不广泛应用太阳能光伏发电技术,中国经济发展所遇到的能源问题将会越来越严重,能源问题必定成为中国经济发展的巨大障碍。中国是太阳能资源丰富的国家之一。中国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列,每年可发电1.5亿度;如果开发利用1%的荒漠,就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。在中国的北方、沿海等很多地区,每年的日照量都在2000小时以上,海南更是达到了2400小时以上,是名副其实的太阳能资源大国。可见,中国具备了广泛应用光伏发电技术的地理条件。
中国政府在也出台了一些关于发展新能源的政策。其中以最近出台的《关于实施金太阳示范工程的通知》最为引人注目。该通知重点支持用户侧并网光伏发电、独立光伏发电、大型并网光伏发电等示范项目建设,以及硅材料提纯、并网运行等光伏发电关键技术产业化和相关基础能力建设,并根据技术先进程度、市场 发展状况等确定各类示范项目的单位投资补助上限。对并网光伏发电项目,原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助;其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助;对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目,主要通过贴息和补助的方式给予支持。
这一政策推动中国从光伏电池的代工工厂逐渐成为太阳能光伏发电强国。对于这一历史良机,国内光伏企业所面对同行的挑战其实更为严峻。只有不断地提升光伏产品质量,打通国内、国际销售渠道,才能更好地利用机会,将企业做大做强。
太阳能具有可再生和环保等方面的特点,这种优势让包括中国在内的许多国家将太阳能作为重点发展的新能源产业。 中国大陆光伏产品主要供应给欧美市场,国内市场份额很小。由于欧美各国市场需求的增大,我国光伏产业取得了快速的发展,最近5年的年均增长速度达到40%以上。在政策进一步加大扶持力度的背景下,未来光伏产业的增长前景将更为广阔。
光伏发电产业链从上游到下游,主要包括的产业链条包括多晶硅、硅片、电池片以及电池组件。在产业链中,从多晶硅到电池组件,生产的技术门槛越来越低,相应地,公司数量分布也越来越多。因此,整个光伏产业链的利润主要集中在上游的多晶硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。
目前,中国大陆多晶硅生产获取的利润在最终电池组件产品利润总额中的比例最高,约达到52%;电池组件生产的利润占比约为18%;而电池片和硅片生产的利润占比分别约为17%和13%。
自2008年以来,多晶硅价格开始出现较大幅度的回落,到目前,国内多晶硅现货价格已由之前的500美元/千克回落至100-150美元/千克。2012年的数据是18~30美元/千克。
多晶硅产能扩张速度过快,而需求增长相对缓慢是导致价格下跌的主要因素。据iSuppi公司的预测,2009年,全球多晶硅供应量将翻一番,而需求的增长幅度仅为34%。因此,多晶硅的价格存在进一步下跌的可能性。iSuppi甚至表示,到2010年的时候,多晶硅现货价格将降至100美元/千克,这将大大降低多晶硅供应商的盈利能力。
多晶硅价格下跌将增厚电池片生产商的利润,不过,纯硅片业务也存在很大风险。不论是上游的多晶硅供应商,还是下游的电池片制造商,制造硅片都不存技术性难题。当上下游同时进军硅片业务的时候,硅片业务这一链条的利润受到大幅挤压。
我国光伏产业已经形成了比较完整的产业链,2009年中国内地多晶硅产量超过了两万吨,太阳能电池产量超过了4000兆瓦,连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。
2010年5月,中国光伏产业联盟成立,吸引22家国内光伏骨干企业、行业协会及研究机构加入。中国光伏产业联盟以引导行业联合创新、推动应用、规范发展为核心,研究鼓励光伏产业发展的各项政策,加大对企业技术改造和产业升级的支持力度。中国光伏产业联盟将致力于整合产业资源、推进结构调整、转变发展方式,增强行业凝聚力,扩大国际影响力与竞争力。 全国31个省市自治区均把光伏产业列为优先扶持发展的新兴产业;600个城市中,有300个发展光伏太阳能产业,100多个建设了光伏产业基地;全球多晶硅产量20万吨,我国占近9万吨,却不掌握核心技术;产能巨大,国内市场总量却较低,严重依赖国际市场。这就是我国光伏产业的现状。
多晶硅利润巨大,众多地方政府、企业投资者一哄而上,产能扩张过快,一时间,“光伏基地”遍地开花。欧洲需求急剧降低,光伏组件价格跌幅超50%,风光一时的光伏产业迅速进入寒冬。 据光伏联盟秘书长王勃华介绍,2010年国内多晶硅产量是4.5万吨,今年将翻一番,达到9万吨。而同期需求仅增长了25%。前几年,全球太阳能组件需求一直以近乎100%的速度猛增。专家预测,原来预计2014年才到来的光伏行业整合期,将提前到来,2012年将是行业整合的高峰期。
光伏产业大量上马,除了企业投资者的逐利心态外,更有一些地方政府政绩焦虑作祟。作为新兴产业,大量吸引光伏企业投资,不但可以增加GDP,更可以获取城市经济发展的政治资本。“有的城市根本就不具备基础,没有条件,没有产业配套,就从头做起,完全不顾实际情况。”可再生能源学会副理事长孟宪淦说。
2011年将是光伏产业的转折年。从2011年5月开始,多晶硅价格急剧下降,从每吨70万元迅速下降到21万—25万元,跌幅近70%。专家分析,光伏行业产能与需求比已经从2010年的41∶16.7下降到63∶21。企业仓促盲目跟风上马,导致供需进一步失衡,价格持续下降,利润下降,从而导致部分企业出现经营困难,一些企业甚至开始停产、半停产。产能严重过剩却有大量投资者疯狂进入。
其实早在2009年,多晶硅就被定位为十大产能过剩行业之一。但由于当时的暴利和行业的红火,大量投资者疯狂进入,最终导致产能进一步过剩。在2010年后全国仍有100多家中小企业上马,这些企业目前多数亏损严重。
由于市场竞争加剧,规模较小的中小企业将被淘汰,行业大整合似乎已经不可避免。我国光伏产业发展快速,产能已处于绝对的世界第一,产业链也比较完善。但与发达国家相比,我国光伏产业在技术上还相差太远。光伏行业盲目建设、低水平重复、同质化竞争现象仍十分严重。行业景气指数较低,迫使国内光伏生产企业面临加快产品结构调整,提高产品质量,向高端领域发展的局势。 在气候变化和能源短缺的背景下,太阳能发电越来越受到投资者的追捧。2006年,全球250万千瓦的太阳能电池产量中,我国占到37万千瓦,超过美国,成为继日本、德国之后世界第三大太阳能电池生产国。
在太阳能电池生产企业较为集中的江苏,近两年此类企业如雨后春笋,成为促进地区经济发展的重要力量。记者走进无锡尚德太阳能电池生产车间,看到现代化流水线上,产品检验后迅速合成,一块纸巾大小的太阳能电池板市场价格达到100元。
无锡二泉太阳能科技有限公司是2006年投入1.5亿元建成的企业,今年供国外产品订单不断,2007年将完成15兆瓦产量,产销额达到4.5亿元,明年将完成100兆瓦产量,产销额突破30亿元。
不过,光伏产业骄人业绩的背后存在隐忧,主要是国内有产业无市场。无锡二泉太阳能科技有限公司董事长张二建告诉记者,该企业产品98%以上出口海外,国内需求不到2%。
不久前,中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会(CREIA)与绿色和平、欧洲光伏产业协会、世界自然基金会联合发布了《2007中国光伏发展报告》。这份由CREIA秘书长、国家发改委能源研究所副所长李俊峰等专家执笔的报告指出,近几年我国光伏产业迅速崛起,但产品绝大部分出口到国外市场。
为了实现能源和环境的可持续发展,德国、西班牙、日本等国家纷纷鼓励发展包括太阳能光伏在内的可再生能源。迅速增长的国际市场拉动了中国光伏产业的发展。由于生产成本较低,我国成为国外太阳能光伏产业生产基地。有人戏称,尚德等太阳能电力企业其实是在发洋财。 这个局面的出现,很大程度上是由于光伏产业的政策制约。在国内,光伏发电的应用主要集中于农村电气化和离网型光伏产品。由于电力部门尚未正式接受光伏发电上网,并网型的光伏市场没有真正启动。截至2006年,光伏发电累计装机仅为8万千瓦。
无锡尚德副总经理解晓南的看法在光伏产业界具有代表性:由于政策问题,国内市场不能很快启动,我们非常着急。
就现阶段而言,阻碍光伏推广的最直接因素是成本。过去30多年里,尽管光伏发电成本由每度5美元下降到0.5美元左右,但仍远高于常规电力。目前在一座别墅屋顶上装上一个每年可以发电3000度的太阳能发电厂,要花费15万-20万元。
由于光伏发电成本高昂,只能依靠政府支持。一些国家采取收购上网、财政补贴等政策来促进光伏产业发展。德国2000年颁布了可再生能源法,其主要特点之一是固定上网电价政策,电网公司必须全额收购光伏发电的上网电量;日本的政策倾斜体现为给用户补贴。
在我国,可再生能源法于2006年1月1日开始实施。这部法律对支持光伏发电等可再生能源列有专门条款,但很长一段时间内缺乏实施细则和配套政策。目前,业界正苦苦等待收购上网等扶持政策。
收购上网是指由电网公司按照光伏发电的成本加合理利润进行收购,多出的费用在全国消费者中均摊。专家透露,我国已开始征收每度电1厘钱的可再生能源附加费,并准备在上海等城市启动屋顶光伏发电计划。此外,国家将在一些公开招标的大型工程项目中要求电网公司收购光伏电力。
中国可再生能源学会理事长石定寰认为,国家的政策支持力度还应加大。从长远看,国内市场缺失会限制中国光伏产业的发展。要实现规模化生产,提高光伏产业的竞争力,必须建立和刺激国内消费市场。国内光伏产业已经做好准备,在技术研发等方面进行投资,但必须有稳定的政策保证这些投资可以获得相应回报。在各种可再生能源中,风能不稳定,生物质能资源有限,核能所需的铀矿今后也可能用完,而太阳能取之不尽。如果等到太阳能价格降到和化石能源差不多的时候再来发展,机会就错过了。
关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见
国家电网公司2012年10月26日召开服务分布式光伏发电并网新闻发布会正式发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》。分布式光伏发电分散接入低压配电网,允许富余电力上网,电网企业按国家政策全额收购富余电力;由分布式光伏接入引起的公共电网改造,以及接入公共电网的接网工程全部由电网企业投资。
国家电网公司在京召开“服务分布式光伏发电并网电视电话会议暨新闻发布会”,向社会发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,这是在我国光伏产品遭遇欧美双反调查,光伏产业发展面临巨大挑战的关键时刻,国家电网公司为促进国内光伏产业健康持续发展,向社会做出郑重承诺的标志性会议。
意见指出,按照“支持、欢迎、服务”分布式光伏发电发展的基本原则,国家电网公司从规划设计、技术检测、并网接入、计量收费、安全运行等全过程加强调查研究,积极采取措施,全力做好分布式光伏发电并网工作。在大量深入研究的基础上,组织编制了关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见(暂行)》、《关于促进分布式光伏发电并网管理工作的意见(暂行)》和《分布式光伏发电接入配电网相关技术规定(暂行)》等两个意见、一个规定。其中,《服务意见》对外发布,《管理意见》和《技术规定》作为公司内部规定,保证公司相关工作有效运转。 目前,大多数观点都认为中国的光伏产业面临的形势很严重,甚至有灭顶之灾。我们应该实事求地认识光伏产业。光伏产业并不像媒体所描述的是哀鸿遍野。因为,在2008年金融危机非常严重的情况下,全球光伏产业的装机容量增长了49%,而2009年、2010年光伏产业的装机容量的增长率都超过了70%。2012年上半年全球光伏装机容量增长了35%。这些都是在全球经济负增长的情况下取得的成就。这证明,第一,光伏市场是没有问题的。第二,光伏产业的发展方向没有错。实际上,光伏产品价格下降,是必然的趋势,光伏实现平价上网是光伏产业的梦想,也是光伏产业实现规模化发展的必要条件。只是,今天光伏产业的步子走得快了一点,光伏产品的价格降了下来,但光伏产业链还没有适应。
“用一年走完了五年的路”
综上,光伏产业的市场发展规模并未下降,发展方向也没有错误。那么,光伏产业究竟出了什么问题?
2003年制定《可再生能源中长期规划》时,我们申报的目标是到2020年光伏装机容量达到200万千瓦。我们希望到2020年,光伏电价会降到每千瓦时1.5元左右,到2030年,下降到每千瓦时1元左右。在2011年,光伏电价就降到了1.15元。光伏产业发展得太快了。我们把五年的目标用一年就实现了。我们走完了五年之后的路,之后将无路可走。借用网络上的一句话“走别人的路,让别人无路可走。”面对这样的现状,光伏产业必须要调整了,必须把握发展的速度和节奏。
光伏产业究竟应该如何面对目前的形势?
国际合作必须要进行
我们必须要正确看待光伏产业面临的国际贸易形势。现在反观欧美的光伏企业,在美国,除了第一太阳能公司(First Solar),其余的光伏企业基本上都破产了或面临破产;在欧洲,几大光伏企业相继破产,剩余的也在苟延残喘。这些企业已到了非常困难的境地,甚至在反倾销申诉中,签名的企业都是名不见经传的小企业。
大家都要生存,有国家利益在其中,但更多的是企业利益。如果中国企业有一天也如此,我们的政府不站出来,我们会高兴吗?所以,中国的光伏企业不要意图做到惟我独尊、惟我独大,这是不现实的。中国的光伏企业需要和欧美的企业进行联合合作,来共同分享市场和技术等等。
光纤建筑
在“分布式能源”概念的驱使下,建筑物屋顶一时间已成为太阳能光伏业热捧的稀缺资源。“抢屋顶之战”的背后,是绿色能源支持政策不足和全民意识的严重缺失。光伏建筑一体化仍“钱”景不明、进退两难。
分布式光伏发电未来发展趋势怎么样?
电力行业主要上市公司:目前国内电力行业的上市公司主要有华能国际(600011)、国电电力(600795)、大唐发电(601991)、华电国际(600027)、长江电力(600900)、川投能源(600674)、国投电力(600886)、浙能电力(600023)、中广核电力(01816)、华能水电(600025)等
本文核心数据:江苏省光伏发电装机容量数据、江苏省光伏发电量数据等
光伏发电装机规模持续增长
江苏省作为我国经济强省,也是能源发展大省,在可再生能源发展方面处于我国前列,光伏发电领域更是位居前三。
据国家能源局统计数据显示,2014年,江苏省累计装机容量仅257万千瓦,到2018年,全省光伏发电累计装机容量突破1000万千瓦,达到1332万千瓦,同比增长46.9%。受光伏补贴退坡等政策影响,从目前装机容量来看,2019年以来,江苏省光伏装机增速较前几年有所下降。
截至2021年第三季度,江苏省光伏累计装机容量为1812万千瓦,仅次于山东省和河北省,排名全国第三。
从光伏发电装机结构来看,目前,江苏省光伏发电装机结构较前几年以发生明显变化,随着分布式光伏发电的推广,分布式光伏装机容量已逐步追上光伏电站装机容量。截至2021年第三季度,全省光伏电站累计装机容量为909万千瓦,占光伏总装机容量的50.17%;分布式光伏累计装机容量为903万千瓦,占光伏总装机容量的49.83%。
光伏新增装机逐渐向分布式倾斜
2014年以来,江苏省光伏新增装机容量均维持在100万千瓦以上水平,2017-2018年新增装机容量更是超过300万千瓦。受政策变化影响,2019年以来,江苏省新增光伏装机量有所下降,截至2021年第三季度,江苏省新增装机容量为128万千瓦。
从具体新增装机容量市场结构来看,2015年以来,江苏大力发展分布式光伏发电,2018年分布式发电新增装机容量首次超过光伏电站,占全部新增装机容量的51.1%。截至2019年第三季度,江苏省新增分布式装机容量为90万千瓦,占全部新增装机容量的79.6%。
2019年5月,江苏省发布《环境基础设施三年建设方案(2018-2020年)》,其中明确提出以分布式为重点,有序推进分散式风电、分布式光伏发展,加快推进分布式能源市场化交易以及多能互补等各类国家和省级试点,促进能源供需实时互动、就近平衡、梯级利用。预计未来,分布式光伏发电市场份额将进一步提升。
近三年新增光伏装机中,分布式装机占比均在60%,2021年前三季度,江苏新增分布式光伏装机115万千瓦时,占总新增量的89.8%。由此可见,江苏省光伏发展正逐步向分布式倾斜。
光伏发电量屡创新高
据江苏省电力行业协会统计数据显示,光伏发电方面,2016-2020年,江苏省光伏发电量高速增长,2016年全省光伏发电量仅47.1亿千瓦时,到2020年增长至166.83亿千瓦时,光伏发电在新能源发电中的占比由2016年的不足20%提升至30%以上。
2021年前三季度,太阳能发电量150.23亿千瓦时,同比增长16.49%,占全省新能源总发电的27.25%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
什么是分布式光伏发电系统?
光伏分布式发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。然而分布式发电对如何最大化太阳能发电量、如何保证电网安全也提出了严格要求,这一过程光伏逆变器的功能性和稳定性也显得异常关键。
分布式发电系统中光伏发电的关键技术
对于以上各种光伏发电结构,不论是需要与主干电网并联运行的荒漠电站和光伏一体建筑,还是与储能设备和其他能源联合发电的独立光伏电网,都具有分布式发电的特点。
在分布式发电系统中,光伏发电相关的关键技术和研究热点有:
1. 适应光伏发电的电力电子变换器
目前常用的并网光伏逆变器大多采用DC-DC-AC的双级结构。这是因为光伏阵列提供的直流电压普遍低于要求的交流输出电压,而DC-AC变换电路中,应用最广泛的全桥逆变器和半桥逆变器均属于Buck型,瞬时输出电压总低于输入电压,只能实现降压变换。为此,一般在桥式逆变电路前增加一级可升压变换的DC-DC变换器,将输入直流电压升高。并且,由于光伏阵列的直流电压典型值比交流电压峰值低很多,DC-DC变换器应当具有高的电压增益。可以用有高频隔离的间接DC-DC变换器达到上述要求,这也同时可以满足电气隔离要求。当然,可以在桥式逆变电路后增加工频升压变压器,在提供电气隔离的同时提高电压等级。双级结构的光伏并网逆变器虽然能够灵活适应各种输入输出电压指标,还具有更高的自由度等级(即更多的可控变量),可同时实现多种功能(例如,电气隔离,MPPT,无功补偿,有源滤波,等),但功率级的数量增多,将降低整体的效率,可靠性和简洁程度,增加系统开销。为此,目前逆变器研究的一大发展趋势,就是直接将多功率级的系统架构整合为单级系统,即所谓单级逆变器。
储能元件是光伏系统重要的组成部分。针对各种储能元件的特点,找到合适的电力电子变换器结构,也是光伏发电中重要的研究热点。
研究适应光伏发电的电力电子变换器的重点是使光伏系统在整个工作范围内均能实现高效率、高功率密度和高可靠性的运行。
2. 网络拓扑结构及其优化配置
包括太阳能在内的可再生能源的能量密度低,随机性强,由其构成的分布式发电系统的网络拓扑结构与传统的集中式发电系统的网络结构有显著的区别。在此方面,应根据对当地可再生能源的分布预测、随机性与可用性评估、负荷水平评估,提出基于可再生能源的分布式发电系统的网络拓扑;研究分布式发电系统中母线电压的形式(交流或直流)、大小、频率(对于交流形式)等物理量的选择方法;提出该分布式发电系统中对太阳能光伏发电单元、风力发电单元、多元复合储能单元(含飞轮、超级电容和蓄电池)的容量配置方法,以降低系统成本;研究分布式发电系统中各种电力电子变换器的配置及其输入输出电压、功率等级的选择。
3. 分布式发电系统并网控制
由于分布式发电系统具有多能量来源、多变流器(主要是逆变器)并网的特点,因此必须对其并网控制进行研究。在此方面,包括:针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统,研究其并网运行时相互耦合影响的机理和并网协调控制问题;研究独立运行时多个逆变器的电压和频率的协调控制,以实现动态和稳态负荷的合理分配;针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统,研究合适的并网、独立控制模式和协调一致的切换控制策略;研究柔性并网、暂态过程以及分布式发电系统对电网或本地负荷的冲击影响等问题;针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统的特点,开展适合并网逆变器的无盲区孤岛检测方法和防伪孤岛技术研究。
4. 分布式发电系统的能量管理
针对分布式源(DR)的随机性、分布式发电单元的投切、负荷变化、敏感负荷对供电可靠性和电能质量高要求、分布式发电系统附近配电线路拥塞、分布式发电系统与电网之间的供购电计划等问题,研究分布式发电系统各种运行方式下分布式发电单元、储能单元与负荷之间的能量优化,满足经济运行的要求;针对分布式发电系统并网和故障解列时的能量变化,研究分布式发电系统运行方式变化时的能量调度策略,满足分布式发电系统运行方式切换的要求。
5.光伏系统的安全性和可靠性问题
在分布式系统的相关并网规范中,对各发电单元的端口特性提出了具体的要求,为此,需要分析分布式发电系统的稳态及动态特性,包括不同分布式发电单元以及分布式发电系统并网端口特性。稳态情况下主要包括:有功、无功、电压、频率和谐波等特性,考虑到分布式发电高度随机性,还要研究这些特性随时间变化规律。具体到光伏系统,目前遇到的最大安全性和可靠性问题包含以下几个方面:并网逆变器的直流分量注入问题;光伏并网单元的对地漏电流问题;孤岛及其检测技术问题。
什么是分布式光伏并网发电,1MW分布式光伏并网发电需要投资多少资金,哪里有专业团队,占地多少亩
题一:分布式光伏发电是什么?
分布式发电通常是指利用分散式资源,装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统,
它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太
阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该
类项目必须接入公共电网,与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑,分
布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。
分布式光伏发电有以下特点:
一是输出功率相对较小。传统的集中式电站动辄几十万千瓦,甚至几百万千瓦,规模化
的应用提高了其经济性。光伏发电的模块化设计,决定了其规模可大可小,可根据场地的要
求调整光伏系统的容量。一般而言,一个分布式光伏发电项目的容量在数千千瓦以内。与集
中式电站不同,光伏电站的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,小
型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。
二是污染小,环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中,没有噪声,也不会对
空气和水产生污染。但是,需要重视分布式光伏与周边城市环境的协调发展,在利用清洁能
源的时候,考虑民众对城市环境美感的关切。
三是能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏发电在白天出力最高,正
好在这个时段人们对电力的需求最大。但是,分布式光伏发电的能量密度相对较低,每平方
米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦,再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限
制,因此分布式光伏发电不能从根本上解决用电紧张问题。
问题二:我国分布式光伏发电发展现状是怎样的?
光伏产业产能过剩的矛盾由来已久。我国光伏组件产量自2007年以来,连续5年位居
世界第一。2011年,我国光伏组件产量是当年新增安装容量的10倍,90%的光伏组件需要
销往国外。
我国光伏产业严重依赖国外市场的风险在欧美“双反”时暴露无遗。为挽救我国光伏产
业,国家今年连续出台政策支持分布式光伏发电发展。为了响应国家政策,国家电网公司发
布分布式光伏发电相关管理办法,为促进分布式发电的快速发展奠定了坚实的基础。
分布式光伏发电近3年呈现爆发式增长。我国从2009年开始实施特许权招标,推动地
面大型光伏电站建设。同年,开始了“金太阳”工程和光电建筑示范项目,给予分布式光伏
发电系统补贴,并按照投资规模的大小,确定补贴额度。截至2011年年底,国家已公布的
光电建筑示范项目规模约为30万千瓦;“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。分布
式光伏发电爆发式增长,但与之相关的规划、设计、施工、管理和运行的标准、规范不健全,
导致问题集中显现。
国家公布的相关规划提出,2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时,明确提
出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此,分布式光伏发电是未来
的重要发展方向。
问题三:分布式光伏发电对电网产生哪些影响?
不论是集中式发电还是分布式发电,都需要供电稳定、可靠。分布式光伏发电利用太阳
能,是人们利用清洁能源的重要手段。但是,日夜更替,天气无常,分布式光伏发电的出力
不具备规律性,在接入公共电网后,需要公共电网作为备用。分布式电源接入后对电网的影
响包括几个方面:
一是对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础,能否准确地预测负荷是电
网规划的前提条件。分布式光伏的并网,加大了其所在区域的负荷预测难度,改变了既有的
负荷增长模式。大量的分布式电源的接入,使配电网的改造和管理变得更为复杂。
二是不同的并网方式影响各不相同。离网运行的分布式光伏对电网没有影响;并网但不
向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动;并网并且向电网输送功率的并网方式,
会造成电压波动并且影响继电保护的配置。
三是对电能质量产生影响。分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变,
其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网,这类电
力电子器件的频繁开通和关断,容易产生谐波污染。
四是对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构,多采用速断、限时速
断保护形式,不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上,能够有效地保护全部
线路。但是,在配电网中接入分布式电源后,其注入功率会使继电保护范围缩小,不能可靠
地保护整体线路,甚至在其他并联分支故障时,引起安装分布式光伏的继电保护误动作。
问题四:国外发展分布式光伏发电,有哪些经验可供借鉴?
从国外的发展经历看,有几点经验可供借鉴:
采取经济杠杆保证光伏发电装机容量持续稳定增长。德国可再生能源法规定了光伏发电
的补贴办法,对于屋顶光伏和地面光伏等各类光伏发电的应用模式,其规模不同,补贴力度
不同。
该国2012年最新修改的法律规定,光伏发电的上网电价从17.94欧分每千瓦时到24.43
欧分每千瓦时。该国还规定,未来12个月内如果安装容量超过350万千瓦,上网电价下降
3%;如果超过750万千瓦,上网电价下降15%。我国目前急于挽救国内的光伏企业,准备迅
速启动光伏市场,但也应考虑未来如何采取合理的策略保证其稳步发展。
制定合理的分布式光伏发电管理方式,保证电网的安全运行。西班牙要求某一区域安装
的分布式电源的容量为该区域的峰值负荷的50%以下,尽量避免分布式电源反送电。德国要
求100千瓦以上的分布式电源必须安装远程通信和控制装置,以便调度实时了解其出力,并
且可以进行调度。
目前,西班牙的电网调度尚不具备远程监控和控制大规模光伏发电的能力,原因是输电
运营商仅要求1万千瓦以上的光伏发电项目安装遥测装置,而西班牙还没有如此大规模的光
伏项目。随着兆瓦级项目的增多,这些项目缺乏遥测设备将对电网运行产生显著影响。
分布式电源的大规模发展,需要投入大量资金升级电网。目前,德国已经开始采取一些
间接措施来满足分布式电源接入配电网的要求,如升级改造接入点的上级变压器,重新配置
馈线的电压条件和控制设备等。德国的研究机构认为,要满足德国的光伏发展目标,需要额
外新建19.5万至38万千米高压和中压配网线路,相应的投资为130亿欧元~270亿欧元。
全社会分摊分布式光伏发电接入引起的电网改造成本。国外政府通过征收电价附加,来
支持必要的电网改造和分布式电源的接入。
目前国内外太阳能光伏发电的现状和趋势
1、国外现状:由于前5年发达国家光伏补助相当多,国外光伏发电迅猛,为了调节(降低)光伏发电装机,德国、英国、美国等发达国家正在降低光伏发电的补助,因此这些国家的光伏装机明显下降。
国外趋势:光伏发电补助会继续下降,使市场自动调节,当光伏组件价格降低到一定阶段时,达到商业发电的经济指标,光伏发电规模会增加。
2、国内现状:国家光伏补助电价为1元/KWH,在少部分地区(西藏、川西、新疆等)能达到商业发电经济要求(年收益8%),在这些地区光伏发电发展比较迅猛。其他地区由于受资源影响(太阳能辐射值低)很难发展大型并网光伏电站。
国内趋势:在光伏组件价格逐渐降低的情况下,国家正在考虑降低光伏发电的补助,但是在未来5~10年国家仍将大力扶持光伏发电,光伏发电会在国内遍地开花。
应用领域
一、用户太阳能电源:
(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;
(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;
(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
三、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。