(国网甘肃省电力公司兰州供电公司)
摘要:随着国家经济的发展,人们的生活水平逐渐提升,对电力供应质量的要求也逐渐增高,在绿色化消费理念逐渐普及的过程中,消费者已经不再需要高质量的发电服务,更加注重发电能源的浪费与污染问题,因此,电力企业在实际发展的过程中,必须要重视光伏发电并网大电网的建设,保证可以提高新型发电技术的应用质量,为其后续发展奠定坚实基础。
关键词:光伏发电;并网;大电网;存在问题;应对策略
一、光伏发电并网大王研究依托
我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一,全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时,全年辐射总量在91.7~2 333 kWh/m2年之间。
榆中县隶属于甘肃省中部,西靠七里河、城关区,东邻定西市安定区,西南与临洮县交界,北隔黄河与皋兰、白银市平川区相望,东北和靖远县、会宁县接壤,面积为3301平方公里。
榆中县地势南高北低,中部凹,呈马鞍形。南部为石质高寒山区,马寒山最高峰海拔3670.3米。北部为黄土丘陵区,最高峰吕家岘海拔2495米。南北两山之间是川塬丘陵沟壑区,海拔1500-2000米,地形由西南、东南和东北三面向西北倾斜。榆中县属于温带半干旱气候,每年均气温6.7℃,降水量400毫米,无霜期120天。光照资源充足适合建设光伏电站。
二、分布式光伏发电系统安装的必要性
光伏发电是一种一次投入,长期回报的投资行为。项目建成,稳定的资金流收入;充分利用闲置屋顶,对屋面二次开发,不占用土地。同时,分布式光伏发电系统还具有以下特点:
(一)系统相互独立,可自行控制,避免发生大规模停电事故,安全性高;
(二)弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;
(三)可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区的居民供电,大大减小环保压力;
(四)输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本,土建和安装成本低;
(五)调峰性能好,操作简单;
(六)由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动;
(七)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。
三、光伏电站效益分析
光伏电站投资经济性分析主要反映在项目投资回收期、投资内部收益率、投资财务净现值、投资收益率等几个重要参数上。经过对多个光伏电站项目进行经济分析发现,电价、发电量由于与光伏电站营业收入有直接关系,是影响经济参数的主要因素,成本费用(包括折旧费、维修费、工资福利、保险、摊销等)相对而言较为固定,投资的变化和贷款利率的变化也是影响经济参数的二个因素。
投资减少,产量增加,电价提高有利于提高光伏电站投资的经济参数,而利率变化对经济参数的影响较小。
从光伏电站投资组成中可知,要减少投资,重点要减少设备购置费和建安工程费,这两项占据总投资的百分比约为91%,而这两项费用需要分别在采购过程中和施工过程中进行控制。
产量(也即发电量)因素,需要根据太阳能地域分布情况在项目决策阶段对项目地址进行评估,以及设计阶段对太阳能电池板、电缆线路、逆变器、变压器以及系统效率进行优化,确保产量的最大化。
电价因素受政策影响较大,政策不一,各地电价也不一样。确保电价因素对光伏电站投资有利,需要在项目决策阶段了解和掌握各地的电价优惠政策,规避电价因素风险。
综合以上分析,光伏电站投资的经济性分析,需要综合考虑电价、发电量、投资以及利率等因素进行分析,确保各项经济参数处于最优,经济效益最大化。
四、光伏电站的社会效益
在全世界受到越来越严重环境污染问题困扰的今天,环保的重要性逐渐的得到社会的认可和关注。光伏发电作为清洁可再生能源,对全社会有着广泛而特别的作用。
首先,光伏发电有利于节省不可再生资源,平衡能源的单一供给情况。随着石油和煤炭的大量开发,不可再生能源储量越来越少,面临很大的能源枯竭压力,因而新能源的开发已经提高到了战略高度。2005 年2月28日通过的《中华人民共和国可再生能源法》明确提出“国家鼓励和支持风能、太阳能、水能、生物质能和海洋能等非化石能源并网发电”。太阳能的开发符合国家环保、节能政策,光伏电厂的开发建设可有效减少常规能源尤其是煤炭资源的消耗,保护生态环境,平衡能源的单一供给。
其次,光伏发电可以减少温室气体排放,减少温室效应,保护环境。参考《能源基础数据汇编》(国家计委能源所,1999.1.)和《对我国能源及能源问题的思考》(国家发展和改革委员会能源局,史立山),火力发电每产生一度电能平均消耗标煤0.00035吨,而燃烧一吨标煤排放二氧化碳2.6吨,如此,一个装机容量为10MWp,首年发电量为1891.7万度电的光伏电站,首年节约标准煤6621吨,减排CO2为17214吨,整个光伏电站寿命周期内共节约标准煤150567吨,总减排CO2为391473吨。由此可见,光伏电站节能减排的力度和意义对于企业、国家乃至整个社会是非常重大的。
再次,光伏电站的建设可以提高土地的利用率和价值。光伏电站一般选择建设在屋面、水面、荒废的地面(包括戈壁、沙漠等),大大的提高了土地的利用率和价值。宁夏平罗中电科一期30MWp光伏并网发电项目,是一个世界单机容量最大的位于沙漠中的光伏电站。
另外,光伏电站的建设可以带动当地的经济增长和就业。光伏电站项目的开发和建设,可促进地区相关产业,如建材、交通运输业的大力发展,对扩大就业和发展第三产业将起到显著作用,从而带动和促进地区国民经济的全面发展和社会进步。随着光伏电厂的相继开发、建设和运营,光伏发电将成为地区又一大产业,为地方经济开辟新的增长点,拉动地方经济的发展。
最后,光伏产业的发展让未来世界变得更清洁、更安全,能源利用更丰富。
太阳能是一种取之不尽,用之不竭的清洁可再生能源,具有独特的优势和巨大的发展潜力。充分利用太阳能对节能减排、保护环境和地方经济有着重大的意义,同时为全球能源的可持续发展做出贡献。
光伏产业目前处于高速发展阶段,是一种技术、资金密集型的行业。经济上,光伏产业进入门槛较高,技术要求高,投资收益也高,但是设备价格的增加导致发电成本增加,必须通过技术优化设计、加强管理等方式来降低发电成本,增加产量,提高项目收益率。
五、现阶段光伏发电并网大电网所面临的问题分析
当前,电力企业虽然已经制定了完善的光伏发电并网大电网规划方案,得到了较为良好的成就,但是,在光伏发电并网大电网期间,还存在较多难以解决的问题,影响着光伏发电并网大电网的运行效率,甚至会影响电力企业的经济效益,出现一些难以解决的问题。
(一)对光伏发电和大电网运行研究不足
在我国电力企业实际发展的过程中,传统的电力发电方式已经不能满足其发展需求,相关技术人员必须要根据光伏发电系统的自身特点,对光伏发电与大电网进行深入研究。
在光伏发电并网大电网的过程中,还存在大电网运行安全问题。一般情况下,光伏发电系统都是安装在室外,很容易受到雷电的影响,出现各类难以解决的雷击事故问题。首先,在雷云表面存在较多负电荷,此类负电荷与光伏发电系统电缆之间会产生一定的感应,进而出现高电压,在闪电穿过的之后,就会出现电磁作用,感应电流逐渐提升。
在我国电力企业实际安装光伏发电系统之后,还存在较大的不确定性因素,这就导致在大电网运行期间,增加了电网负荷预测难度,无法有效对其交换功率进行控制。同时,在光伏发电系统并网大电网的时候,会存在较多的接入点,这些接入点的规模很小,并且较为分散,导致在实际电源协调控制期间,存在较大难度,难以提高其发展效率。另外,在光伏发电系统并网大电网的时候,电网控制力度会不断削弱,难以提高其发展效率[2]。
六、提升光伏发电并网大电网整体水平的对策
在电力企业实际发展的过程中,光伏发电并网大电网还存在较多难以解决的问题,影响着电力企业的运行效果,这就需要相关管理人员与技术人员可以根据光伏发电并网大电网系统特点,制定完善的管理方案,使其向着更好的方向发展。
(一)强化对光伏发电系统及大电网运行的研究
电力企业在实际发展的过程中,技术人员与管理人员之间必须加强沟通,深入研究大电网与光伏发电系统之间的相互作用关系,逐渐优化电力发电系统,重点规划相关工作方案。随着光伏发电并网大电网的运行期间,两者之间存在较大影响关系,并且相互之间的关系非常复杂,因此,技术人员与管理人员在实际工作的时候,必须要深入了解大电网与微网的本质关系,这样,才能提高光伏发电系统在并网大电网之后的发电效率,提高其发展工作的有效性[3]。
(三)确保反复发电系统电网运行安全
电力企业在光伏发电并网大电网实际运行期间,相关管理人员与技术人员必须要制定完善的防雷系统安装方案,保证反复发电系统电网运行安全性与稳定性,这样,才能提高其发展效率。
做好配电系统管控工作
电力企业在安装光伏发电系统的过程中,相关技术人员必须要重视光伏发电并网大电网的技术作用,保证可以提高其发展效率。首先,技术人员要根据光伏发电系统的实际发展特点的分析,对其中存在的不确定性进行管理,这样,就会导致在实际输出功率的时候,产生较大的波动,影响着用户的用电质量。其次,相关技术人员要根据其实际问题对配电系统的谐波进行控制,保证可以提高光伏发电并网大电网的安全性。最后,要全面控制配电系统电能控制力度,逐渐优化配电系统运行体系。
七、结论
电力企业在实际发展的过程中,相关技术人员与管理人员必须要制定完善的管理制度,根据光伏发电并网大电网的运行特点,逐渐创新光伏发电并网大电网的运行技术,保证可以提高其发展效率,增强其工作效果。
参考文献:
[1]叶雷,李文忠.光伏发电并网大电网问题及其解决策略[J].大科技,2016(5):100-101.
论文作者:丁士涵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/28
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