摘要：集中式光伏发电的弃光问题不仅造成清洁能源浪费，也使发电企业经济效益大幅下滑，直接影响中国新能源健康发展。为此，进行弃光问题分析，并提出应对措施，对中国新能源持续健康发展具有重要意义。文章通过实例分析，重点就集中式光伏弃光问题的应对措施进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：集中式；光伏弃光；应对措施；研究
引言
“十二五”以来，中国光伏发电装机规模快速增长，同时西北地区的光伏发电也产生了较为严重的弃光限电问题。2016年第一季度，中国光伏弃光限电约19亿k，W•h，其中新疆弃光7.6亿kW•h，弃光率约为52％；甘肃弃光8.4亿kW•h，弃光率约为39％；宁夏弃光2.1亿kW•h，弃光率约为20％。
1集中式光伏弃光问题产生的原因分析
工作人员针对目前常见的弃光问题进行深入研究，首先分析了之所以会出现弃光的原因，当前主要出现弃光情况的是集中于我国西北各省份的矿山光伏集中接入地区，工作人员通过进入实地进行调查。研究结果表明，造成西北地区弃光严重的原因包括电网调峰能力不足导致弃光，电网输送能力不足导致弃光，市场接纳能力不足导致弃光，矿山光伏产量过剩导致弃光，设备检修和故障导致弃光。工作人员有针对上述研究结果，分类进行了研究，详细如下：
1.1调峰能力不足造成的弃光
调峰能力不足主要是由于西北省份接入矿山光电设备的时间较晚，相关工作经验累积不够，工作人员在进行电源规划时，不能严格的按照相关规范操作，在制定相应规范时，没有与当地实际情况相接恰，导致最终的电源规划与实际发展不协调，具备快速调节能力的调峰电源比例在整体电源中占比较少，无法发挥更大的效用。近些年来随着我国在矿山光伏领域的发展过快，许多新设备、新技术、新思想被不断的抛出，工作人员在进行建设和操作时，调峰电源的建设速度无法满足光伏的发展要求，大规模矿山集中式风电并网消耗了电网中的调峰能力，使得系统在日常运转过程中调峰能力面临巨大的考验。
1.2输送能力不足弃光
造成我国西北地区输送能力不足，产生弃光现象的原因主要是矿山电网输送管道的规划和光伏建设实际情况相脱节，导致光伏输送管道在日常工作时无法满足光伏并网后容量快速发展的现实情况，最终导致相应的工作难以正常推进。电网输送通道在建设过程中，由于矿山实践工程的速度要受限于工作人员的工作效率，所以在实际的操作过程中，矿山电网建设速度要滞后于光伏装机速度。由于超高压输电网络建设时间需要较长相关部门的审核检查也需要很长的时间，现实的建设速度与矿山光伏装机的发展速度不匹配。
1.3消纳能力不足导致的弃光现象
消纳能力不足主要是与当地的社会发展和电网规划有关，由于当地的电网规划速度与负荷发展速度出现了差距，导致部分区域的装机过剩，加剧了光伏消纳的困难程度。在一般的建设过程中，工作人员为了集中工作材料进行建设，往往会将集中式电伏放置于电网末端，远离负荷中心的位置，造成本地矿山对其消纳的能力出现了减弱，只能依靠其通过输送管道对外进行消纳，中心区域之外的城市，对于矿山光伏电网的能源，消纳能力远不如中心区域，所以对外进行消纳的能源要远小于预期。
1.4矿山光伏产能过剩导致的弃光现象
近几年我国各个地区都在发展光伏产能，对于光伏产能的基础建设来说，其发展规模连续三年都在地震，目前我国矿山已新增光伏装机超过五千万千瓦，成为目前世界第一的光伏市场，由于在短时间内，矿山企业对于光伏这一新刑事人员还需要一段时间的接触认识，所以如此巨大的体量，目前在我国难以短时间内进行消纳，这也就是为什么目前我国虽然每年的矿山光伏产的数量如此巨大，但部分地区还是没有引进相关的设备以及建设工程，需要相关的矿山企业不断优化器设备成本，吸引更多的地区引进相关的光伏建设同时，要保证光伏建设进入实际操作阶段时有足够的市场对其进行消纳，防止出现之前与当地已有的风能造成竞争，最终出现两者竞争输送管道的情况出现，宣传工作必须要在实际操作之前进入更多的范围，使更多的矿山企业和地区认识到光伏发电的优势。
1.5矿山设备检修和故障弃光
在矿山设备的使用过程中，由于该类型的矿山建设工程在我国上述已初步探索阶段，所以建设工程和相关设备的使用，还存在很多需要工作人员磨合和探索的地方。在这样的一个背景下，工作人员必须在完成相关工作之余，对于设备的工作状态进行及时的检修和上报通过日常的检修保养，提高矿山设备的使用时间，在使用过程中，积极积累相关的使用经验，并将其规范为相关的成立以推广至更多的地区。
2集中式光伏弃光电量评估
工作人员在日常进行弃光电量评估过程时，主要采取的方式是依据辐照度数据还原法、标杆光伏电站法、标杆逆变器法，上述的三种方法都需要计算光伏电站的理论功率、实际功率、理论电量、实际电量和弃光电量，然后将上述五个参数进行代入计算，最终得出实际的矿山弃光电量。在上述概念中理论功率是指在合适的气象条件和正常的工作状态下，矿山光伏电站的网点可以输出的最大有功功率，实际功率则是根据工作人员在日常工作中记录的数据，与当时的气象环境设备的使用状态相对应的，某一特定值数据中网点能够输出的最大有功功率，一般情况下理论功率大于实际功率，且随设备使用时间加长，这样的差距还会逐年增大。理论电量是指电站按照理论功率发出的电量，实际电量则是电厂在实际工作中由工作人员记录的实际的发出电量。
3实例分析
以嘉峪关地区110kV园区变下接入的5个光伏电站为例进行弃光电量分析计算，计算时间为2017年1-6月。
3.1标杆光伏电站法计算弃光电量
上述光伏电站中未产生弃光的标杆光伏电站为嘉峪关光伏J，并网容量10.1MW，以该电站为标杆利用前述算法计算其他电站2017年1-6月的弃光电量如表1所示。
表1标杆光伏电站法计算弃光电量
3.2辐照度数据还原法计算弃光电量
根据辐照度数据，利用前述辐照度数据还原法计算各电站2017年1-6月的弃光电量如表2所示，其中光伏电站所适用光伏电池板均为固定式，光伏电站的开机容量通过102规约采集得到，根据实际运行情况，各光伏电站的老化系数取0.99，失配损失系数取1，尘埃遮挡系数取0.98，线路传输损失及站用电损失系数取0.98。
表2辐照度数据还原法计算弃光电量
3.3建议
通过标杆光伏电站法和辐照度数据还原法计算的弃光电量结果
比较一致，说明这两种计算方法均可以用来统计弃光电量且互为补充。当有标杆电站时，首选标杆电站法进行弃光电量统计，当没有标杆电站，且各光伏电站均配有光资源监测设备时，可以采用辐照度数据还原法计算弃光电量。目前集中式光伏并网规模较大的西北地区普遍发生的弃光问题存在多方面原因，要缓解西北地区弃光问题，建议从国家政策层面、电网电源发展规划层面、新能源运行控制层面以及电力市场建设管理层面多措并举，详细如下：第一，完善促进新能源消纳的配套政策，建立可再生能源灵活电价机制；第二，有序发展各类电源、统筹协调电源、电网发展速度，科学确定新建电源项目规模；第三，加强调峰电源管理，通过实施热电解耦等措施提高系统调峰能力；第四，统筹考虑新能源消纳与电力市场建设问题，切实发挥市场作用，促进发电权置换、大用户直购电等市场机制的实施。
4结束语
工作人员通过不同的方法测定的弃光电量结果为以后续的工作运行提供了实际数据的参考，在测算过程中，工作人员发现当有标杆电站时，首选标杆电站法进行弃光电量统计，能够得到最为准确的数据且工作时间安排合理，当没有标杆电站时，且矿山光伏电站均配有光资源监测设备时，工作人员可以通过采用辐照度数据还原计算弃光电量。
参考文献：
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论文作者:钟斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
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