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摘要：近年来，系统内光伏发电大量并网，光伏发电装机容量迅速增加，成为电网的一个重要组成部分。光伏企业根据自身经济效益的测算以及其他各种因素的考虑，采取不同的并网方式。而并网方式的不同对供电企业的供售电量和经营效益又产生了不同的影响。随着光伏发电并网容量在供电量中占比的提升，分析光伏并网方式对供电企业和光伏企业的经营效益的影响，从而预测供电企业经济效益的波动，引导光伏企业采取合理的并网方式，对供电企业具有十分重要的指导意义。
关键词：光伏并网；计量测算
一、光伏并网方式选择
1.企业、居民光伏并网方式
电力系统光伏并网方式分三种，分别为全额上网方式、余电上网方式和全部自用方式。在并网过程中，实际光伏发电运营模式的选择，主要与用户的屋顶面积、内部用电量有关。实际调研中发现，企业和居民运营模式的选择，主要有以下几种方式，如下表1。
表1 企业光伏并网方式
随着光伏用户大规模接入，光伏占比逐渐增高，如下图，是某地区光伏发电占全社会用电量占比图。
企业在选择上网方式和运营模式时，主要以屋顶面积和电量两方面参数考虑。屋顶面积大、内部电量大，采用自发自用或余电上网，一般采用能源合同管理，租赁屋顶的方式；屋顶面积大、内部电量小，采用全额上网，租售屋顶方式。屋顶面积、电量适中，采用自发自用。企业基于供电的安全、可靠性考虑，一般倾向于10kV中压接入，这种上网方式可靠性高，不受制于租售屋顶企业的经营状况，发电利用小时数1100 左右，发电效率与气温和光强有关系，一般在3月、9月份发电量最大。
表2 居民光伏并网方式
居民投资，享受国家补贴，企业负责销售、安装、售后服务，余电上网方式。企业投资，租凭居民屋顶，按年支付居民补贴（300-500元/户），全额上网方式。
2.光伏企业用电电价
2013 年，国家发改委出台了《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，其中对分布式光伏发电实行按照全电量补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42 元（含税，下同），通过可再生能源发展基金予以支付，由电网企业转付；其中，分布式光伏发电系统自用有余上网的电量，由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价收购。
根据《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，分布式光伏发电系统自用有余上网的电量，由电网企业按照当地燃煤机组标杆上网电价收购。供电公司对于收购光伏企业发电上网的电价与收购普通发电厂发电上网的电价相同，故光伏发电量上网对于供电企业经营效益没有影响。根据统计，光伏发电效率如下图：
对于光伏并网，可以明确自然人申请所需资料。原则上居民家庭申请分布式光伏发电并网，需提供个人户口本、住房土地证、房产证或其他房屋产权证明文件等有效文件；不要求项目是否已办理核准手续。若农居房无房产证，可以提供证明其房屋使用权的证明材料，如宅基地房屋建设规划部门审批许可建房材料，或村委会的证明材料。若公寓楼居民办理家庭光伏并网手续，还需提供整座楼所有相关居民家庭签字的项目同
对于光伏并网，可以明确自然人申请所需资料。原则上居民家庭申请分布式光伏发电并网，需提供个人户口本、住房土地证、房产证或其他房屋产权证明文件等有效文件；不要求项目是否已办理核准手续。若农居房无房产证，可以提供证明其房屋使用权的证明材料，如宅基地房屋建设规划部门审批许可建房材料，或村委会的证明材料。若公寓楼居民办理家庭光伏并网手续，还需提供整座楼所有相关居民家庭签字的项目同意书、业主委员会开具的项目同意书、物业公司开具的开工许可意见。编制适适用于居民光伏的并网申请表。安全上、技术上，运行操作上，针对居民光伏建设往往由无资质设计和施工机构实施、电气知识、安全知识相对薄弱的特点，将查勘、验收环节的部分要求及告知前移至受理环节。如在申请表中提供发电量全部上网和余量上网4种接入简图供菜单式选择。告知光伏组件、逆变器、并网开关等设备技术要求及采购注意事项。提醒强调并网开关“先断后通”的操作步骤，当供电线路停电检修或供电发生异常、家庭内部电气设备发生故障或异常时，请用户在第一时间及时对专用开关进行手动断开操作，恢复送电时应待所有的用电设备恢复正常后，最后恢复专用开关。
二、三种并网方法论证
对于光伏企业，三种并网方式都随光伏发电量的增加，产生更大的经营效益。当光伏企业投资的是光伏电站，或企业本身用电量很小，此时光伏企业应当选择全额上网方式，此种并网方式能最大程度的向电网输送电量。当光伏企业正常用电且光伏发电量自用有富余时，光伏企业应当选择余电上网方式，此种方式灵活多变，并将产生最大程度的经营效益。当光伏企业用电量很大，光伏发电量自用后不再有剩余，此时光伏企业应当选择全部自用方式，此种方式不向电网输送电量，对电网不产生影响，光伏企业对光伏发电系统有最大的操作权限。对于供电企业，全额上网方式对经营效益不产生影响，余电上网方式与全部自用方式都产生负面影响。因光伏发电属于清洁能源，可再生能源，供电企业作为民生企业应具备社会责任，对三种并网方式都应持有开放和欢迎的态度。三种并网方式对供电公司与光伏企业的效益都产生正面影响。总体来说光伏发电三种并网方式都发挥自己积极的作用。对配网局部电压稳定的影响。中国早期建设的10kV配电线路多数是单辐射状分布供电，系统安全性较低。在城区配电网络建设与改造中逐渐考虑建立环网供电、开环运行的模式。在各种配网结构中，静态和动态电压的变化都会对线路保护、系统运行安全造成影响。稳态运行状态下，电压理论上沿传输线潮流方向逐渐降低。分布式光伏接入后，由于传输功率的波动和分布式负荷的特性，使传输线各负荷节点处的电压偏高或偏低，导致电压偏差超过安全运行的技术指标。在大规模分布式光伏接入后，配电网局部节点存在静态电压偏移的问题。配网中尤其是低压网络对电压变化比较敏感，若想抑制这种影响，需要在中低压变化器选型中使用可控型变压器. 对电能质量的影响。谐波主要是指电流谐波，由光伏逆变器的电力电子元件引起，一般情况下只有通过测试分析才可以识别。闪变主要指电压的快速波动引起用电端可人为感知的效应，光伏发电系统中也是由同时快速投切的并网逆变器造成的。如果分布式光伏逆变器出厂测试不达标，较差的电能质量最坏情况下会对附近发电系统、敏感用电设备、信号传输造成破坏和干扰。分布式光伏产生的谐波和闪变对电网和负荷的影响，除了以上提及的因素外，还依赖于并网点的短路容量和同一中压升压变下并网的分布式电源总量。太阳能光伏电站的电能质量应当满足相关国家和地方并网标准，有关电流谐波和电压闪变指标应当有具体量化。图二即为按照德标分析的分布式光伏电站案例，可以看到低次谐波和中间谐波均有不同程度的超标，此案例电站需要 进行重新测试或电能质量优化。
三、计算情况
对于光伏企业经营效益，三种并网方式都有正面影响。在光伏发电量为10000千瓦时（即发电量=用电量）前，全部自用方式影响等同于余电上网方式，并且大于全额上网方式。当光伏发电量大于10000千瓦时（即发电量＞用电量）时，余电上网方式影响最大，全部自用方式影响随发电量增加被全额上网方式超越。在光伏发电量为10000千瓦时（即发电量=用电量）前，三种并网方式对供电公司与光伏企业的效益影响和相同；当光伏发电量大于10000千瓦时（即发电量＞用电量）时，余电上网效益和最大，全额上网效益和第二，全部自用效益和最小。即余电上网＞全额上网＞全部自用。
参考文献:
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作者简介：王伟明（1982.10-），男，浙江绍兴人，助理工程师、用电检查技师，大学本科，主要从事用电检查工作。
论文作者:王伟明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/15
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