摘要:在光伏发电技术在不断趋于成熟的情况下,对我国当前的电力能源产品生产输送都产生了巨大影响,本文主要针对光伏发电的发展以及光伏发电对电网规划产生的影响进行了探讨。
关键词:光伏发电;现状;电网规划;影响
引言
我国当下的基础能源结构在太阳能和风能等新型能源不断发展的形势下正在逐步发生转变,这也是我国当前能源领域一项重大的变革之一,世界范围内能源产业行业中也正在发生重大变革。光伏发电技术在我国当前电力产品生产输送行业中的大力应用,能够最大程度降低电力能源输送过程中产生的能耗,进一步优化我国电力产品生产输送结构。
1 我国光伏发电技术发展现状分析
1.1光伏发电标准
光伏发电技术以及整个产业在我国电力领域中的发展非常迅速。而从光伏发电产业的整个发展过程以及发展路径可以看出,光伏发电技术具有其独特的特征,其关键技术是将自然界中广泛分布在太阳能资源进行充分利用,并在此基础上通过光伏发电基础设备来实现电能生产和运输,这一技术的出现对我国当前电力能源产品生产输送形式产生了巨大影响。
这几年来,我国对光伏发电及产业化标准从国家标准化管理委员会进行了统筹安排,国家电科院以及国家电网公司针对光伏发电技术制定出了相应的技术标准体系。目前已经针对光伏发电技术完成了5项国家标准申报工作。在此基础上为光伏发电接入电力系统提供了基本的技术标准规范,为实现光伏发电和电力系统的高效融合提供了基础技术保障[1]。
1.2光伏装机现状
为了全面推动分布式光伏发电技术的推广应用,我国正式推出了“金太阳工程”。该工程主要是利用政府投资补贴的方式对用户应用分布式光伏发电系统给予支持,但是当前的实际效果并不明显,截至2016年为止,我国光伏发电整体的装机容量达到了15GW,在世界光伏能源产量中占比达到了45%,连续多年在太阳能电池产量方面高级世界第一,但是装机容量如此并没有形成匹配发展。此外,分布式光伏发电系统在应用过程中还存在与电力系统并网问题,光伏发电与我国现有电网系统并网需要调峰电源更加灵活,在技术上存在一定的难题。
2 光伏发电对电网规划的影响
2.1 含光伏电源电网规划流程
当前分布式光伏发电配电网不能通过传统的配电网计算方法以及规划方法进行设计。针对这种情况,要想实现分布式光伏发电系统的普及应用必须要开发出新的电源结构和供电方式,与欧洲国家所采取的“分散开发,低电压就地接入”应用方式相比较,我国的规模集中化开发方式存在较大差异。由于光伏电源本身的分布电源会使得电力系统负荷预测、规划、运行出现较大的不确定性,当分布式电源广泛使用的情况下,电网规划人员很难实现对整个电网系统负荷增长情况的精确分析和预测。
从规划数据量方面分析,传统电网规划设计过程中通常是针对5~20年年限进行考虑,如果整个电网系统负荷在逐年增长的情况下,会不断的出现中低压节点,在此基础上就必须要新增建设多个变电站。
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2.2 太阳能资源分布
根据我国太阳能资源的分布状况分析可以知道,我国每年日照时间超过2200h,连辐射总量能够达到5016MJ/m2,由此可以看出我国具有非常丰富的这样的资源,而且太阳能资源利用条件较好[2]。
2.3 分布式光伏电源对负荷特性影响
光伏电源在于电力配电网并网的时候通常会利用配电网母线或者是馈线,配电网在接入光伏电源之后会导致其负荷分布状况产生变化。而光伏电源在光照强度变化的情况下发电功率也会相应产生变化,大规模的光伏电源接入配电网络会使得负荷曲线产生变化,最大负荷点、日负荷、年负荷等都出现相应改变。
光伏并网由于本身并不具备调峰或者是调频能力,从而使得电网系统在运行过程中会受到早峰负荷和晚峰负荷的强烈冲击,虽然通过光伏发电系统能够增加发电能力,但是传统电网的旋转机组拥有量并不能减少,而且需要准备大量的旋转备用机组来实现早峰负荷和晚峰负荷的调峰处理。与此同时还会导致电网系统机组利用小时数下降,由此就会对当前电力企业的生存带来巨大压力。而针对这种问题,可以通过配备大容量储存装置来进行有效缓解。
2.4 光伏电源选址定容
城市配电网在建设过程中通常是按照地理位置来对变电站、配电网络、用户等各种资源进行分布。配电网络在规划之前就已经完成了变电站位置和容量、负荷预测值、变电站选址和电容等相关的工作[3]。在这种情况下来针对分布式电源配件网进行规划设计的过程中,应该按照电网系统在达到极限容量的情况下,根据整个系统实际负荷增长状况,以充分保证电脑系统能够实现安全可靠供电和电网接入为目标,来规划出最佳的系统方案。
2.5 光伏电源对二次规划影响
目前我国的中低压配电网主要采取的是不接地单侧电源或者是辐射型供电网络。针对变电站保护主要利用的是在短路器基础上建立起的三段式电流保护,在主馈线上会相应的安装自动重合闸装置,与此同时还会针对之路相应的安装熔断器。在实现光伏电源的并网之后,使得原有配件网络结构形成了双端甚至是多端网络,原有电力系统模式下的故障电流大小、电流持续时间及流动方向等都会发生相应改变。在具体进行光伏电源并网设计的过程中,相关的规划设计人员应该充分结合一次配电网络的具体特征来针对二次规划进行合理设计,以此来充分保障光伏电源并网后电网系统能够实现稳定、安全运行。
3 结束语
综上所述,光伏发电技术在当今时代的电力系统中发挥出来一定的作用,使得我国电力网络结构发生了一定改变,但是光伏发电技术在普及应用过程中还存在一些问题,光伏电源与传统电力网络并网还存在技术性难题,在今后的发展过程中,要针对光伏发电技术与电网并网进行深入研究,针对并网过程中出现的调峰问题以及配电网络规划设计问题具体重点研发,以此来充分保障配电系统实现安全、稳定运行。
参考文献:
[1]玉荣,赵明智,宋士金.光伏并网发电系统及其对电网的影响[J].绿色科技,2012(12):267-270.
[2]时珊珊,鲁宗相,闵勇,王阳.微电源特性分析及其对微电网负荷电压的影响[J].电力系统自动化,2010,34(17):68-71.嗯
[3]张惠卿,李燕青,刘朝霞.配电网中基于改进的多种群遗传算法的分布式发电规划[J].电力科学与工程,2010,26(12):4-8.
论文作者:朱翌盟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签:光伏论文; 电网论文; 电源论文; 负荷论文; 分布式论文; 系统论文; 我国论文; 《基层建设》2019年第28期论文;