本地區中分布式并網光伏發電的應用探析

保趙橋

摘 要：隨著時代的進步和社會經濟的發展，特別是工業化進程的不斷加快，我國能源資源日趨緊張，那么就需要充分利用可再生資源，非常重要的一種方式就是分布式光伏發電。文章以甘肅酒泉為例，分析了分布式并網光伏發電的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：分布式發電；光伏發電系統；配電網

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）11-0100-01

在各種可再生能源中，非常重要的一種基本能源就是太陽能，它有著最為廣泛的分布范圍，獲取起來也比較的方便。對于人類的生活來講，太陽能資源可以說取之不盡和用之不竭的；每年地球的陸地表面接收到的太陽輻射能量大約可以達到17萬億 kW以上。以甘肅酒泉地區為例，本地區有著充足的日照和豐富的光能資源，年日照時數在

3 000 h以上。

1 太陽能資源分布及開發意義

①太陽能資源分布情況：通過研究發現，從全球角度上來講，全年總輻射量或者日照總時數最大的是中國西藏、非洲、澳大利亞等地區。我國有著十分豐富的太陽能資源，每年路堤可以接收到1.9×1 016 kWh的太陽輻射總量。

②太陽能資源開發意義：太陽能資源是本世紀最有前途的可再生綠色能源，我國最近能源供應日趨嚴峻，電源缺口在不斷的加大，那么就需要將可再生能源給充分利用起來，雖然小水電以及風電已經達到了商業化水平，但是因為它們只有非常有限的資源量和地理分布，將其全部開發過來，未來需求也無法滿足，因此，就需要重視太陽能光伏發電。

2 并網光伏發電系統

通常情況下，光伏發電可以分為兩種方式，首先是借助于蓄電池來儲存能量，也就是我們通常稱呼的太陽能光伏獨立系統，蓄電池有著十分有限的存儲容量，需要較高的工程造價成本。太陽能光伏并網系統則是另外一種利用方式，可以將電網作為一個春呢個系統，向電網中的其他負載發送太陽能發電系統發出的電力輸送，如果需要用電，就可以將電網中的電能給取出來，這樣蓄電池的作用就給電網給發揮出來。如果是直流負載，如通訊設備電源系統等，那么太陽能光伏發電系統就可以將直流交流逆變器以及交流配電設備給節約出來，有著較為簡單的系統，那么就不需要花費較高的工程造價成本。如果可以并聯運行太陽能發電系統和交流電網，那么蓄電池部分也可以從太陽能光伏發電系統中省去，這樣就合并了太陽能控制器和直流交流逆變器，在較大程度上簡化了系統，節省了發電系統的投資成本，同時，也不會對環境造成較大的影響。因此，在今后光伏發電系統中，主要形式就是太陽能并網發電系統。

3 案例分析

①案例概況：甘肅酒泉某地區一污水處理廠占地面積為6.5 km2，到了2015年，規模將達到每天7.6萬 m3，到2020年，規模將達到每天12萬 m3。將改良A/A/O工藝作為主要的污水處理工藝，并且輔助采取了混凝和過濾技術。處理過污水之后，向廠附近河流排出去。濃縮脫水過污泥之后，進行電廠焚燒或者填埋，而電廠冷卻主要采用的是回用水。

②污水處理廠能源消耗情況：將10 kV電源作為污水處理廠僅限電源，工作電源則是從附近供電部門110 kV變電站引入，從廠區附近公用線路中取來備用電源，這樣就可以有備用和工作電源。將單母線分段的接線方式應用到10 kV及0.4 kV系統中。廠區采用的配電是10 kV和380/220 kV，將三相四線制中心點直接接地系統應用到變電室低壓380 V中。

③分布式并網光伏發電的設計思路和系統構成：結合具體情況，我們將就近集中并網方案應用到分塊發電中，在廠區樓宇0.4 kV低壓配電柜中接入并網發電。另外，應用了單晶硅太陽能電池，太陽能發電的過程中，獲得了較快的發展。不斷改進太陽能電池制造技術，增加了產量，應用范圍也越來越大。太陽能家用電源以及光電水泵等已經被廣泛應用到無電地區的農村，社會效益和經濟效益較好。如今，出現了越來越多的中小型太陽能光伏電站，柴油發電機正在被取代。在很多地區也開始推廣應用并網的太陽能發電系統。各國逐漸實施了屋頂計劃，需求越來越多的光伏組件，那么就會進一步降低它的價格。因為相較于其他電池，單晶硅電池有著較高的轉換效率，那么就可以降低其他成本。太陽能光伏并網發電系統采用的是固定式安裝方式，包括諸多方面的內容，除了基本的基礎設施建設，如防水接線盒、單晶硅光伏組件、光伏組件的安裝支架、光伏陣列防雷匯流箱、直流防雷配電柜等，還需要有防雷接地裝置以及連接電纜等等。

④項目的節電效益和社會效益：本項目將單晶硅太陽能光伏用戶側并網電站給應用了過來，因為光伏發電時間吻合于電價峰值時段，0.9元為工業用電峰值電價，如果從電網采購這些年發電量，就相當于可以節約38萬元之多的電費。經過相關計算我們可以發現，項目實施后8年之內，就可以將投資成本給收回來。面向南方15 ？觷進行安裝，本電站有1 750 h的全年有效日照時間，對電站損耗進行考慮，那么經過折合，有著1 400 t的滿功率運行時間，有著80%的電站整體轉換效率。經過計算，全年發電量可以達到43萬 kWh。在能源節約方面，在發電過程中，利用的是可持續再生的太陽能資源，與國家的相關要求所符合。建設完本太陽能電站之后，每年可以進行43萬 kWh的發電。如果每度電能需要消耗335 g標煤，那么每年就可以節省出來150 t煤炭資源。每燃燒1 t標煤，需要排放2.6 t的二氧化碳，那么就可以減少排放365.2 t的二氧化碳；每燃燒1t標煤，需要排放24 kg的SO2，我們用7 kg來計算氮氧化物，那么就可以減少2.35 t的SO2排放，減少0.99 t的氮氧化物。此外，粉塵和煙塵的排放也可以得到較大程度的減少。每燃燒一噸標煤，需要排放260 kg煤渣，那么就可以減少35 t的煤渣排放。

4 結 語

通過上文的分析我們可以得知，分布式發電具有較大的發展前景，獨立運行以及與配電網并聯運行都是可以的。如果可以與配電網并聯運行，那么本身電力需求既可以得到滿足，又可以向電網輸送多余電力。分布式電源有著較為廣泛的分布和較小的容量，并且有著較強的間歇性。配電網的結構和安全穩定運行會受到分布式發電并網運行隨機性的影響。在以后的設計研究中，需要加大研究力度，進行不斷的試驗，進行示范工程的建設，總結經驗，不斷的提高經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] 崔榮強，趙春江，吳達成.并網型太陽能光伏發電系統[M].北京：化學工業出版社，2007.

[2] 丁明，王敏.分布式發電技術[J].電力自動化設備，2004，（7）.

[3] 王志群.分布式發電對配電網電壓分布的影響[J].電力系統自動化，2004，（16）.

[4] 石振剛，王小薇，趙書強.并網光伏發電系統對配電網線路保護的影響[J].華東電力，2010，（9）.