我國太陽能發(fā)電開發(fā)及消納的相關問題探討

李茂燕

摘 要：縱觀可知，太陽能資源實際分布甚為廣泛，并且十分豐富，擁有廣闊的開發(fā)利用前景。在利用太陽能資源中，太陽能發(fā)電作為關鍵應用模式，其重要性不容忽視，備受全球各國的重點關注。文章將探討我國太陽能發(fā)電開發(fā)與消納問題。

關鍵詞：太陽能；發(fā)電開發(fā)；消納

中圖分類號：TK514 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0174-02

1 我國太陽能發(fā)電現狀分析

近年來，隨著社會的不斷進步以及經濟的迅猛發(fā)展，科技水平顯著提升，太陽能資源成本明顯降低，太陽能發(fā)電已然發(fā)展成為可滿足大規(guī)模開發(fā)需求的再生資源。縱觀我國現狀，利用太陽能發(fā)電步入迅速發(fā)展階段，趨向于規(guī)模化建設。

研究表明，2011年為我國太陽能發(fā)電發(fā)展最為快速的一年，直到2011年底，縱觀我國太陽能發(fā)電情況，其并網規(guī)模已經達214萬kW，相較而言，同比增長約為723%，整年新增的容量是188萬kW，多在西北地區(qū)有著廣泛分布。

就目前的情況來看，并網型光伏電站為現今我國太陽能發(fā)電現有或者是新增的主要模式，可見實際分布情況對于資源有著十分強的依賴性，在青海以及寧夏、河北以及江蘇、西藏以及甘肅等省市地區(qū)較多分布有太陽能裝機，直至2011年底，青海省是我國太陽能擁有最大并網容量的省，其裝機容量達到96 kW。

在發(fā)展建設太陽能發(fā)電的過程中，一般存在有如下問題：

第一，建設無序情況嚴重，由于我國針對太陽能發(fā)電規(guī)劃布局及開發(fā)時序尚未充分明確，在電價政策的不斷激勵下，太陽能發(fā)電工作開展呈現出井噴狀態(tài)；

第二，大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電相關電力網絡規(guī)劃稍顯滯后，導致消納及送出電量難度重重；

第三，我國眾多太陽能電站一般保持自由運行狀態(tài)，智能化水平以及自動化水平相對較低，通常不具有低壓穿越以及無功調節(jié)、有功調節(jié)、預測發(fā)電功率、申報發(fā)電計劃等各項功能，難以將可靠支撐提供給電力系統(tǒng)安全運行；

第四，太陽能光伏發(fā)電欠缺完善的并網標準；

第五，規(guī)模較大的光伏發(fā)電配套電源形成較為突出的調峰問題，造成我國西北地區(qū)（太陽能資源十分富集）欠缺足夠調峰能力。

現如今，我國目前一直沒有出臺在電力系統(tǒng)中接入光伏發(fā)電的相關運行規(guī)則以及技術規(guī)定、調度管理措施等技術規(guī)范標準，電力網絡跟光伏放電之間存在很大協調難度，制定具體發(fā)電計劃以及開展相應的調度管理工作如今尚缺有效合理的考核依據辦法。

2 太陽能開發(fā)布局及消納問題分析

2.1 開發(fā)布局

據不完全統(tǒng)計，縱觀我國太陽能資源分布特征，可知太陽能高值中心跟低值中心均處在北緯220至350區(qū)域，其中，四川盆地為低值中心，青藏高原是高值中心，相較于東部地區(qū)而言，西部地區(qū)較高，南部均低于北部地區(qū)（不包括新疆跟西藏兩個自治區(qū)）。

在2020年之前，我國會歷經分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)快速崛起并建設的進程，結合十二五（十三五規(guī)劃正在編制中，沒有出來）規(guī)劃，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可不斷普及應用，逐步發(fā)展重要的太陽能發(fā)電開發(fā)模式，預計在2020年會勇超光伏電站的整體開發(fā)規(guī)模。

參考具體規(guī)劃，預計我國太陽能發(fā)電裝機規(guī)模在2020年能夠達到5 000萬kW，其中，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機規(guī)模可達2 700萬kW，光伏電站裝機規(guī)模可達2 000萬kW，熱能發(fā)電裝機規(guī)模達300萬kW。參考我國太陽能發(fā)電項目準備工作以及地方規(guī)劃等，在我國西北地區(qū)，因為大型光伏電站的迅速建設，其發(fā)電裝機比重約占全國二分之一以上，“三華”地區(qū)比重可保持在30%左右。

實現光伏電站大規(guī)模并網作業(yè)，要求必須結合光伏負荷特征與出力特效那個，針對電站容量置信度展開合理研究，譬如說甘肅地區(qū)，伴隨著其常規(guī)電源規(guī)模的擴張，在日內通常不變更機組開停方式，所以平衡電力的時候，甘肅光伏電站難以確保容量；伴隨著大規(guī)模并網實施，就系統(tǒng)對于電源的靈活調節(jié)提出更高要求，調峰電源運行模式會形成較大變化，同時水電以及抽水蓄能等調峰電源需要量大大增加。

2.2 消納分析

就太陽能發(fā)電而言，其消納分析整個流程是，嚴格遵循清潔以及安全、經濟等相關原則，立足于電力系統(tǒng)整體效益，結合系統(tǒng)中火電以及水電、風電等運行技術經濟特征，實現常規(guī)電源運作手段的合理優(yōu)化，旨在大力推動光伏發(fā)電與風電發(fā)電的高效運用。

全面考慮電力系統(tǒng)中對應各個電站負荷備用以及計劃檢修、事故備用等各類型約束因素，針對電力系統(tǒng)整年的電站運行發(fā)電曲線實施有效模擬，通過研究調峰層面進而針對太陽能發(fā)電等新型能源消納方案展開細化分析工作。主要分析步驟包括多方面內容。

第一，結合電力系統(tǒng)各類型電源的檢修約束，針對具體的電源檢修計劃進行細化安排，綜合考慮電力系統(tǒng)備用要求與系統(tǒng)負荷情況，就電源開機規(guī)模展開合理安排。

第二，根據外部情況條件或者是機組實際運行所要求的發(fā)電進行出力安排，包括常規(guī)煤電跟供熱機組相關的最小出力以及徑流式水電站跟調節(jié)式水電站相關的強迫出力等。

第三，嚴格遵循優(yōu)先調度可再生能源的相關原則，在系統(tǒng)運行過程中實現光伏發(fā)電以及風電的優(yōu)先運作，并把光伏發(fā)電跟風電的出力曲線由系統(tǒng)負荷曲線上進行合理扣除。

第四，針對庫容可變化的水電站發(fā)電調節(jié)處理展開安排，使得水電站處于尖峰位置實現運行，旨在將水電站容量效益充分發(fā)揮出來。

第五，認真實施完成以上步驟以后，根據火電機組應該負擔負荷，加之各個火電機組對應的技術經濟性存在有一定差異情況，在此需立足于聯合系統(tǒng)運行技術經濟性，將各個火電機組所承受負荷相關優(yōu)先順序合理確定下來，結合系統(tǒng)負荷要求針對各個火電機組具體工作位置實施安排。

第六，認真校核電力系統(tǒng)火電機組發(fā)電出力情況，就其是否小于最小出力展開合理研究，具體地，相較于最小出力而言，若火電機組出力較低，則應采用有效的降低這個時刻新能源發(fā)電出力等類型措施，旨在確保電力系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。

3 結 語

綜上可知，太陽能作為清潔的可再生資源，通過合理開發(fā)應用相關發(fā)電系統(tǒng)意義深遠。基于資源條件以及建設場地的直接限制，大型光伏電站與太陽能熱發(fā)電集中式開發(fā)為未來主要的開發(fā)太陽能方式。

伴隨著西北以及東北、華北三地區(qū)太陽能發(fā)電規(guī)模擴張，導致其新能源消納能力持續(xù)加重，必須實現燃氣調峰電源的適當合理建設，在電力網絡中規(guī)劃建設造價較低且條件優(yōu)良的抽蓄站，旨在切實強化電網應用新能源的相應能力。

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