分布式光伏發(fā)電技術(shù)在樂安聯(lián)合站的應(yīng)用與評價

李園英

摘要：樂安發(fā)電項目利用樂安聯(lián)合站及周邊建筑屋頂，采用分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方式進行建設(shè)，系統(tǒng)裝機容量為783kWp，為樂安聯(lián)合站污水余熱項目供電。項目實施后運行效果良好，樂安聯(lián)合站成為油田首個多能互補新能源示范基地，相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的成果與經(jīng)驗對于油田綠色低碳發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：新能源；光伏；余熱；多能互補；綠色低碳

1 項目概況

1.1 聯(lián)合站概況

樂安聯(lián)合站位于東營市廣饒縣城北側(cè)，該區(qū)域地處暖溫帶，屬季風型氣候，四季分明。聯(lián)合站于1991年建成投產(chǎn)，擔負樂安油田采出液的集中處理任務(wù)，設(shè)計原油處理能力為160×104t/a，設(shè)計污水處理能力20000m3/d。目前樂安進站液量約10000m?/d，進站溫度為50～52℃，日處理原油量787t，外輸原油含水≤2.5%，污水經(jīng)處理后回注。

1.2光伏發(fā)電項目概況

樂安光伏發(fā)電項目投產(chǎn)于2018年，按照“就近并網(wǎng)、本地消耗、低損高效”的原則，以樂安聯(lián)合站及周邊建筑屋頂相結(jié)合的分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方式進行建設(shè)，選用高效多晶硅組件，系統(tǒng)裝機容量為783kWp，為樂安聯(lián)合站污水余熱項目供電。

該項目占用建筑屋面共計14個，安裝1605片光伏組件；新建鋼結(jié)構(gòu)棚共計8個，安裝1295片光伏組件；共計安裝2900片光伏組件、25臺逆變器以及400kW交流匯流并網(wǎng)柜2臺。

2 項目運行情況

樂安光伏發(fā)電項目分三個階段逐步完成并網(wǎng)，2018年2月至12月共計發(fā)電51.3萬kWh，并網(wǎng)發(fā)電情況見表1：

3項目運行分析

3.1 技術(shù)依據(jù)

3.1.1 PR值

“Performance Ratio”（簡寫為PR）中文譯為“能效比”，這一指標在標準《IEC 61724》和《GB 20513-2006》等標準中均有介紹。PR值涵蓋了所有對發(fā)電量的影響因素，同時排除了地區(qū)和太陽能資源差異的影響，能夠客觀地反映光伏系統(tǒng)的建設(shè)和運行質(zhì)量。

影響光伏系統(tǒng)運行效率的主要因素有造成直流側(cè)損失的溫升、串并聯(lián)失配、直流電路損失、光伏組件性能衰降，造成入射光能損失的遮擋、灰塵和污漬，影響交流側(cè)效率的逆變器效率、變壓器效率以及基于電站質(zhì)量與電網(wǎng)的故障檢修等其它因素。

3.1.2 CPR值

因為晶硅組件的功率溫度系數(shù)是負溫度系數(shù)，而溫度差異造成的 PR 偏低并不屬于電站本身的質(zhì)量問題，可采用CPR值對PR值進行溫度修正以排除溫度影響因素。

光伏領(lǐng)跑者競爭優(yōu)選標準中要求CPR值高于81%。

3.2 效率分析

通過對樂安光伏發(fā)電項目運行數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計測算，最終得出樂安光伏發(fā)電項目PR值82%、CPR值81%，做出月度等價發(fā)電小時數(shù)變化曲線以及PR曲線進行對比分析：

從曲線圖中可以看出，2月至5月等價發(fā)電小時數(shù)快速增長，CPR基本穩(wěn)定；6月、8月、9月發(fā)電效率嚴重偏低，破壞了曲線的趨勢連續(xù)性；入冬后等價發(fā)電小時數(shù)與CPR出現(xiàn)明顯下降。分析原因主要如下：

（1）2月至5月等價發(fā)電小時數(shù)快速增長，主要由于輻照量上升。

（2）6月-9月發(fā)電效率偏低，經(jīng)統(tǒng)計，由于電子元件故障問題造成系統(tǒng)發(fā)電量減少約2.3萬kWh，此外雨季期間空氣濕度過高導(dǎo)致系統(tǒng)容易跳閘，影響發(fā)電量約1萬kWh。

（3）入冬后等價發(fā)電小時數(shù)與發(fā)電效率下降。

4項目綜合評價

4.1 應(yīng)用效果評價

2018年樂安光伏項目的投產(chǎn)，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電51.3萬kWh，系統(tǒng)運行效率超過81%，減少能耗205tce，折合CO2減排511.5t，SO2減排15.4t、NOX減排7.7t、煙塵減排114.9t，節(jié)能減排效果顯著。

4.2 項目優(yōu)化措施與經(jīng)驗

（1）光伏電站共模電流抑制專業(yè)上無法徹底消除，漏電保護設(shè)計問題導(dǎo)致整個電站容易跳閘，2018年因跳閘損失發(fā)電量約1.5萬kWh，因此樂安光伏項目已做出開關(guān)優(yōu)化改造方案，進一步提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性及效率；

（2）項目設(shè)計與建設(shè)期間嚴格論證審查工程用料規(guī)格及質(zhì)量，可以避免因電子元器件不適用導(dǎo)致系統(tǒng)部分或全部停運造成的發(fā)電損失；

（3）項目建設(shè)階段及時協(xié)調(diào)周邊樹木等遮擋問題，避免其影響發(fā)電效率的同時對系統(tǒng)安全運行構(gòu)成威脅；

（4）項目運行缺少準確的太陽輻照量、溫度等數(shù)據(jù)，同時由于氣候環(huán)境變化東營地區(qū)輻照量呈現(xiàn)下降趨勢，往年測量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)偏高，因此評價指標計算存在誤差，建議配套檢測設(shè)備并實現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的自動采集、存儲與遠傳；

（5）配套檢維修設(shè)施，并建議在項目設(shè)計階段加入具體檢維修方案，以便后期系統(tǒng)運維。

4.3 示范意義

樂安聯(lián)合站污水余熱代氣項目經(jīng)濟效益和社會效益顯著，新上分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)為其供電，使樂安聯(lián)合站成為油田首個多能互補新能源示范基地，對于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會起到促進作用。

勝利油田總占地面積125萬畝，其中井場占地40萬畝，用電區(qū)域點多、面廣，各基層站和井場有足夠的建筑屋頂和場地資源，發(fā)展分布式光伏不受光伏電站指標限制，可就近安裝變送裝置，投資運行成本低。樂安光伏發(fā)電項目作為安全環(huán)保、節(jié)能減排的新能源與油田生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展試點項目，其建設(shè)運營的成果與經(jīng)驗對于努力構(gòu)建安全、綠色、高效、具有油田特色的現(xiàn)代分布式電源具有特殊的意義。

（作者單位：勝利油田新能源開發(fā)中心）