分布式光伏發電系統的并網技術應用

中國能源建設集團規劃設計有限公司 李 梁

1 我國分布式光伏發電發展現狀

要充分應用分布式光伏發電，需對分布式光伏發電做全面的分析與理解。就概念解讀來看，分布式光伏發電具體指在用戶所在場地或附近建設安裝、運行以用戶端自發自用為主、多余電量上網、電網調劑余缺為特征的發電設施或是電力輸出的能量綜合梯級利用多聯供設施。就分布式光伏發電的具體應用來看，其具有新穎性，并存在巨大市場發展前景，是具有顯著應用價值的發電和能源綜合利用方式[1]。分布式光伏發電所倡導的是就近原則，能有效解決電能長距離輸送過程中的能源損耗問題。

基于綠色生產和節能降耗的生產大環境，電力企業積極響應國家政策，國家電網公司發布了分布式光伏發電的具體管理辦法，為分布式光伏發電的高速度、高質量發展打下了堅實的基礎。從2009年開始，我國實施了“金太陽”工程和光電建筑示范項目，并明確規定了對分布式光伏發電項目的補貼要求。在政策的引導下，我國分布式光伏發電呈現出了爆炸式增長的態勢。就統計數據來看，我國的分布式光伏發電項目數量目前仍在不斷增加，發電量也在持續上升，有效緩解了我國電力資源短缺問題，為社會生產實踐提供了良好助力[2]。總的來看，分布式光伏發電在當前的電力生產實踐中占據著重要地位，為進一步的發揮分布式光伏發電系統的價值和作用，討論并網技術應用，實現分布式光伏發電系統和我國電力系統穩定、持續、安全的銜接，實現系統剩余電力的統一調度，對于解決我國電力資源的使用問題有非常突出的現實意義。

2 分布式光伏發電的優勢

分布式光伏發電所倡導的就近發電、就近并網、就近轉換和就近使用的原則對發電量提升有積極的作用，并對解決電能長距離運輸的損耗問題也有顯著價值。和傳統集中式光伏發電形式做比較分析，分布式光伏發電具有明顯的優勢。

并網難度低。傳統集中式光伏發電系統存在的顯著問題是并網困難，我國西北地區太陽能資源豐富，適合建設大型的光伏發電基地，但其位置往往較為偏僻，不管是建設還是并網都存在較大困難。更有甚者，部分大型光伏發電基地建成投產后由于無法并網出現了“棄電”現象，造成了電能資源的大量浪費[3]。分布式光伏發電系統主要在城市中進行建設，主要依托家庭、企業以及事業單位等，在具體利用中，只需對電網稍加改變即可實現并網發電，同時還能解決用戶自身的用電問題。簡單來講，分布式光伏發電有效解決了傳統集中式光伏發電并網困難問題，提高了電能的利用效率。

投資成本低。大型光伏發電基地多是集中式建設，規模較大，且由于地理位置等因素，不管是基地建設還是并網成本都較高，這種情況導致了發電產生的效益無法彌補前期投資成本的問題。再者，大型光伏發電基地建設和運營過程中，對專項資金和技術都有較高要求，一般投資者是無法投資相關項目的，這影響了項目規劃與建設的發展。和傳統集中式光伏發電動輒幾億、甚至幾十億的投資比較，分布式光伏發電的投資相對較少。在分布式光伏發電系統建設過程中可將黨政機關、企事業單位以及大量的居民樓房轉變為“微型發電廠”，并在眾多家庭、企事業單位中進行分散，這樣投資風險會明顯降低。總的來講，分布式光伏發電的整體投資成本較低，解決了生產建設資金不足等問題。

硬件設施要求低。分布式光伏發電系統中各電站存在相互獨立性，且對供電系統的硬件設施要求相對較低，因此在電力生產和利用過程中，用戶能實現自行控制且不會發生大面積停電事故，在彌補大電網安全穩定不足等方面有明顯優勢[4]。不僅如此，分布式光伏發電具有較好的調峰性能，操作也較簡單，因其參與運行的系統少、啟停快速，在發生意外狀況時依然可實現繼續供電，因此分布式光伏發電是集中供電非常重要的補充。

有利于更好地普及清潔能源知識和技術。在分布式光伏發電的推進過程中，相關的知識和技術能更好進入到家庭及企事業單位，節能就會變成大范圍的自覺活動。再者，因現階段歐美等國家對我國出口光伏產品存在實施雙反等制裁措施，我國光伏產品在國際市場受到了排擠，導致我國不少光伏產品制造企業出現了經營困難。積極推廣分布式光伏發電，對于國內市場拓展和本國光伏制造企業走出困境有積極作用。

3 分布式光伏發電系統中并網技術的應用

分布式發電系統中的并網實現相對簡單，針對系統應用過程中的并網技術做分析，強調并網技術的專業化、規范化使用，對于分布式光伏發電系統的整體應用進步有積極的作用。

3.1 并網技術

根據分布式光伏發電系統電源呈分布性的特點，在實踐中需采用分布式電源并網技術實現并網。分布式電源并網技術是指分布式電源接入配電網以及保證含分布式電源的配電網安全可靠運行、電能質量合格的技術措施。傳統的配電網是一個向用戶分配電力、功率單向流動的無源網絡，而分布式電源的接入使配電網成為一個功率雙向流動的有源網絡，但同時也帶來了電壓波動、繼電保護誤動或拒動等技術問題。分布式電源調度與管理、并網保護與控制、電源接入對配電網的影響、有源配電網規劃和保護以及電壓和電能質量控制，是電力技術研究的熱點。

3.2 技術分類與關鍵技術

基于分布式電源在發電網中的滲透率優化分析，其具體采取技術措施可以分為三大類：即接即忘；寬限接入；主動網絡管理。就分布式光伏發電系統中的并網技術應用來看，采用主動網絡管理，分析總結并網實踐中存在的問題，并基于并網的要求和目標進行分析與解決，對于并網技術的優勢發揮和分布式光伏發電系統的整體應用價值提高具有非常顯著的作用。

分布式光伏發電系統并網關鍵技術應用需要強調專業化和規范化。現階段的關鍵技術主要包括：有源配電網規劃。做好基于分布式光伏發電系統的電源分布對配電網結構及具體應用的相關規劃，最終的并網效果才會更加突出；分布式電源并網保護與控制[5]。分布式光伏發電系統中的電源具有相互獨立性，需將系統中每一個電源最大價值發揮出來，系統整體性能才會呈現最好的狀態。對分布式電源并網進行保護并對并網的具體實現做控制，對于并網效果提升有突出的價值；有源配電網繼電保護。繼電保護是電力系統中的重要內容，做好有源配電網的繼電保護，才能實現配電網運行的安全和穩定；有源配電網電壓控制。電壓的穩定對有源配電網的運行安全、穩定有重要意義，因此對電壓的穩定問題進行分析與強調具有重要的現實價值與意義；分布式電源調度與管理。做好分布式電源的調度與管理，并將分布式電源產生的電能做積極的調配與并網，有利于實現分布式光伏發電系統的綜合價值。

綜上，分布式光伏發電系統在現階段電能生產實踐中進行應用，不僅能有效緩解電能緊張現狀，還能有效控制能源生產實踐中的污染問題。在分布式光伏發電系統的應用實踐中，并網技術的應用價值顯著，因此就分布式光伏發電系統的并網技術應用進行分析與討論具有突出的現實意義。