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郝國強:分布式光伏技術發展應用探討

2017-08-18 14:12:11 5e

海潤光伏科技股份有限公司資深總監 郝國強

郝國強:首先是分布式發電的定義。我們在分布式發電上面沒有一個很明確的定義,但是有一些基本的共識,是大家都比較認可的,就是分布式的容量是在幾千瓦至幾兆瓦,小型化、分散化、在用戶附近就地使用的發電系統。

能源局之前對分布式發電的定義,就是用戶附近裝機規模比較小,電能主要由用戶自用或者就地利用的可再生能源,資源綜合利用發電設施。

我們現在做的這樣一個分布式光伏發電分成三個系統,第一個種類是離網型的光伏發電系統,第二是多能互補微電網的發電系統,還有并網光伏發電系統。

分布式光伏發電的特點:安全可靠、可再生能源、環境效益好,它的抗災能力、抗風險能力也比較強,綜合成本比較高,成本這方面的效益也比較好。

分布式和地面電站相比,分布式要考慮的因素比地面電站要復雜一些,分布式要考慮很多,比如說我們用電企業的性質,是國企、上市公司還是民企,我們用電企業用電的電價是多少,用電量多大,當地補貼的情況怎么樣,所以這對我們分布式發電來說增加了很多的復雜程度。雖然項目的建設和技術方面相對來說比較簡單,但是從總體來說,分布式發電目前的發展相對難度還是比較大的。

國外光伏發電的發展狀況:從數據我們可以看到一個趨勢,歐美在光伏領域發展比較早,最早發展的時候,已經體現了分布式的裝機規模大于集中式電站。我們在西部地區有很大的土地,我們光照資源在西部地區也比較好,所以前些年都是以地面電站為主,幾十兆瓦。但是從目前的一個地面電站的情況來說,因為容量的飽和,我們當地的消納情況也沒有那么理想,包括電力送出情況,基礎條件也不是特別理想。未來的主流也會回歸到歐美的發展趨勢里面,就是分布式是未來一個主要的發展方向。

分布式光伏的項目存在很多的問題,首先是商業模式的問題,屋頂的復雜程度,租賃的期限,企業的性質,收費的不確定性。在商業模式方面對光伏發電的發展有很大的限制。

了解一下光伏發展的歷程:第一個階段就是一個簡單的階段,我們有零星的光伏系統并入到電網里面,相互之間沒有太多的影響。

第二個階段,就是光伏所有一個比較高密度的分布式能源介入到電網里面之后,相互之間就產生了一定的影響。

第三個階段,光伏的規模不增大,電網和光伏之間就會產生更緊密的關系。我們目前國內的發展就在第二和第三階段之間,像浙江分布式光伏發展比較發達的地區,它可能達到第三階段了,很多像東部的其他地區還處于第二階段。

第四階段,我們大面積應用了光伏發電的技術。在這個階段光伏和電網不能作為各自獨立的系統來考慮,在這個階段需要把所有的光伏系統,包括其他的分布式能源作為一個整合,和電網之間要有一個有機的結合,這其實是我們一個智能微電網未來的應用趨勢。

在光伏出力比較大的情況下,因為電源在整個配電網里面光伏的電源系統比較多,會增加在并網側電壓的級別,這樣對電網的電壓有可能超出實際安全電壓范圍。當光伏和風電出力比較小的情況下,因為常規能源的配合匹配度不夠,造成使用電壓降低,降低之后達到我們常規電網電壓等級的下限,對電網的沖擊是非常大的。

光伏微電網系統應用的必要性:可以通過光伏微電網系統,也是一個智能電網的應用和發展,來解決分布式大規模發展的問題,提高利用效率。

微網系統是由分布式發電的電源以及能量管理系統,以及儲能系統和用電負荷,還有配電網組成的。微電網可以自己獨立運行,當外部電網出現故障的時候,它自身可以形成局部的局域網。當外電網需要微電網對外電網提供支持,微電網就可以提供相應的功能性的支持。

微電網的基本結構:分布式能源有很多,能量管理系統是整個微電網一個很關鍵的部分。另外一個輸配電系統,這也是數字化變電站輸配電電網系統對微網系統的支持。用戶負載,所有的系統并入到整體之后,就形成一個智能微電網。有分布式能源、雙向逆變器、儲能、公共電網、負載。負載可以分為重要的負載和一般的負荷,根據負荷的使用情況,我們可以調整功率的輸出。

居于分布式發電智能微網系統:它是以光伏發電為主要分布式電源、儲能和負荷來構成的一個可控的系統。這是我們考慮的關于微電網方面一個構成的情況。分布式發電智能微網系統有三個規模,首先是比較小的家庭的微網,另外一個就是居民區、村落,一個小型的聚集區,規模在20到300千瓦的規模,多個居民區和村落組合在一起,可以達到300到6兆瓦。這三大系統最后就可以形成整體的微網系統。

家庭微網系統:規模最小的一個微網系統的介紹,相對于傳統、目前普遍使用的微網系統來說,我們多增加了儲能和雙向逆變器,可以對負載進行調節。在未來的發展方向,通過我們的電動汽車,因為未來電動汽車的應用普及會比較大,包括鋰電池成本和技術都在不斷發展,未來儲能技術發展之后,會讓整個微網系統得到充分的載體。

居民區和村落電網的構成情況:這是多個居民區和多個村落形成的微網群。在微網系統,我們認為目前分布式發電的發展速度和規模,未來的微網是必然的一個趨勢。通過微網才能實現我們的控制,包括電壓的調節,包括出力的調節。市場化的應用前景非常廣泛,現在歐美已經在大規模推廣,像非洲市場目前也是一個很大的新興市場。對于我們國內來說,我們東部地區,包括未來分布式發展,未來的規劃,分布式在國內的應用會大面積推廣。像海島和偏遠的無電地區,微網是天然的載體,未來市場化的前景會非常大。

我們在微電網方面的一些應用的想法:我們考慮微電網的架構相對來說比較簡單,是以家庭為單位,包括儲能的整體的分布式發電系統。這是我們認為未來需要重點解決的三個關鍵技術。

這就是我今天的匯報內容,謝謝大家!




責任編輯: 中國能源網