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郝国强:分布式光伏技术发展应用探讨

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

海润光伏科技股份有限公司资深总监 郝国强

郝国强:首先是分布式发电的定义。我们在分布式发电上面没有一个很明确的定义,但是有一些基本的共识,是大家都比较认可的,就是分布式的容量是在几千瓦至几兆瓦,小型化、分散化、在用户附近就地使用的发电系统。

能源局之前对分布式发电的定义,就是用户附近装机规模比较小,电能主要由用户自用或者就地利用的可再生能源,资源综合利用发电设施。

我们现在做的这样一个分布式光伏发电分成三个系统,第一个种类是离网型的光伏发电系统,第二是多能互补微电网的发电系统,还有并网光伏发电系统。

分布式光伏发电的特点:安全可靠、可再生能源、环境效益好,它的抗灾能力、抗风险能力也比较强,综合成本比较高,成本这方面的效益也比较好。

分布式和地面电站相比,分布式要考虑的因素比地面电站要复杂一些,分布式要考虑很多,比如说我们用电企业的性质,是国企、上市公司还是民企,我们用电企业用电的电价是多少,用电量多大,当地补贴的情况怎么样,所以这对我们分布式发电来说增加了很多的复杂程度。虽然项目的建设和技术方面相对来说比较简单,但是从总体来说,分布式发电目前的发展相对难度还是比较大的。

国外光伏发电的发展状况:从数据我们可以看到一个趋势,欧美在光伏领域发展比较早,最早发展的时候,已经体现了分布式的装机规模大于集中式电站。我们在西部地区有很大的土地,我们光照资源在西部地区也比较好,所以前些年都是以地面电站为主,几十兆瓦。但是从目前的一个地面电站的情况来说,因为容量的饱和,我们当地的消纳情况也没有那么理想,包括电力送出情况,基础条件也不是特别理想。未来的主流也会回归到欧美的发展趋势里面,就是分布式是未来一个主要的发展方向。

分布式光伏的项目存在很多的问题,首先是商业模式的问题,屋顶的复杂程度,租赁的期限,企业的性质,收费的不确定性。在商业模式方面对光伏发电的发展有很大的限制。

了解一下光伏发展的历程:第一个阶段就是一个简单的阶段,我们有零星的光伏系统并入到电网里面,相互之间没有太多的影响。

第二个阶段,就是光伏所有一个比较高密度的分布式能源介入到电网里面之后,相互之间就产生了一定的影响。

第三个阶段,光伏的规模不增大,电网和光伏之间就会产生更紧密的关系。我们目前国内的发展就在第二和第三阶段之间,像浙江分布式光伏发展比较发达的地区,它可能达到第三阶段了,很多像东部的其他地区还处于第二阶段。

第四阶段,我们大面积应用了光伏发电的技术。在这个阶段光伏和电网不能作为各自独立的系统来考虑,在这个阶段需要把所有的光伏系统,包括其他的分布式能源作为一个整合,和电网之间要有一个有机的结合,这其实是我们一个智能微电网未来的应用趋势。

在光伏出力比较大的情况下,因为电源在整个配电网里面光伏的电源系统比较多,会增加在并网侧电压的级别,这样对电网的电压有可能超出实际安全电压范围。当光伏和风电出力比较小的情况下,因为常规能源的配合匹配度不够,造成使用电压降低,降低之后达到我们常规电网电压等级的下限,对电网的冲击是非常大的。

光伏微电网系统应用的必要性:可以通过光伏微电网系统,也是一个智能电网的应用和发展,来解决分布式大规模发展的问题,提高利用效率。

微网系统是由分布式发电的电源以及能量管理系统,以及储能系统和用电负荷,还有配电网组成的。微电网可以自己独立运行,当外部电网出现故障的时候,它自身可以形成局部的局域网。当外电网需要微电网对外电网提供支持,微电网就可以提供相应的功能性的支持。

微电网的基本结构:分布式能源有很多,能量管理系统是整个微电网一个很关键的部分。另外一个输配电系统,这也是数字化变电站输配电电网系统对微网系统的支持。用户负载,所有的系统并入到整体之后,就形成一个智能微电网。有分布式能源、双向逆变器、储能、公共电网、负载。负载可以分为重要的负载和一般的负荷,根据负荷的使用情况,我们可以调整功率的输出。

居于分布式发电智能微网系统:它是以光伏发电为主要分布式电源、储能和负荷来构成的一个可控的系统。这是我们考虑的关于微电网方面一个构成的情况。分布式发电智能微网系统有三个规模,首先是比较小的家庭的微网,另外一个就是居民区、村落,一个小型的聚集区,规模在20到300千瓦的规模,多个居民区和村落组合在一起,可以达到300到6兆瓦。这三大系统最后就可以形成整体的微网系统。

家庭微网系统:规模最小的一个微网系统的介绍,相对于传统、目前普遍使用的微网系统来说,我们多增加了储能和双向逆变器,可以对负载进行调节。在未来的发展方向,通过我们的电动汽车,因为未来电动汽车的应用普及会比较大,包括锂电池成本和技术都在不断发展,未来储能技术发展之后,会让整个微网系统得到充分的载体。

居民区和村落电网的构成情况:这是多个居民区和多个村落形成的微网群。在微网系统,我们认为目前分布式发电的发展速度和规模,未来的微网是必然的一个趋势。通过微网才能实现我们的控制,包括电压的调节,包括出力的调节。市场化的应用前景非常广泛,现在欧美已经在大规模推广,像非洲市场目前也是一个很大的新兴市场。对于我们国内来说,我们东部地区,包括未来分布式发展,未来的规划,分布式在国内的应用会大面积推广。像海岛和偏远的无电地区,微网是天然的载体,未来市场化的前景会非常大。

我们在微电网方面的一些应用的想法:我们考虑微电网的架构相对来说比较简单,是以家庭为单位,包括储能的整体的分布式发电系统。这是我们认为未来需要重点解决的三个关键技术。

这就是我今天的汇报内容,谢谢大家!




责任编辑: 吴昊

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