摘 要:随着社会经济的迅速发展,石化能源已无法满足人们的日常生活所需,开发利用可再生资源由此越来越收到人们关注。太阳能作为一种清洁能源,越来越多的人投入到对其使用中。在此,本文针对分布式光伏发电这一问题做如下论述。
关键词:分布式电源;光伏发电;可再生能源
太阳能属于可再生绿色能源,是本世纪前途最光明的一种能源。我国最近几年全国性的用电荒,拉闸限电,能源供应十分紧张,面对这种严峻的能源形势 ,存在的巨大能源缺口,只能由新生能源来补充。在可再生能源中,小水电以及风力发电已经达到商业化水平,但它们的资源量以及地理分布十分有限,即使能够全部开发利用也难以满足不了我们实际的需求,因此,太阳能光伏发电具有非常大的发展潜力以及必要性。
1.分布式光伏发电运行控制技术
1.1分布式光伏发电工作原理
分布式光伏并网发电系统主要由太阳能电池组件、直流配电柜、并网逆变器、光伏防雷汇流箱、计量设备以及配电系统所组成。太阳能光伏矩阵是由太阳能电池组件所组成。作用是把太阳能直接转化为直流电能。直流配电柜以及光伏防雷汇流箱把太阳能光伏矩阵多路直流电输入,汇集成一路直流电输出。并网逆变器则把光伏矩阵输入的直流电逆变成为单相的交流电。由3个逆变器所组成的三相交流系统,并网输送到站用变低压侧的380V交流母线上。光伏发电系统发生短路故障或者出现其它异常情况时,并网逆变器会自动保护,使光伏发电系统离开 380V 交流母线上。
1.2 分布式光伏发电工作模式
分布式光伏并网发电系统有待机、停机、电网运行情况监控、启动、运行以及故障退出6种工作模式,各种工作模式间可以相互转换。
2.2.1 停机模式
(1)在装置交流电压加电后,系统将处于停机状态。
(2)在待机、电网运行监控、启动、运行或者故障状态下,可以通过触摸屏、后台或者启停旋钮下启动停机指令,装置即退出目前状态,转为停机状态。
(3)在待机、电网运行监控、启动以及运行状态下假如发生了一级故障或者一级以上故障下,装置在连续5次故障复位失败后会退出该状态,转为停机状态。
2.2.2 待机模式
(1)在停机状态下时,交流手动断路器以及直流手动断路器位于闭合状态,而且在触摸屏或者后台下发启动命令,亦或者在人机接口面板上转动启停按钮到启动位置后,装置会从停机状态转为待机状态。
(2)在光伏矩阵电压低于原先设定的最低启动电压时系统会持续保持在待机状态下。
(3)假如在设定时间内均有矩阵输出电压 V PV >V PVstar ,光伏并网装置即转为电网运行情况监控阶段。
2.2.3 电网运行情况监控模式
(1)该阶段主要是监控电网电压以及频率是否超过限度。其中电压越限分为2个等级,上下限对称;频率越限也分2个等级,上下限对称。
(2)在设备触摸屏或者远程控制中均可以设定电网运行状况监控的监控时间。
(3)在电网运行状况监控状态下,假如检测到故障发生,会退出电网监控状态,转为故障状态。
2.2.4 启动模式
(1)假如在设定时间内均有阵列输入电压 V PV >V PVstar 时,并且电网电压以及频率正常,则装置转为启动中状态,交直流接触器自动吸合,在该模式下逆变器会实时监控矩阵电压以及电流。
(2)在交直流接触器完全闭合时,装置即由启动中状态转为运行状态。
(3)在启动中状态下,假如检测到故障发生,会退出启动中状态,转为故障状态。
2.2.5 运行模式
(1)在设备运行过程中,装置实现了由光伏矩阵直电能向电网交流电能的转变。
(2)本系列的逆变器可以以恒功率模式、恒电流模式、恒电压模式以及最大功率点跟踪模式中的其中一种模式运行。系统默的是最大功率点跟踪模式。
(3)在系统运行状态下,在设定时间内,假如实测功率低于 P PVSTOP ,即做出停止向电网输送能量,并且立即跳开交流接触器处理,转为待机状态。
2.分布式光伏发电系统中存在的问题及其对策
2.1审批流程
国家能源局光伏电站项目管理暂行办法,将分布式光伏发电核准制简化为备案制具体备案办法由省级人民***府制定。但目前大部分省级备案方法均未出台,地市相关***策更加延后,国家能源局要求实行备案制的各省项目规模要控制在各省年度指导规模指标范围以内,而各省规模指标如何分配还不明确,这些都影响了光伏发电项目的审批进度。因此,必须加快国家***策在各个省市的具体落实,完善备案制相关***策,才能加快分布式光伏发电发展速度。
2.2售电结算
居民分布式光伏发电的上网电量销售给电网,但目前电网公司要求居民必须先开具增值税发票才能从电网公司获得相应的售电收入,但居民分布式光伏发电项目不能进行工商登记注册,无法开具增值税发票,目前大部分是以收条或普通发票代替,不利于居民分布式光伏发电并网的长期健康发展。工商业分布式光伏发电中企业需承担相应的增值税等成本,虽然当前***策是增值税减半至征收,但是有效期只有1年,后续相应***策需要尽早明确。国家出台的鼓励分布式光伏发电的相关***策只是框架性文件,需要能源局与***等***府部门加强协调,进一步完善细化配套***策,明确发票和税收等***策,促进分布式光伏发电的健康快速发展。补贴根据前面计算,当前分布式光伏发电的经济性主要依靠各级***府的补贴!已出台地方补贴***策的地区,光伏发电经济性较好,投资回收期较短,反之未出台地方补贴***策的地区,光伏发电仅依靠国家补贴,项目经济性一般,投资回收期较长,投资风险较大,为此,建议各省市***府尽快完善地方补贴***策。国家***文件中还指出会根据光伏发电发展规模,发电成本变化情况等因素,逐步调减补贴标准,这给分布式光伏发电带来了较大的不确定性,一定程度上影响了投资者的信心!光伏行业最主要的补贴资金来自国家可再生能源发展基金,但基金规模与行业需求仍存在巨大缺口,如何拓宽资金来源,也是急需***府解决的问题。
2.3 屋顶资源
分布式光伏发电系统装机容量基本满足普通家庭的日常用电,需要的屋顶面积约为2平方米,占用面积较大,在农村独栋独户房屋或者别墅较易找到合适屋顶!但城市中大多数是多层和高层建筑,一般只有顶楼住户才可能利用如此大面积的屋顶,而且占用屋顶还需要与楼栋其他居民以及小区物业协调沟通,避免纠纷!***府部门需要在***策上引导制定高层建筑屋顶的产权和使用权的相关规定和管理办法,同时,规划、设计和施工中的屋顶,应将分布式光伏发电系统安装需要提前纳入考虑。
总结:
分布式光伏发电系统在并网状态下时, 具有可接受上级调度检测中心控制运行以及系统 自动控制运行两种运行不同的运行方式 。 系统自动实时收集光伏发电系统中运行状态参数,如太阳的辐射度、实时发 电量、当前日照强度、交流电流/电压输出以及实时环境温度等
参考文献:
[1]王志群.分布式发电对配电网电压分布的影响 [J].电力系统自动化,2004,28(16):56-60.
[2]石振刚,王晓蔚,赵书强.并网光伏发电系统对配电网线路保护的影响[J].华东电力,2010,38(9):1405-1408.
[3]郑杰,李蕾,王葵.大规模光伏并网电站接入系统若干问题的探讨[J].电网与清洁能源,2010,26(2):74-76.
[4]刘观起,曹杨.分布式发电并联接入微网的控制技术研究综述[J].电网与清洁能源,2011,27(5):40-46.