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三種分布式光伏發電入網方式解析!

光伏發電入網方式

光伏發電入網方式

完全自發自用方式

這種模式一般應用于用戶側用電負荷較大、且用電負荷持續、一年中很少有停產或半停產發生的情況下,或者是,就算放假期間,用戶的用電維持負荷大小也足以消納光伏電站發出的絕大部分電力。此系統應用如下圖所示:

自發自用光伏發電入網方式

這類系統,由于低壓側并網,如果用戶用電無法消納,會通過變壓器反送到上一級電網,而配電變壓器設計是不允許用于反送電能的(可以短時倒送電,比如調試時,而長期不允許),其最初潮流方向設計是固定的。所以需要安裝防逆流裝置來避免電力的反送。

針對一些用戶無法確保自身用電能夠持續消耗光伏電力,或者生產無法保證持續性的項目,建議不要采用此種光伏發電入網方式。

單體 500kW 以下,并且用戶側有配電變壓器的光伏電站,建議采用這種模式,因為其升壓所需增加的投資占投資比例較大。

針對防逆流,市場有有多機防逆流和單機防逆流解決方案。

多機防逆流裝置系統原理圖(圖2):
多機防逆流裝置系統原理

圖2.多機防逆流

單機防逆流裝置系統原理圖(圖3):
單機防逆流裝置系統原理

圖3.單機防逆流

通過實時監測配電變壓器低壓側出口電壓、電流信號計算出輸入電網的功率或接入點靠近電網側的電能潮流方向,一旦發現逆變器向電網輸入能量,立即通過RS485通訊的方式控制逆變器降低輸出電流,減小光伏系統發電功率,從而達到光伏系統防逆流的功能。

光伏發電入網方式

自發自用余電上網方式

對于大多數看好分布式發電的用戶來說,選擇自發自用余電上網是最理想的模式,這樣即可以拿到自發自用較高電價,又可以在用不掉的情況下賣電給電網。但是實際操作過程中阻力頗多,原因是光伏從業者和地方電網公司人員信息的不對稱,互相缺乏對于對方專業知識的了解,這也是為什么該模式成為光伏電價政策和國網新政中最讓人難以理解的部分。

自發自用余電上網光伏發電入網方式

光伏發電在自發自用余電上網模式時,用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發電量盡可能在企業內部消耗掉,實在用不掉的情況下,可以送入電網,以不浪費掉這部分光伏電量。但電力公司最希望的是用戶簡單選擇,要么自發自用,要么升壓上網。因為,自發自用余電上網對于地方電力公司來說,要增加一些工作量:區域配網容量計算(允許反向送電負荷)、增加管理的電源點(純自發自用可以降低標準來管理)、正反轉電表改造后的用戶用電計量繁瑣(需要通過電表 1 和電表2 的數值換算得出用戶實際用電負荷曲線和用電量)、增加抄表工作量等。

當然,從本質上來說,電力公司無法獲得用戶自發自用電量的購售電差價,對于地方電力公司是一個實際損失。既增加了工作量,又沒有實際利益,因此會設置各種理由讓投資商不選擇這種并網方案。但只要從技術上充分說明這就是國家電網公司允許的余電上網方案,并且有一個合理的設計稿,當地電力公司就無法輕易拒絕投資商的申請。

很多光伏電站業主他們認為,只要在電表 3 處(400V 側)并網,光伏電力用戶消納不了的話,可以直接通過配電變壓器反送至 10kV 側(或 35kV)。但實際上這是不允許的,違背了配電網的潮流設計,可能會引起 400V 側的電壓、功率因素等異常,同時某些保護設備也有可能會因此失去作用。

其實,對于分布式電站而言,采用升壓并網和低壓側并網的成本差異不會太大,因為低壓側并網需要選擇帶變壓器的逆變器(當然也可以選擇 10-30KW 組串逆變器);升壓上網時雖然增加了變壓器,但是可以選擇采用無隔離變壓器的逆變器,綜合成本兩者差不多。只是增加了綜合自動化保護系統和地調傳輸的費用。不過,同一廠區內,規模在 MW 級以上的電站,升壓并網會對電能質量有一定保障,用戶不用承擔任何風險。

當然,此光伏發電入網方式不太適用于用戶進戶母線為 35kV 以上的項目,這時候 10kV 或 35kV 完全是用戶廠內母線,母線相連變電站是110kV或者 220kV,則一般可以直接反送入網。因為此類變電站在最初潮流設計時,都是可以雙向運行的。

也不適用于 400V(或以下)進戶的小型用電戶(包括家庭和小商業),因為其 400V 母線是和其他用電單位合用的,反送電不直接跨越變壓器,而是在 400V 母線上消納(原理上可以借用)。當然,在 400V 母線上,光伏等分布式發電的總裝機容量會受到控制(此類容量比例沒有固定的數值,根據當地 400V 環網內的負載情況確定,也可通過增加區域調控和儲能配套來增加分布式電源裝機容量)。

這種運營模式最大的缺點,是其收益模型不能固定,自發自用比例和余電上網比例始終在變化,電站融資、出售時評估價值會比實際產出有所打折,甚至資方因為擔心用電戶的未來經營狀況而無法獲得一個合理的資產價值。

光伏發電并網模式

全額上網方式

在光伏發電大發展的近十年中,直接上網賣電一直是光伏應用的主流,因為其財務模型簡單,并且相對可靠,而樂于被資本所親睞,該模式具體并網形式見下圖:

全額上網光伏發電入網方式

這種光伏發電入網方式不但適用于未來的分布式固定電價項目,選擇直接脫硫電價賣給電網也不失為一種好的選擇(當然要求該地區脫硫電價不低于0.4 元)。這總比未來分布式電站的收益期要短一些。

科盛光伏
科盛光伏
科盛光伏是國內外知名光伏支架生產企業,光伏支架廠家全國排名前列!公司主營固定光伏支架和跟蹤光伏支架兩大業務模塊,專注于太陽能光伏支架及其光伏配件的研發、生產和銷售。

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