光伏發電接入系統設計要點探析

馮平勇

摘 要：在我國的經濟發展中，能源所占的比重較大，且對我國國家戰略具有舉足輕重的地位。我國目前的能源消耗量在世界上所占比重較大，在能源的供給上存在戰略危機。因此，光伏發電對我國經濟的發展和戰略具有重大的作用，對我國國民經濟和能源戰略的可持續發展幫助較大。光伏發電在未來具有廣闊的發展前景。本文試對光伏發電的相關技術性問題做一拋磚引玉的探討，主要對光伏的發電方面的接入系統的設計要點做以闡述。

關鍵詞：光伏；接入系統；發電；設計

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A

通過對光伏發電接入系統的設計和研究，能有效解決目前分布式光伏發電建設等方面的一些問題和疑難技術，同時又可以對我國的可再生能源的開發做出貢獻，對我國經濟的可持續發展有巨大作用，能夠為社會提供較為安全、合格的且優質、環保的電力，為社會的穩定和發展做出應有的貢獻。

1 光伏發電作用

光伏發電能有效地改善能源的結構，使我國電力發電具有多種多樣，從而為國家的戰略調整和戰略構成做出貢獻。光伏發電在改變能源結構方面是指利用太陽能的發電技術，促進可再生資源，同時對水電能源的優化，以及對電能源的結構優化，光伏發電在自然資源的大環境中沒有污染，而且對環境具有保護作用。

光伏發電對電網的供電量的提高和穩定具有重要作用，同時，又滿足了用電量的超負荷情況。根據我國相關數據顯示，我國國民經濟的用電量非常大，用電超負荷情況較為嚴重，特別是在用電的高峰時段，用電過度緊張，產生許多問題，在用電的豐季、枯季都出現缺電現象。要努力建設光伏發電項目，在一定程度可減緩系統主網發電的壓力局面，且對電網的網架也有一定程度的增強，光伏發電對電網的供電的可靠性具有一定程度的提高作用。

光伏發電對我國的可持續能源的開發作用。光伏發電有一個非常突出特點，即無污染和環保清潔，光伏發電在促進國民經濟發展和提高居民生活水平的同時，對環境的保護和生態系統的保護有一定的影響。在目前的全球性資源緊張情況下，能源消耗較為浪費、世界氣候回暖等情況嚴重危害著人類的生活，對世界經濟帶來較為嚴重的依賴性。光伏發電可以一定程度緩解經濟的壓力并促進環境的改善。目前很多國家都在尋找可替代性能源，并使之成為本國的能源戰略，謀求在世界經濟中的發展，在可持續能源的開發和利用上占據先機。我國也在加進新能源的開發和利用，對光伏的發電站建設投入較大，穿透的燃煤電廠可被光伏電站取代，以便減少環境污染。如對廢氣和廢渣、廢水等的排放，形成較大的環境污染，通過使用光伏發電，每年可減少大量煤炭資源，且可以減少因燃煤引起的大量環境污染，為生態環境的宜居做出巨大貢獻。

2 接入系統的設計原則

目前我國大部分地區采用的分布式的光伏發電接入系統，其光伏發電接入系統的設計在滿足一定條件，即分布式光伏發電和電網之間的相互適應的要求，然后遵循相關的設計原則。選擇設計方案時，不僅要有普遍性和可擴展性，還要具有經濟效益。在光伏發電的接入系統的設計還要在覆蓋面上較為寬泛，不能過于太多。

光伏發電接入系統的設計原則主要是系統要安全可靠，光伏發電技術要先進、投資要合理、要統一標準、高效運行等。特別是設計時，一定要注意分布式光伏發電項目接入的規范化運作，對于設備的招標和光伏的發電項目接入系統的建設和系統的后期的運營及成本等要求創造良好的發展條件。在可靠性能上的設計要求要做到設備與系統必須安全、可靠穩定。經濟方面要求必須照顧各方利益，實現利益共同發展，在合作上共贏。在先進性方面，要選擇合理科學的設備，提高各項經濟技術指標，對關鍵技術要努力追趕國內外同行，使之達到先進水準。還要在適應性上多方面地考慮各地區的不同實際情況，綜合各地的經濟發展規模和條件，對不同的地域、不同的發展形式和不同的規模狀態都能夠適應。

3 光伏發電接入系統設計的分析

如某市某光電有限公司主要經營方向是太陽能的光伏系統工程和相關的電池片及其研發、生產和銷售等一整套完整服務。該公司2012年投資建廠，當年12月開始運營，廠區中C區建有10kV的環網柜。本企業計劃在廠房屋頂安裝7621塊237W/塊太陽能電池組件，且每30塊組件組成一串，每15串或17串接入一個匯流箱，每15個匯流箱分別接入4臺直流柜，在經過4臺陽光電源生產的600kW逆變器逆變為交流230V，經2臺1500kVA的雙分裂變壓器和2臺1000kVA的雙繞組變壓器升壓到20kV，接入B區的工程建設的配電房的20kV母線。主要采用用戶側并網方式，總裝機容量為2500kW。該計劃預計在2014年1月實施運行。

在此工程建設中，主要利用廠房的屋頂建設光伏發電的相關項目，在預計建成后，可對本公司廠區提供發電。太陽能的發電可以有效利用其綠色、環保又經濟的能源，既對生態的環境有促進作用，又能節約企業的經營成本。對于該方案中的接入系統，主要提出兩個方案。其一方案負荷開關作為電網的接入點，不斷開短路的電流。第二方案為開關站較方案一多設20kV“M”接點。在綜合比較方案一、二中，可發現方案二作為工程接入系統的方案較為更優。其方案二在接入系統中雖比方案一多設以間隔，但其成效是非常巨大的，較為實施便利、運行和管理系統較為便利，且符合國家相關規范和設計要求等優點。

結語

在對光伏發電接入系統的設計要點進行探析后，可發現光伏接入系統的設計較為有利的條件，可縮減并網的時間，提高光伏發電效益和企業的發電效率。在對光伏并網的規范問題上，對相關的并網技術和設備等統一標準、保障光伏入網的安全。

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