郭靜靜
摘 要:榆林有豐富的太陽能資源和充裕的土地儲備,被選為國家首批新能源示范創建城市。太陽能資源富集為我市光伏發電產業提供了極大的利好,通過分析我市太陽能光伏并網發電實施情況及面臨的問題,提出了太陽能光伏發電系統的發展建議。
關鍵詞:太陽能光伏并網發電;面臨問題;發展建議
榆林有豐富的太陽能資源和充裕的土地儲備,被選為國家首批新能源示范創建城市。在全國太陽能資源普查區劃中被列入三級分布區,全年太陽輻射達5500-6000MJ/m3,相當于日輻射量4.2-4.5kW·h/m3,是我國太陽能資源富集區之一,發展光伏發電產業,具有得天獨厚的優勢。但相對于整個行業,我市光伏產業起步較晚,2010年靖邊縣建成了我省第一個太陽能光伏產業示范園區,隨后榆陽、府谷、定邊陸續開始發展。由中國風電集團投資建設的榆神協合200兆瓦生態光伏發電項目,預計每年可發電2.7億度,可實現收益2.6億元。
一、 榆林地區太陽能光伏并網發電實施情況及面臨的問題
(一)榆林地區太陽能光伏并網發電實施情況
陜西省政府近年來大力推動光伏發電規模建設,在榆林煤礦采集區和荒灘草地建設光伏發電示范項目,推動地面光伏電站并網全面啟動實施。2014年12月10日,陜西省裝機規模最大的光伏發電站-榆神協和生態200MW光伏發電站項目并網投運,每年可發電2.7億度,實現銷售收入2.6億元,是陜西省目前最大的太陽能光伏電站。該項目采用“耕地生電”辦法,將生態農業與光伏發電結合起來,實現了農業生產、資源開發與新興產業的互相協調發展。該太陽能電池板最低處距離地面1.2米,比同類光伏發電板高出60cm,既能實現牧草生長,又能進行光伏發電,這樣不僅合理開發了清潔能源,而且提高了土地利用水平,開創了“耕地生電”的新模式,有效地促進了新能源的發展,同時也為榆神工業園區打造全國太陽能“光伏產業示范基地”打下了堅實基礎。十二五期間,榆林市政府在榆陽區小壕兔沙漠地區和榆神工業園區規劃了2個大型的光伏發電項目園區,預計2020年裝機容量將達到2750MW,近期接入的約為1540MW,遠期將達到3650MW。其中,位于榆陽區小壕兔鄉的榆林隆源光伏200MW光伏發電項目被認為是國內經發改委核準的最大單體光伏并網發電工程,擁有豐富的太陽能資源,已于2014年底實現并網。
此外,于2014年初在榆林市子洲縣實現了陜西省首例個體自發電項目的并網,且并網以來運行正常。該光伏發電項目由榆林市南部縣區子洲縣苗家坪鎮張家灣村農戶張宏文出資建設,建于該戶窯洞頂,該地區年均日照時數2700-3000h,光照時數位居全國前列,太陽能資源非常富集,開發潛力巨大。他家距本村變壓器的直線距離不足200m,距離入戶線20m左右,建設容量達到2kW,由10塊多晶硅太陽能板(單塊容量為200W)和10個微型逆變器構成,并網后電壓為220V。該項目初期投資為2萬元,預計年總發電量2800kW·h,連續運行壽命可達20年,經濟效益可觀。
總之,太陽能光伏發電并網,對于調整能源結構、降低火電廠排放污染具有重大作用
(二) 榆林地區太陽能并網發電所面臨的問題
1.就地容納能力受限
目前榆林電網主要是由陜西省電力公司和榆林市地電公司供電。陜西省電力公司榆林電網目前主要包括榆林工業化電網和六個區域110kV電網,擁有完善的縣域電網;全網供電能力8140MVA,電網最大負荷437萬kW,最小負荷232萬kW,平均負荷308萬kW。地電公司榆林電網全網最大供電能力約2880MW,有府北網(100MW)、府東網(230MW)、西部網(300MW)、北部網(1200MW)、中部網(700MW)和南部網(350MW),其中以北部網容量最大。2010年新建馬扎梁、老高川、萬家墩、沙石峁、東坑、西藍共6座110kV輸變電工程。總之,榆林地區火力發電電源充足,當地電網光伏電站出力無法就地消納。
2.送出能力受限
榆林光伏電站多余電力只能向關中送電;陜北和關中最重要的斷面問題在于關中、陜北現有多重環網網架解環運行,圍繞750kV變電站形成小環網或輻射網架結構。漢中、商洛、安康等地電網以3-4回330kV線路與主網聯絡。解決陜北、安康、商洛至關中斷面傳輸能力不足問題,此外,正在新建的陜北-關中750kV二通道定位為陜西750kV主網架結構中重要的輸電通道,為陜北新能源送出、關中負荷供電、理順和加強750kV主網架結構具有重要作用。依靠陜北至關中750千伏第二輸電通道工程(三個項目):包9新建定靖750千伏變電站工程、包11定靖~榆橫750千伏線路工程(定邊、靖邊縣境內)以及包12定靖~榆橫750千伏線路工程(橫山縣境內)才能夠徹底解決榆林光伏供電的送出能力。
3.地方電網送出能力遠遠不足
光伏發電具有隨機性和間隙性,無法確定準確的可調發電容量,有時甚至還需要發電系統提供一定的備用電來平衡其功率的上下波動變化。因此系統調峰問題將是光伏并網大規模發展的一個很大的困擾。因此,電網接受光伏發電的能力主要靠電網的送出能力。
此外,由于太陽能發電具有很大的不穩定性,被業界視為“垃圾電”,很多有條件建立家庭光伏發電的住戶附近沒有相應的變電站,并網困難;個人利用光伏發電,回報率低;自儲用電難等都是制約家庭分布式光伏發電大力發展的瓶頸一直都存在。
二、 榆林地區太陽能光伏發電系統的發展建議
針對榆林太陽能光伏電站的現實情況,個人提出如下建議:
1)采取相應的措施,如:切斷外省電源、地區火電立即上大壓小,限制火電小機組發展等,來進一步增大當地的光伏電站發電容納的能力;
2)依據電網的容納和送出能力安排光伏電站的建設進度,合理的建設光伏電站,避免出現建成后不能并入電網的情況發生;
3)采取有效的措施,如增加西北部電網聯絡線的送出能力、建設蓄能電站等來提高當地電網的送出能力;
4)出臺優惠政策鼓勵和支持企業進軍新能源產業。目前,國家尚未制定光伏發電接入電力系統的運行規則、技術規定、調度管理等相關規范標準,光伏發電發展與電網進一步發展的協調難度加大,發電規范與調度管理工作缺乏依據標準及考評辦法。
參考文獻:
[1] 孫威,王艷,任孝岐.關于榆林北部并網光伏電站發展的探討[J].電力科技,2014(26):156.