光伏發電對電力企業的影響

呂越+呂超

【摘 要】隨著社會經濟的發展，我國資源緊缺問題日益嚴重。面對這種情況，發展光伏發電系統，能夠有效解決這種問題。論文以M市電力企業為例，闡述了光伏發電對電力企業產生的影響，希望對行業發展有參考價值。

【Abstract】With the development of society and economy， the shortage of resources is becoming more and more serious in our country. Faced with this situation， the development of photovoltaic power generation system can effectively solve this problem. Taking M city electric power enterprise as an example， this paper expounds the influence of photovoltaic power generation on power enterprises， and hopes it will be of reference value to the development of the industry.

【關鍵詞】光伏發電；電力企業；影響

【Keywords】photovoltaic power generation； power enterprise； influence

【中圖分類號】TM727 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0115-02

1 引言

隨著社會經濟的發展，能源日趨緊張，對環保也提出了新的要求，可再生新型能源的需求不斷提高。隨著新型能源的廣泛使用，給電力企業系統規劃、設計、電力調度及系統控制等方面帶來了一定的影響，受到社會各界的廣泛關注，因而研究光伏發電對電力企業的影響，是十分必要的。

2 光伏發電的內涵及優勢

2.1 內涵

太陽能光伏發電，是指工作人員通過太陽能電池組件，在充分發揮半導體材料電子學特點的前提下，將太陽能轉換為電能。并網發電系統通過光伏數組接收到的太陽能，將其轉換為高壓直流電，再利用逆變器形成可供使用的正弦交流電。電力企業運行中，為了充分發揮光伏發電系統的作用，國家電網系統也頒布了多項優惠政策，支持光伏發電項目的發展。光伏發電在一定程度上可以節省蓄電池儲能，在最大化功率運行時，太陽能發電效率也是最高的，同時其也有著很高的收益率，光伏系統布置分散，可以為用戶提供較多的電能，有效緩解電網傳輸與分配間的壓力。另外，光伏組件與建筑物相結合，從而在發電的基礎上，使得建筑物外觀更加美觀。

2.2 優勢

光伏發電的優勢主要體現為以下幾方面：①以清潔、干凈、可再生的太陽能資源發電，不使用不可再生的各類含碳化石能源，使用時，不會形成溫室氣體或排放污染物，符合生態化環境發展需求。②產生的電能并入電網后，把電網視為儲能裝置，無須使用蓄電池組，與其他發電系統相比，建設資金投入明顯降低，因而在一定程度上降低了發電成本。③光伏電池組與建筑物融為一體，發電的同時還可作為建筑裝飾材料，充分發揮了物質資源的不同功能，建設費用減少，提高了建筑物的科技含量。④分散式建設，實現就近分散供電，可靈活進入、退出電網系統，一定程度上提高了電力企業電網系統預防戰爭與自然災害的能力，同時還可以改善、平衡系統負荷，有效降低線路耗損。⑤具有一定的調峰作用。基于以上優勢，光伏發電行業發展迅猛，但其并網會影響到電力企業的正常運行。究其原因在于光伏電源屬于靜止元件，并非旋轉，通過換流器實現并網，不會出現轉動慣量。受早晚及氣象條件影響，光伏電源自身外出力波動比較大，因而光伏電源抗干擾與過負荷能力是比較差的，低電壓穿越時，無功與有功調節能力較弱。基于此，光伏發電與電力系統并網后，其穩態與暫態性發生了一定的變化，對電力企業的運行與規劃造成了一定影響。

3 光伏發電入網建模分析

與其他發電形式相比，光伏發電優勢明顯，但由于光伏電池還存在一些缺點，在其進入電網后，對電網電壓穩定造成了一定的影響，因此，要科學、合理地分析其對電力企業系統產生的影響。光伏發電入網建模主要為：①光伏電池與陳列模型。在創建該模型時，主要參考單二模型，借助基爾霍夫原則，形成相應的電路，簡化理論公式，再用數學公式表達此模型，并解決計算工程中經常出現的問題。②換流器與內環控制模型。分散電流時，換流器通過內環與外環兩種形式控制電流，其中外環負責電壓的輸入，內環依照外環實際電壓確定所選并網與輸入形式，再將控制技術與換流器相結合，促進電流順利進入電網系統。③光伏發電動態模型。一般在構建動態模型時，要將多個狀態方程轉換為組，并與逆變器、MPPT方程相連接，從而創建系統模型。④光伏發電系統模型，其根據動態模型理論，創建模型平臺，采用多種仿真手段，有效控制入網電流。

4 光伏發電對電網企業產生的影響

4.1 積極影響

①節能減排效果突出。光伏發電對于十二五節能減排目標的實現具有非常重要的作用。截至2015年，國內光伏發電裝機容量達到3500萬千瓦，標準煤節省達到1800萬，二氧化碳排放量減少了3500萬噸。②非化石資源得到大規模集約化開發，并得到了優化配置。我國地域面積廣闊，擁有豐富的可再生資源，將這些資源進行集中開發利用后，可接入電網并輸送至各負荷中心[1]。③可滿足用戶不同需求。采用集成儲能技術，構建分布式發電系統，為用戶提供可靠的電能，實現差異化電力服務[2]。④供電壓力得到緩解。在城鎮中心區域建設分布式光伏發電系統，能夠有效緩解供電壓力。

4.2 帶來的挑戰

根據M市光伏發電規劃，積極參考國網并網相關項目數據，現行上網電價與國際算法，以M市供電局為例，得出光伏發電對電網企業造成的影響如下。

①電網改造成本增加。借鑒國網并網與改造費用計算形式，在光伏發電投資中，并網與改造費用占到初期投資的

3%～5%。根據M市十二五期末已有分布式光伏裝機容量，依照8000元/千瓦的保守裝機成本，到2015年，本市供電局累積承擔的光伏丙烷與改造費用高于1.4億元。②系統備用容量費用降低。接入公共電網分布式項目后，電網企業承擔建設接入系統工程與接入引起的公共電網改造。根據物價局企業自備電廠相關收費政策規定，電網企業每月依照18元/KVA的標準向自備電廠收取系統備用容量費，如果2015年末，分布式光伏裝機總量的10%作為光伏發電備用容量，依照現行政策，M市供電局當年系統備用費免征收部分高達1300萬元。③售電市場份額被擠占。隨著分布式光伏發電項目的大規模接入，在一定程度上，自發自用部分對電網企業售電量造成一定影響[3]。根據年平均日照時間3.52小時計

算，年均等效滿負荷利用小時數約1200小時，根據2014年年末裝機容量預測，2015年年發電量將達到4.80億千瓦時（40萬千瓦*1200小時）。目前M市大型企業自建光伏發電項目，以自用為主。如果在全部分布式光伏發電中，自發自用占70%的比例計算，2015年本市供電局售電量減少3.36億千瓦時，在總售電量中占到0.6%。

5 應對措施與發展建議

為了推進分布式光伏發電的健康、穩定發展，在實現十二五分布式發電目標的基礎上，電網企業應加強輿論宣傳，提高內部管理水平。①加強與政府的匯報溝通，贏得政府更多的理解與支持，為政府完善上網電價提供重要的決策依據，從而獲得更為有利的優惠發展政策。②與上級稅務機關加強溝通，明確政府補貼申請與轉付的相關手續與流程，了解相關稅收政策與發票管理機制。③與業主加強溝通交流，綜合考慮分布式光伏發電、政府規劃及電網規劃，盡可能降低光伏發電入網成本，為投資者合理投資提供科學決策依據，推動光伏發電穩定發展。④完善內部細化管理與技術標準，加強內部系統發展，優化資源配置，不斷提高窗口營業人員的專業技能，從而為客戶提供更為優質的服務。

6 結語

綜上所述，光伏發電，可以有效緩解用電緊張情況，但也會影響到電網企業的正常運行，所以在光伏發電系統與電網企業系統接入中，要綜合分析各類不確定因素，盡可能減少其產生的負面影響，使其整體效用得到充分發揮，促進電網企業的穩定發展。

【參考文獻】

【1】王果，李民.關于大規模光伏發電對電力系統的影響分析[J].科技展望，2016（17）：114.

【2】張央.大規模光伏發電對電力系統的影響分析[J].低碳世界，2016（23）：60-61.

【3】李宗原.大規模光伏發電對電力系統影響[J].電工技術，2016（08）：113-114.