分布式光伏并網探索與實踐

王以勒

（中交光伏科技有限公司，上海 200231）

1 分布式光伏并網發電的相關簡述

1.1 基本概述

太陽能資源屬于可再生能源，將太陽能轉化為電能，主要是利用太陽能電池板實現太陽能轉化為電能的目標，而這種獲取電能的裝置則被稱為光伏電源。光伏電源主要是依托太陽的光生伏特效應，通過電池板等裝置將太陽所散發的熱量轉化為電能資源，從而滿足人們日常生活中電能資源的需求。光伏電源裝置主要分為3大部分，即控制器部分，逆變器部分以及太陽能電池板，通過這3大部分共同作用實現發電目標與電能存儲目標。由于這種電源的電壓等級低于其他類型的電源電壓，所以在具體使用時不會對環境造成污染與破壞，并且使用方式靈活多樣，尤其是針對部分偏遠山區，光伏電源具有顯著的應用優勢。

在使用光伏區域發電后，光伏電源不僅可以進行獨立使用，還能通過科學連接周邊配電網進行共同配電。所以，光伏電源的區域適應性較強，實際所儲備的電能資源能夠充分滿足該區域人們的日常生活所需。在將太陽能資源轉化為電能資源時，氣候因素對太陽能資源的干擾較強，一旦氣候出現異常，則極易引發輸出功率異常的現象，那么，光伏并網則會影響整個配電網的安全性與穩定性，無法順利實現電網負荷有效調控的目標。

1.2 發展現狀

分布式光伏并網發電具有顯著的應用優勢，例如，實際輸出功率較低，并且由于光伏發電是利用模塊化的集成設計模式，所以并網發電的系統容量能夠結合用戶的具體需求進行針對性的調整。通常情況下，一個分布式光伏并網發電項目的實際容量都在數千千瓦左右，并且分布式光伏并網發電不會產生環境污染問題與噪音污染問題，所以環境效益顯著。以此同時，分布式光伏并網發電還能有效緩解我國局部用電緊張的現象，保障公民的用電需求得到及時科學的滿足。

針對分布式光伏并網發電，2017年9月，我國就制定了相關通知與條例，最大程度地鼓勵地方政府科學開展光伏發電項目，并且在政府部門的組織與領導下，已經建成多個分布式光伏并網發電項目。尤其是在2014～2018年，分布式光伏并網發電的裝機容量在此階段得到了飛躍式的增長，引發這一現象的主要原因如下：首先，分布式光伏并網發電的自發自用運營模式能夠充分滿足用戶的各項用電需求，同時，還能將多余的電量精準地傳輸到電網中，這便能直接提升分布式光伏并網發電的整體收益。其次，分布式光伏并網發電不會受到地面電站指標的管理與約束，具有較高的發展自由度。通過調查顯示，在我國的華東地區，分布式光伏并網發電的裝機容量占據了全國總裝機容量的一半以上，主要是因為在相關政策的支持與推動下，光伏裝機呈現出了爆發式的增長，由此直接推動了分布式光伏并網發電覆蓋率的迅速擴大。

2 現階段分布式光伏并網面臨的相關挑戰

2.1 配變容量不足而引發明顯的反向重過載

我國是農業大國，所以農業負荷較大，只有在非灌溉期，農業負荷才相對較小。發展分布式光伏并網發電，現有的基礎農網配電設備容量與所接入的光伏發電量的差值較大，這會導致部分光伏發電無法對其進行消納，這勢必會引發配變反向重過載現象，那么配變電被燒毀的概率則會被增大。

2.2 安裝服務問題較多

由于分布式光伏并網發電屬于新型技術，所以光伏安裝獲得了較多的政策支持。由此導致光伏安裝出現了明顯趕時間的緊張局面，運營方面與布局方面都具有顯著的隨機性特點與無序性特點。在規定的時間內，技術人員要滿足客戶的快速并網安裝，而未對人員因素與設備的承載力因素進行綜合考慮，必將影響分布式光伏并網發電的應用效果。

2.3 電網規劃難度較大

分布式光伏并網發電具有較強的波動性與不確定性，所以在并網時會對傳統電網集中式的輸出格局進行改變，這便會直接提升電網負荷的預測難度。同時，分布式光伏并網發電還具有建設門檻低、周期短，并且地基隨意性大的特點，所以針對分布式光伏項目的實際建設區域，并網的規模以及并網的時序等情況都無法提前精準預測，電網規劃工作則具有較大的難度。

3 分布式光伏并網的接入方式與接入原則

（1）分布式光伏并網的并網點確定原則。以電源并入電網后能夠保障電力系統有效輸出，且安全穩定運行為基礎，在此條件下合理確定分布式光伏并網的具體并網點。

（2）如果公共連接點并入的電源數量超過一個，則要對其影響進行綜合分析。在具體操作中，要嚴格按照相關標準進行，例如，分布式電源的總容量要盡量控制在上一級變壓器供電區域最大負荷的25%之內。

（3）針對分布式電源并網中的短路電流與額定電流之比要進行科學控制。此外，在分布式電源并網電壓等級控制方面，要充分結合實際裝機容量。通常情況下，針對8kV及以下的則要接入220V，如果是8～400kV，則應當接入380kV。技術人員在設計并網電壓等級時，不僅要考慮電網條件，還要利用技術論證與經濟論證的方式進行最終確定。如果高低兩級電壓都具備了并網接入的條件，則優先利用低電壓等級接入模式。

4 分布式光伏并網的具體實踐措施

4.1 積極落實數字化工具的開發與應用

（1）以實際問題為導向對設備監測維度進行科學拓寬。要實現設備監測維度的科學拓寬，相關部門則要以實際問題為引導，對光伏項目進行實時監測，并對具體監測數據進行綜合分析。采用數據中臺對用戶與配變檔案進行在線梳理，結合配變實時功率數據信息，對數據監測的頻度進行合理壓縮，并且拓展負載監測，例如，從正側到反側進行雙向監測，確保光伏發電對配變的實際影響得到實時精準的反映。技術人員在開展配變分級預警分析時，要綜合反向重過載時長，反向最低負載率，以及反向最大負載率的具體發生時刻等等因素，確保隱患設備能夠得到技術人員的及時發現與科學處理。

（2）借助科學先進的自動化工具，有效增強管理工作的精準性與時效性。例如，借助機器人編程技術對監控配變程序庫進行合理創建，由此實現配變數據信息的定時自動采集，以及可接入容量的有效計算，由此提升監控配變承載力的根本目標，增強管理工作的數據理論支持。

4.2 利用多方合作的方式實現齊抓共建目標

（1）對現有的管理經驗進行科學強化與完善，利用滾動式的方式對管理清單進行不斷更新。并將管理清單發送到多個部門，如鄉鎮部門、光伏安裝的相關廠商、以及媒體單位等，由此達到政府、企業以及商家的多方聯合目標。此外，落實開放容量的引導與宣傳工作，避免出現光伏扎堆安裝的現象。

（2）重視“即時統籌，分工處理”工作機制的科學建立與合理應用，由此為農網升級改造的有序開展提供促進與保障作用，增強對分布式光伏接入的適性效果。同時，在開展電網規劃前，技術人員要提前開展調研工作，精準全面地掌握各項情況，如政府的政策規劃、農村的發展情況以及設備的使用狀況等，保障光伏并網的現存與增量問題得到科學考慮，針對優質區域的電力平衡狀態，要對其設備容量裕度進行合理增加。

（3）強化政策管控體系的建立與應用。政府相關部門要利用自身的職能優勢，制定各項相關條例，保障光伏安裝安全穩定地推進。例如，對先接入后改造的實際條件進行明確；對農村地區光伏安裝的準入條件進行嚴控控制，增強政府力量的保障與引導作用。

4.3 提升服務的主動性

（1）加強宣傳與推廣，把握主動權，掌握市場先機，利用全局性思維與發展性思維進行綜合分析，全局謀劃。例如，從客戶角度進行思考，針對光伏臺區的明細要提前制作，在大隊部，營業廳等區域進行重點定期宣傳推廣，明確政策要求，保障客戶對光伏臺區的相關問題得到科學解答，實現客戶主動接受并網的目標。

（2）積極深入基層農村開展推廣與宣傳活動，保障廣大農民針對分布式光伏并網的政策、流程、利弊都具有全面了解，強化民眾安全用電意識。對光伏項目的用戶進行走訪，發放服務卡，并對用戶的相關疑問進行耐心細致的解答，增強光伏用戶對并網建設工作的了解，提高公司的整體服務水平，為全面并網工作的順利開展創造良好的基礎條件。

（3）建立以用戶為中心，全面溝通，融匯貫通地協同聯動體系。針對光伏發展區域出現的問題要定期開展研討活動進行研究，確保第一時間追溯到問題根源，由此利用科學有效的措施進行處理。此外，要集中各項優勢對光伏發電項目進行發展與完善，積極落實鄉村振興中的各類問題，提升光伏項目發展中各環節工作的協調性與融合性。

5 促進分布式光伏并網項目的發展研究

5.1 政策方面

（1）相關部門要結合分布式光伏并網項目的需求給予針對性的政策支持與鼓勵，科學簡化分布式光伏電站的各項審批流程，從本質上增強相關部門的辦事效率與辦事質量。其次，針對分布式光伏發電面臨的問題，政府部門要結合實際情況對政策執行力度進行適度加大，以此提升政策實施效果。我國國土面積遼闊，不同區域的氣候環境差異較大，尤其是在太陽輻照因素，經濟發展水平與人口密度因素的共同影響下，使得不同區域的光伏產業發展具有較大的差異性。例如，針對太陽輻照強、經濟發展水平高、人口密度大的區域，光伏產業發展理想，所以分布式光伏發電項目發展較好，那么國家政府則會給予優先支持與保障，以此促進分布式光伏發電并網的有序開展。

（2）綜合多項因素科學評估分布式光伏發電項目的電價補貼政策、補貼標準以及具體補貼形式，如當地分布式光伏發展項目的實際發展情況，投資方對投資收益的期許范圍與接受范圍，當地政府的財政資源以及光伏制造產業結構等。以此吸引更多的企業投資分布式光伏發電項目。科學技術的飛速發展促進了分布式光伏發電技術的進步，加上政府部門各項政策保障與資金支持，我國現階段分布式光伏發電項目的整體安裝成本已經逐步下降。所以，相關部門可以結合分布式光伏發電并網的實際開展情況，對電價補貼水平進行逐步調整，從而促進分布式光伏項目的有序發展。此外，政府部門要科學測算并決定分布式光伏并網的發電電價補貼價格與裝機容量指標，針對近期完成的裝機系統要進行備案和有效補貼。結合分布式光伏發電獎勵資金管理條例，提升補貼資金管理的科學性與有效性。

5.2 技術方面

（1）對光伏供電進行動態化的自動監管。首先，利用光伏發功率預測模型采集光伏發電的各項基礎數據，例如，太陽的實際光照時間、云層的厚度情況、光照的強度情況等，并對采集的這些基礎數據進行綜合分析與對比，明確其中變化規律，由此為光伏并網發電自動控制提供有力的數據參考。其次，對實際供電區域的各項用電需求與光照條件進行綜合，增強光伏電源控制參數調整的優化效果，保障光伏電源的整體穩定性。再次，強化光伏電源并網儲能裝置設備，一旦發現供電功率不穩定的現象，相關部門要及時對其進行補給處理，由此促進電網運行效率的有效提升。

（2）科學處理并網中的相關問題。在分布式光伏系統并網后，穿透率的占據比例十分重要。也就是說，穿透率越高，那么光伏發電的低壓配電網過壓情況就越是嚴重。為此，管理人員要結合光伏系統中的支持供電系統協議與能量管理協議，提升逆變設備與控制器設備的集成效果，明確規范直流配電系統的各項設計要求與準則，保障分布式光伏并網的安全性與穩定性。

6 結語

綜上所述，分布式光伏并網發電，能夠對我國電能資源緊張的局面進行有效的緩解，同時，不會對自然環境造成污染與破壞。為此，相關部門要積極推廣分布式光伏并網發電，一方面，要積極開展分布式并網發電實踐措施的有效完善；另一方面，還要提升政府部門的職能優勢，強化政策支持與引導，共同為分布式光伏并網發電的實踐創造良好的基礎條件，推動分布式光伏發電產業健康穩步地發展。