分布式光伏并网探索与实践

王以勒

（中交光伏科技有限公司，上海 200231）

1.1 基本概述

太阳能资源属于可再生能源，将太阳能转化为电能，主要是利用太阳能电池板实现太阳能转化为电能的目标，而这种获取电能的装置则被称为光伏电源。光伏电源主要是依托太阳的光生伏特效应，通过电池板等装置将太阳所散发的热量转化为电能资源，从而满足人们日常生活中电能资源的需求。光伏电源装置主要分为3大部分，即控制器部分，逆变器部分以及太阳能电池板，通过这3大部分共同作用实现发电目标与电能存储目标。由于这种电源的电压等级低于其他类型的电源电压，所以在具体使用时不会对环境造成污染与破坏，并且使用方式灵活多样，尤其是针对部分偏远山区，光伏电源具有显著的应用优势。

在使用光伏区域发电后，光伏电源不仅可以进行独立使用，还能通过科学连接周边配电网进行共同配电。所以，光伏电源的区域适应性较强，实际所储备的电能资源能够充分满足该区域人们的日常生活所需。在将太阳能资源转化为电能资源时，气候因素对太阳能资源的干扰较强，一旦气候出现异常，则极易引发输出功率异常的现象，那么，光伏并网则会影响整个配电网的安全性与稳定性，无法顺利实现电网负荷有效调控的目标。

1.2 发展现状

分布式光伏并网发电具有显著的应用优势，例如，实际输出功率较低，并且由于光伏发电是利用模块化的集成设计模式，所以并网发电的系统容量能够结合用户的具体需求进行针对性的调整。通常情况下，一个分布式光伏并网发电项目的实际容量都在数千千瓦左右，并且分布式光伏并网发电不会产生环境污染问题与噪音污染问题，所以环境效益显著。以此同时，分布式光伏并网发电还能有效缓解我国局部用电紧张的现象，保障公民的用电需求得到及时科学的满足。

针对分布式光伏并网发电，2017年9月，我国就制定了相关通知与条例，最大程度地鼓励地方政府科学开展光伏发电项目，并且在政府部门的组织与领导下，已经建成多个分布式光伏并网发电项目。尤其是在2014～2018年，分布式光伏并网发电的装机容量在此阶段得到了飞跃式的增长，引发这一现象的主要原因如下：首先，分布式光伏并网发电的自发自用运营模式能够充分满足用户的各项用电需求，同时，还能将多余的电量精准地传输到电网中，这便能直接提升分布式光伏并网发电的整体收益。其次，分布式光伏并网发电不会受到地面电站指标的管理与约束，具有较高的发展自由度。通过调查显示，在我国的华东地区，分布式光伏并网发电的装机容量占据了全国总装机容量的一半以上，主要是因为在相关政策的支持与推动下，光伏装机呈现出了爆发式的增长，由此直接推动了分布式光伏并网发电覆盖率的迅速扩大。

2.1 配变容量不足而引发明显的反向重过载

我国是农业大国，所以农业负荷较大，只有在非灌溉期，农业负荷才相对较小。发展分布式光伏并网发电，现有的基础农网配电设备容量与所接入的光伏发电量的差值较大，这会导致部分光伏发电无法对其进行消纳，这势必会引发配变反向重过载现象，那么配变电被烧毁的概率则会被增大。

2.2 安装服务问题较多

由于分布式光伏并网发电属于新型技术，所以光伏安装获得了较多的政策支持。由此导致光伏安装出现了明显赶时间的紧张局面，运营方面与布局方面都具有显著的随机性特点与无序性特点。在规定的时间内，技术人员要满足客户的快速并网安装，而未对人员因素与设备的承载力因素进行综合考虑，必将影响分布式光伏并网发电的应用效果。

2.3 电网规划难度较大

分布式光伏并网发电具有较强的波动性与不确定性，所以在并网时会对传统电网集中式的输出格局进行改变，这便会直接提升电网负荷的预测难度。同时，分布式光伏并网发电还具有建设门槛低、周期短，并且地基随意性大的特点，所以针对分布式光伏项目的实际建设区域，并网的规模以及并网的时序等情况都无法提前精准预测，电网规划工作则具有较大的难度。

（1）分布式光伏并网的并网点确定原则。以电源并入电网后能够保障电力系统有效输出，且安全稳定运行为基础，在此条件下合理确定分布式光伏并网的具体并网点。

（2）如果公共连接点并入的电源数量超过一个，则要对其影响进行综合分析。在具体操作中，要严格按照相关标准进行，例如，分布式电源的总容量要尽量控制在上一级变压器供电区域最大负荷的25%之内。

（3）针对分布式电源并网中的短路电流与额定电流之比要进行科学控制。此外，在分布式电源并网电压等级控制方面，要充分结合实际装机容量。通常情况下，针对8kV及以下的则要接入220V，如果是8～400kV，则应当接入380kV。技术人员在设计并网电压等级时，不仅要考虑电网条件，还要利用技术论证与经济论证的方式进行最终确定。如果高低两级电压都具备了并网接入的条件，则优先利用低电压等级接入模式。

4.1 积极落实数字化工具的开发与应用

（1）以实际问题为导向对设备监测维度进行科学拓宽。要实现设备监测维度的科学拓宽，相关部门则要以实际问题为引导，对光伏项目进行实时监测，并对具体监测数据进行综合分析。采用数据中台对用户与配变档案进行在线梳理，结合配变实时功率数据信息，对数据监测的频度进行合理压缩，并且拓展负载监测，例如，从正侧到反侧进行双向监测，确保光伏发电对配变的实际影响得到实时精准的反映。技术人员在开展配变分级预警分析时，要综合反向重过载时长，反向最低负载率，以及反向最大负载率的具体发生时刻等等因素，确保隐患设备能够得到技术人员的及时发现与科学处理。

（2）借助科学先进的自动化工具，有效增强管理工作的精准性与时效性。例如，借助机器人编程技术对监控配变程序库进行合理创建，由此实现配变数据信息的定时自动采集，以及可接入容量的有效计算，由此提升监控配变承载力的根本目标，增强管理工作的数据理论支持。

4.2 利用多方合作的方式实现齐抓共建目标

（1）对现有的管理经验进行科学强化与完善，利用滚动式的方式对管理清单进行不断更新。并将管理清单发送到多个部门，如乡镇部门、光伏安装的相关厂商、以及媒体单位等，由此达到政府、企业以及商家的多方联合目标。此外，落实开放容量的引导与宣传工作，避免出现光伏扎堆安装的现象。

（2）重视“即时统筹，分工处理”工作机制的科学建立与合理应用，由此为农网升级改造的有序开展提供促进与保障作用，增强对分布式光伏接入的适性效果。同时，在开展电网规划前，技术人员要提前开展调研工作，精准全面地掌握各项情况，如政府的政策规划、农村的发展情况以及设备的使用状况等，保障光伏并网的现存与增量问题得到科学考虑，针对优质区域的电力平衡状态，要对其设备容量裕度进行合理增加。

（3）强化政策管控体系的建立与应用。政府相关部门要利用自身的职能优势，制定各项相关条例，保障光伏安装安全稳定地推进。例如，对先接入后改造的实际条件进行明确；
对农村地区光伏安装的准入条件进行严控控制，增强政府力量的保障与引导作用。

4.3 提升服务的主动性

（1）加强宣传与推广，把握主动权，掌握市场先机，利用全局性思维与发展性思维进行综合分析，全局谋划。例如，从客户角度进行思考，针对光伏台区的明细要提前制作，在大队部，营业厅等区域进行重点定期宣传推广，明确政策要求，保障客户对光伏台区的相关问题得到科学解答，实现客户主动接受并网的目标。

（2）积极深入基层农村开展推广与宣传活动，保障广大农民针对分布式光伏并网的政策、流程、利弊都具有全面了解，强化民众安全用电意识。对光伏项目的用户进行走访，发放服务卡，并对用户的相关疑问进行耐心细致的解答，增强光伏用户对并网建设工作的了解，提高公司的整体服务水平，为全面并网工作的顺利开展创造良好的基础条件。

（3）建立以用户为中心，全面沟通，融汇贯通地协同联动体系。针对光伏发展区域出现的问题要定期开展研讨活动进行研究，确保第一时间追溯到问题根源，由此利用科学有效的措施进行处理。此外，要集中各项优势对光伏发电项目进行发展与完善，积极落实乡村振兴中的各类问题，提升光伏项目发展中各环节工作的协调性与融合性。

5.1 政策方面

（1）相关部门要结合分布式光伏并网项目的需求给予针对性的政策支持与鼓励，科学简化分布式光伏电站的各项审批流程，从本质上增强相关部门的办事效率与办事质量。其次，针对分布式光伏发电面临的问题，政府部门要结合实际情况对政策执行力度进行适度加大，以此提升政策实施效果。我国国土面积辽阔，不同区域的气候环境差异较大，尤其是在太阳辐照因素，经济发展水平与人口密度因素的共同影响下，使得不同区域的光伏产业发展具有较大的差异性。例如，针对太阳辐照强、经济发展水平高、人口密度大的区域，光伏产业发展理想，所以分布式光伏发电项目发展较好，那么国家政府则会给予优先支持与保障，以此促进分布式光伏发电并网的有序开展。

（2）综合多项因素科学评估分布式光伏发电项目的电价补贴政策、补贴标准以及具体补贴形式，如当地分布式光伏发展项目的实际发展情况，投资方对投资收益的期许范围与接受范围，当地政府的财政资源以及光伏制造产业结构等。以此吸引更多的企业投资分布式光伏发电项目。科学技术的飞速发展促进了分布式光伏发电技术的进步，加上政府部门各项政策保障与资金支持，我国现阶段分布式光伏发电项目的整体安装成本已经逐步下降。所以，相关部门可以结合分布式光伏发电并网的实际开展情况，对电价补贴水平进行逐步调整，从而促进分布式光伏项目的有序发展。此外，政府部门要科学测算并决定分布式光伏并网的发电电价补贴价格与装机容量指标，针对近期完成的装机系统要进行备案和有效补贴。结合分布式光伏发电奖励资金管理条例，提升补贴资金管理的科学性与有效性。

5.2 技术方面

（1）对光伏供电进行动态化的自动监管。首先，利用光伏发功率预测模型采集光伏发电的各项基础数据，例如，太阳的实际光照时间、云层的厚度情况、光照的强度情况等，并对采集的这些基础数据进行综合分析与对比，明确其中变化规律，由此为光伏并网发电自动控制提供有力的数据参考。其次，对实际供电区域的各项用电需求与光照条件进行综合，增强光伏电源控制参数调整的优化效果，保障光伏电源的整体稳定性。再次，强化光伏电源并网储能装置设备，一旦发现供电功率不稳定的现象，相关部门要及时对其进行补给处理，由此促进电网运行效率的有效提升。

（2）科学处理并网中的相关问题。在分布式光伏系统并网后，穿透率的占据比例十分重要。也就是说，穿透率越高，那么光伏发电的低压配电网过压情况就越是严重。为此，管理人员要结合光伏系统中的支持供电系统协议与能量管理协议，提升逆变设备与控制器设备的集成效果，明确规范直流配电系统的各项设计要求与准则，保障分布式光伏并网的安全性与稳定性。

综上所述，分布式光伏并网发电，能够对我国电能资源紧张的局面进行有效的缓解，同时，不会对自然环境造成污染与破坏。为此，相关部门要积极推广分布式光伏并网发电，一方面，要积极开展分布式并网发电实践措施的有效完善；
另一方面，还要提升政府部门的职能优势，强化政策支持与引导，共同为分布式光伏并网发电的实践创造良好的基础条件，推动分布式光伏发电产业健康稳步地发展。

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