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高效接网与消纳 让光伏扶贫产生更大效益

日期:2019-11-07    来源:国家电网报

国际太阳能光伏网

2019
11/07
08:50
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关键词: 光储一体机 分布式光伏 光伏消纳 光伏动态

  10月27日,安徽省金寨县铁冲乡前营村的贫困户李西术家新装的光储一体机发电量达到13.5千瓦时。近一个月,该装置平均每天的发电量在11千瓦时至13千瓦时之间,较改造前提升了一倍多。按照1千瓦时电上网电价0.98元计算,李西术当月可以增收近200元。李西术说:“能多挣这些钱,多亏了电网企业的高科技啊!”
  李西术口中的高科技,指的是国家重点研发计划分布式可再生能源发电集群灵活并网集成关键技术及示范项目(简称国重1.3项目)中,国网安徽省电力有限公司牵头的课题高渗透率分布式可再生能源集群系统集成及示范应用。
  课题实施负责人、安徽电力科学研究院电网技术中心副主任徐斌介绍说:“课题通过在分布式可再生能源发电集群关键地点配置灵活并网设备和系统集成,有效解决了金寨县分布式电源并网消纳难题,提高了光伏扶贫户的收益。”
  结合实际因地制宜解决分布式光伏消纳难题
  安徽省光伏扶贫项目一直走在全国前列。2014年,革命老区金寨县光伏扶贫工程被列为全国精准扶贫十大工程之一。然而,光伏扶贫工程的特点是分布式光伏设备数量多、单体容量小,电力消纳和送出矛盾十分突出,扶贫效果受到明显制约。
  为保障分布式光伏规模有序、安全可靠、经济高效地接入电网、消纳电量,2016年,国重1.3项目被列入首批国家重点研发计划。项目牵头单位国网安徽电力将金寨县作为课题实施的落脚点。
  金寨光伏示范工程点多面广,用电负荷密度低,电网网架相对薄弱。“课题对象分布在大山里的20多个小村落,平均相隔30公里山路。200多套设备由10余家不同厂商生产,充放电时间、功率、容量各异。从前期勘察到设备试点挂网、设备性能调试,再到系统构建、示范工程整体试运行,700多天的现场调试工作,我们召开技术研讨会32次、工程实施协调会56次。”徐斌回忆说。三年来,国网安徽电科院科研团队从规划、装置、调控三个方面着手,初步形成了可复制、可推广的分布式光伏并网消纳管理模式。
  从实验室到农户家提高光伏扶贫用户发电效益
  分布式光伏接入形式多样,现场环境复杂多变,并网接入主要依靠传统逆变器设备,缺乏灵活有效的并网手段……为解决这些问题,国重1.3项目组针对分布式光伏并网的不同场景,相继研发了逆控一体机、光储一体机、储能双向变流器、智能测控保护装置等一系列并网装置。
  然而,如何让新设备从实验室走进农家,却是摆在该课题组面前的一道难题。2017年新设备试运行以来,课题组对户用光储一体机与储能双向变流器进行了7次性能升级。经过第三方认证,升级后的设备在改善各级电网电能质量、电压调节能力的同时,有效提升了分布式光伏并网的灵活性,大幅提高了光伏扶贫用户的发电效益,关键性能均达到国际领先水平。
  大规模分布式发电并网必须解决的问题是控制对象的复杂性和多级协调的困难性。课题组根据研发应用的分层分级群控群调方法,建立了国内首个分布式发电集群群内自治、群间协同、输配协调三层级群控群调系统。系统建成前,电网无法掌握集群运行情况,缺乏必要的管理手段。通过建设运行遮盖群控群调系统,电网对发电机群实现了“感知、控制、调节”,一方面减少线损、提高电能质量和电压合格率,另一方面提升了户用设备的可靠性,提高了有效发电时长,为贫困户增加了光伏发电收入。
  产研结合示范推广推动光伏产业健康快速发展
  当前,在安徽电科院科技项目的推动下,金寨县大规模分布式光伏示范工程项目实现了“发得出、并得上、用得掉”的预期目标。
  2019年1至10月,金寨县光伏发电量达到8.2867亿千瓦时,同比增加33.62%;已安装光储一体机的96个户用光伏电站共计月均发电量增长13.28%,17个并网改造的村集体光伏电站共计月均发电量增长6.79%。截至2019年6月底,金寨县已实现2.38万户9.97万人口脱贫,67个贫困村出列,贫困人口从2014年的12.97万人减少到1.65万人,全县将在2019年完成脱贫任务。
  金寨示范项目的高渗透率分布式新能源消纳应用模式将电网适应性改造成本降低了60%,为其他区域大规模推广应用提供了鲜活实践经验。
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