- 光伏發電并網認證技術
- 陳志磊 秦筱迪 夏烈 包斯嘉等編著
- 1496字
- 2021-10-22 17:58:24
1.3 光伏發電并網認證的作用
1.3.1 光伏發電并網問題
由于我國太陽能資源與電力負荷在空間上存在逆向分布的特點,因此我國光伏發電的開發模式主要有兩種:一種是“大規模集中開發、中高壓接入、高壓遠距離外送消納”;另一種是“規模化分散開發、低壓接入、就地消納”。由于國情的限制,我國在光伏發電發展建設之初選擇了在西北太陽能資源富集的地區采取“大規模集中開發,高壓遠距離輸送”的開發模式。同時光伏發電站技術門檻低、建設周期短,與電網建設進度不同步,經過幾年的大規模建設之后,出現了光伏電站并網安全、光伏發電送出消納、光伏發電站運行管理等問題,使得光伏發電發展與電網安全運行之間的矛盾日益突出,主要存在如下問題。
1.入網技術問題
隨著光伏電站大規模集中建設的推進,其在并網方面存在的問題主要集中在接入安全、運行控制、有效消納三個方面。
(1)接入安全方面。由于光伏發電具有強隨機性、強相關性、弱支撐性和低抗擾性的特點,使其安全運行非常困難。隨著光伏發電的大規模集中建設,裝機容量占比迅速增加,光伏發電在電力系統中的角色已經從“無足輕重”轉變為“舉足輕重”,因此為了降低光伏發電對電網運行的影響,發揮其現有電源角色的作用,需要其在“故障穿越能力”“運行適應性”“功率控制能力”等方面對電網運行起到支撐作用。
目前光伏逆變器大都已通過實驗室型式試驗,其單機并網性能已經得到驗證,但對于光伏電站整站并網性能卻無法有效驗證,加之部分電站在建設過程中存在設備質量“減配”等現象,使整站并網性能參差不齊,給光伏電站接入電網后的安全運行帶來極大隱患。
(2)運行控制方面。精確的電網運行方式計算是電網運行方式決策的基礎。由于目前沒有光伏電站的精確模型,在進行電網運行方式計算時,通常采用等值的替代模型來進行計算,而等值的替代模型不能客觀準確反映光伏電站的運行狀況,隨著裝機容量的增加,計算誤差越來越大,將直接影響電網運行方式決策,給電網運行安全性和經濟性帶來重大影響。
(3)有效消納方面。由于光伏電站缺失精確模型,在進行安全消納分析時,為保證電網安全運行,通常在計算時留有較大的安全裕度,從而影響了光伏發電的有效消納。對于光伏發電的有效消納目前采用“一刀切”的調控方式開展,對電站缺乏有效的發電能力等級評價體系,對待發電性能優異的“優質電源”和發電性能較差的“劣質電源”沒有區別對待,給發電企業積極提升發電質量帶來消極影響。
2.入網管理問題
隨著大規模光伏電站接入電網,其在入網管理方面存在的問題主要集中在入網審核、檢測資質及技術水平三個方面。
(1)入網審核方面。目前我國各地區對新能源場站接入電網的審核要求不統一,存在“有松有緊、程度不一”的現象,使各地區接入電網的新能源場站并網性能存在優劣差異。除個別地區對新能源場站有全項入網檢測要求外,多數地區僅對電能質量、有功功率控制、無功功率控制3個檢測項目有明確要求。對于對電網和新能源場站安全運行影響較大的電網適應性、故障穿越能力等檢測項目,只審核光伏逆變器型式試驗報告,未對整站性能有其他形式的審核和性能把關。
(2)檢測資質方面。目前各地區對開展新能源場站入網檢測相關機構的檢測資質無明確要求,部分地區存在有無資質檢測機構參與檢測并出具檢測報告的現象,使新能源場站并網檢測流于形式。試驗檢測結果無法從體系規范性以及計量校準等方面得到有效的保障,存在較大的檢測結果不確定性。
(3)技術水平方面。新能源發電較常規電源發展較晚,在各地區專業配置中都屬于新專業,無法與具有多年理論和實踐經驗積累的傳統發電專業相比。同時,由于各地區新能源發展程度以及技術實力存在差異,使得各地區針對新能源的入網檢測能力和試驗技術水平參差不齊。