行業(yè)動(dòng)態(tài)
分布式光伏發(fā)展及儲(chǔ)能的應(yīng)用前景
光伏發(fā)展規(guī)模:
全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到130GW,光伏電站100GW,分布式光伏30GW;
2017年光伏發(fā)電新增裝機(jī)53GW,其中,光伏電站33.6GW,同比增加11%;分布式光伏19.5GW,同比增長(zhǎng)3.7倍。
2018年1-4月份 新增分布式光伏裝機(jī)9GW,同比增長(zhǎng)180%,占新增裝機(jī)80% ;
呈現(xiàn)集中式光伏電站降速和分布式光伏發(fā)電提速的態(tài)勢(shì)。
體現(xiàn)政府對(duì)光伏細(xì)分市場(chǎng)的引導(dǎo):
由光伏資源豐富地區(qū)向欠豐富地區(qū)傾斜
由西部向東部地區(qū)傾斜
由集中式向分布式傾斜
戶用光伏的發(fā)展:
2017年是戶用分布式光伏發(fā)展的“元年”。家庭戶用光伏快速發(fā)展,50萬(wàn)戶家庭光伏安裝,新增裝機(jī)規(guī)模超過(guò)3GW。
不受配額限制,并網(wǎng)模式可自由選擇,補(bǔ)貼有限庭戶用光伏仍有很大發(fā)展?jié)摿?。預(yù)計(jì)2018年戶用光伏安裝數(shù)量接近10GW。
02 儲(chǔ)能在分布式光伏發(fā)電中的作用
分布式光伏特點(diǎn):
出力特點(diǎn):①周期性 ②隨機(jī)性 ③波動(dòng)性
接入特點(diǎn):①類型多樣 ②分散多點(diǎn)布置 ③獨(dú)立控制 ④接入電壓等級(jí)低 ⑤存在單相運(yùn)行
高比例分布式光伏的問題:
①電能質(zhì)量
逆變器的多機(jī)并聯(lián)耦合及頻繁投切放大電能質(zhì)量問題:
諧波:主要是電流諧波,一般通過(guò)測(cè)試分析才可以識(shí)別;
電壓三相不平衡:分布式光伏存在單相運(yùn)行。
還依賴于并網(wǎng)點(diǎn)短路容量和同一中壓升壓變下并網(wǎng)的分布式光伏總量
電能質(zhì)量問題嚴(yán)重會(huì)對(duì)附近發(fā)電系統(tǒng)、敏感用電設(shè)備、信號(hào)傳輸造成破壞和干擾。
②功率因數(shù)和無(wú)功配置
分布式光伏接入會(huì)降低系統(tǒng)功率因數(shù);
配電網(wǎng)接入的光伏發(fā)電單元的功率因數(shù)應(yīng)具備符合電網(wǎng)要求范圍內(nèi)可調(diào)的能力,并且按照標(biāo)準(zhǔn)要求配置一定的無(wú)功功率;
配置短期使用但是數(shù)量級(jí)巨大的電網(wǎng)無(wú)功將是一項(xiàng)投資巨大的工程;
若要光伏自身進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,則會(huì)影響其有功出力,影響經(jīng)濟(jì)性。
③對(duì)配網(wǎng)局部電壓穩(wěn)定
改變電壓分布:?jiǎn)屋椛渑渚W(wǎng)中,電壓理論上沿傳輸線潮流方向逐漸降低,光伏接入對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電壓有抬升作用;
改變電壓偏差:電壓分布改變?cè)斐呻妷浩罡淖?,正偏差或?fù)偏差,增多或減少,當(dāng)接入一定規(guī)模,可能會(huì)出現(xiàn)電壓越限;
造成電壓波動(dòng):發(fā)電功率的變化直接導(dǎo)致接入點(diǎn)電壓波動(dòng),分布式電源出力與負(fù)荷正相關(guān)時(shí),電壓波動(dòng)減小,反之,電壓波動(dòng)增加。
儲(chǔ)能在分布式光伏發(fā)電中解決的問題:
為降低分布式光伏發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響,緩減電網(wǎng)的壓力,2013年起德國(guó)政府對(duì)30kW以下的分布式光伏發(fā)電安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)施財(cái)政補(bǔ)貼。
儲(chǔ)能技術(shù)可提供備用電源、調(diào)頻和其他電網(wǎng)服務(wù)。將二者結(jié)合可獲得進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì),尤其是可以實(shí)現(xiàn)夜間的持續(xù)供電,增加可用發(fā)電時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)出,提高電網(wǎng)靈活性。在分布式社區(qū)和屋頂系統(tǒng)中,太陽(yáng)能和儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合還可以減少配電網(wǎng)壓力,推遲或減少基礎(chǔ)設(shè)施投資。在宏觀層面上,儲(chǔ)能和太陽(yáng)能發(fā)電可在無(wú)需做出重大改變的情況下提高太陽(yáng)能設(shè)施普及率,從而減少碳排放。儲(chǔ)能技術(shù)和太陽(yáng)能發(fā)電相結(jié)合,也可以作為新興市場(chǎng)電氣化的快速通道。
儲(chǔ)能提高分布式光伏的消納:
集中式儲(chǔ)能:①線路潮流控制 ②并網(wǎng)點(diǎn)無(wú)功補(bǔ)償 ③節(jié)點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)
分布式儲(chǔ)能:①光儲(chǔ)一體化集中控制 ②接入點(diǎn)有功穩(wěn)定 ③接入點(diǎn)無(wú)功平衡 ④接入點(diǎn)電壓穩(wěn)定
在高滲透分布式光伏接入的區(qū)域配電網(wǎng)中,分布式儲(chǔ)能和集中式儲(chǔ)能可以單獨(dú)配置,也可以同時(shí)配置,解決不同的問題。
分布式發(fā)電和微網(wǎng)技術(shù)將向即插即用、多能源互補(bǔ)、儲(chǔ)能深度融合、梯級(jí)利用、主動(dòng)支撐電網(wǎng)和雙向互動(dòng)的方向發(fā)展。
儲(chǔ)能系統(tǒng)是支撐微電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵核心設(shè)備,不可或缺。
作用:維持微電網(wǎng)內(nèi)部的功率平衡;支撐微電網(wǎng)的電壓/頻率穩(wěn)定
03 分布式光伏+儲(chǔ)能的發(fā)展機(jī)遇
國(guó)外儲(chǔ)能的有關(guān)政策:
德國(guó)的并網(wǎng)補(bǔ)貼自2009年后也大幅減少。以裝機(jī)容量30kW的居民屋頂項(xiàng)目為例,并網(wǎng)補(bǔ)貼價(jià)格從2004年0.57歐元/千瓦時(shí)的歷史高位,一路降低到2014年的0.12歐元/千瓦時(shí)。這使得居民一方面要面對(duì)持續(xù)增長(zhǎng)的購(gòu)電電費(fèi),一方面要面對(duì)持續(xù)走低的自發(fā)電并網(wǎng)補(bǔ)貼。并網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼逐步淡出的德國(guó),開始將補(bǔ)貼政策轉(zhuǎn)向?qū)﹄姵貎?chǔ)能系統(tǒng)的補(bǔ)貼。
增加“自有消費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)”,鼓勵(lì)那些擁有小于500kW的屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的自發(fā)自用。由此可見,德國(guó)一方面進(jìn)一步促進(jìn)能源市場(chǎng)公平氛圍形成,另一方面通過(guò)“自發(fā)自用”政策來(lái)減少分布式電源的并網(wǎng),從而降低對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的壓力。
2007一2011年,不同類型的分布式光伏建設(shè)形式上網(wǎng)電價(jià)的比較圖如圖所示。
2000、2004、2010、2012、2014多次修改可再生能源法;補(bǔ)貼逐步降低、容量越大補(bǔ)貼越少;鼓勵(lì)自發(fā)自用就地消納,補(bǔ)貼光儲(chǔ)系統(tǒng)。
2013年5月1日生效,標(biāo)志著德國(guó)的分布式光伏政策從僅補(bǔ)貼發(fā)電單元擴(kuò)大到了補(bǔ)貼保障光伏發(fā)電的儲(chǔ)能單元。該政策只針對(duì)小于30kW的光伏設(shè)施,規(guī)定給予新安裝光伏發(fā)電同步建設(shè)的儲(chǔ)能設(shè)施高不超過(guò)600歐元的補(bǔ)貼,既有光伏發(fā)電加裝儲(chǔ)能設(shè)施給予每千瓦高不超過(guò)660歐元的補(bǔ)貼。宣布放棄核能的德國(guó),計(jì)劃到2020年將可再生能源比重提高到35%,并在2050年提高到80%。
現(xiàn)有補(bǔ)貼情況:電力市場(chǎng)改革引發(fā)的光儲(chǔ)需求—增量配電網(wǎng)、多能互補(bǔ)
總結(jié)
1、德國(guó)光伏的今天就是中國(guó)光伏的明天
2、531政策改變不了工商業(yè)分布式光伏快速發(fā)展的趨勢(shì)
3、高比例分布式光伏的快速發(fā)展引發(fā)光儲(chǔ)發(fā)展的必要性
4、光伏和儲(chǔ)能成本的快速下降使光儲(chǔ)發(fā)展存在經(jīng)濟(jì)可行性
5、光-儲(chǔ)深度融合是消納高滲透分布式光伏的發(fā)展方向