拉閘限電背景下的分布式光伏發(fā)電
發(fā)布時間:
2021-10-20
為了實現(xiàn)節(jié)能減排，逐步落實“雙碳”目標，確保完成全年能耗雙控目標特別是能耗強度降低的目標任務。近日，各地采取了有力措施，展開了不同程度的拉閘限電，強制減少能源使用量和生產(chǎn)量。 ? 可是，制造業(yè)大國的中國，對生產(chǎn)制造業(yè)進行拉閘限電就會嚴重影響各行各業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展，造成停工停產(chǎn)等重大的經(jīng)濟損失。有很多已經(jīng)在工商業(yè)廠房屋頂安裝了光伏發(fā)電的朋友或者準備安裝光伏的朋友都在關(guān)心：電網(wǎng)拉閘限電了，我的光伏發(fā)電系統(tǒng)還能正常發(fā)電嗎？能不能讓我的光伏發(fā)電在拉閘限電的時候依舊發(fā)揮作用？ ? ? 首先，普通并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是不能孤島發(fā)電運行的，也就是說大部分并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)停電的時候是不能發(fā)電的，當電網(wǎng)沒有電的時候，并網(wǎng)逆變器是無法正常工作的，即便是非常晴朗的日子，太陽輻射很好，光伏陣列可以發(fā)出非常強大的直流電，但是也無法轉(zhuǎn)換成可用的交流電的。 ? 如果采用離網(wǎng)的逆變器，就可以在任何時候?qū)⒐夥l(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的，但是離網(wǎng)逆變器對直流輸入電壓的穩(wěn)定性要求較高，而光伏發(fā)電陣列的輸出電壓和功率隨太陽輻射變化較大，通常無法直接接入離網(wǎng)逆變器。常用的方案是采用電池組來達到穩(wěn)定直流輸入的目的（圖1）。 ▲圖1. 采用電池組來達到穩(wěn)定直流輸入的離網(wǎng)光伏系統(tǒng) ? 對于已建成的并網(wǎng)性光伏發(fā)電站，如果要讓你的系統(tǒng)在大電網(wǎng)停電時能夠為局部規(guī)模不大的小型負載供電，理論上可以采用在直流側(cè)并接專用離網(wǎng)型逆變器的方案來解決（如圖2）。 ▲圖2. 在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)里增加離網(wǎng)發(fā)電逆變器的方案 ? 值得注意的是這種系統(tǒng)首先是需要一臺和原并網(wǎng)逆變器輸入電壓相近的離網(wǎng)逆變器，否則，如果輸入電壓范圍相差很大，該離網(wǎng)逆變器將無法工作，甚至有燒毀的危險。其次由于光伏發(fā)電直流側(cè)輸出受太陽輻射變動影響較大，對輸出電壓及功率有很大影響，此方法不宜應用于負荷較大或?qū)﹄娫匆筝^高的場合。? ? 比較理想的解決方案是采用微網(wǎng)接入的方案（圖3），這個方案不僅可以完成光伏發(fā)電、風力發(fā)電、柴（汽）油發(fā)電等發(fā)電系統(tǒng)的無縫上網(wǎng)連接，還可以為較大負荷的工商業(yè)用戶供電。 ? 圖3. 微網(wǎng)并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng) ? 微網(wǎng)的方案之所以好是因為該系統(tǒng)不僅可以完全像普通并網(wǎng)系統(tǒng)一樣完成光伏并網(wǎng)的目的，同時還可以在電網(wǎng)停電的時候脫離大電網(wǎng)而獨立運行，特別適合中小企業(yè)建設(shè)和運行。如果用電負荷比較小，該系統(tǒng)可以適當配置儲能單元，與光伏等并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)而運行，當用電負荷較大的系統(tǒng)，可以配置一臺柴（汽）油發(fā)電機，與光伏系統(tǒng)并接使用，可以充分利用太陽能發(fā)電資源，大大降低柴（汽）油發(fā)電機的運行負荷和發(fā)電成本，保證企業(yè)電力供應。 ? ? 總結(jié) ? ? ? 為了實現(xiàn)碳達峰和碳中和這兩大目標，能耗控制成為了國內(nèi)率先執(zhí)行的政策。節(jié)能和提高能效都是減少能源活動二氧化碳排放的有效途徑。顯然拉閘限電不是一時的臨時措施，可能會在今后較長一段時間內(nèi)制約過量使用能源，減少排放的一種手段。因此，利用有效場地，積極主動的建設(shè)更多分布式光伏電站，并且采用微網(wǎng)、儲能等技術(shù)方法解決自身電力供應將會是一個利國利民的好辦法。
為了實現(xiàn)節(jié)能減排，逐步落實“雙碳”目標，確保完成全年能耗雙控目標特別是能耗強度降低的目標任務。近日，各地采取了有力措施，展開了不同程度的拉閘限電，強制減少能源使用量和生產(chǎn)量。
可是，制造業(yè)大國的中國，對生產(chǎn)制造業(yè)進行拉閘限電就會嚴重影響各行各業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展，造成停工停產(chǎn)等重大的經(jīng)濟損失。有很多已經(jīng)在工商業(yè)廠房屋頂安裝了光伏發(fā)電的朋友或者準備安裝光伏的朋友都在關(guān)心：電網(wǎng)拉閘限電了，我的光伏發(fā)電系統(tǒng)還能正常發(fā)電嗎？能不能讓我的光伏發(fā)電在拉閘限電的時候依舊發(fā)揮作用？
首先，普通并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是不能孤島發(fā)電運行的，也就是說大部分并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)停電的時候是不能發(fā)電的，當電網(wǎng)沒有電的時候，并網(wǎng)逆變器是無法正常工作的，即便是非常晴朗的日子，太陽輻射很好，光伏陣列可以發(fā)出非常強大的直流電，但是也無法轉(zhuǎn)換成可用的交流電的。
如果采用離網(wǎng)的逆變器，就可以在任何時候?qū)⒐夥l(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的，但是離網(wǎng)逆變器對直流輸入電壓的穩(wěn)定性要求較高，而光伏發(fā)電陣列的輸出電壓和功率隨太陽輻射變化較大，通常無法直接接入離網(wǎng)逆變器。常用的方案是采用電池組來達到穩(wěn)定直流輸入的目的（圖1）。
對于已建成的并網(wǎng)性光伏發(fā)電站，如果要讓你的系統(tǒng)在大電網(wǎng)停電時能夠為局部規(guī)模不大的小型負載供電，理論上可以采用在直流側(cè)并接專用離網(wǎng)型逆變器的方案來解決（如圖2）。
值得注意的是這種系統(tǒng)首先是需要一臺和原并網(wǎng)逆變器輸入電壓相近的離網(wǎng)逆變器，否則，如果輸入電壓范圍相差很大，該離網(wǎng)逆變器將無法工作，甚至有燒毀的危險。其次由于光伏發(fā)電直流側(cè)輸出受太陽輻射變動影響較大，對輸出電壓及功率有很大影響，此方法不宜應用于負荷較大或?qū)﹄娫匆筝^高的場合。
比較理想的解決方案是采用微網(wǎng)接入的方案（圖3），這個方案不僅可以完成光伏發(fā)電、風力發(fā)電、柴（汽）油發(fā)電等發(fā)電系統(tǒng)的無縫上網(wǎng)連接，還可以為較大負荷的工商業(yè)用戶供電。
微網(wǎng)的方案之所以好是因為該系統(tǒng)不僅可以完全像普通并網(wǎng)系統(tǒng)一樣完成光伏并網(wǎng)的目的，同時還可以在電網(wǎng)停電的時候脫離大電網(wǎng)而獨立運行，特別適合中小企業(yè)建設(shè)和運行。如果用電負荷比較小，該系統(tǒng)可以適當配置儲能單元，與光伏等并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)而運行，當用電負荷較大的系統(tǒng)，可以配置一臺柴（汽）油發(fā)電機，與光伏系統(tǒng)并接使用，可以充分利用太陽能發(fā)電資源，大大降低柴（汽）油發(fā)電機的運行負荷和發(fā)電成本，保證企業(yè)電力供應。
為了實現(xiàn)碳達峰和碳中和這兩大目標，能耗控制成為了國內(nèi)率先執(zhí)行的政策。節(jié)能和提高能效都是減少能源活動二氧化碳排放的有效途徑。顯然拉閘限電不是一時的臨時措施，可能會在今后較長一段時間內(nèi)制約過量使用能源，減少排放的一種手段。因此，利用有效場地，積極主動的建設(shè)更多分布式光伏電站，并且采用微網(wǎng)、儲能等技術(shù)方法解決自身電力供應將會是一個利國利民的好辦法。
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