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6MW界限之谜:分布式光伏为何以此为界点
18702111910 | 2024-11-08 14:23:19    阅读:9   发布文章

及经济性评估的关键参考点,更是区分分布式光伏电站与集中式光伏电站的重要界限。能源局发布定义分布式光伏6MW及以上的光伏电站必须自发自用。自行消纳,多省能源局规定大于6MW的电站必须按集中式管理,另外大于6MW(包含)要省级审批,小于则由市级审批,10kv线路单回接入容量也是6MW。很多电厂发电机装机容量也是以6MW为界点。这是为什么呢?

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1、政策角度6MW的由来

我国自2012年起就开始对分布式光伏电站进行界定,并将其容量限制在6MW以下。这一政策旨在鼓励小规模、分散式的光伏发电,促进能源结构的优化和可持续发展。随着后续政策文件的发布,6MW的界限得到了进一步明确和巩固。

“光伏电站项目管理暂行办法(国能新能[2013]329号)”文件里面对分布式光伏进行了明确的定义和标准分类。

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到2019年,根据《国家能源局关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》(国能发新能〔2019〕49号),工商业分布式光伏项目是就地开发、就近利用且单点并网装机容量小于6兆瓦的户用光伏以外的各类分布式光伏发电项目,采用自发自用、余电上网模式的屋顶分布式光伏项目应满足上述要求,即装机容量应小于6兆瓦。

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再到现在10月9日能源局发布的“分布式光伏发电开发建设管理办(征求意见稿)里面对自然人,非自然人,一般工商业、大型工商业分布式光伏的确定。

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2、配电网技术角度的6MW界点

国家电网公司在经典设计中对于10kV线路接入光伏电站的容量规定,确实体现了对电网稳定性、经济性和技术可行性的综合考虑。以下是对您所描述的技术特点的进一步分析和总结:

1、负荷侧考虑

电网稳定性:10kV配电网作为负荷侧的主要供电网络,其设计初衷是为了满足工商业用户和大型公共设施的用电需求。分布式光伏发电站的接入,虽然可以为电网提供额外的电力来源,但如果接入容量过大,将给电网带来额外的负荷压力,可能影响电网的稳定运行。

供电稳定性:超过6MW的接入容量,可能导致电网在高峰时段或特殊情况下出现供电不足或电压波动等问题,从而影响用户的用电体验。

2、进线电缆规格和开关承载能力

设备规格限制:10kV配电网中的进线电缆和开关装置在设计时已有一定的承载能力限制。当光伏电站的接入容量超过6MW时,这些设备将无法满足电流需求,需要进行全面升级。这不仅增加了成本,还可能影响电网的可靠性和安全性。

经济性考虑:升级电网设备需要投入大量资金,而光伏电站的接入容量如果过大,将使得这部分投资的经济效益降低。因此,从经济性的角度出发,限制光伏电站的接入容量是合理的。

3、输电线路距离和承载能力

线路损耗:输电线路在传输电能时会产生一定的损耗。当光伏电站的接入容量过大时,线路损耗将显著增加,这不仅降低了电能的利用效率,还可能对电网的供电质量造成负面影响。

电压波动:光伏电站的接入容量过大还可能导致电压波动问题。特别是在电网负荷较轻或光伏电站出力较大时,电压波动可能更加明显,从而影响电网的稳定性和用户的用电安全。

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3、电网稳定性角度的6MW界点

分布式光伏接入对电网稳定性的挑战

1. 功率波动管理

气象条件敏感:光伏发电受天气条件影响显著,特别是光照强度和云层遮挡的变化,会导致光伏电站输出功率的大幅波动。这种波动对电网的稳定运行构成挑战,需要电网调度系统具有足够的灵活性和响应速度。

容量界限的重要性:6MW被设定为相对合理的容量界限,因为在此容量以下,光伏电站的功率波动对电网的影响相对较小,电网调度系统能够较为容易地进行平衡调节。而当接入容量超过6MW时,功率波动的幅度和频率都可能增加,对电网的稳定性和调度复杂性提出更高要求。

2. 电压波动和谐波影响

电压调节需求:分布式光伏的大规模接入可能导致电压波动,影响电网的电能质量。为了维持电压稳定,需要采取有效的电压调节措施。6MW及以下的光伏电站能够通过现有的电压调节设备(如变压器、电容器等)进行有效控制。

谐波干扰控制:光伏发电系统中可能产生谐波电流,对电网造成干扰。6MW及以下的光伏电站通常能够通过滤波设备(如滤波器、SVG等)减少谐波干扰。但当接入容量超过6MW时,谐波干扰可能变得更加严重,需要进一步加强滤波设备的设计和配置。

3. 电网保护系统设计

故障应对能力:在6MW以下的光伏电站中,现有的电网保护设备通常能够有效应对光伏电站的故障情况,如短路、接地故障等。这些保护设备在设计时已经考虑了光伏电站的接入容量和故障特性。

保护设备升级需求:而在6MW以上的系统中,由于光伏电站的容量较大,电网故障时可能引发更为严重的电力中断。因此,需要对保护设备进行重新设计或升级,以提高其故障应对能力和保护电网的安全稳定。

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4、经济性角度的6MW界点

1、项目投资和回报

成本效益:6MW以下的光伏项目规模适中,设备投资和施工成本相对合理。这种规模的项目能够较快地实现投资回报,因为较小的规模意味着更短的回收期和更高的经济效益。

大规模项目的挑战:超出6MW的项目不仅面临设备升级和施工复杂度提升的问题,还需要应对更高的审批和接入成本。这些因素都可能影响项目的整体经济效益,使得投资回报周期延长。

2、政策支持与补贴

政策导向:国家和地方政府对分布式光伏项目的补贴政策多集中于中小规模项目。6MW以下的项目更容易获得财政支持和税收优惠,这有助于降低项目的投资成本,提高项目的经济性。

集中式光伏管理:大于6MW的项目可能被归类为集中式光伏管理,从而无法享受分布式光伏的相关政策优惠。这种分类可能导致项目在投资和运营过程中面临更高的成本负担。

3、工商业用户需求

用电需求匹配:6MW的光伏系统通常可以满足中大型企业的用电需求。这种规模的系统可以帮助企业实现自发自用,降低用电成本,提高经济效益。

资源合理利用:大多数工商业用户的厂区面积和屋顶资源有限。6MW以下的光伏系统能够合理利用企业现有的屋顶或空闲土地资源,实现较高的经济效益。而超过6MW的光伏系统则需要额外的土地资源,增加了项目的建设难度和成本。

避免电力浪费:超过6MW的系统可能会超出企业的实际用电需求,导致电力浪费。这不仅降低了项目的经济效益,还可能对环境造成负面影响。


5、安科瑞分布式光伏电力监控解决方案

针对用户新能源接入后存在安全隐患、缺少有效监控、发电效率无法保证、收益计算困难、运行维护效率低等通点,安科瑞提出的Acrel-1000DP分布式光伏监控系统平台,对整个用户电站全面监控,为用户实现降低能源使用成本、减轻变压器负载、余电上网,提高收益;节能减碳,符合国家政策。

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分布式光伏监控系统包含:

1、光伏监控系统平台

2、光功率预测系统

3、光伏储能系统

4、继电保护及安全自动装置

5、电能质量在线监测装置

6、箱变测控装置

7、无线测温装置

8、电能量计量系统

9、AGC/AVC 调控系统

10、远方调度上传系统

11、光伏运维云平台




5.1 主要功能


综合监测界面

电能质量监测界面

分布式光伏组件监控界面

逆变器曲线分析界面

光功率预测系统

AGC/AVC控制系统

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5.2 主要硬件

继电保护及安全自动装置:(继电保护装置、防孤岛装置)

电能质量在线监测装置

安全自动装置屏

AM6-PWC箱变测控装置

AM6-LD线路光纤纵差保护测控装置

并网柜发电计量装置

并网柜节点测温装置

群调群控设备

远方电能量计量系统

分布式光伏调度自动化

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5.3案例分享

新生源21.35MW分布式光伏监控系统

项目概况

本项目东区二次舱部署1面安全自动装置屏、1面公共测控屏与1面通信屏,西区二次舱内配置1面安全自动装置屏、1面公共测控屏、1面通信屏和1套Acrel-1000DP分布式光伏监控系统,实现微机保护装置、测控装置、直流屏、保护装置、电能质量监测装置以及其它智能设备的数据采集。

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本项目应调度要求在本地配置AGC/AVC系统,系统由远动机与PC服务器组成,远动机和主站通信,接收主站下发的计划曲线和对上位机的干预(例如远方投退、复归等)。PC服务器担任,负责具体的控制逻辑判别,并智能生成最优的调节策略的组合,再从网络下发调节命令;另外,PC服务器可以起到存储、管理调度计划曲线的功能,可以作为SVG等设备调度指令的中转站。

整体实现光伏电站有功功率自动控制(AGC)、电压无功功率自动控制(AVC),以及相关的计划曲线管理、权限管理等配套功能。

安科瑞电气股份有限公司

吴春红18702111910

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