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【科普】光伏電站三大并網(wǎng)模式如何選擇?
日期:2016-02-01   [復制鏈接]
責任編輯:evan 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
國家電網(wǎng)對于分布式光伏發(fā)電應用采取鼓勵和合作的態(tài)度,允許光伏電站業(yè)主采用自發(fā)自用模式、自發(fā)自用余電上網(wǎng)或者完全上網(wǎng)等三種結算模式。各地方電力公司在實際操作過程中,會遇到一些阻礙,這些問題是由于光伏電站業(yè)主對于變電、配電系統(tǒng)的認識不足造成的。本文將針對以上三種并網(wǎng)形式在操作過程中遇到的一些實際問題,就具體并網(wǎng)方案做一些闡述。

完全自發(fā)自用模式

這種模式一般應用于用戶側用電負荷較大、且用電負荷持續(xù)、一年中很少有停產(chǎn)或者半停產(chǎn)發(fā)生的情況下,或者是,就算放假期間,用戶的用電維持負荷大小也足以消納光伏電站發(fā)出的絕大部分電力。

此系統(tǒng)應用如下圖所示:
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這類系統(tǒng),由于低側壓并網(wǎng),如果用戶用電無法消納,會通過變壓器反送到上一級電網(wǎng),而配電變壓器設計是不允許用于反送電能的(可以短時倒送電,比如調(diào)試時,而長期不允許),其最初潮流方向設計是固定的。所以需要安裝防逆裝置來避免電力的反送。

針對一些用戶無法確保自身用電能夠持續(xù)消耗電力,或者生產(chǎn)無法保證持續(xù)性的項目,建議不要采用此種并網(wǎng)方式。

單體500KW以下,并且用戶側有配電變壓器的光伏電站,建議采用這種模式,因為其升壓所需增加的投資占投資比例較大。

自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式

對于大多數(shù)看好分布式發(fā)電的用戶來說,選擇自發(fā)自用余電上網(wǎng)是最理想的模式,這樣既可以拿到自發(fā)自用較高電價,又可以在用不掉的情況下賣給電網(wǎng)。但是實際操作過程中阻力頗多,原因是光伏從業(yè)者和地方電網(wǎng)公司人員信息的不對稱,互相缺乏對專業(yè)知識的了解,這也是為什么改模式成為光伏電價政策和國網(wǎng)新政中最讓人難以理解的部分。
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光伏電站在自發(fā)自用上網(wǎng)模式時,用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發(fā)電量盡可能在企業(yè)內(nèi)部消耗掉,實在用不掉的情況下,可以送入電網(wǎng),以不浪費掉這部分光伏力量。但是電力公司最希望的是用戶簡單選擇,要么自發(fā)自用,要么升壓上網(wǎng)。

因為,自發(fā)自用余電上網(wǎng)對于地方電力公司來說,要增加一些工作量:區(qū)域配電網(wǎng)容量計算(允許反向送電負荷)、增加管理的電源點(純自發(fā)自用可以降低標準來管理)、正反轉(zhuǎn)電表改造后的用戶用電計量繁瑣(需要通過電表1和電表2的數(shù)值換算得出用戶實際用電曲線和用電量)、增加抄表工作量等。

當然,從本質(zhì)上來說,電力公司無法獲得用戶自發(fā)自用電量的購售電差價,對于地方電力公司是一個實際損失。既增加了工作量,又沒有實際利益,因此會設置各種理由讓投資商不選擇這種并網(wǎng)方案。但是只要從技術上充分說明這是國家電網(wǎng)公司允許的余電上網(wǎng)方案,并且有一個合理的設計稿,當?shù)仉娏揪蜔o法輕易拒絕投資商的申請。

有些光伏電站業(yè)主或EPC認為,只要在電表3處(400V側)并網(wǎng),光伏電力用戶消納不了的話,可以直接通過配電變壓器反送至10kV側(或35kV)。但實際上這是不允許的,違背了配電網(wǎng)的潮流設計,可能會引起400V側的電壓、功率因素等異常,同時某些保護設備也有可能會因此失去作用。

其實,對于分布式電站而言,采用升壓并網(wǎng)和低壓側并網(wǎng)的成本差異不會太大,因為低壓側并網(wǎng)需要選擇帶變壓器的逆變器(當然也可以選擇10-30KW組串逆變器);升壓上網(wǎng)時雖然增加了變壓器,但是可以選擇采用無隔離變壓器的逆變器,綜合成本兩者差不多。只是增加了綜合自動化保護系統(tǒng)和地調(diào)傳輸?shù)馁M用。不過,同一廠區(qū)內(nèi),規(guī)模在MW級以上的電站,升壓并網(wǎng)會對電能質(zhì)量有一定保障,用戶不用承擔任何風險。

分布式電價補貼項目,今后會大量采用這種并網(wǎng)形式,并不是它有多好,而是在目前光伏補貼政策的框架下,這是利益最大化的一種盈利模式。通俗點講,就是具有保底收益的同時,預期收益最大化。

當然,此并網(wǎng)形式不太適用于用戶進戶母線為35kV以上的項目,這時候10kV或35kV完全是用戶廠內(nèi)母線,母線相連變電站是110kV或者220kV,則一般可以直接反送入網(wǎng)。因為此類變電站在最初潮流設計時,都是可以雙向運行的。

此系統(tǒng)圖也不適用于400V(或以下)進戶的小型用電戶(包括家庭和小商業(yè)),因為其400V母線是和其他用電單位合用的,反送電不直接跨越變壓器,而是在400V母線上消納(原理上可以借用)。當然,在400V母線上,光伏等分布式發(fā)電的總裝機容量會受到控制(此類容量比例沒有固定的數(shù)值,根據(jù)當?shù)?00V環(huán)網(wǎng)內(nèi)的負載情況確定,也可通過增加區(qū)域調(diào)控和儲能配套來增加分布式電源裝機容量)。

這種運營模式最大的缺點,是其收益模型不能固定,自發(fā)自用比例和余電上網(wǎng)比例始終在變化,電站融資、出售時評估價值會比實際產(chǎn)出有所打折,甚至資方因為擔心用電戶的未來經(jīng)營狀況而無法獲得一個合理的資產(chǎn)價值。

完全上網(wǎng)模式

在光伏發(fā)電大發(fā)展的近十年中,直接上網(wǎng)賣電一直是光伏應用的主流,因為其

財務模型簡單,并且相對可靠,而樂于被資本所親睞。

該模式具體并網(wǎng)形式見下圖: 
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該并網(wǎng)形式不但適用于未來的分布式固定電價項目,對于目前很多無合適用電戶的項目而言,選擇直接脫硫電價賣給電網(wǎng)也不失為一種好的選擇(當然要求該地區(qū)脫硫電價不低于0.4元)。這總比未來分布式電站的收益期要短一些,別總抱著5.5元補貼而鉆牛角尖了。

而且,我們無法回避一件事情——光伏是資本推動型產(chǎn)業(yè),屬于固定收益型長效投資。在大多數(shù)企業(yè)追求發(fā)展的階段是不太可能去持有光伏電站的,哪怕是現(xiàn)在很多手上握著一些光伏電站的業(yè)主。因此,光伏電站的轉(zhuǎn)讓市場未來是足夠大的一個蛋糕,為買賣雙方服務將成為炙手可熱的業(yè)務,如保險服務、評估服務、檢測服務、運維服務、第三方擔保服務等。

最后,選擇哪一種方式作為光伏電站的并網(wǎng)模式,只能由投資者自己琢磨了。

后記:

個人投資型光伏家用電站


家用型光伏電站雖然不存在變壓器問題,但原理上是類似的。在并網(wǎng)結算時,可以選擇第二種和第三種方式,目前應以第二種為主,因為要獲得除電網(wǎng)公司給予的脫硫電價以外,想得到政府額外固定電價的補貼(政府正在制定的四區(qū)域固定電價),必須去發(fā)改委等部門申請,而且目前沒有針對家庭電站的簡化手續(xù),時間比較漫長,花費精力也較大。

山東章丘市龍山鎮(zhèn)12KW、10KW兩例家庭分布式光伏電站,就由“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”(第二種模式)轉(zhuǎn)為“全額上網(wǎng)”(第三種模式)

電力和電量概念

在行業(yè)內(nèi)經(jīng)常會有人提及電力和電量的概念。其實,這是兩個不同的概念,而且有時不是很規(guī)范,但為了減少誤解,特說明一下:

人們常說的電力,一般是指瞬時負荷,也就是功率;不過,建議最好采用負荷這一專業(yè)名詞。

通俗意義上的電量,是指通過瞬時值計算所得出累計量。

純自發(fā)自用項目,需要關注的是用戶的用電負荷情況,也就是每天的用電負荷曲線,特別要關心最小值出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間。

自發(fā)自用余電上網(wǎng)項目,需要關注的是用戶的用電電量情況,要獲得每月的峰谷平尖分開計量的電量并用于計算未來光伏發(fā)電后的自用電比例。

本文獲得了國家電網(wǎng)公司新能源技術人員的指導,并給予投資者兩點建議:1)投資時應考慮全壽命周期成本,選擇質(zhì)量好、可靠性高、符合相關標準的設備;2)投運后注意發(fā)用電安全,定期檢查維護,出現(xiàn)惡劣天氣時更應注意。
 
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來源:太陽能發(fā)電作者:陸劍洲
 
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