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淺談光伏發(fā)電對(duì)電力企業(yè)的影響論文
1引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源日趨緊張，對(duì)環(huán)保也提出了新的要求，可再生新型能源的需求不斷提高。隨著新型能源的廣泛使用，給電力企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、電力調(diào)度及系統(tǒng)控制等方面帶來了一定的影響，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，因而研究光伏發(fā)電對(duì)電力企業(yè)的影響，是十分必要的。
2光伏發(fā)電的內(nèi)涵及優(yōu)勢(shì)
2.1內(nèi)涵
太陽能光伏發(fā)電，是指工作人員通過太陽能電池組件，在充分發(fā)揮半導(dǎo)體材料電子學(xué)特點(diǎn)的前提下，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過光伏數(shù)組接收到的太陽能，將其轉(zhuǎn)換為高壓直流電，再利用逆變器形成可供使用的正弦交流電。電力企業(yè)運(yùn)行中，為了充分發(fā)揮光伏發(fā)電系統(tǒng)的作用，國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)也頒布了多項(xiàng)優(yōu)惠政策，支持光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展。光伏發(fā)電在一定程度上可以節(jié)省蓄電池儲(chǔ)能，在最大化功率運(yùn)行時(shí)，太陽能發(fā)電效率也是最高的，同時(shí)其也有著很高的收益率，光伏系統(tǒng)布置分散，可以為用戶提供較多的電能，有效緩解電網(wǎng)傳輸與分配間的壓力。另外，光伏組件與建筑物相結(jié)合，從而在發(fā)電的基礎(chǔ)上，使得建筑物外觀更加美觀。
2.2優(yōu)勢(shì)
光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)為以下幾方面：①以清潔、干凈、可再生的太陽能資源發(fā)電，不使用不可再生的各類含碳化石能源，使用時(shí)，不會(huì)形成溫室氣體或排放污染物，符合生態(tài)化環(huán)境發(fā)展需求。②產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)后，把電網(wǎng)視為儲(chǔ)能裝置，無須使用蓄電池組，與其他發(fā)電系統(tǒng)相比，建設(shè)資金投入明顯降低，因而在一定程度上降低了發(fā)電成本。③光伏電池組與建筑物融為一體，發(fā)電的同時(shí)還可作為建筑裝飾材料，充分發(fā)揮了物質(zhì)資源的不同功能，建設(shè)費(fèi)用減少，提高了建筑物的科技含量。④分散式建設(shè)，實(shí)現(xiàn)就近分散供電，可靈活進(jìn)入、退出電網(wǎng)系統(tǒng)，一定程度上提高了電力企業(yè)電網(wǎng)系統(tǒng)預(yù)防戰(zhàn)爭(zhēng)與自然災(zāi)害的能力，同時(shí)還可以改善、平衡系統(tǒng)負(fù)荷，有效降低線路耗損。⑤具有一定的調(diào)峰作用。基于以上優(yōu)勢(shì)，光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展迅猛，但其并網(wǎng)會(huì)影響到電力企業(yè)的正常運(yùn)行。究其原因在于光伏電源屬于靜止元件，并非旋轉(zhuǎn)，通過換流器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。受早晚及氣象條件影響，光伏電源自身外出力波動(dòng)比較大，因而光伏電源抗干擾與過負(fù)荷能力是比較差的，低電壓穿越時(shí)，無功與有功調(diào)節(jié)能力較弱�；诖�，光伏發(fā)電與電力系統(tǒng)并網(wǎng)后，其穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)性發(fā)生了一定的變化，對(duì)電力企業(yè)的運(yùn)行與規(guī)劃造成了一定影響。
3光伏發(fā)電入網(wǎng)建模分析
與其他發(fā)電形式相比，光伏發(fā)電優(yōu)勢(shì)明顯，但由于光伏電池還存在一些缺點(diǎn)，在其進(jìn)入電網(wǎng)后，對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定造成了一定的影響，因此，要科學(xué)、合理地分析其對(duì)電力企業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。光伏發(fā)電入網(wǎng)建模主要為：①光伏電池與陳列模型。在創(chuàng)建該模型時(shí)，主要參考單二模型，借助基爾霍夫原則，形成相應(yīng)的電路，簡(jiǎn)化理論公式，再用數(shù)學(xué)公式表達(dá)此模型，并解決計(jì)算工程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。②換流器與內(nèi)環(huán)控制模型。分散電流時(shí)，換流器通過內(nèi)環(huán)與外環(huán)兩種形式控制電流，其中外環(huán)負(fù)責(zé)電壓的輸入，內(nèi)環(huán)依照外環(huán)實(shí)際電壓確定所選并網(wǎng)與輸入形式，再將控制技術(shù)與換流器相結(jié)合，促進(jìn)電流順利進(jìn)入電網(wǎng)系統(tǒng)。③光伏發(fā)電動(dòng)態(tài)模型。一般在構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型時(shí)，要將多個(gè)狀態(tài)方程轉(zhuǎn)換為組，并與逆變器、MPPT方程相連接，從而創(chuàng)建系統(tǒng)模型。④光伏發(fā)電系統(tǒng)模型，其根據(jù)動(dòng)態(tài)模型理論，創(chuàng)建模型平臺(tái)，采用多種仿真手段，有效控制入網(wǎng)電流。
4光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生的影響
4.1積極影響
�、俟�(jié)能減排效果突出。光伏發(fā)電對(duì)于十二五節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有非常重要的作用。截至2015年，國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3500萬千瓦，標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)省達(dá)到1800萬，二氧化碳排放量減少了3500萬噸。②非化石資源得到大規(guī)模集約化開發(fā)，并得到了優(yōu)化配置。我國(guó)地域面積廣闊，擁有豐富的可再生資源，將這些資源進(jìn)行集中開發(fā)利用后，可接入電網(wǎng)并輸送至各負(fù)荷中心[1]。③可滿足用戶不同需求。采用集成儲(chǔ)能技術(shù)，構(gòu)建分布式發(fā)電系統(tǒng)，為用戶提供可靠的電能，實(shí)現(xiàn)差異化電力服務(wù)[2]。④供電壓力得到緩解。在城鎮(zhèn)中心區(qū)域建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，能夠有效緩解供電壓力。
4.2帶來的挑戰(zhàn)
根據(jù)M市光伏發(fā)電規(guī)劃，積極參考國(guó)網(wǎng)并網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，現(xiàn)行上網(wǎng)電價(jià)與國(guó)際算法，以M市供電局為例，得出光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)企業(yè)造成的影響如下。①電網(wǎng)改造成本增加。借鑒國(guó)網(wǎng)并網(wǎng)與改造費(fèi)用計(jì)算形式，在光伏發(fā)電投資中，并網(wǎng)與改造費(fèi)用占到初期投資的3%~5%。根據(jù)M市十二五期末已有分布式光伏裝機(jī)容量，依照8000元/千瓦的保守裝機(jī)成本，到2015年，本市供電局累積承擔(dān)的光伏丙烷與改造費(fèi)用高于1.4億元。②系統(tǒng)備用容量費(fèi)用降低。接入公共電網(wǎng)分布式項(xiàng)目后，電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)建設(shè)接入系統(tǒng)工程與接入引起的公共電網(wǎng)改造。根據(jù)物價(jià)局企業(yè)自備電廠相關(guān)收費(fèi)政策規(guī)定，電網(wǎng)企業(yè)每月依照18元/KVA的標(biāo)準(zhǔn)向自備電廠收取系統(tǒng)備用容量費(fèi)，如果2015年末，分布式光伏裝機(jī)總量的10%作為光伏發(fā)電備用容量，依照現(xiàn)行政策，M市供電局當(dāng)年系統(tǒng)備用費(fèi)免征收部分高達(dá)1300萬元。③售電市場(chǎng)份額被擠占。隨著分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的大規(guī)模接入，在一定程度上，自發(fā)自用部分對(duì)電網(wǎng)企業(yè)售電量造成一定影響[3]。根據(jù)年平均日照時(shí)間3.52小時(shí)計(jì)算，年均等效滿負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)約1200小時(shí)，根據(jù)2014年年末裝機(jī)容量預(yù)測(cè)，2015年年發(fā)電量將達(dá)到4.80億千瓦時(shí)（40萬千瓦*1200小時(shí)）。目前M市大型企業(yè)自建光伏發(fā)電項(xiàng)目，以自用為主。如果在全部分布式光伏發(fā)電中，自發(fā)自用占70%的比例計(jì)算，2015年本市供電局售電量減少3.36億千瓦時(shí)，在總售電量中占到0.6%。
5應(yīng)對(duì)措施與發(fā)展建議
為了推進(jìn)分布式光伏發(fā)電的健康、穩(wěn)定發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)十二五分布式發(fā)電目標(biāo)的基礎(chǔ)上，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)輿論宣傳，提高內(nèi)部管理水平。①加強(qiáng)與政府的匯報(bào)溝通，贏得政府更多的理解與支持，為政府完善上網(wǎng)電價(jià)提供重要的決策依據(jù)，從而獲得更為有利的優(yōu)惠發(fā)展政策。②與上級(jí)稅務(wù)機(jī)關(guān)加強(qiáng)溝通，明確政府補(bǔ)貼申請(qǐng)與轉(zhuǎn)付的相關(guān)手續(xù)與流程，了解相關(guān)稅收政策與發(fā)票管理機(jī)制。③與業(yè)主加強(qiáng)溝通交流，綜合考慮分布式光伏發(fā)電、政府規(guī)劃及電網(wǎng)規(guī)劃，盡可能降低光伏發(fā)電入網(wǎng)成本，為投資者合理投資提供科學(xué)決策依據(jù)，推動(dòng)光伏發(fā)電穩(wěn)定發(fā)展。④完善內(nèi)部細(xì)化管理與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)展，優(yōu)化資源配置，不斷提高窗口營(yíng)業(yè)人員的專業(yè)技能，從而為客戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
6結(jié)語
綜上所述，光伏發(fā)電，可以有效緩解用電緊張情況，但也會(huì)影響到電網(wǎng)企業(yè)的正常運(yùn)行，所以在光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)企業(yè)系統(tǒng)接入中，要綜合分析各類不確定因素，盡可能減少其產(chǎn)生的負(fù)面影響，使其整體效用得到充分發(fā)揮，促進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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