海潤光伏科技股份有限公司資深總監(jiān) 郝國強
郝國強:首先是分布式發(fā)電的定義。我們在分布式發(fā)電上面沒有一個很明確的定義,但是有一些基本的共識,是大家都比較認可的,就是分布式的容量是在幾千瓦至幾兆瓦,小型化、分散化、在用戶附近就地使用的發(fā)電系統(tǒng)。
能源局之前對分布式發(fā)電的定義,就是用戶附近裝機規(guī)模比較小,電能主要由用戶自用或者就地利用的可再生能源,資源綜合利用發(fā)電設施。
我們現(xiàn)在做的這樣一個分布式光伏發(fā)電分成三個系統(tǒng),第一個種類是離網(wǎng)型的光伏發(fā)電系統(tǒng),第二是多能互補微電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng),還有并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。
分布式光伏發(fā)電的特點:安全可靠、可再生能源、環(huán)境效益好,它的抗災能力、抗風險能力也比較強,綜合成本比較高,成本這方面的效益也比較好。
分布式和地面電站相比,分布式要考慮的因素比地面電站要復雜一些,分布式要考慮很多,比如說我們用電企業(yè)的性質,是國企、上市公司還是民企,我們用電企業(yè)用電的電價是多少,用電量多大,當?shù)匮a貼的情況怎么樣,所以這對我們分布式發(fā)電來說增加了很多的復雜程度。雖然項目的建設和技術方面相對來說比較簡單,但是從總體來說,分布式發(fā)電目前的發(fā)展相對難度還是比較大的。
國外光伏發(fā)電的發(fā)展狀況:從數(shù)據(jù)我們可以看到一個趨勢,歐美在光伏領域發(fā)展比較早,最早發(fā)展的時候,已經(jīng)體現(xiàn)了分布式的裝機規(guī)模大于集中式電站。我們在西部地區(qū)有很大的土地,我們光照資源在西部地區(qū)也比較好,所以前些年都是以地面電站為主,幾十兆瓦。但是從目前的一個地面電站的情況來說,因為容量的飽和,我們當?shù)氐南{情況也沒有那么理想,包括電力送出情況,基礎條件也不是特別理想。未來的主流也會回歸到歐美的發(fā)展趨勢里面,就是分布式是未來一個主要的發(fā)展方向。
分布式光伏的項目存在很多的問題,首先是商業(yè)模式的問題,屋頂?shù)膹碗s程度,租賃的期限,企業(yè)的性質,收費的不確定性。在商業(yè)模式方面對光伏發(fā)電的發(fā)展有很大的限制。
了解一下光伏發(fā)展的歷程:第一個階段就是一個簡單的階段,我們有零星的光伏系統(tǒng)并入到電網(wǎng)里面,相互之間沒有太多的影響。
第二個階段,就是光伏所有一個比較高密度的分布式能源介入到電網(wǎng)里面之后,相互之間就產(chǎn)生了一定的影響。
第三個階段,光伏的規(guī)模不增大,電網(wǎng)和光伏之間就會產(chǎn)生更緊密的關系。我們目前國內(nèi)的發(fā)展就在第二和第三階段之間,像浙江分布式光伏發(fā)展比較發(fā)達的地區(qū),它可能達到第三階段了,很多像東部的其他地區(qū)還處于第二階段。
第四階段,我們大面積應用了光伏發(fā)電的技術。在這個階段光伏和電網(wǎng)不能作為各自獨立的系統(tǒng)來考慮,在這個階段需要把所有的光伏系統(tǒng),包括其他的分布式能源作為一個整合,和電網(wǎng)之間要有一個有機的結合,這其實是我們一個智能微電網(wǎng)未來的應用趨勢。
在光伏出力比較大的情況下,因為電源在整個配電網(wǎng)里面光伏的電源系統(tǒng)比較多,會增加在并網(wǎng)側電壓的級別,這樣對電網(wǎng)的電壓有可能超出實際安全電壓范圍。當光伏和風電出力比較小的情況下,因為常規(guī)能源的配合匹配度不夠,造成使用電壓降低,降低之后達到我們常規(guī)電網(wǎng)電壓等級的下限,對電網(wǎng)的沖擊是非常大的。
光伏微電網(wǎng)系統(tǒng)應用的必要性:可以通過光伏微電網(wǎng)系統(tǒng),也是一個智能電網(wǎng)的應用和發(fā)展,來解決分布式大規(guī)模發(fā)展的問題,提高利用效率。
微網(wǎng)系統(tǒng)是由分布式發(fā)電的電源以及能量管理系統(tǒng),以及儲能系統(tǒng)和用電負荷,還有配電網(wǎng)組成的。微電網(wǎng)可以自己獨立運行,當外部電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時候,它自身可以形成局部的局域網(wǎng)。當外電網(wǎng)需要微電網(wǎng)對外電網(wǎng)提供支持,微電網(wǎng)就可以提供相應的功能性的支持。
微電網(wǎng)的基本結構:分布式能源有很多,能量管理系統(tǒng)是整個微電網(wǎng)一個很關鍵的部分。另外一個輸配電系統(tǒng),這也是數(shù)字化變電站輸配電電網(wǎng)系統(tǒng)對微網(wǎng)系統(tǒng)的支持。用戶負載,所有的系統(tǒng)并入到整體之后,就形成一個智能微電網(wǎng)。有分布式能源、雙向逆變器、儲能、公共電網(wǎng)、負載。負載可以分為重要的負載和一般的負荷,根據(jù)負荷的使用情況,我們可以調(diào)整功率的輸出。
居于分布式發(fā)電智能微網(wǎng)系統(tǒng):它是以光伏發(fā)電為主要分布式電源、儲能和負荷來構成的一個可控的系統(tǒng)。這是我們考慮的關于微電網(wǎng)方面一個構成的情況。分布式發(fā)電智能微網(wǎng)系統(tǒng)有三個規(guī)模,首先是比較小的家庭的微網(wǎng),另外一個就是居民區(qū)、村落,一個小型的聚集區(qū),規(guī)模在20到300千瓦的規(guī)模,多個居民區(qū)和村落組合在一起,可以達到300到6兆瓦。這三大系統(tǒng)最后就可以形成整體的微網(wǎng)系統(tǒng)。
家庭微網(wǎng)系統(tǒng):規(guī)模最小的一個微網(wǎng)系統(tǒng)的介紹,相對于傳統(tǒng)、目前普遍使用的微網(wǎng)系統(tǒng)來說,我們多增加了儲能和雙向逆變器,可以對負載進行調(diào)節(jié)。在未來的發(fā)展方向,通過我們的電動汽車,因為未來電動汽車的應用普及會比較大,包括鋰電池成本和技術都在不斷發(fā)展,未來儲能技術發(fā)展之后,會讓整個微網(wǎng)系統(tǒng)得到充分的載體。
居民區(qū)和村落電網(wǎng)的構成情況:這是多個居民區(qū)和多個村落形成的微網(wǎng)群。在微網(wǎng)系統(tǒng),我們認為目前分布式發(fā)電的發(fā)展速度和規(guī)模,未來的微網(wǎng)是必然的一個趨勢。通過微網(wǎng)才能實現(xiàn)我們的控制,包括電壓的調(diào)節(jié),包括出力的調(diào)節(jié)。市場化的應用前景非常廣泛,現(xiàn)在歐美已經(jīng)在大規(guī)模推廣,像非洲市場目前也是一個很大的新興市場。對于我們國內(nèi)來說,我們東部地區(qū),包括未來分布式發(fā)展,未來的規(guī)劃,分布式在國內(nèi)的應用會大面積推廣。像海島和偏遠的無電地區(qū),微網(wǎng)是天然的載體,未來市場化的前景會非常大。
我們在微電網(wǎng)方面的一些應用的想法:我們考慮微電網(wǎng)的架構相對來說比較簡單,是以家庭為單位,包括儲能的整體的分布式發(fā)電系統(tǒng)。這是我們認為未來需要重點解決的三個關鍵技術。
這就是我今天的匯報內(nèi)容,謝謝大家!
責任編輯: 中國能源網(wǎng)