是不是應該趕快裝個光伏電站，再不裝村里變壓器的容量就不夠了!”這是經常被問到問題。
“是不是應該趕快裝個光伏電站，再不裝村里變壓器的容量就不夠了!”這是經常被問到問題。當然，在國家逐步下調光伏補貼的背景下，越早裝，補貼越高，但是變壓器受限這條規(guī)定，國電電網已經取消了。
在“2018年中國戶用光伏品牌大會”上，中國電科院新能源研究中心分布式新能源研究室主任何國慶出席會議并作演講。他表示，小型光伏項目容量不能超過接入變壓器容量25%的規(guī)定已經取消。由于宣傳不到位和一些技術問題，很多地市一級的電力公司并不清楚已經被取消，所以才存在一些限制。
以下為何國慶演講實錄：
介紹分為四個方面，一個是發(fā)展的現狀，一個是并網的影響，三是案例分析最后是提出一些解決的措施。在介紹之前我反饋一下，剛才王女士也講到能力的問題，在這里面后面也會講到，在很多地方現在還在用光伏逆變器25%的額定容量。電壓器25%的容量來進行，實際上這一條在國家標準以及固網企業(yè)標準都已經被取消了。但是由于一些宣傳還有一些技術的問題很多在地市一級的電力公司并不清楚已經被取消，所以才進行一些限制。
在依托這一個會議我也跟大家說一下，這個指標已經是過時的技術標準，大家以后做光伏接入的時候，如果還有地市公司在拿這指標接入容量也是可以去說的，新的標準就是QGW1481分布式接入電網技術規(guī)定這是國網修訂版這個指標已經沒有不受這限制的。
這里面一些統計數據就是國網公司實際上從2011年、2012年開始就非常重視分布式光伏并網的問題。在2011年就提出了促進分布式光伏并網發(fā)展的指導意見，對中國的分布式光伏起到了一個很好的促進作用。在意見出臺的六年左右的時間，國網范圍之內截止到去年6月底分布式光伏并網容量達到了1585萬千瓦，并網的數量超過30萬個。主要是2015年、2016、2017年這三年增長非常快，浙江、山東和江蘇是國內發(fā)展最快的三個省份。從統計數據來看接入35KV、10KV和380、220分別是148萬、1161萬、730千瓦，這一種戶用占主要，運行模式方面余電上網和全部自用、全部上網這三種方式是比較多。接網投資是分布式光伏做的投資，分布式電源配套1744公里變電容量24萬千伏安，這其中都是由光伏發(fā)電引起，因為在2011年這文件里面提出了分布式電源、分布式光源的投資和改造。但是你并網的那一部分，是你自己來掏錢。但是還會有很多電網改造包括計量表計商業(yè)性線路的改造等等這一些都是電網公司來投資建設，這幾年的電網公司投資是11.5億，實際上在2018年的國網公司的1號文里，我在微信圈里也分享了，國家電網公司2018年1號文就提出要禁閉促進分布式電源的發(fā)展，里面提出納入國家扶貧計劃的存積光伏電站380V和10千伏就要具備并網條件，這實際上對分布式光伏的一個利好。就是促進分布式光伏的并網。
分布式光伏它的作用和各方面的對國家節(jié)能減排的好處是非常好的。但是為什么在很多時候這一種光伏進去以后我們電網公司會講有一些問題，實際上這里面給大家簡單介紹一下，光伏接進以后會使電壓升高，這實際上在很多地方已經產生了問題，安徽合肥有一些地方，特別是村級的扶貧電站里面已經出現了問題，它當然主要的問題是電網電壓升高，燒毀家用電器，其實這個問題一開始逆變器的設置它的保護定價就是正負10%逆變器的保護從電網中末端越小。但是農民不知道，他發(fā)現就是說有的人家里面逆變器不跳我家的逆變器跳，這就是逆變器的指標問題。實際上這是有很多逆變器廠家是把保護定值是提高，有可能提高15%甚至20%的電壓，但是家里面的電器、彩電都是10%以內來設定的。所以在逆變器還能夠承受電壓的時候，它還在網上發(fā)，這時候你的電壓已經非常好，家里面的家用電器是受不了電壓所以就造成了燒毀的逆變器。
一個極端的案例在山西有一個村出現了這情況，家里面的負載都沒有問題，但是有的從外面回去帶一個筆記本一插就燒掉了，所以這里面根本不敢用電的情況。當然這一些就是在某一些地方個別的案例，這里面影響的案例上面有一個公式，這是相對比較專業(yè)一些學電力系統比較清楚。還有跟光伏的容量線路接入的長度、電網的強弱都有相互的關系，這里面也做了大量的仿真，在同樣的光伏接入不同的地方，以及同一個地方接入不同的光伏這里面進行一系列的仿真，這個就是說對于我們專門做科研的人來講，這一些都是比較好分析，我們拿仿真軟件把這一些東西給放進去，我們都能算出來。但是最大的問題光伏一說爆發(fā)式增長大家心里都是非常放心。但是這帶來另外一個問題，就是大家對技術都不清楚，一個是從業(yè)者，就是光伏行業(yè)的人，對電網不清楚。第二實際上是自己從電網公司地市公司特別是縣一級的公司，實際上對光伏的并網影響他自己也不清楚。而且現在電網公司為了光伏并網的流程，所有的戶用光伏的電網是沒有做專業(yè)機構做接入設計，特別是高滲透率的這里面有一些技術的問題，但是在這一種情況下不可避免的就會出現一些問題。后面我們就結合幾個案例來介紹。
第一個就是說光伏的優(yōu)缺。
優(yōu)點，光伏接進去在一定的范圍之內，如果跟電網配合比較好可以提高光伏的電壓的合格率，功率的合格率，甚至解決我們很多村里面電壓偏低的問題，但是它的缺點跟優(yōu)點正好是相對應如果你設計沒有做好，就會帶來用戶功率因素考核導致罰款的問題，甚至導致逆變器脫網或者毀壞家用電器的問題。
我們來看三個案例，分別是一個城市的案例和兩個村級的案例。
1.這是城市里面的電網，我們用北京市做一個按這個城市電網比較強，橫軸是裝機容量，縱軸是網損。隨著裝機容量的增加網損是先下降后上升。總的網損是最小的比沒有接減少12%，但是超過70兆瓦的時候這個網損大的。在城市電網大家偏差比農村要嚴格，這樣的一般來說是額定電壓的負3、正7，這個電壓偏差明顯偏大，這對電壓公司的調壓的問題，也就是說接進以后很多城市里面的負荷對電壓相對比較敏感，大的光伏接進以后帶來調壓的難度。
2.第二是寧夏紅寺堡戶用光伏的系統，四個村3800戶，每一戶接入4個千瓦，接進去以后到底會帶來什么樣的問題，我們給做過一個規(guī)劃。由于光伏的裝機容量實際上遠大于負荷每一戶10個GW，我們真的農村里面每一戶有400瓦，之間有差10倍，這樣光伏的潮流都要往上送，帶來的電壓升高問題是非常明顯，這是一個仿真的圖。在光伏接入之前紅色的曲線電壓一天24小時的分布。在光伏接入之后是黑色的曲線是中午的最高點會上升到超過18%。這380伏在末位的升高更為顯著會超過70%。這樣逆變器改保護就會燒壞家用電器就會出現這樣的情況。
這一些問題怎么來解決?好在是在規(guī)劃之前就找我們做了一些規(guī)劃，我們提出7個解決辦法，這在技術和經濟上不好實現，我們用前三種方式效果不明顯。或者說我改變整個接線的方式這一些都會帶來投資的損失。所以實際上業(yè)主最后選了方式5就是統一把每一家每一戶的光伏不接到每一戶里面，而是重新建立一套配電網，是采用這一種方式來解決這一個問題。
3.第三個案例是河北省淶水縣寺皇甫村的光伏案例，每一個想裝30千瓦，這個量并不是太大，里面的每一戶量比較少而且配網的結構比較薄弱，這樣的情況下在末端會出現電壓升高的問題，我們給出了一些解決方案，比如說出現三個藍色的圈主要是末端會出現越線，我們第一個就是說把一些接到末端的光伏往變壓器首端來接。第二個是主干網絡基本上都是50平方的導線，這里面我們加到70平方毫米以上，這個方式電壓的問題就解決，這相對來說投資最低的一種方式。
我們提出了一些解決辦法，第一個是優(yōu)化規(guī)劃特別是每一個村里面每一家都裝的光伏，最好你要找一個專業(yè)的機構對電力系統比較了解的科研或者是高校來做一下電壓和網損的分析。這里面我們提的具體技術細節(jié)不說了，我只說這結果。我們用這一種全年的發(fā)電量最大的目標，以電壓和網損的情況下就能夠兼顧你的發(fā)電量，兼顧你的網損和電壓負荷率。這是需要引起注意的一個地方。
第二個就是說對電壓的控制
逆變器本身是一個很好的控制源，在一定的程度上比如說我裝進去以后，我電壓可能就是在10%左右這一種情況，我實際上可以通過逆變器的控制來解決這一問題，提高接入容量。這就是說用逆變器無需安裝電動器就能解決這一個問題，這就是我們在現場做的一些實驗用逆變器進行恒電壓的控制，來避免過電壓和低電壓的問題。第三個就是電網公司提出來，對一些看不見摸不著的東西是比較擔心，這一種情況下怎么對大量的光伏及國網公司30萬、50萬的。這實際上在德國的面積跟中國國內一個省的面積差不多，但是德國分布式光伏裝機容量超過3千萬千瓦，并網點超過一百萬個，比如說山東、江蘇、浙江在一些省就會出現這一些情況。裝機容量1千萬，并網數量幾四萬甚至上百個。因為電網公司它的運行是需要一個確定性的要保證安全第一在大量是比較擔心，所以我們給電網公司提出來一個方式就是網格化的監(jiān)測和預測的技術來解決監(jiān)測和預測的問題。這在一些省里面也開始做了一些試點。
光伏分布式屋頂發(fā)電最后就是說一下標準的問題
中國電科院牽頭圍繞光伏實際上做了大量的國家和行業(yè)的標準，和戶用光伏直接相關的實際上是兩個標準。第一個是國家標準203192012年版。這是針對380V以及10KV接入用戶側的分布式光伏，實際上在四個方面對戶用光伏都進行了技術要求的簡化，其中在這里面就沒有提變壓器容量25%的限制，實際上這一條在國標里面就沒有提這限制。包括接入方式有專線或者T接的方式，電壓等級這一塊都具備接入條件可以優(yōu)先采用低聚電壓等級接入。在運行控制方面可以不具備低電壓出現的能力，380V保護和通訊這邊都是不要求用光纖通訊，因為大家都知道做過金太陽工程有很多人對這個是比較頭疼的，一到10KV接入光伏上通訊，所以國標這里面就提出來，明確要求不用上光纖保護和光纖通訊，這實際上對光伏的接入系統投資也是一個很好的降低。
這是2016年版的國標，33342，就專門對戶用光伏的并網和技術要求提出了一些規(guī)定，因為這標準已經通過了，但是還沒有正式的印刷出來，所以這內容還不太直接對外說。但是就是說幾個核心的地方。第一是標準要求是非常寬松的里面沒有太多的技術約束，第二提出了一些注意的事項，比如說，現在單項結構主義三項平衡的問題，這在光伏非常突出，因為現在村級的項目都是單項接入，這是很容易在你的變壓器100個千瓦，如果只是單項接入只有30個千瓦所以這是要提起注意的。第二個就是對前面講的電壓問題在標準里面提出來，就是說光伏的年發(fā)電量大于年用戶量的50%時候，建議做一些專題的分析，避免后續(xù)出現電壓的越線的問題。
實際上我們做了一系列的戶用項目以后，我們在給能源局提一些意見的時候我們也提出來，包括王女士提到的問題有很多的安全隱患和技術的問題，這里面就提了真正的扶貧這一些地方，我們是優(yōu)先建議采用村級電站來做扶貧的項目。總體的投資和技術經濟型的問題相對來說也會更少。所以現在有很多扶貧的項目是用村級電站的方式來做。這個也是我們希望能看見的這一種方式。在沿海的這一些地方、江浙這一些地方實際上光伏并網引起的電壓和電能質量的問題，因為網架比較強、并網引起的并網技術問題會小一些，所以江浙裝戶用并網會少一些。但是在河北、安徽山區(qū)里面的農村這一些地方你去每一家每戶裝光伏一定要注意電壓的問題和電能質量的問題。
最后一個小的總結，就是光伏的穿透率增加會給現有的電網和光伏的控制帶來一系列的挑戰(zhàn)，穿透功率越大實際上挑戰(zhàn)會越大。高密度的光伏引起的優(yōu)點和缺點都是完全對應，實際上我們也在做一些技術的示范，就是說用光伏來解決現在農村的低電壓的問題，通過好的并網點的規(guī)劃和光伏的無電壓的控制解決低第壓的問題這做好的話可以揚長避短。
上一篇：哪些地點適合安裝分布式光伏(DPV)系統? 下一篇：向陽詳說家用太陽能發(fā)電原理概括