光伏并网发电对电网系统负面影响_徐桢
光伏发电并网对电网运行的影响与对策_3

光伏发电并网对电网运行的影响与对策发布时间:2022-06-17T07:56:42.925Z 来源:《福光技术》2022年13期作者:尹斌[导读] 通过这些并网运行规范,可以保证光伏发电并网在电网运行中的稳定性,提高电网运行可靠性。
江苏省供电公司兴化市供电分公司江苏省兴化市 225700摘要:随着我国新能源行业的不断发展,各类新能源逐渐被人们开发利用,人们对于清洁能源的应用重视程度越来越高,目前光伏发电已广泛应用于电力行业,通过应用光伏发电优化电力系统的能源结构,促进能源清洁化和可持续发展。
但是光伏发电会对电力系统的稳定运行造成一定的影响。
关键词:光伏发电,电网运行,清洁能源一、光伏发电对于光伏电源来说,主要是利用太阳能转化为电能,通过太阳能电池板,将可再生的清洁太阳能源通过科学的手段和设备转化为电能,光伏电源主要依托太阳能的福特显影,将太阳散发的热量进行收集,并通过太阳能电池板的转化作用,将太阳能转化为电能,为人们的日常生活和工作提供充足的清洁能源,光伏发电设备的主要结构包括太阳能电池板、控制器以及逆变器,通过这几部分的共同作用,能够实现电能的转化与储备。
采用光伏发电提供的电力能源不但可以彰显出清洁能源的优势,降低对生态环境的破坏程度,同时也能够实现良好的能源应用效果。
对于我国偏远山区的电能供给起到了重要作用,此外,光伏发电还具有灵活性,能够发挥出巨大的能源效果。
光伏发电产生的能源使用后,具有多种选择方式,不但能够进行独立使用。
同时也可以与配电网共同配电,凭借着强大的适应能力,能够基本满足人们的电力需求,但是对于不同时节,光伏发电在进行电能转化过程中都会受到一定的影响,进而影响电网的稳定运行。
我国电力部门对光伏发电与配电网的并网工作提出了明确的要求,有效降低光伏电能转化过程产生的影响。
电力部门对光伏发电的运行方式:(1)提倡并网发电运行,这样能够降低发电过程中产生的影响因素;(2)光伏发电的运行过程中避免接入太多的数量,降低光伏电源中电网的运行压力;(3)保证光伏发电并网运行中的电压低于8kV。
光伏发电对电力系统的影响及管控措施

光伏发电对电力系统的影响及管控措施摘要:太阳能光伏并网发电作为新能源,具备取之不尽用之不竭的特征。
太阳能光伏发电有利于解决传统能源过度消耗现象,还可以节约土地资源、改善居民的生活质量。
在简述太阳能光伏并网发电的基础上,阐述了光伏发电对电力系统的影响及管控措施。
关键词:太阳能光伏;并网发电技术1光伏发电对电力系统的影响光伏发电作为一种可再生能源形式,对电力系统产生了一系列影响。
以下是光伏发电对电力系统的主要影响:发电容量变动:光伏发电的输出容量随着日照强度和天气条件的变化而发生波动。
这种波动性会对电力系统的负荷平衡和电网稳定性产生影响。
当光伏发电容量突然减少(如云遮挡)时,电力系统需要通过其他发电源或储能设备来填补缺口。
功率波动:光伏发电的输出功率在短时间内可能发生剧烈变化。
这种功率波动对电网的频率和电压稳定性具有一定影响。
为了应对光伏发电功率的波动,电力系统需要具备快速响应的调节能力,如发电机组的快速启动和负荷响应。
电网保护:光伏发电改变了电力系统中的电流和电压传递特性,可能对电网保护系统产生影响。
光伏发电的接入可能导致电流倒流、过电压等问题,因此需要对保护设备进行调整和优化,以确保电力系统的安全运行。
输电损耗:光伏发电一般分布在较远的地方,输电过程中可能会导致一定的输电损耗。
因此,在电力系统规划和运行中,需要考虑输电线路的布局和容量,合理安排光伏电站的接入点,以降低输电损耗。
电网规划和运营:光伏发电的大规模接入需要进行电网规划和运营的调整。
这包括评估光伏发电的潜力和接入可行性,合理安排变电站和输电线路的建设,优化电力系统的配置和运行方式,以最大限度地利用光伏发电的潜力。
2电网系统管控新能源电力对电网影响的技术2.1预测与调度技术通过利用大数据和先进的预测算法来预测新能源发电的波动性和不确定性,并进行电网调度,是提高电网对新能源电力的管控能力的重要手段之一。
新能源发电,例如光伏和风能,具有间断性和波动性,其产生的电力受到日照、风速等自然条件的影响。
光伏并网发电系统对电网的影响探析

光伏并网发电系统对电网的影响探析摘要:当今能源匮乏,光伏发电作为高效、环保的新能源,其应用前景正日益得到社会的普遍认同,光伏发电并网技术的应用推广也更具有现实意义。
基于此,该文从光伏并网的主要系统组成入手,对光伏并网发电系统对电网的影响作了详尽的分析,以期能为业内同仁提供有益的参考。
关键词:光伏并网;太阳能;电网;影响引言伴随着我国经济的持续、稳定增长,以及城市化进程的不断迈进,我国对于能源的需求量逐渐增加。
近年来,我国的不可再生资源出现了储存量明显降低的状况,且化石能源在实际的应用过程中,排放出大量的有毒气体,最终导致环境污染、温室效应等状况出现。
在这样的背景之下,清洁能源的开发,成为了一个热点。
事实上,以太阳能资源为基础的光伏发电系统,因具备低碳、清洁的优势,而逐渐获得了有关部门的青睐,并在实际运用过程中,对我国的电网发展产生了一定的影响。
1光伏并网的主要系统组成目前,光伏电网的主要系统分为集中式(图1)、分布式(图2)两种。
就分布式而言,主要是利用城市中的光伏建设或屋顶并网等进行发电。
在实际运用过程中,虽然使用灵活、投资较低,但并网规模相对较小。
集中式的并网往往需要占用较大的土地空间,因而多建设在人烟稀少的地区,而且具有成本高的特点。
图3光伏并网发电系统2光伏并网发电系统对电网的影响分析2.1对继电保护的影响在光伏电网发电系统运行时,由于处在电能传输的最末端,所以相应的电压等级就较低,加之目前大多为放射型的配电网络,所以其使用中很少会产生转移电流,这一特点使得在电网中早已大量存在的多数继电器不具备方向敏感性。
随着现代科技的发展,大量分布式发电系统被大量投入使用,使配电线路上的潮流具有了双向流动的显示可操性。
就当前电力系统发展而言,不会因为新增了分布式发电系统而大幅度改动现有的继电保护体系,若其不能与原有的继电保护协调配合以及形成相互适应的关系,就会导致当其他并联分支出现故障时,安装有光伏并网发电系统分支上的继电器出现误动现象。
光伏并网发电对电网的影响

第一,孤岛效应。分布式光伏并网发电系统的孤岛效应是指与光伏发电系统连接的电网线路因故障停电时,客户端的分布式光伏发电系统没有及时检测出停电状态并脱离电网络,继续保持向所带负荷供电,形成公共电网无法控制的自给自足的供电孤岛。第二,对电能质量的影响。所谓电能质量,是指电力系统不干扰或影响负荷运行的能力。大量分布式光伏涌入电网发电后,电网的潮流分布改变,会引起馈线的各负荷节点电压被抬高,造成负荷侧电压越限。第三,对继电保护的影响。目前,单电源放射状结构在我国配电网中占据主流,系统潮流方向单一(电源流向负荷),继电保护装置以速断保护形式为主,并不具备方向性。分布式光伏光伏接入电网后,电网潮流将会发生改变,从而对配电网原有的继电保护将产生一定的影响。
3.2提高配电网整体水平
首先,在分布式光伏电源规划建设阶段,根据历史环境数据和负荷数据等计算分布式电源最佳接入位置、最大允许接入容量等因素。其次,针对配电网过电压问题,最直接的解决方案是增大配电网导线的半径从而减小线路阻抗,但是更换配电网线路的耗资巨大,此方案的可行性最差。通过调节有载调压变压器的分接头调节分布式光伏电源接入引起的电压波动,但此方案不能有效处理配电网末端电压越限的情况,同时频繁调节有载调压变压器的抽头可能会降低抽头控制机构的运行寿命,而且目前大部分低压配电网没有配置有载调压变压器。另外,借助可调电容器、电抗器等设备调节无功和电压,但是这些设备存在投切瞬间暂态冲击较大、响应速度较慢、可能引起系统谐振等问题。
从分布式光伏并网发电系统安全、有序地接入大电网发电的角度出发,电力部门一方面要充分研究分布式光伏并网发电系统的基本技术参数、分析电网抗干扰的能力、掌握分布式光伏并网发电系统的控制特点、细化分布式光伏并网规模、并网电压等级等方面的技术参数,建立完备的技术标准和规范;另一方面,制定分布式光伏产品进入电网的标准,把好接入网分布式光伏设备的质量关。通过相关技术标准和规范引导分布式光伏合理并网发电,降低对电网的影响。
光伏发电并网对电网运行的影响与对策分析

光伏发电并网对电网运行的影响与对策分析发布时间:2021-06-04T15:47:47.420Z 来源:《工程建设标准化》2021年3期作者:蔡凤翔[导读] 近些年来,我国能源问题越发紧张,传统的化石能源已经不能满足我国对能源的需求,蔡凤翔中石化新星河南新能源开发有限公司,河南郑州,457000摘要:近些年来,我国能源问题越发紧张,传统的化石能源已经不能满足我国对能源的需求,能源结构急需进行调整。
而太阳能是一种清洁可再生能源,对其进行大力发展能有效的缓解我国目前的能源紧张问题。
目前太阳能的主要利用方式是进行光伏发电,但光伏发电所产生的电力资源在并入国家电网时,会对电力系统造成影响,这些影响不利于我国电力系统的平稳运行。
鉴于此,本文对光伏发电并网对电网运行的影响与对策进行分析,以期能为我国新能源的开发利用提供参考。
关键词:光伏发电;电脑运行;光伏并网0引言近些年来,我国经济得到了快速发展,但能源问题却越发严重,新能源的使用已成为我国解决能源问题的一种有效手段,光伏发电在一定程度上能够缓解我国的能源压力,并改善能源利用结构。
目前我国现有的光伏发电技术,已经可以满足人们的日常生活,所产生的电力资源也为人们的日常生活带来了许多便利。
但光伏发电在并网的过程中却存在着一些问题,这些问题会对电力系统的平稳运行造成影响,因此光伏发电并网技术还需要进行进一步的完善。
1光伏发电并网对电力系统的影响1.1给电力系统控制带来的不利影响目前,光伏发电所产生的电力资源能够有效的缓解我国的能源压力,改善我国电力资源紧张的情况,对于我国经济发展具有重要意义。
光伏发电是通过光伏电池板将太阳能转化成电能,这是一种可再生的清洁能源,近些年来我国也加大了对光伏发电项目的建设,光伏发电每年所产生电力资源的数量也在不断增加。
光伏发电本身会受到外界自然环境因素的影响,发电过程中会有间歇性和波动性,在并网过程中不规律的电力资源并入会对原本电力系统的功率产生波动,而供电站的工作人员很难准确的对电网功率进行把握,特别是随着光伏发电规模的不断扩大,会对电力系统造成更加严重的负荷,也给我国电力系统的电能调度方面造成困扰。
大规模光伏发电并网后对电力系统的影响

大规模光伏发电并网后对电力系统的影响戴成弟 蒋 勇 国网江苏宿迁供电公司摘 要:大规模光伏发电并网后会对电力系统产生诸多影响,主要表现在对有功频率特性、无功电压特性、功率因数、小扰动稳定性的影响、电能质量的影响以及对配电系统保护的影响 ,本文通过光伏电源的工作特点分析了上述情况产生的原因。
关键词:光伏发电 并网 电力系统光伏并网发电系统是通过太阳能组件产生的直流电,经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后,直接接入公共电网。
光伏并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电;也有分散式小型并网发电系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,是目前微电网和智能电网发展和建设的重要方向。
光伏发电的主要优势表现在以下五点:1、利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电,不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源,使用中无温室气体和污染物排放,与生态环境和谐,符合经济社会可持续发展战略。
2、所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,比独立太阳能光伏系统的建设投资可减少达35%-45%,从而使发电成本大为降低。
3、光伏电池组件与建筑物完美结合,既可发电又能作为建筑材料和装饰材料,使物质资源充分利用发挥多种功能,不但有利于降低建设费用,并且还使建筑物科技含量提高。
4、分布式建设,就近就地分散发供电,进入和退出电网灵活,既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力,又有利于改善电力系统的负荷平衡,并可降低线路损耗。
5、可起调峰作用。
正是基于上述的优点目前光伏发电行业才能蓬勃发展,但光伏发电并网也会对电力系统产生相应的影响。
这主要是由光伏电源的主要特性所决定的,光伏电源是静止元件,是不旋转的,由于是通过换流器进行并网的,所以无转动惯量;光伏电源本身的外出力受到早晚及气象条件的影响能量输出有较大的波动;光伏电源的抗干扰能力和过负荷能力是比较差的,低电压穿越的时候有无功和有功的调节能力较弱。
评估分布式并网光伏发电系统对电网的影响
评估分布式并网光伏发电系统对电网的影响随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,清洁能源已经成为了当今世界发展的重要方向。
作为一种环保且可再生的能源,光伏发电系统在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
分布式并网光伏发电系统作为一种新型的光伏发电方式,在不同地区得到广泛应用。
然而,分布式并网光伏发电系统的应用对电网运行和稳定性会产生一定的影响,因此需要对其对电网的影响进行评估。
首先,分布式并网光伏发电系统会对电网的功率平衡产生影响。
光伏发电系统是依赖于太阳能辐射产生电能的,因此其发电量会随着日照条件的变化而波动。
当天气状况良好时,光伏发电系统的发电量较大;而在阴雨天气条件下,发电量会明显下降。
这种波动性会对电网的功率平衡产生一定的影响,需要通过合理的调度和规划来解决。
特别是在大规模应用的情况下,光伏发电系统对电网的功率平衡的影响需要更加重视。
其次,分布式并网光伏发电系统会对电网的电压稳定性产生影响。
光伏发电系统的输出电压是DC电压,需要通过逆变器将其转换为AC电压并注入到电网中。
然而,在光伏发电系统大规模并网的情况下,系统的电流会增加,对电网的电压稳定性造成一定的挑战。
电网电压的过高或过低都会影响电网的正常运行,因此需要通过电压调节装置等措施,对并网光伏系统的输出电压进行稳定和控制,以保证电网的电压质量和稳定性。
此外,分布式并网光伏发电系统会对电网的电流质量产生一定的影响。
由于光伏发电系统的输出是交流电,其电流性质可能存在一定的谐波成分,这些谐波成分会影响电网的电流质量。
在光伏发电系统大规模接入电网的情况下,谐波电流会增加,可能导致电网电流的畸变和不平衡,影响电网设备的正常运行和寿命。
因此,在设计和应用分布式并网光伏发电系统时,需要考虑其对电网电流质量的要求,并采取相应的措施减少谐波电流的影响。
此外,分布式并网光伏发电系统还会对电网的稳定性和可靠性产生影响。
光伏发电系统的并网会增加电网的复杂性,对电网设备和保护控制系统的要求也会提高。
光伏发电并网对电力系统的影响与建议
光伏发电并网对电力系统的影响与建议摘要:太阳能是一种可再生的洁净能源,其在电力工业中的作用不容忽视,而光伏并网是新能源发展的一个主要方向。
随着光伏电站接入的日益增多,太阳能等主要能源对电力系统的冲击也日益明显。
本文对光伏发电进行了研究,以一个典型的光伏发电并网系统为例,并对光伏发电并网对电力系统造成的影响进行了论述,并提出了相应的改进建议。
关键词:光伏发电;并网;电力系统以天然能量为基础,易受自然环境的干扰,且存在显著的随机性。
而当太阳能电池板完全接入后,整个电力系统又将演化为一个多能互补的系统。
在这种情况下,电网中的谐波、直流成分将会增多,造成系统效率的提高。
因此,亟需开展光伏并网技术的研究,解析其对电网运行的作用机理,进而改善电网运行品质。
1光伏发电系统分析1.1光伏发电太阳能电池是一种新型的利用光电效应将光能转化为电能的技术。
根据光的能级性质,在太阳能电池中,这些光被吸收到一定的光强后,就会转化为负电荷。
由于在此过程中会有一种电子丢失,这时就会有许多空穴产生。
由于PN结的静电力作用,这两个二极管在PN结附近保持了一个动态的平衡。
这时,若与外负荷相连,就会有一股电流通过负荷。
通过逆变器将直流电流转化为交流电流,并将其与电网相连。
1.2光伏发电系统光伏发电是一种以光伏模块为核心的将太阳光能转换成电力的电力系统,通常以分布式的方式对配电网进行供电。
光伏发电系统主要包含了如下几个部分:(1)太阳能电池阵列,这是光伏发电系统的核心部分,通过电池来吸收光能,在电池两端积累各向异性电荷,从而产生电动势,并将光能转化为电能。
(2)一个蓄电池,一般为一个铅酸蓄电池,当光线充足时,它储存由太阳能电池组所生成的电力,而当光线充足时,它储存多余的电力。
在晚上或者下雨的时候,这些电力可以被用作负载。
同时,所选用的电池还必须具有较小的放电率和较高的充电率;(3)一个充电/放电控制装置,对蓄电池充电/放电状态进行调整与控制。
浅谈光伏并网发电系统对电网的影响
浅谈光伏并网发电系统对电网的影响周大商发布时间:2021-09-06T09:08:39.580Z 来源:《时代建筑》2021年10期5月下作者:周大商[导读] 随着社会经济的不断发展,人们对能源的需求不断增大,面临不合理的能源机构的问题,人们逐渐重视对可再生新型能源的开发及利用。
周大商 450121198301****77摘要:随着社会经济的不断发展,人们对能源的需求不断增大,面临不合理的能源机构的问题,人们逐渐重视对可再生新型能源的开发及利用。
当前光伏发电作为一种新型发电技术,具有可再生、无污染、成本低的优势,在国内外得到广泛的应用。
本文结合实际,分析当前光伏并网发电系统的特点,总结光伏并网发电系统对电网的影响,并对光伏并网发电系统的未来发展趋势进行展望,为相关人员提供理论参考。
关键词:光伏并网;配电网;并网发电光伏发电作为太阳能的主要利用途径,能够有效缓解化石能源供给紧张的的现状。
光伏发电系统并入常规电网,与之共同承担发供电任务,即形成并网光伏发电系统。
相对于独立光伏发电,拥有诸多优点的并网光伏发电,受到了各国极力地推崇和大力地发展。
因此,并网光伏发电系统也就成为全球绿色新能源领域的研究热点。
但在光伏发电并网过程中采用了大量的电力电子技术,在送上能源的同时也带来了很多影响电网电能质量的因素。
因此,对光伏并网发电系统的研究是很有必要的。
1.光伏并网发电系统分析太阳能光伏并网一经出现就获得较为广泛的应用,截止到2017年,我国国家电网公司的光伏发电并网容量已达1.37亿kw,发电量为1182千瓦时,是全球范围内光伏发现装机量最大的国家。
光伏并网发电系统包括光伏阵列、控制器以及逆变器这三个部分。
其中,光伏阵列是应用光生伏特效应,通过太阳能电池将系统吸收的太阳能转变为电能,通常由一定数量的电池串并联形成太阳能电池组件,确保功率能够满足电源的应用需求;控制器主要用来控制光伏并网发电系统,还对蓄电池提供保护,避免过放电或者过充电现象的出现,使蓄电池能够时刻保持最佳状态,常用的控制器有智能型控制器以及2点式控制器等;逆变器主要用于直流电和交流电的转换,确保太阳能电池以及蓄电池输出的电力能够应用于交流负载中,根据输出波形的不同,逆变器分为正弦波逆变器以及方波逆变器这两种,正弦波逆变器的价格更加昂贵,但是能够用于多种负载中;方波逆变器的成本较低,但是仅能够用于对谐波没有过高要求的光伏并网发电系统中[1]。
光伏发电并网对电网的影响及对策-电网技术论文-工业论文
光伏发电并网对电网的影响及对策-电网技术论文-工业论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:结合光伏发电并网后对电网运行中产生的几个不利影响,包括电网运行控制、电能质量、孤岛效应等问题,提出具体的解决措施,从而提高光伏发电并网在电网运行过程中的效率。
关键词:光伏并网;电网工程;孤岛效应引言我国的能源与经济发展之间的矛盾使得能源问题变得越来越紧张,光伏发电能够一定程度上缓解这些能源压力。
目前先进的分布式光伏发电技术,从而可以满足人们在日常生活、工作之中的用电量,确保人们更好的从事各种活动。
1光伏电源光伏电源是通过使用可再生的太阳能进行电能转换,使用太阳能电池板将太阳能转化为电能的一个装置。
光伏电源依托的是太阳能的光生福特显影,运用太阳能所发出的热量,运用太阳能在电池板的作用之下,产生电能。
其为人们工作、生活中提供了最为有效、最为充足的能源供给。
光伏电源装置主要是由三部分构成的,这三部分分别是控制器、太阳能电池板、逆变器。
光伏电源装置是在这三部分的共同作用之下进行电能的储存以及转换。
光伏电源的使用具有很多好处,其使用不仅可以降低对于环境的危害,还可以取得更好的用电效果。
对于偏远地区的人们在使用电能的时候,光伏电源的灵活性,可以为其使用更好效果的电能。
光伏发电在其使用的区域开始使用之后,可以有多种选择使用的方式,如图1中所示。
它们可以使用,也可以与其他的配电网共同配电。
如此强的适应性,基本上可以满足人们对于电能的需求量。
但是由于季节的不同,光伏电源在进行电能的转换的过程中会受到影响,从而阻碍了电网的正常运行。
我国电网相关部门对光伏电源在并网工作的过程中国提出了规范性的要求,从而可以减少在这个电能转换过程中造成的不良影响[1-3]。
(1)我国相关部门要求采用并网发电,这样可以减少在发电过程中造成的不良影响。
(2)在光伏电源的运行过程中,不能接入太多的数量,因为太多数量的光伏电源会造成电网的压力增大,从而使得电网的压力变大。
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中国科技信息2014年第23期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2014
资源环境技术推广
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太阳能对人类来说几乎是无限的,随着传统能源的日渐减少和环境污染的日趋严重,光伏发电作为新型清洁可再生能源,近年来得到了人们的广泛关注,并迅猛发展起来。
虽然光伏发电的实际应用技术还没有完全成熟,存在着包括太阳效能利用率低,蓄电池造价高等问题。
在世界范围内大力发展“低碳经济”呼声越来越高,光伏发电作为其中的生力军和重要组成部分,投入大量的资金和研究力量,随着科技发展,问题会得到相应解决,将来光伏发电在各类电源中所占比例会逐步增高。
但是,光伏并网发电超过一定比例对电网形成的影响是否就像人们想的那样乐观?
光伏发电的基本原理
太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统主要部件:太阳能光伏电池组、蓄电池、控制器和交直流逆变器。
太阳能光伏电池板
目前,世界上太阳电池的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24%(4cm 2),多晶硅电池18.6%(4cm 2), InGaP /GaAs 双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8%(稳定),碲化镉电池15.8%, 硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。
太阳能光伏发电系统的分类
目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,独立光伏
发电系统(离网光伏蓄电系统),光伏并网发电系统(集中电站)、分布式光伏发电系统。
光伏发电的局限性
气象、气候条件局限
光伏电池光电转换效率与光照强度(单位面积上接受可见光能量)有关,即天气变化对光伏发电实时出力影响很大。
如果光伏电站并网发电达到电网电源的一定比例,当日照情况发生突变时(例如阴雨天、空气污染造成的雾霾等),将造成上网电量大幅波动,而这时电网用电负荷并没有变化,以此导致电网电源出力不足(部分用户停电)。
同一个地区一年四季春夏秋冬每个季节太阳光照情况皆不相同,在一天当中白昼到黑夜每个时段太阳光照角度都不一样,光伏发电量的变化也是巨大的。
地理条件局限
由于技术限制,光伏电池光电转换效率现阶段还比较低,在标准条件下地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/m ²,相对于火电、核电等传统电厂,占地面积将更大。
由于太阳能电池板下面不适合植被生长,为了不破坏生态环境只能将光伏电站建在建筑物屋顶和和荒漠。
建筑物屋顶远远不能满足大装机容量电站用地要求,而荒漠是远离城市等用电负荷中心,需要建设长距离输电线路,成本大大提高。
容量传输局限
DOI:10.3969/j.issn.1001-8972.2014.23.011
光伏并网发电对电网系统负面影响
徐 桢
山东省烟台市供电公司
徐 桢
本文简述光伏发电基本原理,指出光伏并网发电的局限性,以德国2014年6月9日光伏出力超过系统负荷的50%为例分析讨论光伏并网发电形成规模后对大电网影响,提出光伏并网发电形成规模以后对电力系统的负面影响。
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中国科技信息2014年第23期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2014
资源环境技术推广
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当大功率,高电压,远距离从荒漠大面积光伏电站输送电力到负荷中心时,如果通过专线传送负荷,则只能白天传送,晚上将没有电量可传送,使用效率低。
如果通过借道传输,白天时由于传输电量较大,就必须有大的线路截面,而夜晚或光伏电站出力不足时,同样会使线路使用效率低,不能满足经济电流密度要求。
发达国家发展光伏已出现的负面影响
德国光伏超过系统负荷的50%
德国国土面积大概360000km 2,太阳辐射全国一致性比较好,光伏出力同时率高。
在2014年6月9日这一天,光照条件特别好,光伏发电从早上6点开始,从17万kwh 快速攀升至中午13时的2300万kWh(算上自发自用部分,光伏出力达2600万kWh),随后逐步下降至20时到8万kWh。
在中午13时光伏出力超过系统负荷的50%。
对电力系统影响分析
除了出力的变化,光伏给电力系统带来的最大挑战:夜幕降临后的晚上。
当夜间光伏出力为零时,或者连续阴雨天时,电力系统维持安全稳定运行,满足用电负荷需求,必须依靠能够灵活响应的常规电源。
因此,光伏发电并网大规模增长后,主要是发挥电量替代作用,而要满足电力系统实时平衡要求,对常规电源的需求不仅不会大幅度减少,反而对其灵活性的要求越来越高。
光伏并网发电增加不能减少其他形式发电机组
前面已经说过光伏并网发电系统上网电量受天气变化等影响较大,而不是像旋转电机型发电机组(包括煤电、水电、核电等)根据电网实际负荷调节发电量。
由于增加的光伏并网发电系统不能减少相应的旋转电机型发电机组(煤电、水电、核电等),而是将其在光伏并网发电系统发电时转为热备用机组,一旦放生突发情况(阴雨天、空气污染造成的雾霾)使光伏电站上网电量下降时,旋转电机型发电机组(煤电、水电、核电等)需立即运行发电,以补租光伏电站发电量下降形成的电网电量缺口,防止电源供应不足造成的用户停电。
我国光伏发电发展及可能对电网造成的影响
我国光伏发展趋势
近年来我国光伏产业的产能已经远远超过了市场需求。
由于美国和欧盟采取反倾销、反补贴等传统贸易保护手段,将使我国光伏产业主要依赖国际市场的状况难以持续,从而加剧光伏组件产能的继续过剩,使得光伏生产厂家不得不将目光转向国内,同时,根据国家能源发展规划,“十二五”期间将以加快转变能源发展方式为主线,规划能源新技术的研发和应用,解决有限能源和资源的约束。
国家出台一系列政策扶持国内光伏并网发电的快速发展。
2013年我国新增光伏容量12.92GW,在全球新增光伏容量中排首位。
2014年计划完成14GW 光伏装机。
我国光伏产业正以每年30%的速度增长。
光伏并网可能对电力系统造成的负面影响
气候、气象条件对太阳能光伏发电量有很大制约,并网发电后将影响整个电网的电能质量,还可能影响电网供电安全。
为了应付这个情况,电网不得不配备与光伏装机容量相当的旋转电机型发电机组处于旋转备用状态,浪费了发电机旋转能量,引起不必要的经济损失。
结语
我国的能源结构以常规能源(煤、石油和天然气)为主,由于常规能源的不可再生性,使得能源的供需矛盾日益突出。
发展太阳能发电,改善传统的能源结构,实现能源多元化,缓解对有限矿物能源的依赖与约束有着积极作用。
但是,作为政策制定者,应该清醒的认识到光伏并网发电的局限性和负面影响,切忌盲目发展,光伏并网发电远期定位只能作为电网节能降耗的重要补充手段。
如果超出这个战略定位,将造成投资和能源额外的浪费,对减少污染排放量的乐观看法也要大打折扣。
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