高比例光伏改變了配電網(wǎng)運(yùn)行特性—— 光伏并網(wǎng)遭遇“鴨子曲線”挑戰(zhàn)
截至今年5月底,全國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到1.821億千瓦,其中分布式光伏為5439萬千瓦,分布式光伏裝機(jī)占比已經(jīng)從2015年的13.7%增至2019年5月的29.8%,發(fā)展明顯提速。隨著分布式光伏裝機(jī)的快速增長(zhǎng)以及占比的提高,也給電網(wǎng)帶來了一系列的挑戰(zhàn)。
國家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所可再生能源研究中心陶冶介紹,根據(jù)國家電網(wǎng)公司數(shù)據(jù),截至2018年年底,國家電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)累計(jì)并網(wǎng)容量4701萬千瓦,由于分布式光伏電站主要集中在華東、華北以及華中地區(qū),局部高比例分布式光伏的接入改變了配電網(wǎng)的運(yùn)行特性,不僅增加了電壓控制難度,也降低了電能質(zhì)量水平,給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來了一系列挑戰(zhàn)。
他認(rèn)為,伴隨著光伏發(fā)電的繼續(xù)發(fā)展,部分地區(qū)將不可避免地遇到“鴨子曲線”難題。“鴨子曲線”難題最早出現(xiàn)在美國加州,當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)中白天光伏發(fā)電量能夠滿足當(dāng)?shù)睾艽笠徊糠值碾娏π枨?但在傍晚太陽光伏發(fā)電停止之后,其他發(fā)電方式需要的供電量會(huì)快速上升,迅速達(dá)到高峰。這種現(xiàn)象被稱為“鴨子曲線”。電網(wǎng)的這種波動(dòng)導(dǎo)致供電電壓、供電質(zhì)量、繼電保護(hù)及電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力下降。
國家電網(wǎng)電力調(diào)度中心副總工程師裴哲義建議,面對(duì)當(dāng)下的情況,一方面要科學(xué)有序制訂分布式電源發(fā)展規(guī)劃,考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、用電需求、能源和電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估當(dāng)?shù)胤植际浇蛹{能力；同時(shí),完善科學(xué)統(tǒng)一的政策體系和并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)分布式電源自發(fā)自用和就地消納；強(qiáng)化需求側(cè)管理,鼓勵(lì)光儲(chǔ)一體化,充分利用精準(zhǔn)負(fù)荷控制、用戶可終端負(fù)荷、分布式儲(chǔ)能,提高電網(wǎng)靈活性；加強(qiáng)前瞻性研究,從技術(shù)上進(jìn)行破解。
目前,從經(jīng)濟(jì)性與安全性綜合來看,風(fēng)電、光伏發(fā)電將是未來非化石能源的主力。根據(jù)非化石能源發(fā)展路徑,到2030年,我國太陽能發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到8.5億千瓦,2050年將超過20億千瓦。但是在分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展過程中,電網(wǎng)消納成為確定分布式電源項(xiàng)目規(guī)模的重要考量。盡管“后補(bǔ)貼”時(shí)期,光伏面臨著種種挑戰(zhàn),光伏行業(yè)的有志之士仍希望通過持續(xù)的技術(shù)模式創(chuàng)新降低行業(yè)的度電成本,進(jìn)而推動(dòng)分布式光伏的發(fā)展。