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拉閘限電背景下的分布式光伏發電
發布時間:
2021-10-20
為了實現節能減排，逐步落實“雙碳”目標，確保完成全年能耗雙控目標特別是能耗強度降低的目標任務。近日，各地采取了有力措施，展開了不同程度的拉閘限電，強制減少能源使用量和生產量。 ? 可是，制造業大國的中國，對生產制造業進行拉閘限電就會嚴重影響各行各業的生產和經濟發展，造成停工停產等重大的經濟損失。有很多已經在工商業廠房屋頂安裝了光伏發電的朋友或者準備安裝光伏的朋友都在關心：電網拉閘限電了，我的光伏發電系統還能正常發電嗎？能不能讓我的光伏發電在拉閘限電的時候依舊發揮作用？ ? ? 首先，普通并網發電系統是不能孤島發電運行的，也就是說大部分并網光伏發電系統在電網停電的時候是不能發電的，當電網沒有電的時候，并網逆變器是無法正常工作的，即便是非常晴朗的日子，太陽輻射很好，光伏陣列可以發出非常強大的直流電，但是也無法轉換成可用的交流電的。 ? 如果采用離網的逆變器，就可以在任何時候將光伏發出的直流電轉換成交流電的，但是離網逆變器對直流輸入電壓的穩定性要求較高，而光伏發電陣列的輸出電壓和功率隨太陽輻射變化較大，通常無法直接接入離網逆變器。常用的方案是采用電池組來達到穩定直流輸入的目的（圖1）。 ▲圖1. 采用電池組來達到穩定直流輸入的離網光伏系統 ? 對于已建成的并網性光伏發電站，如果要讓你的系統在大電網停電時能夠為局部規模不大的小型負載供電，理論上可以采用在直流側并接專用離網型逆變器的方案來解決（如圖2）。 ▲圖2. 在并網光伏系統里增加離網發電逆變器的方案 ? 值得注意的是這種系統首先是需要一臺和原并網逆變器輸入電壓相近的離網逆變器，否則，如果輸入電壓范圍相差很大，該離網逆變器將無法工作，甚至有燒毀的危險。其次由于光伏發電直流側輸出受太陽輻射變動影響較大，對輸出電壓及功率有很大影響，此方法不宜應用于負荷較大或對電源要求較高的場合。? ? 比較理想的解決方案是采用微網接入的方案（圖3），這個方案不僅可以完成光伏發電、風力發電、柴（汽）油發電等發電系統的無縫上網連接，還可以為較大負荷的工商業用戶供電。 ? 圖3. 微網并網的光伏發電系統 ? 微網的方案之所以好是因為該系統不僅可以完全像普通并網系統一樣完成光伏并網的目的，同時還可以在電網停電的時候脫離大電網而獨立運行，特別適合中小企業建設和運行。如果用電負荷比較小，該系統可以適當配置儲能單元，與光伏等并網發電系統構成發電系統而運行，當用電負荷較大的系統，可以配置一臺柴（汽）油發電機，與光伏系統并接使用，可以充分利用太陽能發電資源，大大降低柴（汽）油發電機的運行負荷和發電成本，保證企業電力供應。 ? ? 總結 ? ? ? 為了實現碳達峰和碳中和這兩大目標，能耗控制成為了國內率先執行的政策。節能和提高能效都是減少能源活動二氧化碳排放的有效途徑。顯然拉閘限電不是一時的臨時措施，可能會在今后較長一段時間內制約過量使用能源，減少排放的一種手段。因此，利用有效場地，積極主動的建設更多分布式光伏電站，并且采用微網、儲能等技術方法解決自身電力供應將會是一個利國利民的好辦法。
為了實現節能減排，逐步落實“雙碳”目標，確保完成全年能耗雙控目標特別是能耗強度降低的目標任務。近日，各地采取了有力措施，展開了不同程度的拉閘限電，強制減少能源使用量和生產量。
可是，制造業大國的中國，對生產制造業進行拉閘限電就會嚴重影響各行各業的生產和經濟發展，造成停工停產等重大的經濟損失。有很多已經在工商業廠房屋頂安裝了光伏發電的朋友或者準備安裝光伏的朋友都在關心：電網拉閘限電了，我的光伏發電系統還能正常發電嗎？能不能讓我的光伏發電在拉閘限電的時候依舊發揮作用？
首先，普通并網發電系統是不能孤島發電運行的，也就是說大部分并網光伏發電系統在電網停電的時候是不能發電的，當電網沒有電的時候，并網逆變器是無法正常工作的，即便是非常晴朗的日子，太陽輻射很好，光伏陣列可以發出非常強大的直流電，但是也無法轉換成可用的交流電的。
如果采用離網的逆變器，就可以在任何時候將光伏發出的直流電轉換成交流電的，但是離網逆變器對直流輸入電壓的穩定性要求較高，而光伏發電陣列的輸出電壓和功率隨太陽輻射變化較大，通常無法直接接入離網逆變器。常用的方案是采用電池組來達到穩定直流輸入的目的（圖1）。
對于已建成的并網性光伏發電站，如果要讓你的系統在大電網停電時能夠為局部規模不大的小型負載供電，理論上可以采用在直流側并接專用離網型逆變器的方案來解決（如圖2）。
值得注意的是這種系統首先是需要一臺和原并網逆變器輸入電壓相近的離網逆變器，否則，如果輸入電壓范圍相差很大，該離網逆變器將無法工作，甚至有燒毀的危險。其次由于光伏發電直流側輸出受太陽輻射變動影響較大，對輸出電壓及功率有很大影響，此方法不宜應用于負荷較大或對電源要求較高的場合。
比較理想的解決方案是采用微網接入的方案（圖3），這個方案不僅可以完成光伏發電、風力發電、柴（汽）油發電等發電系統的無縫上網連接，還可以為較大負荷的工商業用戶供電。
微網的方案之所以好是因為該系統不僅可以完全像普通并網系統一樣完成光伏并網的目的，同時還可以在電網停電的時候脫離大電網而獨立運行，特別適合中小企業建設和運行。如果用電負荷比較小，該系統可以適當配置儲能單元，與光伏等并網發電系統構成發電系統而運行，當用電負荷較大的系統，可以配置一臺柴（汽）油發電機，與光伏系統并接使用，可以充分利用太陽能發電資源，大大降低柴（汽）油發電機的運行負荷和發電成本，保證企業電力供應。
為了實現碳達峰和碳中和這兩大目標，能耗控制成為了國內率先執行的政策。節能和提高能效都是減少能源活動二氧化碳排放的有效途徑。顯然拉閘限電不是一時的臨時措施，可能會在今后較長一段時間內制約過量使用能源，減少排放的一種手段。因此，利用有效場地，積極主動的建設更多分布式光伏電站，并且采用微網、儲能等技術方法解決自身電力供應將會是一個利國利民的好辦法。
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