国家电网高级工程师张军军:完善大型地面光伏电站和分电厂并网标准

发布时间:2017-01-06   来源:SOLARZOOM光伏亿家

  摘要:12月28日,SOLARZOOM光伏亿家在上海举办2016分布式光伏项目退出机制及资产证券化高端峰会。会上,国家电网高级工程师张军军详述了光伏并网的主要问题,并对国内分布式光伏并网政策进行了解析,通过对相关政策的解读可以看出,目前分布式光伏并网流程已做了最大简化。

  非常荣幸受到主办方的邀请来参加此次论坛。下午我简单的针对光伏发电目前面临的问题和分布式光伏目前国网公司给出的并网流程做一个简单的汇报。

  新能源发电并网总体运营情况

  首先介绍一下我们新能源发电并网总体的运营情况。首先国网公司调查的范围内,新能源的装机截止到今年6月份,已经超过了1.8亿千瓦的装机,总容量占到所有在国网系统内电源类型的14%还多。1到6月份,新能源累计发电量超过了1300亿的千瓦时,占所有发电量的6.1%。

  整个“十二五”期间,我们国网公司调度范围内,太阳能发电的总装机容量平均年增长超过了170%。年发电量的年增长超过了220%。截止到今年6月份,光伏的装机总容量达到了6051万千瓦,占比4.7%,同比增长96%以上。1到6月份累计的光伏发电量是271.45千瓦时。

  光伏在西北部装机和发电量的总体情况。总装机容量主要在地面的光伏电站的类型为主。截止到去年年底,西部省份的太阳能装机总量2100万千瓦,占整个全国太阳能装机总量的一半以上,特别是新疆、甘肃、青海,每个省份的光伏装机容量超过了500万以上。到2016年,整个西北部的三个省区占了光伏开发的主力。

  在大型地面光伏电站如火如荼开发的时候,分布式光伏也相对来说得到了快速的发展。我们统计下来,也已经超过了2万,同比增长超过了200%的增长率,累计并网容量是473万千瓦,同比增长78%。分布式光伏主要在江浙一带,江苏和浙江分布式光伏的目前装机都已经超过了100万的容量。

  整个“十二五”期间,“三北”地区的太阳能总装机容量年复合增长率超过了190%。截止2015年,“三北”地区太阳能发电装机达到2654万千瓦时。从发电量来讲,整个“三北”地区太阳能发电量年均增长185%。

  大型地面光伏电站在并网上遇到的问题

  这样大规模在西北部地区发行大型地面光伏电站,在并网上面遇到了什么问题?从新能源特性来将,它具有波动性、随机性和间歇性三种特性,加上它是通过电力电子装备进行装备的,在耦合的作用下,会产生复杂的并网特性,使我们整个电网运行的风险逐步的加大。我们也做了一些仿真分析以及实际故障案例的统计。从2009年开始,新能源大规模开始发展,大量的风电和光伏并入到电网之后,这种快速的发展导致了大量的新能源并网事故的发生。比如说2011年的一年发生了七十多起事故,累计脱网的风机超过了5000多台。光伏目前也遇到同样的问题,在去年,我们在西藏地区,连续发生了两起大的光伏脱网事故。新能源在西北部带来的并网故障的问题,应该值得我们特别重视。

  另外一个,新能源机组对于转入系统惯量的影响。同步发电机组规模越大,系统的转动惯量就越大,承受外部扰动的能力就越强。系统的转动惯量随着新能源装机和直流工程的发展而大幅下降。到2020年,这一比例将超过50%,整个系统的运行风险就会越来越大。

  另外一个,整个系统频率调节的能力也在不断下降,在大功率损失的情况下,极易诱发整个西北电网的频率问题。如果说西北电网负荷水平6800万千瓦,损失350万千瓦功率情况下,若网内无风电,频率下跌0.65HZ。

  另外一个短路容量的问题。最后一个是次同步谐波引起次同步振荡的问题。特别是新疆在2015年已经发生了比较重大的次同步振荡造成的机组停机的状态。

  在西北地区,大型地面光伏电站和大型的新能源接入之后,造成的一些问题,反过来说,今年也有电价补贴下降的原因,从今年下半年开始,更多的在讨论分布式的问题。大型地面光伏电站在西北目前已经遇到了瓶颈,特别是来自于电网的种种困难。分布式,最新的电价又没有下调,我们在分布式这一块,在并网相关政策服务上,应该怎么样加强沟通和联系,大力的发展分布式的并光。介绍一下我们在国网分布式并网的流程和政策上的文件。

  国网分布式并网的流程和政策

  首先,国网公司从2012年开始已经非常重视对于分布式光伏相关的服务政策和流程,以及服务的部门具体的要求。在2012年的10月份发布了分布式光伏并网的服务意见。在2013年2月份,也发布了分布式电源的并网服务意见,将服务的范围从分布式光伏进一步扩大到了分布式电源。在同年的11月份,又对这个意见进行了相关的修订,落实国家最新的关于分布式电源的新政策和新要求。在这三个文件当中,首先对于分布式光伏、分布式电源进行了分类,分成了两类,首先第一个通过10千伏及以下电网等级接入,且单个并网王总装机容量不超过6兆瓦的分布式电源。第二类,35千伏电压等级接入,年自发自用电量大于50%的分布式电源,或10千伏电压等级接入且单个并网点总装机容量超过6兆瓦的。更是提出了一个窗口,一站式服务和内转外不转的服务体系,把跟分布式光伏接入的相关部门进行一个统筹划分,统一用95598的窗口进行一站式的对接和服务。

  对比常规电源复杂的并网流程来说,针对于分布式发电多、散、小的特点,我们也对整个的分布式光伏并网流程进行了进一步的优化,使得我们对接的流程和体系得到了相应的减少,对于常规电源的并网流程来说,目前分布式光伏并网流程已经做了最大的简化。

  包括在整个接入系统的设计环节,也给出了一些典型的设计,减少了接入系统的流程和环节,现在就是三步。在最终并网验收的环节,也是做了大量优化的工作,包括我们来免费提供相应的计量表计。给予分布式光伏并网提供了大量的优惠条件,开辟了整个从申请到最终并网试验验收的通道。

  对比一下我们和国外分布式光伏并网流程手续来说,我们国网公司的这三个文件里面规定的流程,应该说对比国外,做了最大的精简,减少了并网接入的时间成本和花销的成本。我们同时对于欧盟国家,应该说新能源发展得比较好的一些国家相应的并网成本做了一个分摊成本的梳理和分析,我们国家目前采用的也是能够和国外完全对标的超浅并网的成本。

  对于分布式光伏并网所采取的技术要求,我们做了大量的简化。可以不装机接入的不装机,可以T接的就T接等等。

  同时,给予我们的分布式光伏的设计、接入方案的设计提供了典型的接入方案,给我们地方的科研院提供了一个好的样本。现在许多分布式光伏都是在县市一级的科研院来做,这样的话,提供了可以执行操作的样本。

  总结

  最后,针对今天的议题做一个小小的总结。应该说在国家和政府有关部门的指导下,我们新能源取得了举世瞩目的成就,在“十二五”期间装机容量占据了世界老大的地位。但随着我们在西北部大规模新能源的接入以及为了配套新能源基地进行的直流送出工程的发展,整个西北部电网的调节能力和抵御系统扰动的能力在进一步降低,给我们在西北部电网的规划和建设提出了新的挑战。同时,也给分布式光伏在中东部的发展提供了新的历史机遇。后面我们会进一步制定和完善大型地面光伏电站和分电厂并网的标准,会提出更高的要求,包括虚拟同步的技术,包括故障穿越,包括零电压和高电压穿越的技术,对于风电厂和光伏厂具有的调压和一次调频的能力都会逐步提出来。我刚才所说的一些技术,或多或少体现在新颁布的企业标准里面了,同时国家标准正在修订。同时在西北部,他们的并网技术指标会再往高处走。

  另外一个,要深入研究新能源性能的并网认证的技术,来促进新能源的协调发展,推动新能源在西北部发展的消纳和送出的能力进一步的提高,应该说网源进行协调和互动。

  最后,简单的介绍一下我们的机构,我是来自于中国电科院,我们这个院成立于01年,是综合性的针对于电力开展研究和检测的机构。我们现在有三个中心,一个基地。三个国家中心面向于大型风电以及太阳能发电以及智能电网。我本身来自于国家太阳能中心。这个中心是09年9月份由国家能源局进行授牌的,目前我们这个中心也在支撑国家太阳能发电装备的评定中心以及国家科技部给予我们新能源控制国家重点实验室的相关建设和运营。

  我们这个机构目前在光伏逆变器的并网检测以及光伏电站的入网检测上,目前在国内的工作,百分之百由我们中心来承担的。当然我们还有一些针对于新能源并网的电网规划、消纳、送出的相应的仿真和试验平台。同时给光伏业主提供评估的能力,目前我们应该说服务了国内绝大部分光伏逆变器和光伏开发的企业,包括大同的首个“领跑者基地”的实验等。也承担了大量的国家级的关于光伏系统和光伏并网的重大科技项目。在标准层面,应该说从国际标准到国家和能源局的行业标准,目前关于光伏系统和光伏并网类的都属于我们来进行牵头完成的,目前我们也完成了数十项的国行标关于光伏发电系统和光伏并网标准。我们也跟国际上许多科研和检测单位有良好的合作关系。

  简单的说这么多,谢谢大家。

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