分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響及對策

王玉雙

（北京朝陽電力實業(yè)開發(fā)有限公司，北京 100025）

0 引 言

隨著全球氣候變化和能源安全問題的不斷加劇，可再生能源的應用和發(fā)展越來越受到人們的關(guān)注。分布式光伏發(fā)電作為一種新型的、清潔的可再生能源，正在被廣泛的應用和推廣。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響日益凸顯。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)操作需要將其與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)進行連接，涉及技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境等多個方面的問題。文章研究和探討分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響，并提出相應的解決方案和對策[1]。

1 分布式光伏發(fā)電技術(shù)概述

1.1 分布式光伏發(fā)電技術(shù)的概念和特點

分布式光伏發(fā)電是指將光伏發(fā)電系統(tǒng)分別安裝在相應地點，通過光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并與配電網(wǎng)進行并網(wǎng)。與傳統(tǒng)的集中式光伏發(fā)電相比，分布式光伏發(fā)電具有以下幾個優(yōu)點：一是地理位置更加靈活，可以根據(jù)實際需求在需要用電的地方建設光伏發(fā)電系統(tǒng)，無須受限于特定的場地和位置；二是更具可靠性，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以拆分成多個互相獨立的系統(tǒng)，當某個系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，不會影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)，也不會影響用戶正常使用電力；三是能夠提高供電質(zhì)量，分布式光伏發(fā)電能夠起到改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量、緩解電網(wǎng)壓力等作用。

1.2 分布式光伏發(fā)電技術(shù)在我國的應用現(xiàn)狀

分布式光伏發(fā)電技術(shù)以主要應用于以下領(lǐng)域：一是居民和商業(yè)建筑，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以安裝在居民和商業(yè)建筑物的屋頂上，為當?shù)赜脩籼峁┣鍧崱⒈阋说哪茉垂?；二是工業(yè)和農(nóng)業(yè)用電，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以直接連接到工業(yè)和農(nóng)業(yè)設備，為企業(yè)和農(nóng)戶提供清潔、可靠的能源供應；三是農(nóng)村和偏遠地區(qū)，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以在農(nóng)村和偏遠地區(qū)應用，為當?shù)赜脩籼峁┓€(wěn)定的能源供應，并降低電網(wǎng)建設和運維成本；四是公共設施和城市基礎(chǔ)設施，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以安裝在公共設施和城市基礎(chǔ)設施上，如道路照明和公園燈具等，為城市公共設施提供綠色能源[2]。

分布式光伏發(fā)電技術(shù)在建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及公共設施等多個領(lǐng)域都有廣泛的應用。隨著技術(shù)不斷進步和成本不斷下降，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用領(lǐng)域也將繼續(xù)擴大。分布式光伏發(fā)電技術(shù)在我國的應用現(xiàn)狀如表1 所示。

表1 分布式光伏發(fā)電技術(shù)在我國的應用統(tǒng)計

我國擁有全球最大的光伏市場，分布式光伏發(fā)電技術(shù)在我國的應用也十分迅速。截至2021 年底，全國分布式光伏總裝機容量已經(jīng)超過100 GW，且在配網(wǎng)發(fā)電中的占比逐年提高。其中，分布式光伏發(fā)電在西部地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的應用較為廣泛。隨著能源轉(zhuǎn)型的展開和環(huán)保意識的提高，越來越多的人開始關(guān)注可再生能源的利用，尤其是分布式光伏發(fā)電。分布式光伏發(fā)電技術(shù)局的發(fā)展趨勢如下文所述。

（1）總裝機容量快速增強。截至2021 年底，全國分布式光伏總裝機容量已經(jīng)超過100 GW，其中地面分布式光伏占比約67%，屋頂分布式光伏占比約33%。

（2）分布范圍不斷擴大。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以廣泛應用于城市、鄉(xiāng)村、工業(yè)區(qū)以及商貿(mào)區(qū)等各種場景。

（3）客戶類型多樣化。分布式光伏發(fā)電的客戶包括居民、企事業(yè)單位、政府機關(guān)等。其中，工業(yè)用戶和商業(yè)用戶是分布式光伏發(fā)電的主要使用者。

（4）補貼政策逐步完善。我國針對分布式光伏發(fā)電制定了一系列支持政策，如補貼政策、優(yōu)惠稅收政策等，逐步推進了分布式光伏發(fā)電的應用和發(fā)展。

（5）技術(shù)不斷創(chuàng)新升級。我國分布式光伏發(fā)電技術(shù)正在不斷創(chuàng)新和升級，如智能化系統(tǒng)、儲能技術(shù)等的應用，為分布式光伏發(fā)電的推廣和應用提供了更好的支持。未來，分布式光伏發(fā)電技術(shù)還將繼續(xù)得到重視和扶持，成為我國可再生能源發(fā)展的重要組成部分[3]。

2 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響

2.1 技術(shù)影響

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響主要包括技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境等方面。其中，技術(shù)方面是最重要的影響因素。由于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是分散布置的，且具有隨時變化的特點，其接入配電網(wǎng)時會導致配電系統(tǒng)的容量不足和調(diào)峰能力降低，進而影響配電系統(tǒng)的正常運行。同時，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入時會產(chǎn)生電壓波動，可能會導致電網(wǎng)電壓質(zhì)量下降。此外，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)之間需要進行復雜的互動，可能會產(chǎn)生某些安全隱患，如短路、過電流等。

2.2 經(jīng)濟影響

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響不僅包括技術(shù)方面，還涉及經(jīng)濟方面，具體如下文所述。

（1）電網(wǎng)投資成本增加。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)需要與現(xiàn)有的配電網(wǎng)進行并網(wǎng)，因此需要對配電網(wǎng)進行改造和升級，將增加電網(wǎng)的投資成本。

（2）電價補貼問題。目前，分布式光伏發(fā)電的電價補貼政策較為復雜，可能會對市場造成一定的影響，進而影響分布式光伏發(fā)電的經(jīng)濟效益和可持續(xù)性。我國現(xiàn)階段的電價補貼政策的詳細內(nèi)容如表2 所示。

表2 我國現(xiàn)行電價補貼政策的詳細內(nèi)容

（3）能源消費結(jié)構(gòu)變化。隨著分布式光伏發(fā)電的普及和推廣，其在能源消費結(jié)構(gòu)中的比重越來越大，可能會影響傳統(tǒng)能源的供需關(guān)系。

（4）市場競爭壓力。隨著分布式光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其在市場上的競爭力越來越強，可能會對傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)帶來一定的壓力。

2.3 環(huán)境影響

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響還涉及環(huán)境方面。盡管分布式光伏發(fā)電是一種清潔能源，但是其并網(wǎng)可能會導致配電網(wǎng)運行不穩(wěn)定，進而影響環(huán)境。如果分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入時產(chǎn)生的電流不夠穩(wěn)定，那么可能會損害配電設備和用戶設備。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)需要考慮到天氣、時間等因素，可能會降低分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能源利用效率。為解決該問題，需要采取一系列措施，例如優(yōu)化分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計和應用，增加其與配電網(wǎng)之間的通信和協(xié)調(diào)機制，確保其在并網(wǎng)過程中的穩(wěn)定性和可靠性，同時要加強監(jiān)督和管理，防止對環(huán)境造成負面影響。該措施可以有效降低分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)環(huán)境方面的影響，推動可再生能源的應用和發(fā)展，同時為環(huán)境保護提供更好的支持[4]。

3 分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)影響的解決策略

3.1 加強監(jiān)管

加強監(jiān)管的具體措施如下：一是制定相關(guān)的法規(guī)和標準，建立健全制度框架，明確分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)之間的接入條件、技術(shù)要求和管理方式等，從源頭上保證分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的可持續(xù)性；二是建立完善的監(jiān)督機制，加強對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的安裝、運行和維護等環(huán)節(jié)的監(jiān)管，防止出現(xiàn)不合格產(chǎn)品和破壞配電網(wǎng)的違規(guī)行為；三是重點扶持分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)提升和應用推廣，引導企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新和升級，增強分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運行中的可靠性和穩(wěn)定性；四是加強各級政府和相關(guān)企業(yè)之間的信息共享，及時掌握分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)與配電網(wǎng)之間的運行情況，共同探討解決方案，提高應對問題的效率和準確性[5]。

3.2 優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

為降低分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響，優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一個重要的策略。具體措施如下：一是根據(jù)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的接入需求，加強對配電網(wǎng)的規(guī)劃和設備升級，提高配電系統(tǒng)的容量和調(diào)峰能力，增加配電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性；二是改變傳統(tǒng)的中心化運行模式，引入智能化監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)，建立基于數(shù)據(jù)的管理和運營模式，實現(xiàn)配電網(wǎng)與分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)同運行；三是柔性直流電網(wǎng)技術(shù)可以有效地解決分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)時的技術(shù)問題，如降低電壓波動、提高安全性等，因此需要推廣應用；四是建立針對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率控制機制，通過優(yōu)化分配和管理，保證其在并網(wǎng)過程中的穩(wěn)定運行。該措施可以有效地優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高配電網(wǎng)對分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的適應能力和運行效率，實現(xiàn)配電網(wǎng)與分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展，同時為推動可再生能源的應用和發(fā)展提供了更好的支持。

3.3 提高可再生能源消納能力

為解決分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響，提高可再生能源消納能力是一個非常重要的策略，具體措施如下：一是通過加強電網(wǎng)調(diào)度和管理，提高電網(wǎng)運行的靈活性和適應性，實現(xiàn)支持接入大規(guī)模可再生能源；二是通過引入儲能系統(tǒng)，將多余的能量存儲下來，并在需要時進行釋放，提高可再生能源消納能力，同時緩解電網(wǎng)負擔；三是智能電網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)電力信息化、自動化以及網(wǎng)絡化，優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行方式，支持分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的接入，提高可再生能源消納能力；四是完善可再生能源的補償機制，鼓勵分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設和推廣，提高其在電力系統(tǒng)中的比重，從而實現(xiàn)可再生能源的快速消納。

上述措施可以有效地提高可再生能源消納能力，促進可再生能源的應用和發(fā)展，同時為配電網(wǎng)的改造和升級提供了更好的支持。

3.4 推行智能化系統(tǒng)

推行智能化系統(tǒng)的具體措施如下：一是通過使用智能電表，可以實時監(jiān)測和管理用戶的用電狀況，從而優(yōu)化配電網(wǎng)的運行方式，提高電網(wǎng)的效率和可靠性；二是建立智能調(diào)度平臺來協(xié)調(diào)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)和配電網(wǎng)之間的運行，通過數(shù)據(jù)分析和預測，優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度和能源分配，提高電網(wǎng)的容量和效率；三是智能儲能系統(tǒng)可以有效地緩解電網(wǎng)負擔，降低能源消耗，同時可以在電力不穩(wěn)定或斷電的情況下提供備用電源，保證電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)；四是建立智能交易平臺，促進能量的交易和流通，提高能源利用效率，同時可以鼓勵分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設和推廣。

上述措施可以有效地推行智能化系統(tǒng)，提高配電網(wǎng)對分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的適應能力和運行效率，實現(xiàn)配電網(wǎng)與分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展，同時為推動可再生能源的應用和發(fā)展提供更好的支持。

4 結(jié) 論

隨著可再生能源的快速發(fā)展和分布式光伏發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，其在配電網(wǎng)中的比重也越來越大，分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響不容忽視。為解決該問題，需要采取一系列措施，如制定法規(guī)和標準、加強監(jiān)督管理、優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高可再生能源消納能力以及推行智能化系統(tǒng)等，從而實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)與配電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展。