1、关于如何解决光伏电站并网环节问题的分析【摘要】近年来，随着光伏电站建设的跨越式发展，在光伏电站并网环节中，受配电网架制约，并网难度不断加大，本文结合实际案例，提出一些实用解决方案，并对光伏产业发展提出一些设想。 【关键词】光伏电站 ；接入电网；光伏扶贫 1.概述 近年来，受国内外政策、经济形势影响，我国启动了大范围光伏电站建设的高潮。从早期的金太阳工程到近期的政府电价补贴政策，极大地推动了光伏产业发展。在光伏电站开发热情高涨的同时，电网作为吸纳电力方，受配电网架制约，矛盾日益扩大。如何最大限度地保障光伏产业健康发展，做到电网、光伏开发单位的整体社会与经济效益最大化，亟需电网及光伏开发单位双方不
2、断适应新的发展思路。 2.河北南网地面光伏电站开发现状 随着国内光伏产业的蓬勃发展与相关扶持政策的利好，近年来河北省内企业投资建设集中式地面光伏电站的积极性很高，如中电投、三峡、英利、晶澳等单位均在河北省南网范围内积极开展这方面业务。河北南网范围内，截止 2013 年底已建成并网发电的项目有 6 座，已开发容量301MW；在建项目 20 余项，预计 2014 年底可新增并网容量超过 500MW；待审批、核准项目亦超过 500MW。光伏电站开发速度不断加快，电网接纳能力也快速饱和。 通过调研，目前河北南网范围内光伏开发主要集中在河北省境内沿太行山各个区县。光伏资源开发条件较好的区县包含保定市涞源
3、县、曲阳县、唐县、阜平县；邢台市邢台县、临城县；石家庄井陉市、行唐县；邯郸市涉县等，上述每个县境内规划光伏开发容量均在 200MW400MW 以上，并网压力较大。 3.河北南网地面光伏电站接入系统思路 通过以上调研，光伏电站开发区域主要集中在西部太行山沿线。与此同时，河北南网西部山区经济发展水平较为落后，网架普遍基础薄弱，220kV 与 110kV 变电站布点稀少，110kV 与 35kV 出线间隔极度紧张，地面光伏电站普遍存在无法就近接入或并网线路造价高等困难。 针对境内地面光伏电站接入系统的实际困难，河北省电力公司为了最大限度地保障光伏产业发展，根据不同项目特点并结合其实际情况，批复的接入
4、系统方式主要为就近 T 接为主，条件较好的光伏电站可直接并入变电站内，但并网线路需作为远期新增变电站布点 T 接资源备用。 在这种思路影响下，电网最大限度地保障了光伏电站开发的积极性。集中体现在光伏电站减少了并网线路长度及施工难度，降低了工程造价，节省走廊资源，进而节省 110kV 或 35kV 间隔。同时 T 接模式光伏电站出力可部分就地消纳，电网降低了综合网损，实现了互赢。 4.光伏电站并网过程中，电网设计、运行方式的改变 在现阶段，电网职能主要以保障光伏电站能够顺利并网为第一要素。1）发展以 T 接模式为主的并网思路，大量释放光伏可开发区域。现在部分地区电网要求发电厂必须接入变电站内，受
5、出线间隔、路径限制，大量的光伏电站将不具备并网条件，这限制了区域光伏产业发展。 2）增加变电站间隔配置。现状变电站一般按典设进行设计等前期工作，由于典设是按照末端负荷站配置，间隔数量与扩建空间受到严格限制。在部分光伏条件较好区域，设计新建变电站时应考虑光伏电站并网需求，在间隔及主接线型式上作出预留。 3）更改保护配置原则。现在保护配置要求电站 T 接线路后需配置三端光差保护，部分光伏电站满足这一要求，但也有部分情况下，光伏电站附近具备高压线路，但由于该线路已有 T 接变电站导致无法接入的情况。为了更大限度地保障光伏电站开发，应改变三端光差保护为距离保护，同时此种线路一般负荷较大，更能体现就地消
6、纳的原则。 5.区域内光伏电站可开发容量的天花板 在光伏电站建设的初期，大范围的光伏电站在西部山区落地。随着并网容量不断加大，河北南网境内电网潮流也将发生改变。现在潮流为中部主网送往西部配网，在西部山区光伏电站大规模并网发电后，光照条件较好的每天中午时刻，系统潮流将由西部配网返送中部主网，进而影响东部主网潮流走向，其它时段恢复正常潮流走向，这从根本上改变了常规运行方式，增加了调度与运行方式困难。 为了避免上述大范围潮流转移带给电网的冲击，应从整体上进行区域内光伏电站可并网容量的研究。 1）以地区为单位，论述地区域范围内可开发光伏总容量。主要应关注大范围潮流转移对主网架的影响。 2）以县域为单位
7、，论述县域境内可开发光伏总容量。主要应关注220kV 网络输电能力及 N-1 能力等指标。 3）以 220kV 变电站及 110kV 变电站为个体单位，论述每座变电站可开发光伏总容量。主要应关注变电站规划容量配置、负荷预测、返送状态下 N-1 能力等指标。 4）考虑现状山区已有建成的规模地面电站或屋顶电站，同时待核准规模也较多，政府于近期提出了光伏扶贫工程以及广义概念上的分布式电站，上述各个工程均应纳入每个单位可开发容量限额。避免因电网因素导致光伏电站建成后出现的无法并网、弃光等事件发生。 6.光伏电站远景发展设想 从近年光伏电站建设的跨越式发展历程中，并网难、并网造价高等问题已凸显。考虑到现
8、状光伏电站主要利用荒山地区进行开发，而此类区域一般电网较为薄弱，短期内负荷难以提升，可开发光伏电站总容量将迅速饱和。为了更好地发展光伏产业，中远期光伏电站建设应遵循以下原则或方向。 1）在西部山区光照条件较好区域，通过建设特高压电网，大范围开发光伏电站，并结合风光互补因素后集中送出。 2）在山区与平原交界处，如河北南网太行山沿线，山区负荷较低，但东部紧邻平原区域负荷较重。可以县域为单位新建或利用已有 220kV网络，集中电力送往东部平原地区。 3）应大力展开负荷集中区域光伏电站建设，如东部平原地区。具体型式以屋顶、道路沿线、楼宇等分布式光伏，以及渔光互补、农业大棚等地面光伏电站。 4）针对山区
9、光伏电站，现状主要建设在缓坡等荒山区域，严格意义上而言，此类区域若土壤条件改善，可转为农田或林地。更多的无法利用区域主要为高山陡坡，此类区域在沿太行山一线分布范围更广，是目前光伏开发领域的盲区。未来光伏技术应更多地考虑如何利用高山陡坡开发光伏电站，若此类区域可大规模利用，特高压或高压电网外送光伏电力才具备更好的汇集条件，减少汇集线路损耗，并节约用地，发挥更好的经济社会效益。 5）针对平原区域光伏电站，现状主要以工业园区屋顶分布式电站为主，该类电站已暴露出产权不清晰、负荷不稳定等缺点。未来光伏产业应发展与农业、渔业或其它产业相结合的高效利用技术，结合东部区域密集电网可开发利用更多的太阳能资源。
10、6）现状光伏电站并网模式均为汇集升压站-并网线路-并网点，从资源利用角度看，此种模式并未充分体现出节约资源、路径的目的。未来可探讨将光伏电站内的汇集升压站就地转化为电力系统变电站或开关站，在汇集光伏集电线路的同时也可以向当地区域供电，即提高了电网建设速度，又充分体现了光伏就地消纳的原则。此种模式在山区 10kV 线路供电半径过长、电压质量不达标区域或东部平原供电紧张区域均可利用。 参考文献 1国家电网公司关于印发分布式光伏发电接入系统典型设计的通知（国家电网发展20121777 号） 2光伏电站接入电网技术规定 Q/GDW 617-2011 3分布式电源接入配电网设计规范（征求意见稿） 4河北电网对光伏电站接入的相关技术规定
