儲能光伏發電的三種并網模式及系統解決方案
概述
國家電網對于分布式光伏發電 應用采取鼓勵和合作的態度,允許光伏電站 業主采用自發自用模式、自發自用余電上網或完全上網等三種結算模式。各地方電力公司在實際操作過程中,會遇到一些阻礙,這些問題主要是由于光伏電站業主對于變電、配電系統的認識不足造成的。
1、完全自發自用模式
這種模式一般應用于用戶側用電負荷較大、且用電負荷持續、一年中很少有停產或半停產發生的情況下,或者是,就算放假期間,用戶的用電維持負荷大小也足以消納光伏電站發出的絕大部分電力。
這類系統,由于低壓側并網,如果用戶用電無法消納,會通過變壓器反送到上**電網,而配電變壓器設計是不允許用于反送電能的(可以短時倒送電,比如調試時,而長期不允許),其*初潮流方向設計是固定的。所以需要安裝防逆流裝置來避免電力的反送。
針對一些用戶無法確保自身用電能夠持續消耗光伏電力,或者生產無法保證持續性的項目,建議不要采用此種并網方式。
單體500kW以下,并且用戶側有配電變壓器的光伏電站,建議采用這種模式,因為其升壓所需增加的投資占投資比例較大。
2、自發自用余電上網模式
對于大多數看好分布式發電的用戶來說,選擇自發自用余電上網是*理想的模式,這樣即可以拿到自發自用較高電價,又可以在用不掉的情況下賣電給電網。但是實際操作過程中阻力頗多,原因是光伏從業者和地方電網公司人員信息的不對稱,互相缺乏對于對方專業知識的了解,這也是為什么該模式成為光伏電價政策和國網新政中*讓人難以理解的部分。
光伏發電在自發自用余電上網模式時,用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發電量盡可能在企業內部消耗掉,實在用不掉的情況下,可以送入電網,以不浪費掉這部分光伏電量。但電力公司*希望的是用戶簡單選擇,要么自發自用,要么升壓上網。因為,自發自用余電上網對于地方電力公司來說,要增加一些工作量:區域配網容量計算(允許反向送電負荷)、增加管理的電源點(純自發自用可以降低標準來管理)、正反轉電表改造后的用戶用電計量繁瑣(需要通過電表1和電表2的數值換算得出用戶實際用電負荷曲線和用電量)、增加抄表工作量等。
3、完全上網賣電模式
在光伏發電大發展的近十年中,直接上網賣電一直是光伏應用的主流,因為其財務模型簡單,并且相對可靠,而樂于被資本所親睞。
該并網形式不但適用于未來的分布式固定電價項目,選擇直接脫硫電價賣給電網也不失為一種好的選擇(當然要求該地區脫硫電價不低于0.4元)。這總比未來分布式電站的收益期要短一些。
而且,我們無法回避一件事情——光伏是資本推動型產業,屬于固定收益型長效投資。在大多數企業追求發展的階段是不太可能去持有光伏電站的,哪怕是現在很多手上握著一些光伏電站的業主。
功能:
安科瑞企業微電網能量管理系統Acrel-2000MG,是安科瑞根據新型電力系統下微電網監控系統與微電網能量管理系統的要求,總結國內外的研究和生產的先進經驗,專門研制出的企業微電網能量管理系統。本系統滿足光伏系統、風力發電、儲能系統以及充電樁的接入,全天候進行數據采集分析,監視光伏、風電、儲能系統、充電樁及傳統負荷的運行狀態及健康狀況,是一個集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在**穩定的基礎上以經濟優化運行為目標,促進可再生能源應用,提高電網運行穩定性、補償負荷波動;有效實現用戶側的需求管理,提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業微電網能量管理提供**、可靠、經濟運行提供了全新的解決方案。
系統架構
系統總覽
對微電網的運行進行實時監管,包含市電、光伏、風電、儲能、充電樁及用電負荷,同時也包括收益數據、天氣狀況、節能減排等信息。
智能監控
對系統環境、光伏組件、光伏逆變器、風電控制逆變一體機、儲能電池、儲能變流器、用電設備等進行實時監測,**掌握微電網系統的運行狀況。
功率預測
對分布式發電系統進行短期、超短期發電功率預測,并展示合格率及誤差分析。
電能質量
實現整個微電網系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示,并對電壓、電流瞬變進行監測。
可視化運行
實現微電網無人值守,真正實現數字化、智能化、便捷化管理;對重要負荷與設備進行不間斷監控。
優化控制
通過分析歷史用電數據、天氣條件對負荷進行功率預測,并結合分布式電源出力與儲能狀態,實現經濟優化調度,以降低尖峰或者高峰時刻的用電量,降低企業綜合用電成本。
收益分析
用戶可以查看光伏、儲能、充電樁三部分的每天電量和收益數據,同時可以切換年報查看每個月的電量和收益。
能源分析
通過分析光伏、風電、儲能設備的發電效率、轉化效率,用于評估設備性能與狀態。
策略配置
微電網配置主要對微電網系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進行設置。其中策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制、新能源消納、逆功率控制等。
8、運行要求
? 運行環境:
1)硬件:內存8G,硬盤1000G,雙以太網口;
2)顯示器:23寸,分辨率1920*1080;
3)操作系統:Windows 7 x64旗艦版、Windows 10、Windows Server 2012及以上,Ubuntu 18.04及以上,CentOS 7及以上;
4)數據庫系統:MySql 5.0、Microsoft SQL Server 2008 R2及以上;
5)I/O接口:2xGLAN、4xUSB、2xCOM。
? 工作環境:
1)溫度:-10℃~+55℃;
2)濕度:相對濕度≤95%;
3)海拔:海拔≤3000m 。
5、性能參數
? 系統可靠性
1)系統年可用率:≥99.9%。
2)系統內主要設備運行壽命:≥10年。
3)系統平均無故障間隔時間(MTBF):≥30000h。
4)控制操作正確率:≥99.99%。
5)熱備用雙計算機的切換時間≤10s
? 模擬量測量誤差
1)電流、電壓的測量相對誤差:≤0.2%。
2)有功、無功的測量相對誤差:≤0.5%。
3)電網頻率測量誤差:≤0.01Hz。
? 系統實時性
1)從遙測量越死區至運行工作站顯示的延遲時間:≤2s。
2)從遙信變位至運行工作站顯示的延遲時間:≤2s
3)控制及調節命令傳送時間(從按執行鍵到輸出):≤1s。
4)遙測數據掃描周期 1~5s,用戶可調
5)畫面整幅調用響應時間:
a)實時畫面:≤2s。
b)其他畫面:≤3s。
6)畫面實時數據刷新周期:≤3s。
7)畫面動態刷新時間 1~10s,用戶可調(≤3s)
8)計算機通信實時數據同步≤5s
9)模擬屏數據刷新時間 3~10s,用戶可調
10)事件順序記錄分辨率(SOE):≤2ms。
11)狀態量變位傳送時間≤2s。
12)模擬量越死區傳送時間≤2s。
13)遙控命令執行時間≤2s。
? 系統資源
1)各工作站CPU平均負荷率:
a)正常時(任意10min內)平均負荷率:< 25% ,
b)故障時(10s內),平均負荷率:< 50%。
2)網絡負荷率:
a)正常時(任意10min內)平均負荷率:< 20% ,
b)故障時(10s內),平均負荷率:< 40%。
3)容量:
a)系統支持狀態量數目≥10000。
b)系統支持模擬量數目≥10000。
c)系統支持控制量數目≥500。
d)系統支持歷史數據存儲≥5年。