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安徽金寨可再生能源集群系统示范工程探访

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国电力新闻网 发布时间:2019-12-11 浏览:
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●国重1.3项目,全称为国家重点研发计划———分布式可再生能源发电集群并网消纳关键技术及示范应用

●金寨示范工程建立群控群调系统,打通输电网、配电网和分布式电源网络,实现数据共通共享,这是泛在电力物联网建设的全新实践成果

初冬时节,走进大别山革命老区安徽金寨县,一块块光伏电板在阳光的照耀下熠熠生辉。国网安徽省电力有限公司牵头实施的国重1.3项目中的“高渗透率分布式可再生能源集群系统集成及示范应用”金寨示范工程,已稳定运行半年有余。

必须化解的并网之困

金寨县是安徽省人口最多的县,全县年平均日照时间达2100小时,具备开发太阳能的条件。2014年,该县先行先试,为2008家贫困户安装分布式光伏电站,当年11月实现并网收益。此举为全省乃至全国产业扶贫提供可复制的样板。2015年,光伏扶贫入选国家“十大精准扶贫工程”。

从光伏扶贫的“试验田”到创建国家高比例可再生能源示范县,金寨县光伏发电产业发展迅猛,全县可再生能源总装机容量在2018年底达159万千瓦,光伏占144万千瓦。通过开发贫困地区的太阳能创造稳定收益,实现精准扶贫、新能源利用和节能减排等目标,但随着光伏扶贫的深入开展,问题开始显现。

“光伏板都是2015年一起安装的,当时说每年能有3000元收入,可我家只收到1000多元。”发现问题的是金寨县铁冲乡前营村村民李西术,“我家发电量只有别人家一半。”同村村民程本仁、叶祖松等还反映家里有电器在使用过程中被烧毁。

原因很快被查明,李西术家因为靠近供电线路末端,当光照强但线路用电负荷不大时,光伏并网电压就会明显升高,而负责把光伏发电并上网的逆变器一旦检测到电压超过保护值,便会选择脱网不发电,防止电压过高损坏线路上的电器等负载。而在电压升高过程中,有些电器就会因为承受不住而发生烧毁,这两个问题其实是一件事。

2017年下半年,国重1.3项目完成实验室研究,选取金寨等地进行落地验证,频繁脱网、电压升高、线损增加等客观存在的问题,都在解决范围之内。“既然光伏发电高峰时段电没法送上网,那就先存起来,等到用电高峰期再放出来。”来自安徽电力科学研究院国重1.3项目组成员徐斌表示,针对分布式光伏并网的不同场景,他们相继研发了光储一体机、逆控一体机、储能双向变流器等一系列智能调控设备。

“仅光储一体机就经历6次升级换代,最终才达到预期效果,解决了户用光伏脱网以及线路电压升高等问题。”安徽电力科技部陈锋说。

至关重要的指挥大脑

作为全国范围内分布式光伏高渗透率区域之一,金寨县光伏发展面对的困局非常突出。144万千瓦光伏发电星罗棋布地分布在群山之中,接入量远超当地配网接纳水平,电能消纳和送出矛盾十分突出;线路损耗、电压波动、谐波超标等问题凸显,电网运行受到巨大挑战。

国重1.3项目组在该县选取了包含5座变电站、2100余户户用光伏、18座村级光伏电站和6座联村级光伏电站在内的800多平方公里区域,作为“区域分散型”分布式电源集群并网工程示范区,并根据网架结构、能源特性,将示范区划分为铁冲、全军等6个集群。

“6个集群的光储一体机等数百台可控设备相互配合、高效运行的背后,是一个聪明的大脑在统一指挥———群控群调系统,该系统是我们的核心研究成果。”安徽电力科学研究院国重1.3项目组成员丁津津解释说,通过群内自治、群间协调、输配协同3个环环相扣的控制策略,实现分布式能源智能、友好、高效融入电网。

“这是国内首次真正意义上打通输电网、配电网和分布式电源网络,实现数据共通共享。”负责区域调控的六安供电公司调控中心副主任储召云介绍,“群控群调系统既是望远镜又是放大镜,以往电网调度看不见的分布式电源,现在看得见也调得动,心里踏实很多。”数据显示,1~10月,金寨县光伏发电量达到8.2867亿千瓦时,同比增加33.62%;已安装光储一体机的96个户用光伏电站共计月均发电量增长13.28%,17个并网改造的村集体光伏电站共计月均发电量增长6.79%。

“全民光伏的时代已经越来越近,项目虽然只是小范围示范,但应用前景十分广阔,这仅仅是个开始。”谈起项目未来,国重1.3项目课题“高渗透率分布式可再生能源集群系统集成及示范应用”负责人、安徽电力企协分会秘书长潘静充满信心。

关键字:可再生能源集群系统

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