王學(xué)欣
(華北電力大學(xué)動(dòng)力工程系,河北 保定 071003)
光伏系統(tǒng)的基本原理是利用太陽(yáng)能的光生伏特效應(yīng)通過(guò)半導(dǎo)體硅電池將光能直接轉(zhuǎn)換為電能。一般,光伏系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器、逆變器組成,光伏電池產(chǎn)生的直流電經(jīng)過(guò)逆變器與配電網(wǎng)相連。光伏發(fā)電根據(jù)其實(shí)現(xiàn)功能的不同,可分為離網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)、混合型發(fā)電系統(tǒng)。
小型光伏發(fā)電并網(wǎng)用戶一般為居民用戶,在國(guó)家政策積極倡導(dǎo)和保護(hù)環(huán)境的客觀形勢(shì)下,其作為分散式電源正正快速進(jìn)入電力市場(chǎng),但太陽(yáng)能具有能量密度低,穩(wěn)定性差的弱點(diǎn),并受到地域差異、日照長(zhǎng)短、晝夜交替等條件影響,光伏發(fā)電只能作為常規(guī)能源的補(bǔ)充,在解決通信、信號(hào)電源,和邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)民用生活用電需求方面具有重大的意義。
小型光伏發(fā)電用戶多為配電網(wǎng)末端居民用戶,一般用于家庭用電,自發(fā)自用,多余電量向電網(wǎng)輸送,正由于其容量小、用戶分散、上網(wǎng)電量不穩(wěn)定等因素,給供電企業(yè)在臺(tái)區(qū)線損管理、電費(fèi)核算、計(jì)量采集方面管理帶來(lái)很多困難。
目前農(nóng)村地區(qū)存在大量的小容量變壓器臺(tái)區(qū),月用電量不足萬(wàn)度,加之外出打工人員增多以及城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快,越來(lái)越多的村農(nóng)人口涌入城市,而且農(nóng)村低壓線路錯(cuò)綜復(fù)雜,改造困難,還要滿足一定的供電可靠性,不可能隨意更換合適容量的變壓器,所以農(nóng)村地區(qū)存在很多“大馬拉小車”現(xiàn)象的臺(tái)區(qū),單個(gè)光伏發(fā)電并網(wǎng)就會(huì)對(duì)這樣月用電量少的臺(tái)區(qū)線損率產(chǎn)生較大影響。
對(duì)于某個(gè)臺(tái)區(qū)而言,當(dāng)光伏發(fā)電接入電網(wǎng)后,電源點(diǎn)就不只是單一的變壓器了,而變?yōu)閮蓚€(gè)或者多個(gè)電源點(diǎn),而供電企業(yè)在考核臺(tái)區(qū)線損時(shí)供電量只統(tǒng)計(jì)為供電變壓器供電量,售電量為臺(tái)區(qū)用戶所有用電量,線損率=線損電量/供電量*100%=(供電量-售電量)/供電量*100%,當(dāng)反供電量大于線損電量時(shí),線損率即為負(fù)值。表1 為某地區(qū)臺(tái)區(qū)光伏發(fā)電并網(wǎng)后實(shí)際線損率。
表1 某臺(tái)區(qū)光伏發(fā)電并網(wǎng)前后線損率
該臺(tái)區(qū)有一戶居民于2014 年5 月接入光伏發(fā)電,從表1 可以看出其光伏發(fā)電接入后線損率波動(dòng)明顯,時(shí)正時(shí)負(fù),且為正值時(shí)也明顯低于接入前線損率。
用戶安裝光伏發(fā)電是自發(fā)自用,家中一般不另安裝電能儲(chǔ)存裝置,當(dāng)其用電量大或者太陽(yáng)光照不足及晚上用電時(shí),必須從電網(wǎng)購(gòu)電,但當(dāng)白天不用電且光照充足時(shí)又可向電網(wǎng)送電,這樣就存在雙向電量,電能表安裝時(shí)就需要同時(shí)可以計(jì)量上網(wǎng)電量和下網(wǎng)電量,居民用戶計(jì)量表計(jì)是單相電能表,自動(dòng)化采集系統(tǒng)只能采集單相表正向電量,很難實(shí)現(xiàn)一塊表計(jì)同時(shí)計(jì)量,就需要用兩塊表計(jì)分別計(jì)量上網(wǎng)電量和下網(wǎng)電量。
目前,供電企業(yè)新裝用戶在能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集之前,需先在“電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)”進(jìn)行業(yè)擴(kuò)報(bào)裝流程,對(duì)于光伏發(fā)電用戶,由于需要采集計(jì)算上網(wǎng)電量,“電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)”在計(jì)量安裝方案中并未針對(duì)小用戶設(shè)計(jì)上網(wǎng)電量模塊,也未在電費(fèi)核算方案中設(shè)計(jì)可以于小用戶雙向電費(fèi)結(jié)算模塊,所以“電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)”業(yè)擴(kuò)報(bào)裝流程并不適用于光伏發(fā)電等分布式電源,所以光伏發(fā)電用戶不能正常錄入系統(tǒng)進(jìn)行電量自動(dòng)化采集。
國(guó)家政策要求電力企業(yè)無(wú)條件接納新能源發(fā)電,但就目前而言,供電企業(yè)無(wú)論是在已上線運(yùn)行的自動(dòng)化系統(tǒng)還是運(yùn)行管理方面,都沒(méi)有較為完善的運(yùn)行機(jī)制,也沒(méi)有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,各地區(qū)實(shí)行的政策管理也沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范,由于光伏發(fā)電用戶在營(yíng)銷自動(dòng)化系統(tǒng)不能錄入,電能表示數(shù)也不能自動(dòng)采集,使得無(wú)法對(duì)用戶進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。雖然可以實(shí)行人工抄表核算電費(fèi),但也會(huì)因營(yíng)銷系統(tǒng)沒(méi)有該戶信息,不能正常進(jìn)入收費(fèi)流程,導(dǎo)致電費(fèi)無(wú)法進(jìn)入供電企業(yè)資金賬戶,一旦當(dāng)用戶上網(wǎng)電量大于下網(wǎng)電量時(shí),供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)向用戶支付上網(wǎng)電費(fèi),同樣因?yàn)闆](méi)有對(duì)應(yīng)的退費(fèi)流程,導(dǎo)致沒(méi)有資金來(lái)源而無(wú)法結(jié)算。
隨著國(guó)家大力扶持新能源發(fā)電并網(wǎng),光伏發(fā)電等其他分布式電源正越來(lái)越多的被居民用戶所接受,隨之而來(lái)的是一系列現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,本文針對(duì)供電企業(yè)對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)管理提出幾點(diǎn)建議。
一是,建立健全管理機(jī)制。采取由下而上、自上而下的管理體制,從縣市省到國(guó)網(wǎng)總部層層向上反映實(shí)際問(wèn)題,匯總管理漏洞,由國(guó)網(wǎng)總部各部門(mén)各專業(yè)分類總結(jié),制定相關(guān)管理措施,下發(fā)到省市縣統(tǒng)一實(shí)施,各地區(qū)還應(yīng)根據(jù)其地域差異制定實(shí)施細(xì)則,并且加入到同業(yè)對(duì)標(biāo)管理考核中,作為企業(yè)負(fù)責(zé)人年終績(jī)效考核,加強(qiáng)重視程度。
二是,完善系統(tǒng)缺陷。無(wú)論是“電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)”還是“用戶用電信息采集系統(tǒng)”等不能適用于光伏發(fā)電用戶的系統(tǒng),供電企業(yè)應(yīng)加快督促生產(chǎn)廠家完善相關(guān)功能,開(kāi)發(fā)相應(yīng)電力新型業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊,增加自動(dòng)化程度,簡(jiǎn)化業(yè)擴(kuò)流程,增加電費(fèi)結(jié)算途徑,實(shí)現(xiàn)快捷、高效的業(yè)務(wù)處理。
三是,加快推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。隨著大量的分布式電源接入,上網(wǎng)電量不斷增加,配電網(wǎng)雙向潮流日益增多,將對(duì)配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)很大挑戰(zhàn),由于智能電網(wǎng)具有靈活性、兼容性、自愈性、交互性等特點(diǎn),能最大限度的兼容各類分布式發(fā)電和儲(chǔ)能,統(tǒng)籌電力用戶需求與電網(wǎng)能源資源的合理配置,加快智能電網(wǎng)建設(shè)是推進(jìn)分布式電源接入,建設(shè)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的綜合化現(xiàn)代電網(wǎng)最有效的途徑。
光伏發(fā)電作為新能源發(fā)電應(yīng)用范圍最廣的發(fā)電形式,與其安裝方便、投資少、利用率高有著密不可分的關(guān)系,但也受天氣、氣候、溫度等自然條件的影響,具有一定的局限性,小型光伏發(fā)電并網(wǎng)會(huì)對(duì)供電企業(yè)管理方面帶來(lái)一定的影響,但是隨著越來(lái)越多的用戶并網(wǎng)發(fā)電,供電企業(yè)也將逐步完善相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng),健全相應(yīng)的管理機(jī)制,在不久的將來(lái),逐漸形成以新能源發(fā)電為主導(dǎo)的新型電網(wǎng)。
[1]桑妲.小型光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響[J].上海電力,2008(2):132-134.
[2]張軍軍,商振,吳福保.太陽(yáng)能光伏發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù)[J].電力與能源,2011(8):313-316.
[3]石振剛.并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)影響的研究[D].保定:華北電力大學(xué),2011.