中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：1月22日，在山東濰坊諸城市柳家莊村，國(guó)網(wǎng)濰坊供電公司在國(guó)網(wǎng)山東省電力公司指導(dǎo)下，成功完成國(guó)內(nèi)首個(gè)整村分布式光伏涉網(wǎng)安全能力提升改造并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證，為破解分布式光伏涉網(wǎng)安全難題提供了可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐樣本。
光伏發(fā)電是我國(guó)新能源建設(shè)的主要形式之一，分為集中式和分布式兩大類，其中分布式光伏大部分安裝在農(nóng)村住宅、工業(yè)廠房的屋頂，通過(guò)10千伏或380伏線路并網(wǎng)發(fā)電，因其建設(shè)形式靈活、建設(shè)周期短、投資收益高而快速發(fā)展。然而，前期絕大多數(shù)分布式光伏設(shè)備涉網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)不高，在電網(wǎng)發(fā)生電壓、頻率波動(dòng)時(shí)，存在大規(guī)模脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，成為一個(gè)影響行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的難題。這一難題不僅在國(guó)內(nèi)缺乏成熟解決方案，在全球范圍內(nèi)也屬于行業(yè)痛點(diǎn)。
為破解這一全球性行業(yè)難題，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司主動(dòng)作為，結(jié)合全省電源結(jié)構(gòu)和省內(nèi)新能源發(fā)展情況，深入分析高比例新能源大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，有力支撐能源主管部門出臺(tái)了《山東省新能源和新型并網(wǎng)主體涉網(wǎng)安全能力提升工作方案》，將全量分布式光伏納入涉網(wǎng)安全管理范圍，系統(tǒng)量化了分布式光伏涉網(wǎng)性能改造任務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)限，為全省開(kāi)展工作提供了政策依據(jù)和方向指引。
大方向確定后，就要研究具體可行的分布式光伏涉網(wǎng)安全能力提升改造技術(shù)路線?！拔覀兪紫葘?duì)不同改造方案進(jìn)行了系統(tǒng)論證，比如考慮過(guò)直接更換分布式光伏的核心部件—逆變器，從源頭防范因設(shè)備性能不足帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，但初步估算，用這種方式完成全省分布式光伏的改造，僅設(shè)備成本就需要6億至9億元，并且大規(guī)模更換還涉及拆卸安裝、系統(tǒng)調(diào)試等一系列復(fù)雜工程施工，不具備大規(guī)模推廣的可行性。”國(guó)網(wǎng)山東省電力公司調(diào)控中心水電及新能源處處長(zhǎng)秦昌龍介紹，“這條路行不通，我們就把目標(biāo)放在如何挖掘逆變器本身性能，通過(guò)軟件升級(jí)方式對(duì)分布式光伏逆變器涉網(wǎng)性能進(jìn)行提升。”
國(guó)網(wǎng)山東省電力公司成立攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)集中攻關(guān)，完成了41萬(wàn)戶、50余個(gè)品牌、1100多種型號(hào)的分布式光伏逆變器參數(shù)收集與性能摸底，在此基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)首次提出了“壓容比”“流容比”兩項(xiàng)逆變器關(guān)鍵參數(shù)配置指標(biāo)，創(chuàng)新提出“升級(jí)軟件、不動(dòng)硬件”的升級(jí)技術(shù)，依托遠(yuǎn)程更新固件等方式，以近乎零成本實(shí)現(xiàn)逆變器涉網(wǎng)性能的顯著提升。
“就像給手機(jī)軟件升級(jí)一樣，絕大多數(shù)類型在運(yùn)逆變器僅通過(guò)軟件程序升級(jí)優(yōu)化，就能滿足或大幅趨近新國(guó)標(biāo)技術(shù)要求，改造成本大幅降低。”秦昌龍表示，該方案簡(jiǎn)單方便易操作，對(duì)分布式光伏設(shè)備進(jìn)行無(wú)感升級(jí)，真正實(shí)現(xiàn)低成本、高效率和規(guī)?；脑臁?/span>
明確技術(shù)路線后，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司選擇在濰坊諸城市柳家莊村等村莊開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試點(diǎn)，諸城柳家莊有160戶安裝屋頂光伏，設(shè)備品牌多、型號(hào)雜、建設(shè)時(shí)間跨度大，正是全省分布式光伏發(fā)展的一個(gè)縮影。這次改造作為國(guó)內(nèi)首個(gè)整村試點(diǎn)，就像是“第一個(gè)吃螃蟹”，沒(méi)有先例可依、沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循，國(guó)網(wǎng)濰坊供電公司多專業(yè)聯(lián)合攻堅(jiān)、積極探索，總結(jié)形成了四專、一碼、四步、三關(guān)“4143”柳家莊實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，順利完成改造并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了技術(shù)路線的可行性，為全省大規(guī)模推進(jìn)改造工作積累了寶貴的一線經(jīng)驗(yàn)。
“‘4143’經(jīng)驗(yàn)有很多，像我們開(kāi)發(fā)的‘一碼通’小程序，只需拍照就能一鍵完成逆變器參數(shù)收集，以往收集信息需要走村入戶，至少需要十來(lái)天，我們?cè)诹仪f村僅用1天就完成了整村全部160戶信息采集和意愿確認(rèn)，不僅效率大大提高，信息準(zhǔn)確率也達(dá)到了100%?！眹?guó)網(wǎng)濰坊供電公司調(diào)控中心主任趙斌財(cái)說(shuō)。
除了涉網(wǎng)性能的提升，分布式光伏的電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力也面臨著更高、更具體的要求。根據(jù)國(guó)家能源局下發(fā)的新能源和新型并網(wǎng)主體涉網(wǎng)安全能力提升的通知要求，調(diào)度機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)統(tǒng)一調(diào)度管理，山東省電力市場(chǎng)改革文件也要求推動(dòng)新能源上網(wǎng)電量全面進(jìn)入電力市場(chǎng)，分布式光伏作為當(dāng)前電網(wǎng)的主要電源必須參與調(diào)節(jié)，這就要求其具備“可觀、可測(cè)、可調(diào)、可控”能力，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)采集控制。但實(shí)際上，無(wú)論是通過(guò)380伏并網(wǎng)的戶用光伏還是通過(guò)10千伏并網(wǎng)的一般工商業(yè)光伏，目前都是分鐘級(jí)采集控制，亟需從“粗放調(diào)節(jié)”向“秒級(jí)的精準(zhǔn)調(diào)控”突破。
對(duì)此，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司先后攻克海量數(shù)據(jù)秒級(jí)處理、數(shù)據(jù)加密傳輸、一卡通信組網(wǎng)等一系列難題，針對(duì)不同電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式光伏的典型場(chǎng)景，創(chuàng)新提出兩條直采直控技術(shù)路線：戶用光伏逆變器經(jīng)“一發(fā)雙收”采集控制棒至調(diào)度主站，一般工商業(yè)光伏逆變器本地組網(wǎng)后經(jīng)采集控制單元至調(diào)度主站。
“戶用光伏‘一發(fā)雙收’改造，核心就是對(duì)現(xiàn)有逆變器的采集控制棒進(jìn)行改造?！壁w斌財(cái)解釋道，“在保證通信安全的前提下，數(shù)據(jù)只需一次發(fā)送，就能分別傳輸至用戶平臺(tái)和調(diào)度主站，一次性滿足用戶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和電網(wǎng)秒級(jí)采集控制‘雙重需求’。相較原本上萬(wàn)元的‘四可’能力實(shí)現(xiàn)成本，新的技術(shù)路線將費(fèi)用壓降至百元級(jí)別，大幅降低了規(guī)模化推廣的成本門檻。”
目前，國(guó)網(wǎng)濰坊供電公司已在諸城柳家莊村完成13戶戶用光伏“一發(fā)雙收”示范改造，同時(shí)也在奧揚(yáng)電投的一般工商業(yè)光伏完成直采直控改造，充分驗(yàn)證了兩條技術(shù)路線的可行性，未來(lái)將在全省乃至全國(guó)推廣。
發(fā)展新能源是國(guó)家戰(zhàn)略，未來(lái)十年，我國(guó)新能源裝機(jī)容量將再翻一番。山東是新能源大省，分布式光伏裝機(jī)總量已突破6000萬(wàn)千瓦，成為電網(wǎng)的主力電源。而作為山東省新能源發(fā)展的重要陣地，濰坊共有分布式光伏13.1萬(wàn)戶、713萬(wàn)千瓦，裝機(jī)全省最多。此次在濰坊成功實(shí)踐的分布式光伏“升級(jí)軟件、不動(dòng)硬件”零成本涉網(wǎng)性能提升技術(shù)和“一發(fā)雙收”直采直控技術(shù)，不僅將原本高成本、難推動(dòng)的大工程，轉(zhuǎn)換為惠及電網(wǎng)、用戶、行業(yè)的共贏舉措，更成功破解了長(zhǎng)期困擾分布式光伏發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。這是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的一次重要突破，不僅將有力保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，更有利于促進(jìn)新能源高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)我國(guó)加快建設(shè)新型能源體系、推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
