分布式光伏发电和智能微网的发展分析

分布式光伏发电和智能微网的发展分析

单开智

江苏苏州215000）

摘要：近几年来，分布式光伏发电和智能微网快速发展，推进了我国电力的发展，然而，在发展过程中，如何保证分布式光伏发电工程质量，成为目前重要课题。现就分布式光伏发电概念和微电网概念进行阐述，总结两者的发展趋势，从而实现分布式光伏发电和智能微网的健康发展，以供相关人员参考。

关键词：智能电网；分布式光伏发发电；发展

前言

太阳能作为一种清洁能源，具备分布广泛、资源丰富等优点，被广泛应用于各个领域。利用太阳能发电，可减少温室气体的排放，给环境造成的污染小，成为国内外重点发展的一项新技术。分布式光伏发电，在诸多方面具备多项优势，是实现可持续发展的一项重要途径，也是未来新能源技术发展的必然趋势。因此，分析分布式光伏发电和智能微网的发展，是十分必要的。

1分布式光伏发电概念

分布式光伏发电一般指的是在用户周围布置装机规模小的分散式、模块化太阳能光伏发电单元，它以“就近原则”为中心，能够实现就近并网、就近发电、就近使用和就近转换，且具备非外送型的特征。分布式光伏发电的运营模式，以“余电上网、电网调节、自发自用和就近使用”为主。目前受到广泛应用，尤其是在光电建筑中。

1分布式光伏发电的发展趋势

光伏产业作为我国的一个新兴产业，在国际竞争中具备诸多优势。光伏发电作为可再生能源、新能源和情结能源，可在能源消费终端中使用，降低污染排放，改变以往以燃煤发电的主流，有效地防治环境污染，改善环境。据专业测量计算数据结果表明，我国建筑物能够安装光伏发电为3亿KW左右，而超过省级的工业园能够安装8000万KW，具有巨大潜力。大力推广分布式光伏发电，既可改能源消费和生产方式，又可实现能源结构的优化，对生态文明建设、防治大气污染具有重要意义。此外，对于城镇能源供应来说，不仅保证能源充足，还可推进城镇化建设。

分布式光伏发电的发展优势，包括以下三点：（1）不侵占土地，可在土地资源紧缺及人口密集地区建设；（2）电力传输系统可实现零消耗，符合建筑物内部用电的基本要求；（3）分布式光伏电站是独立的，不会过多的占用电网资源，而且不需要构建于电网相连接的自动切换开关，可保障我国西南、华南的山林和丘陵地区居民用电，且花费的投资少。

分布式光伏发电的发展前景十分辽阔。目前，多元合作投资是各大项目建设的主要方式，此方式下，可确保光伏电站稳定发展。从目前来看，合作范围包括很多种，如投资方会在合作方的能够安装光伏电池的办公屋顶、仓库和厂房等，通过改造，构建光伏电站；在符合光伏电池安装条件的区域假造光伏电站等等。可见，我国光伏建筑市场发展前景一片光明。

分布式光伏发电的发展趋势，应注重向建筑工业化发展。建筑工业化，又被称为住宅产业化，指的是住宅光伏屋面实现规模化和产业化。支持市场化和产业化的重要前提是规模化。分布式光伏发电需要借助规模化发展盈利技术，这样才可实现技术和产业化的创新，进而又充足的市场规模，让更多的企业参与投资中。推进光伏屋面发展的重要途径是制定产业化和规模化的应用路线。据有关资料表明，某市想要成为中国首例应用光伏城市。该市选取10万屋顶，将太阳能发电装置安装在10万个屋顶。随之，其他城市也开始提出了分布式光伏发电屋顶建造的发展计划。光伏屋面计划迅速提升，由起初的十万计划快速发展到千万计划。智能微网并网规模也在不断扩大。就原有的商业楼、学校办公楼、机关建筑和住宅楼等，通过改造屋顶平台即可，并将太阳能发电系统安装于屋顶，从而形成光伏屋顶。产业化和规模化的光伏屋面，为我国实现节能环保战略奠定坚实的基础，具有重要意义。光伏屋面的发展，将成为我国重要的新兴产业，市场发展前景十分辽阔。

2智能微电网

所谓的智能微电网，指的是微型智能配电系统，融合了能量管理系统、负荷管理系统和微能源管理系统，具备独立的特征。智能微电网的发展需要有先进的通信技术及信息技术作为保障，这样，才能使电力系统向安全、灵活和清洁方向发展，有利于实现“智能电网”发展目标。智能电网的对象是每个环节的电力系统，包括用电、配电、输电和发电环节，以研发新型电网控制技术为基础，将它们有机的整合到一起，从而实现各个环节的智能化信息交流，对电力生产、使用和输送进行系统性优化。

智能微电网技术框架包括很多种，如广域测量系统，数据监控、采集系统，输电系统的仿真与模拟，快速仿真与模拟配电系统，自动读表，用电系统高级测量体系，微电网运行高级测量体系，高级配电自动化等。智能电网配电的核心部分是微电网，它的灵活运行方式及先进的控制系统，不仅能够满足智能电网的发展性需求，还可实现可再生能源发电，从而促进系统灵活性及整体效率的提升。在分布式光伏发电迅速发展的背景下，诸多微电网共同组成较大的网络，各个微电网既可独立存在，又可相互连接，进而产生大型智能电网。

3智能微电网的发展趋势

能源短缺，是目前中国乃至世界共同面临的严峻问题，尤其是在城市中，因建筑物密集、消耗的电能大，所以，加强光伏发电的应用变得极为重要。光伏之恩给你电网借助先进的技术与现代化网络，促进供电可靠性与供电质量及能源利用率的提升。城市中的医院小区、仓库厂房、学校和众多大楼等均拥有建筑屋顶，因此，可在屋顶上建造光伏电站，通过现有的光伏和储能逆变器等技术，保障太阳供电。

智能微电网的模式，分为三种。它的诸多模式，将使其在全国各个地区受到广泛应用，具有辽阔的发展前景。（1）园区模式。园区模式指的是大学城及工业园区，在此园区中安装光伏太阳能面板，形成园区校舍园区，保障主网与微电网热备用，从而提升资源利用率，保障各大企业对电力可靠性和安全性的要求。（2）农村模式。对于山区、草原、高原等偏远地区，构建光伏发电站，能够有效地利用当地可再生资源，以为当地用户供电。可再生资源丰富是我国大多数偏远地区的重要特征。例如，在我国西沙群岛和南沙群岛等建造光伏发电系统，为我国海域保护创造便利条件。（3）城市模式。根据城市中的商场、宾馆、居民小区、办公楼和医院等建筑建设微电网。此类型微电网以主网并网运行，一旦主网出现故障，将立即与其断开，从而以孤网运行模式运营，以提高供电电能质量和可靠性。

随着微电网和分布式光伏发电的发展，产生了光伏微电网共网技术，是指光伏微电网系统中的市政电力与光伏电力相互配合，从而实现共同负载供电。如果在光伏电力没有或者不足的情况下，市政电力能够像用户提供用电。

共网作为一种并网连接方式，其特征是与市政电网连接，而不参与市政电网馈电。共网逆变装置的作用原理是把由太阳能电池产生的直流电，转变成与市政电网电网相位相同的交流电。它主要向负载供电，而不参与市政电网馈电。共网应用模式作为一种新型的光伏应用模式，不仅能够保证电网运行安全，还可减少系统效率损耗，促进太阳能利用率的提升。

例如，智能微电网应用于园区模式。某地区工业屋顶供热以阳台栏板分散式及集中式供热为主，如图1所示。实际应用面积和集热板面积分别为24400m2和542.4m2，空气源热泵是辅助热源，设计水量为30吨，供应人数共1000人。

图1某地区工业园区智能微电网

4结语

分布式光伏发电和智能电网的发展前景十分辽阔，这也增加了建筑工程师的工作难度，所以，需要对建筑工程师进行深层教育培训。分布式光伏发电和智能微网对建筑材料与建筑构件，工业化安装的构造技术要求较高，这就需要加大对产品的研发，推进分布式光伏发电和智能微网的发展。总体来说，分布式光伏发电和智能微网，充分利用了可再生资源，对实现节能环保具有重要作用。

参考文献：

[1]龙文志．分布式光伏发电与智能微网的发展[J]．建筑技术，2014（4）

[2]赵静菡．智能电网中分布式光伏发电的应用研究[J]．华东科技：学术版，2015（11）

[3]林期远，田石强，江海燕．智能高效分布式光伏发电系统的研究与实现[J]．能源与环境，2015（02）

[4]郑洪，康微微，曲博．光伏智能微电网现状与案例分析[J]．太阳能，2015（5）