探究分布式光伏发电与智能微网的发展

探究分布式光伏发电与智能微网的发展

高洁

（中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司）

摘要：当前分布式光伏发电与智能光伏微网大发展的客观条件已具备,并将进入大发展的时代。确保分布式光伏发电工程的质量是当务之急。本文针对分布式光伏发电与智能微网的发展进行了探究，以供参考。

关键词：分布式光伏发电；智能微网；发展

由于太阳能资源丰富、分布范围十分广泛，通过太阳能发电可以有效减少温室气体的排放、减少能源浪费对自然环境造成的影响，同时也可以为电力企业的运行及发展提供稳定的支持。因此，在现阶段电力企业运行及发展的过程中，分布光伏与智能光伏微网中的技术运用逐渐成为电力企业运行的必然趋势，与之相关的项目创新也成为电力企业发电工程质量保证的核心，所以，应该构建科学化的分布式光伏发电以及智能微网的运行模式，有效促进电力企业的经济运行及创新发展。

1分布式光伏与智能微网的概述

1.1分布式光伏

对于分布式光伏而言，主要是指装机规模相对较小的小型模块化、分散化并分布在用户附近的，呈现出就近发电、就近并网以及就近转换的发电模式。在分布式光伏系统运行中，通常情况下会采用自发自用以及余电上网的运营模式，是现阶段分布式光伏发电使用最为广泛的技术形式。在分布式光伏发电系统运行的过程中，通常会包括能量转换系统以及控制系统，通过电气接口以及外部电网的有效连接，形成完整性的发电系统，其具体的系统组成如图1所示。

1.2智能微网系统

智能微网主要是将交流母线作为基础，通过光伏发电所形成的主电源子系统、储能子系统、能量管理系统以及负荷等，其具体的系统组成如图2所示。在智能微电网系统运行的过程中，不同的光伏子系统会设置相应的容量蓄电池储能系统，并通过双向逆变器以及控制系统的综合分析，实现传输系统的实时性监控，通过监控系统的设计保证电力系统的运行得到了实时监控，从而为整个电力系统的运行提供了稳定的技术支持。

2我国分布式光伏及智能微电网的发展现状及发展前景

2.1现状分析

在相关调查研究中可以发现，我国于2013年上半年，光伏发电的总体容量就已经达到了10.77GW，大型的光伏电站的发电量达到了5.49GW，而分布式光伏发电系统则达到了5.28GW，虽然在调查中可以发现我国的分布式光伏电网运用得到了系统性的提升，但是，其相关的标准与发达国家相差甚远。因此，我国于2014年颁布了《光伏发电系统接入配电网检测规程》以及与之相关的八项能源运用标准，通过相关规程及标准的分析，为我国光伏电站以及光伏逆变站的运行提供了系统性的指标，同时也为电力系统的稳定运行奠定了良好基础。到2015年，我过光伏发电累计装机容量已经达到4300万千瓦左右，但也呈现出区域化明显的问题，西北地区如甘肃年均利用量仅为1061个小时，新疆整个地区仅为1042个小时，“弃光”现象严重。国家发展改革委紧急发布《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》，对分布式光伏发电项目面临问题进行调整和解决。

2.2前景分析

在以往分布式光伏系统设计的过程中，其系统模式设计过于简单，很多分布式光伏系统的设计只是在屋顶上铺设，这一现象的出现也就为电力系统的创新发展造成了制约。由于我国能源分布存在着不均衡的发展现状，西部是能源产出区域，而东部是能源消费区域，在这种不平衡的状态下应该针对区域的现状，构建针对性的分布式光伏系统设计理念。例如，在光照不强的区域采取合理的布设理念，充分利用自然光，保证光伏系统摄光的充分性。而且在分布式电网系统设计的过程中，也应该将光伏与建筑系统进行充分性的融合，将项目理念、安全问题以及美观问题进行综合性的分析，从而保证分布式光伏系统运行的合理性，通过系统的优化升级，全面促进电力企业的创新性发展。

3分布式光伏与智能微网的融合分析

3.1光伏微电网的共网新技术

光伏微电网公网新技术主要是通过对光伏微电网系统的运行，实现光伏电力、市政电力的充分协调，当光伏电力面临不足的状态时，应该将电力系统切换成市政电力转换为负载供电的状态；当单光伏电力充足时，应该优先使用就近供电的原则。通过共网的使用，可以实现市政电网与光伏电网的科学整合，而且在逆变装置运用中，可以使直流电转换为市政电网，使整个系统在供电的同时不会出现汇入供电网络的馈电现象。同时，在共网模式下，逆变装置主要运用于阻止光伏电力向市政电网的馈电模式，可以将这种系统运行的模式称之为“零逆流”。在这一系统构建的过程中，可以充分满足电力系统的供电模式，合理降低电力系统中的损耗现象，并在此基础上提高天阳能的使用效率。而且，在共网利用光伏模式的环境下，也可以通过太阳能电池板的科学运用，进行能源的收集以及转换，并在此基础上实现光伏电力系统的稳定运用，保证电力企业运行中成本的合理控制，同时也可以为电力系统供电提供稳定性的服务。

3.2案例分析

本文在研究的过程中，对分布式光伏发电以及智能微网的融合进行了系统性的分析，通过共网技术的运用，构建了“园区模式”以及“城市模式”，其具体的内容体现在以下几个方面：

3.2.1园区模式构建。第一，光热园区的一体化，某园区在建筑屋顶上设计了集中式的供热系统以及阳台栏板的分散式供热系统，据统计可以发现，集热板的总体面积达到了642.4m2，而电力系统的覆盖面积达到了25500m2，供电人数也相对较多，基本达到了1500人，在整个电力系统运行的过程中，采用了辅助热源的空气源热泵。第二，呼吸式光伏幕墙，在这一系统构建的过程中，实现了热通道、通风以及保温的系统设计，其中电池板的总体面积为750m2，系统的装机容量达到了55.6kWp，使整个电力系统的供电得到了发电效率的综合提升。

3.2.2城市模式。伴随社会经济的运行及发展，很多城市在发展的过程中，都将光伏长夜的发展作为基础，在市内很多大型建筑、公共建筑以及农业大棚中设计了光伏太阳能电池板，通过这一新技术的运用，使分散在建筑物中的光伏与建筑外墙的材料得到了合理融合，并在最终意义上实现了光伏方阵的“物尽其用”。对于贴近建筑物中的光伏太阳能电池板，应该在产生电能需求时构建就近使用原则，降低电能运输对能源造成的损耗，充分保证各个负荷在光伏电量不足状态下实现的正常运转状态，并为电力系统的稳定运行提供充分性的保证。

结语

总而言之，在现阶段电力系统运行及发展的过程中，分布式光伏发电以及智能微网的系统运用，应该在满足电力系统运行的基础上，进行相互融合，保证电力系统设计的独立电源、自我循环，实现电力产业发展的全新化。通过分布式光伏发电以及智能微网发电的分析，可以提高（对）我国能源的合理运用，维持和谐的自然环境，并在能源节能领域中发挥较为重要的作用。

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.

[2]王成山,李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].电力系统自动化,2010.

[3]杨文杰.光伏发电并网与微网运行控制仿真研究[D].西南交通大学,2010.