分布式光伏发电并网技术申红岗

分布式光伏发电并网技术申红岗

申红岗

（国网长治供电公司营销部（客户服务中心）山西长治046011）

摘要：分布式光伏发电并网业务政策性强、形式多样、业务办理涉及部门多，在实际业务办理中，需要业务人员全面掌握光伏发电知识及业务流程，对政策变化能够及时跟进，能够熟练向客户宣贯光伏发电相关业务知识，引导客户完成并网业务办理。为适应新常态，本文对分布式光伏发电项目在国网公司的并网业务环节中存在的问题和疑惑进行了解析，旨在强化分布式光伏发电业务对外优化宣贯，对内强化管控，指导基层业务人员业务流程办理，提升业务能力，更好的服务于分布式光伏发电并网客户。

关键词：分布式光伏发电并网业务

0引言

分布式电源是指在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电（含煤矿瓦斯发电）等。

分布式光伏发电是分布式电源的一种，随着国家对分布式光伏发电鼓励政策的不断出台，分布式光伏发电业务近年来呈现高速增长的态势，分布式光伏发电作为清洁、低碳的可再生能源有效降低大气污染，促进地区节能减排，加之国家利用分布式光伏项目清洁环保、技术可靠、收益稳定的特点把光伏发电项目作为党中央扶贫战略的十个重要手段之一，推出了光伏扶贫政策。由此可见，分布式光伏发电在国家清洁能源发展战略中担负着重要作用。然而，分布式光伏发电项目的并网业务和技术对于国家电网公司属于新型业务，业务人员对该类业务需要一个培训-应用-熟练的过程，经过近年来我对分布式光伏发电业务发展的深入研究，本文综合业务人员在分布式光伏发电并网管理、政策、技术方面的难点和疑问进行了分析和解析。

1.分布式电源范围的界定

国家对分布式电源的界定大体分为两类，第一类是：10千伏及以下电压等级接入，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的分布式电源。此条约定了并网电压等级和并网容量两个界定条件，两个条件必须同时具备。第二类是：35千伏电压等级接入，年自发自用电量大于50%的分布式电源；或10千伏电压等级接入且单个并网点总装机容量超过6兆瓦，年自发自用电量大于50%的分布式电源。此条约定如果超过第一类的限定条件的，将电压等级放宽到35KV及以下，对并网容量没有作出限制，同时增加了一个新的条件：年自发自用电量必须达到总发电量的50%。除第一、二类划分外，对小型光伏电站作出如下界定：小型光伏电站纳入分布式光伏发电规模指标管理。对于在地面或利用农业大棚等无电力消费设施建设、以35千伏及以下电压等级接入电网（东北地区66千伏及以下）、单个项目容量不超过2万千瓦且所发电量主要在并网点变电台区消纳的光伏电站项目，纳入分布式光伏发电规模指标管理，接入公共电网，上网电价执行当地光伏电站标杆上网电价。此类全额上网类型的小型光伏电站只是占用分布式电源的规模指标，但是是按常规电源进行管理的。（常规电源是指需要经国家发改委等能源管理机构批复的电源项目，而分布式电源项目属于备案制。）

综上所述，我们将分布式电源的界定范围归纳如下：

1.1电压等级不超过10千伏，单个并网点装机容量不超过6兆瓦的全部自发自用、自发自用余量上网及全额上网的电源项目。受理时不需要对自发自用余量上网方式的项目校核自发自用量比例。

1.2电压等级在35千伏及以下的全部自发自用和自发自用余量上网且年自发自用量必须大于50%的。注意，没有对装机容量进行限制。

1.3电压等级在35千伏及以下、单个项目容量不超过2万千瓦的全额上网项目，同时所发电量主要在并网点变电台区消纳的光伏电站项目。

2.了解分布式光伏发电系统

分布式光伏发电是利用光伏组件将光能转化为电能后，再经电源逆变设备将光伏所发直流电转换为与电网同频率、同电压、同相位的交流电，通过计量表计并入电网的分布式电源系统。分布式光伏发电的特点是：

2.1分布式光伏发电系统输出功率较小，安全可靠性高。一般根据并网容量大小，就近接入高、低压配电网系统，所以相对于集中式电站，不需要远距离输送电能，接网部分的投资较小，接网条件较低，对于发电客户而言，电能损耗也较低，投资收益比集中式电站高。

2.2分布式光伏发电系统主要以“自发自用、余量上网”的电量消纳模式为主，具有发用电并存的特点，即使是选择“全额上网”的分布式光伏发电系统也是在接入配电网系统后，所发电能被并网点变电台区内的其他用电户就地消纳，对电网的输配电系统潮流及电网系统的运行方式影响较小。

2.3分布式光伏发电系统发电过程无噪音、对空气和水等资源不会造成污染，环保效益突出，属于利用率较高的可再生能源系统。

2.4分布式光伏发电系统主要利用个人住宅、企业厂房、商业楼顶以及荒山荒坡、农业大棚等闲置资源建设，节约了占用紧张的土地资源同时，有效提升了资源的综合利用，同时能够在一定程度上缓解地区用电紧张状况。

2.5分布式光伏发电系统是国家大力扶持的绿色能源系统，在电价补贴、并网程序、资源利用等政策上有很多优惠条件，同时具备在广大农村边远地区接入的优势以及发电收益较为稳定的特点，因此可作为政府扶贫项目进行大面积推广。

3、分布式光伏发电电量消纳模式解析

3.1全部自用模式

用户自己建设分布式电源，所发电量全部自用。适用范围：分布式电源和用户位于同一地点，且属于用户所有。

此类模式主要是用电客户为降低电费成本，自投资建设的分布式电源系统，接入用电客户的配电系统。

特点是：一般接入容量不会超过用电负荷，且用电客户负荷消纳时间与分布式电源发电出力时间基本一致，也就是分布式电源所发电量全部在客户端配电系统消纳，不与电网公司产生上网电费的结算关系。但此类发电户因为还需要与电网企业结算度电补贴（目前光伏类度电补贴电价为0.42元/度），因此必须在并网点安装用于计量分布式电源发电量的计量表计。

3.2自发自用余量上网模式

用户自己建设分布式电源，所发电量优先自用，多余电量上网，不足电量由电网提供。适用范围：分布式电源和用户位于同一地点，且属于用户所有。

此类模式主要是用电客户有较大的适合建设分布式电源系统的资源，分布式电源接入用电客户的配电系统。

特点是：用电户有一定量的负荷消纳能力，分布式电源所发电能首先由用电客户消纳，多余部分上网，一般此类分布式电源系统的并网容量大于用户的用电负荷或者用电负荷消纳时间与分布式电源发电出力时间不完全同步。当负荷超过分布式电源系统的容量或者由于环境条件导致发电系统出力不够时再从电网提供不足部分的电能。此类模式具备发用电结合的分布式电源特点，因此需要在用电客户与电网企业的产权分界点安装具备正、反向分别计量功能的电能表，用于分别计量客户的上、下网电量，在发电设施并网点安装并网电能表计算总发电量，用于结算分布式电源的发电量度电补贴。目前自发自用余量上网模式的上网电价执行当地脱硫标杆上网电价。

3.3全额上网模式

用户自己建设分布式电源，就近接入公共电网，且分布式电源和用电负荷无任何关联，所发电量全部上网。适用范围：分布式电源和用电户无电气关联，且属于用户所有。

此类模式主要是用电客户有较大的适合建设分布式电源系统的资源，与其他类型的上网方式在发电收益和企业运营模式权衡比较后选择的一种收益更高或更易于管理的上网模式。

特点是：分布式电源系统和用电客户的配电网系统无任何电气连接，发电设施直接与公共电网连接，所发电量全部上网，上网电量及度电补贴根据发用电合同约定定期与电网企业结算，用户用电量由用电客户根据用电计量表与电网企业另行结算。此类模式需要在发电客户与电网企业的产权分界点安装上网电能表，用于与电网企业结算分布式电源系统的上网电量。

3.4合同能源管理模式

第三方项目业主投资建设分布式电源，所发电量优先满足和分布式电源位于同一地点的用户使用，多余电量上网，不足电量由电网企业按当地销售电价向用户提供。适用范围：分布式电源和用户位于同一地点，但非用户投资建设所有。合同能源管理模式属于“自发自用余量上网”模式的另外一种形式，是一种以节约能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式；这种节能投资及方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，提高能源的利用率。

4、分布式光伏发电计量方式

分布式光伏发电项目所有的并网点以及与公共电网的连接点均应安装具有电能信息采集功能的计量装置，分别准确计量分布式光伏发电项目的发电量和用电客户的上、下网电量。并网计量装置是记录分布式电源上网电量的计量器具，分布式电源并网计量装置的选择应注意以下几点：

4.1应按并网电压等级和相别配置相应精度要求的计量电能表。

4.2如并网设备输出最大电流小于计量电能表额定电流可配置直配电能表，如并网设备输出电流大于计量电能表额定电流，应经电流互感器转换后接入电能表。

4.3采用自发自用余量上网方式并网的分布式电源客户，在配置电能表时应查看电能表是否具备正、反向分别计量上、下网电量的功能，否则不能使用。

4.4如使用具备正、反向分别计量电量的单相电能表，图中正、反向表可以使用一块电能表，如电能表接线按公网电源侧为正向接线，电能表正向读数为下网电量，反向读数为上网电量。

5、分布式光伏发电接入公变和专变的影响

5.1户用低压光伏发电接入公变影响

一般户用低压（220V/380V）光伏发电项目接入容量不超过公变容量25%情况下，对公变影响不大，可直接接入低压配电网。

5.2集中式低压光伏发电接入公变影响

对于相对集中的低压（220V/380V）光伏发电项目，例如以村委集体建设的光伏发电项目或政府扶贫以整村建设的村级光伏发电项目以及集中式光伏发电项目，由于接入容量较大，接入公变时应考虑公变容量是否满足接入要求。接入前应考虑以下因素：

5.2.1低压接入光伏容量原则上不超过公变容量25%，如果超出，公变低压侧刀熔总开关应改造为低压总开关。并在配变低压母线处装设反孤岛装置；低压总开关应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能，母线间有联络时，联络开关也应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能。

5.2.2低压接入光伏容量如超出公变容量25%，接入时应考虑公变在白天情况下的低压负荷消纳能力。

低压接入光伏容量如接近公变容量（不超公变容量）接入公变时首先应考虑白天低压负荷的消纳能力：也就是白天情况下低压负荷的大小和是否连续，如果低压负荷能够连续消纳大部分或全部光伏所发电量，在满足其他安全条件情况下可直接接入公变。如果白天公变负荷较小，低压负荷不连续，基本不消纳或消纳很少部分的光伏电量，使光伏所发电量全部或大部分通过变压器升压向高电压等级逆向传输，则不建议直接接入公变，而应采用专用升压变压器接入公网。

原因是接有光伏发电设备的公变在白天情况下如低压负荷较大且基本连续，则光伏所发电量接入公变低压侧后所发电量基本被低压负荷消纳，对于公变来说，虽然有发电设备从低压接入，由于没有大量电能通过公变升压后传送至高压侧，因此公变还是主要以降压变压器使用，对变压器基本没有损害。如接有光伏设备的公变在白天情况下低压负荷较小或不连续，则光伏所发电能将通过公变升压后向公变高压侧逆向传输，此时起降压作用的公变即变成升压变使用，由于降压变与升压变在结构上原、副边线圈的匝数比不同，光伏电源的逆向传输会使降压变电源侧长期接入负载影响变压器使用寿命，负荷端长期接入电源增大变压器损耗。另外，公变逆向传输电能时电源接入端输入的电能在电源输出端会有一定的降低，也就是光伏所发电能通过公变传输至高压侧时会有一定幅度的电量衰减，而光伏发电所发电量在低压侧光伏发电并网点计量，这样通过公变损失的电量就加在了供电公司侧。

5.3分布式光伏发电接入专变的影响

光伏发电接入专变的容量按上述“集中式低压光伏发电接入公变要求”配置，还应考虑的如下因素：

光伏发电接入专变应考虑专变用户的行业类别和执行电价。如专变客户执行“一般工商业”电价，则比较适宜采用“自发自用余量上网”方式接入光伏发电设备，因为“一般工商业”电价属于单一制电价，电价较高，如果在低压侧接入光伏发电，采用“自发自用余量上网”方式可消纳大部分电量，不仅可以得到相应的国家补贴，而且也减少使用网上相对电价较高的电量，会大大降低运营成本。如专变用户执行“两部制”电价，则比较适合采用专用升压变接入客户配电网或公网。原因是，执行“两部制”电价的专变客户会根据情况不定期暂停部分或全部容量的变压器，以节约基本电费成本，如光伏接在执行“两部制”电价客户的专变下，会导致客户暂停变压器同时也会将接在专变下的光伏发电设备停运，影响光伏发电的收益。

6、结束语

国网公司分布式光伏发电业务从2013年起步至今经历了5年的发展已经日趋成熟，本人作为最早受理分布式光伏发电业务的客户经理见证了这个过程，并于2013年完成了山西省首家自然人和法人光伏发电并网业务，成为山西省分布式光伏发电业务的先跑者。本文是在我多年分布式光伏发电并网工作的基础上针对基层业务人员经常遇到的问题进行的针对性的阐述，以此促进基层分布式光伏业务水平的提升，很多观点出自个人的理解和总结，不妥之处敬请指正。

参考文献：

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