分布式电源对地区电网售电市场的影响

分布式电源对地区电网售电市场的影响

姜忠炜沈晓倩石小花

(国网宁夏电力公司石嘴山供电公司甘肃宁夏753000)

摘要：我国太阳能资源十分丰富，发展光伏产业具有得天独厚的自然条件。在国家各项政策的大力支持下，分布式光伏发电按照“自发自用，余电上网，电量调节”的方式大力发展。2015年电力体制改革也带动了分布式光伏的发展，其成本低，经济环保，在未来的市场竞争中将更容易占据优势地位。面对这种市场前景和政策支持，今后的分布式光伏的范围将有所扩大，装机规模也将相应增加，有望形成稳定的商业模式，对售电市场产生很大的影响。

关键词：分布式电源政策支持孤岛效应微电网

一、分布式光伏的定义及政策

对于分布式电源的定义，国家发改委发布的《分布式发电管理暂行办法》中明确指出：分布式电源是指在用户所在场地或附近，建设安装、运行方式以用户端自发自用为主，多余电量上网，且以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。

近几年国家大力支持分布式光伏发电的建设，陆续出台相关文件推动分布式光伏发展。2013年国务院出台《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发[2013]24号），提出大力开拓分布式光伏发电市场，鼓励各类电力用户按照“自发自用，余电上网，电量调节”的方式建设分布式光伏发电系统。优先支持在用电价格较高的工商业企业，工业园建设规模化的分布式光伏发电系统。2014年9月国家能源局下发《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》，通知中除了进一步明确政府对分布式光伏发电的支持态度外，还开出了“全额上网”电站享受标杆电价、增加发电配额、允许直接售电给客户、提供优惠贷款以及按月发放补贴等一系列新政，同时针对分布式光伏“协调屋顶难、电费回收难、融资难、商业模式不成熟”等一系列问题做出了有效解决。

二、分布式电源对地区电网的影响

（一）对市场格局和售电量的影响

随着电力体质改革的实施，主要有6种售电主体将进入售电侧市场，包括独立配售电企业、社会资本投资、分布式能源发电企业或微网系统、高薪产业园区或经济开发区、公共服务行业和节能服务公司、发电企业。其中对分布式光伏的政策是：允许拥有分布式能源的用户或微网系统参与电力交易。面对这种市场前景和政策支持，今后的分布式光伏的范围将有所扩大，装机规模也将相应增加，有望形成稳定的商业模式。

新售电主体的形成将大大影响到电力市场格局，一旦售电侧市场开放，据估算起码每年会有5万多亿度的电量被这些新型售电主体瓜分，也就是说如果每度电按0.6元/度计算，电网企业将失去3万多亿元的利润，更甚至随着竞争的引入，将很有可能大幅提升整个配电领域的经营效率进而释放出更多的红利。

（二）对电网运行安全的影响

由于分布式光伏发电具有明显的不稳定性，它受到日照和季节的影响极大，如日出和正午的发电量具有明显差距，夜晚无法发电、即使是在晴天的情况下，一朵云彩飘过也会对发电量造成巨大波动，我国的电网容许波动为不超过15%，因此当它接入公共电网后，这个特点对电网的安全运行来说则成为一个非常大的隐患，严重的还有可能造成电网的崩溃。

1、对潮流分布的影响

在传统电网稳定运行的状态下，线路的用户侧无任何电源接入，电压会沿传输线路的潮流方向逐渐降低，但在分布式光伏并入主干电网后，电网会有辐射式网络变成多电源网络，由于光伏发电的特性和传输功率的波动，电流不再是单向的由变电站母线流向各个负荷，而会出现逆流的现象，这使得电网的传输线路各负荷节点处的电压偏高或偏低，致电网电压分布情况变动更为复杂，分布式光伏配电网局部将出现静态电压偏移的状况，这种情况对低压配电网的影响尤其明显。而电网的潮流大小及方向也将受到分布式光伏电源接入位置、接入容量和网络构成等因素的影响，随机性提高，使得电网的潮流也具有了一定的随机性。

2、对电压质量的影响

分布式光伏接入地区电网后，所传声的电压波动和闪变对电网和负荷的影响极大。这种影响一方面是由于分布式光伏的并网接入增加了系统的短路容量，从而提高了电网的电压强度，在并网型光伏逆变器的快速投切并网时将会对电网系统造成较大的电压波动。另一方面，分布式光伏的启用停运及输出功率受到政策法规、用电需求、日夜更替、天气变化、电力市场等多种因素影响，这也将引起电网的电压波动。

（三）孤岛效应

分布式电源的孤岛效应对电网所产生的危害很大，将会危害电网企业电力维修人员的人身安全，影响配电系统上保护开关的动作程序；孤岛效应区域所发生的供电电压和频率不稳定，会对用电设备造成损害，当供电恢复时造成的电压相位不同步，将会产生浪涌电流，引起再次跳闸或对光伏系统、负载和通电系统带来损害；光伏并网发电系统因单相供电在成系统三相负载的欠相供电问题。

三、应对措施

（一）健全分布式电源并网及配套服务

电网公司紧跟分布式光伏发展步伐，出台一系列政策文件支持光伏发电接入并网，并为分布式光伏并网提供完善的配套服务，国家电网公司《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》中明确规定了办理光伏并网流程的具体时限，针对光伏业务开展“一站式”服务，秉持流程最简、服务最优的原则为客户提供明确的并网申请、工作流程、对外公布分布式光伏上网电价、补贴电价及办理时限，同时为客户提供一些便捷服务。

另外，对于利用建筑屋顶及附属场地建成的分布式光伏发电项目，电量消纳模式可自由选择“全部自用”、“自发自用”或“全额上网”。并且当电量消纳模式选择为“全部自用”或“自发自用余电上网”的用户用电负荷显著减少（消失）或供电关系无法履行时，允许其电量消纳模式变更为“全额上网”。

（二）出台检测孤岛效应的行业标准及有效方法

1、行业标准

由于孤岛效应对公共电网及用户端设备的损害，因此在光伏并网发电系统的应用中必须防止孤岛效应，对此国家能源局出台了《光伏发电站逆变器防孤岛效应检测技术规程》（NB/T32010-2013）的行业标准，对孤岛效应的检测提出了明确的规范。我国GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》中，也对频率偏移、电压异常、防孤岛效应做出了明确要求。

2、检测方法

目前我国对孤岛效应的检测主要可分为三种方法：被动检测、主动检测和系统监测

被动检测是指利用电网断电时逆变器输出端电压、频率、相位或谐波的变化对分布式光伏系统进行孤岛效应检测。它的优点是光伏并网逆变器的被动式反孤岛方案不需要增加硬件电路也不需要单独的保护继电器。但被动检测的缺点在于当光伏系统输出功率与局部负载功率平衡时，被动检测法将失去孤岛效应的检测能力，存在较大的非检测区域。

主动检测法是指通过控制逆变器，使其输出功率、频率或相位存在一定扰动。电网正常工作时，由于电网的平衡作用，检测不到这些扰动，一旦电网出现故障，逆变器输出的扰动将快速累积并超出允许范围，从而出发孤岛效应检测电路。这种检测方法的有优点是检测精度高，非检测区域小，但缺点是对其控制较为复杂，且降低了逆变器输出电能的质量。

除此之外，还可以运用电网系统的故障信号对孤岛效应进行监控。一旦电网出现故障，电网侧自身的监控系统就将向光伏发电系统发出控制信号，以便能够及时切断分布式能源系统与电网的并联运行状态。

3、创新管理机制和服务体系

随着分布式光伏发电的推广，对电网企业原有火力发电下的经营模式和制度安排将是一次不小的冲击，未来的分布式光伏发电将逐渐发展出规模，最终以微电网的形态参与到发电和电力销售的环节中，而电网企业在这其中将担负着保证电力质量和电网安全的重任，电网企业应适时的进行业务转型和创新，发展出适应电力体制改革后电力市场格局的新型业务模式，创新出针对分布式光伏并网的管理制度和服务体系，开展标准质量监督和技术评估等一系列业务向分布式光伏发电的供求双方提供服务，在保证电力质量和电网安全的同时，通过相应服务获得收益，使电网企业能够在分布式光伏发电大规模应用的市场环境中得到新的发展。