分布式光伏发电的并网接入探究

分布式光伏发电的并网接入探究
发布时间：2023-02-02T06:51:37.710Z 来源：《当代电力文化》2022年18期作者：陈泳江
[导读] 近年来国家高度重视分布式能源和储能的发展
陈泳江
广东五星太阳能股份有限公司 523000
摘要：近年来国家高度重视分布式能源和储能的发展，光伏和储能产业发展潜力巨大。

太阳能具有清洁、安全、高效、可持续等显著优点，在我国新能源体系中扮演着非常重要的角色。

构建清洁低碳安全高效能源体系是实现“碳达峰、碳中和”目标的关键。

随着分布式光伏发电建设成本的降低，国家对光伏产业的政策支持和税费优惠力度较大，光伏发电已成为当前热门领域。

基于此，本文主要研究光伏发电技术理念，分析光伏发电技术的发展趋势，总结几种典型的分布式光伏发电并网接入方式，为分布式光伏发电的应用和建设提供一点建议。

关键词：分布式光伏发电；并网接入
引言
电力能源是当下各行各业发展的关键能源，为了满足不断增加的使用需求，光伏发电系统成为行业关注焦点。

为节省能源消耗，光伏发电日渐趋于完善，与此同时，光伏发电配电网也需要不断与时俱进。

分布式光伏发电概述从基本模式角度出发，光伏发电可以将其分为输电侧并网以及配电侧并网两种：输电侧并网主要应用于较大规模的发电站，将其中的电能集中并入电网，之后接受电网的统一调配；配电侧并网发电规模小，发电设备产生的电能就近接入配电网，电能会直接被消耗。

由此使分布式光伏电源接入配电网更加顺畅，避免造成配电网系统扰动。

1光伏发电技术理念
光伏发电主要的原理就是通过半导体硅使光能快速转变成电能，技术原理类似于植物通过叶绿体将光能转变成有机化学能。

在能源的收集过程当中，人们只需要将光伏电板放置在易接触到阳光的地方即可，在感受到光源时将其吸收，再由化学能形成自由带电离子，这样就在自由闭合电路中形成了带电离子移动，从而产生了电流，电流转化为电能，满足生产各种需求。

光伏能源相较于其他能源而言，是一种操作简单且造价合适的清洁能源，与传统的发电技术相比，效率高、成本低、无污染、易推广。

我国光伏发电技术研发已持续数年，但是仍有很多关键技术点需要进一步突破。

光伏发电技术在推广及应用中也遇到一些瓶颈，例如当地政策不扶持、占地面积较大、安装位置较高、一次性投入较大等等。

清洁能源的建设和使用必将成为趋势，国家可倡导绿色发展理念，加大资金投入，出台相关利好政策，有助于光伏发电技术的研发和普及。

2光伏发电技术的发展趋势
2.1高效率低成本光伏电池
由于生态红线和耕地红线的限制，国家能源局要求光伏项目的开发不允许占用耕地。

因此，发展更高效率、更低成本的光伏电池，进一步提升单位面积发电能力是未来光伏大规模发展的关键。

一是持续推进PERC晶硅电池技术的发展，如开发双面PERC电池等，提升转换效率，降低生产成本。

二是加快TOPCon、HJT、IBC等新型晶硅电池低成本高质量产业化制造技术研究，重点突破关键材料、工艺水平、制造装备等技术瓶颈，提高效率，降低成本，推动新型晶硅电池的产业化生产和规模化应用。

三是推动CIGS、CdTe、AsGa等薄膜光伏电池的降本增效、工艺优化、量产产能等，大力推进薄膜太阳能电池在光伏建筑一体化建设中的应用。

四是开展高效钙钛矿太阳能电池制备与产业化生产技术研究，开发大面积、高效率、高稳定性、环境友好型的钙钛矿电池，开展晶体硅/钙钛矿、钙钛矿/钙钛矿等高效叠层电池制备及产业化生产技术研究。

2.2光伏建筑一体化应用
制定光伏建筑一体化建设规范和标准，推动光伏建筑一体化规模化应用，实现绿色建筑“零排放”，助推“双碳”目标有效落地。

重点开展光伏建筑一体化电池技术研发，实现转化效率与建筑美观的有效融合。

研制所样化光伏组件材料，满足不同场景和个性化需求的建筑结构，并利用集成技术开发装配式光伏建筑。

融合数字信息技术，开发自动化、信息化、智能化光伏建筑。

2.3光伏组件回收处理与再利用
研究光伏组件回收处理政策和法规，制定完善的光伏组件回收处理标准体系，明确光伏组件回收处理细则，加强对光伏组件回收处理的指导和要求。

改进废弃光伏组件回收处理技术，提高回收率，同时最大程度降低回收处理过程中的环境污染和能源消耗，实现无害化处理。

3分布式光伏发电的并网接入方式
3.1采用10kV并网接入
分布式光伏发电装机容量在400～6000kW时，并网电压等级应为10kV。

即光伏发电系统需配置升压变压器，将输出的电压升至10kV后再T接至公共线路或通过10kV专线并网接入开关站10kV母线。

其中，升压变压器应配置电流速断保护装置，若电流速断保护的灵敏度不能满足系统要求时，可使用纵联差动保护方式进行替代。

3.2并网接入的主要技术要求
按照相关电力技术规范，分布式光伏发电的并网接入的主要技术要求如下：（1）并网接入的切换装置应设置闭锁，有明显开断点，其开关能开断故障电流，并带接地保护等功能。

同时，需具备失压跳闸及检有压合闸功能，失压跳闸定值宜整定应为额定电压U的30%、延时10s动作，检有压定值宜整定应为额定电压U的85%。

（2）并网接入点的电能计量装置应具备电压、电流、功率、电度等数据采集以及ABC 三相电流不平衡监测功能，并能够实现数据的通信与存储。

（3）在并网接入点应配置防逆流保护等装置。

（4）三相电压并网接入时，应采用三相逆变器，且在同一位置同时并网接入。

3.3采用220 V并网接入
分布式光伏发电装机容量在8kW及以下时，并网电压等级应为220V。

选择220V并网接入的大部分为居民用户，其并网接入点通常设在
用户220V的电能表箱处，且几乎都是采用自发自用余量上网的消纳方式。

值得注意的是，在并网接入具体相序时，需核验该区域各相序已并网的分布式光伏发电总容量，避免出现三相功率不平衡问题。

4分布式光伏发电的并网要求
光伏电站接入方式和原则。

（1）在将其接入电网的情况下，应该以电网能够稳定和安全运行作为其基本原则。

（2）如果在多个电源同时接入的情况下，相关工作人员必须对所有接入电源展开综合衡量，从而将各个电源的最大容量控制在上级变压器供电最大载荷电力的25%之内。

（3）在将其接入电网的情况下，应该确保接入部位的短路电流小于额定电流的10%。

4）相关工作人员能够通过装机容量情况合理配置接入电压等级。

具体执行标准为：①220V应用于8kV接入，（2）380V应用于8～400kT接入，（3）10kV应用于400～6000kW接入。

工作人员必须按照实际电网运行情况，在对经济性和有效性予以全面评估之后，才能确定最终的并网电压等级。

如果分布式电源能够既实现高电压接入，同时也能实现低电压接入，相关工作人员则应该选择后者。

光伏电站电能质量要求。

相关工作人员在实际展开并网作业前期，必须充分分析电能的品质，分析参数主要包括以下几点：（1）电源容量，（2）接入办法，（3）变流器的型号。

除此之外，在将其接入配电网的情况下，其供电运行必须确保电能品质达到相关输电标准，如果电能的品质或者相关参数中有一项无法达到相关的规范要求，分布式电源则无法实现稳定和安全输电的预期目标。

结束语
当前随着社会经济的发展和人民生活水的提升，人们对能源的需求越来越高。

中国正积极推动分布式光伏发电系统的建设工程。

然而在其工程项目的建设过程中，会在很大程度上导致电网无法平稳和安全运行，不能达到预期的建设目标。

这就要求相关技术人员应该进一步对其展开研究，通过相应措施解决项目建设过程中存在的问题，制定具有针对性的解决方案，为中国电力行业发展奠定基础。

参考文献
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