分布式光伏发电的发展及影响

分布式光伏发电的发展及影响

作者：赵路新 赵峥

来源：《华中电力》2013年第07期

摘要：光伏发电资源开发，对优化我国能源结构、应对保护生态环境、促进经济社会可持续发展，具有十分重要的作用。分布式光伏发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题，分布式光伏发电对优化能源结构、 推动节能减排、 实现经济可持续发展具有重要意义。

关键字：分布式光伏发电 现状 影响

太阳能作为一种可永续利用、可再生的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。太阳30分钟辐照地球的能量就够全世界1年的能源消耗。中国是世界上太阳能最丰富的国家之一，辐射总量在 3.3103-8.4106千焦/㎡之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西部地区地域广阔，便于集中式光伏的开发利用；在中东部广大地区，受到环境条件，分布式光伏发电将成为未来发展的重点，深入研究分布式光伏发电具有重要意义。

1 分布式光伏发电原理介绍

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1.1 光伏发电

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，这种技术的关键元件是太阳能电池。光伏并网发电系统主要是由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组1.2分布式光伏发电

分布式光伏发电是指位于用户附近，所发电能就地利用，以 10 千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过 6 兆瓦的光伏发电项目。以 10 千伏以上电压等级接入、或以10千伏电压等级接入但需升压送出的光伏发电项目，执行国家电网公司常规电源相关管理规定，如图2所示。

按照电能消纳方式，可将分布式光伏发电项目分为全部上网、全部自用、自发自用余电上网三种，由用户自行选择，上、下网电量分开结算。

电量全部上网，即光伏所发电量全部由供电企业按上网电价收购，用电量全部按销售电价结算。

自发自用余电上网，即供电企业仅按上网电价收购自用有余部分的上网电量，用电客户由网供的不足电量按销售电价结算。

电量全部自用，即光伏发电量全部用于客户自用，供电企业仅与客户结算购网电量。

2 分布式光伏发电的特点

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一是输出功率相对较小。传统的集中式电站动辄几十万千瓦，甚至几百万千瓦，规模化的应用提高了其经济性。光伏发电的模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要求调整光伏系统的容量。一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量在数千千瓦以内。与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。

二是污染小，环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染。但是，需要重视分布式光伏与周边城市环境的协调发展，在利用清洁能源的时候，考虑民众对城市环境美感的关切。

三是能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏发电在白天出力最高，正好在这个时段人们对电力的需求最大。许多边远、海岛地区远离大电网，难以从大电网直接向其供电，采用光伏发电的发电系统是一种优选的方法，可以成为集中供能系统的有益补充。

四是分布式光伏发电的装机容量一般较小，一次性投资的成本费用较低，建设周期短，投资风险小，靠近用户侧安装能够实现就近供电，投资回报率较高。

3 分布式光伏发电的对电网的影响

不论是集中式发电还是分布式发电，都需要供电稳定、可靠。分布式光伏发电利用太阳能，是人们利用清洁能源的重要手段。但是，日夜更替，天气无常，分布式光伏发电的出力不具备规律性，在接入公共电网后，需要公共电网作为备用。分布式电源接入后

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对电网的影响包括几个方面：

一是对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。分布式光伏的并网，加大了其所在区域的负荷预测难度，改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入，使配电网的改造和管理变得更为复杂。

二是不同的并网方式影响各不相同。离网运行的分布式光伏对电网没有影响；并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动；并网并且向电网输送功率的并网方式，会造成电压波动并且影响继电保护的配置。

三是对电能质量产生影响。分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变，其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网，这类电力电子器件的频繁开通和关断，容易产生谐波污染。

四是对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构，多采用速断、限时速断保护形式，不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部线路。但是，在配电网中接入分布式电源后，其注入功率会使继电保护范围缩小，不能可靠地保护整体线路，甚至在其他并联分支故障时，引起安装分布式光伏的继电保护误动作。

4 结论

综上所述，我国能源与生产力分布格局和分布式能源的自身特点决定了分布式光伏发电发展在短期内不能取代传统的供能方式，但其可以为集中供能系统进行有效补充，

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成为人类实现安全可靠、清洁环保、便捷高效智能生活的关键环节，迎来太阳能利用的崭新局面。

参考文献

[1] 《国家电网公司关于印发分布式光伏发电并网方面相关意见和规定的通知》，国家电网办〔2012〕1560 号

[2] 孙李平，李琼慧，黄碧斌.分布式光伏发电现状及走势[N].国家电网报， 2012，11，14