中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：分布式電源大規(guī)模接入給配電系統(tǒng)帶來更多不確定性、隨機(jī)性，系統(tǒng)運(yùn)行方式更復(fù)雜，傳統(tǒng)確定性規(guī)劃難以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，配電網(wǎng)規(guī)劃需要向多場景概率性規(guī)劃轉(zhuǎn)變。
剛剛發(fā)布的《2030年碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案》明確了風(fēng)電、光伏、新型儲(chǔ)能、氫能等行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，這意味著未來將有大量分布式電源接入配網(wǎng)。隨著大量分布式電源采用逆變器等與配電網(wǎng)相連，在提高配電網(wǎng)靈活性的同時(shí)也加大了其運(yùn)行控制難度。
在業(yè)內(nèi)人士看來，新參與者的出現(xiàn)，使得電力調(diào)度需從傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸春苫?dòng)”，而協(xié)調(diào)控制這些眾多的分布式電源，需要通過技術(shù)不斷升級改造配電網(wǎng)，以確保源網(wǎng)荷儲(chǔ)多要素協(xié)調(diào)互動(dòng)。
分布式電源支持力度加大
今年是我國支持分布式電源發(fā)展最有力的一年，一系列支持分布式發(fā)展的政策緊鑼密鼓地出臺(tái)。4月發(fā)布的《2021年能源工作指導(dǎo)意見》中提出，推動(dòng)分布式能源、微電網(wǎng)、多能互補(bǔ)等智慧能源與智慧城市、園區(qū)協(xié)同發(fā)展；6月《能源領(lǐng)域5G應(yīng)用實(shí)施方案》明確重點(diǎn)開展分布式能源管理、虛擬電廠等典型業(yè)務(wù)場景 5G 深度應(yīng)用；7月下發(fā)的《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中重點(diǎn)工程之一是園區(qū)循環(huán)化發(fā)展工程，積極利用余熱余壓資源，推行熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式能源及光伏儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)應(yīng)用；尤其是今年6月發(fā)布的《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》，更是直接引爆分布式光伏的發(fā)展。
除了政策頻出外，今年與分布式電源有關(guān)的項(xiàng)目也密集涌現(xiàn)。例如，山東啟動(dòng)整縣分布式光伏規(guī)模化開發(fā)、江蘇59個(gè)縣（市、區(qū)）入選全國屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)、北京國電電力秦皇島海港區(qū)整區(qū)屋頂分布式光伏項(xiàng)目入選國家試點(diǎn)、國家能源集團(tuán)浙江舟山電廠兩處分布式光伏項(xiàng)目開工建設(shè)、國能津能熱電公司31.7兆瓦屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目取得行政審批局備案證明等。
受訪的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，政策頻出和項(xiàng)目層出不窮均表明，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的大背景下，分布式電源正成為我國電力系統(tǒng)的一塊重要“拼圖”，將在電力結(jié)構(gòu)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
分布式交互設(shè)備大量接入配網(wǎng)
隨著風(fēng)電“下鄉(xiāng)”、光伏整縣推進(jìn)，“十四五”分布式電源占比將大幅增加。最具代表的是分布式光伏，今年1-9月我國分布式新增光伏并網(wǎng)容量超過集中式。以山東為例，近年來分布式光伏發(fā)電接入數(shù)量呈“井噴式”增長。截至目前，山東全省分布式光伏總數(shù)量60.49萬戶，較2020年底增長了23%，總?cè)萘?8051兆瓦，較2020年底增長了20.5%?！半S著整縣分布式光伏工作的啟動(dòng)，未來一段時(shí)間，將有更大規(guī)模的分布式光伏接入配電網(wǎng)，傳統(tǒng)的無源配電網(wǎng)成為有源配電網(wǎng)?！眹W(wǎng)設(shè)備管理部配電處主管劉日亮表示。
在中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億看來，通過發(fā)展建筑光儲(chǔ)直柔，可助力零碳電力系統(tǒng)建設(shè)。以建筑光伏為例，我國城鎮(zhèn)屋頂光伏預(yù)測總裝機(jī)容量為8.3億千瓦，預(yù)測發(fā)電量為1.23萬億千瓦時(shí)，是未來建筑運(yùn)行和私家車用電量的1/3?！拔覈r(nóng)村屋頂光伏預(yù)測裝機(jī)總量為19.7億千瓦，預(yù)測發(fā)電量為2.95萬億千瓦時(shí)，可滿足生活、生產(chǎn)、交通用能，且余1萬億千瓦時(shí)。農(nóng)村光伏+直流微網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)85%農(nóng)村的電氣化，替代燃煤、燃油、燃?xì)夂徒斩?，每年剩余?萬億千瓦時(shí)可根據(jù)電力系統(tǒng)供需平衡狀況，作為調(diào)峰電力送入電網(wǎng)?！?
分布式電源爆發(fā)式增長面臨一個(gè)不容忽視的問題，即大量光伏逆變器、儲(chǔ)能變流器、柔性開關(guān)、固態(tài)變壓器、能源路由器等電力電子裝備并網(wǎng)，容易引起電網(wǎng)電壓暫降、波動(dòng)與閃變、電壓越限等電能質(zhì)量問題，而配電網(wǎng)的實(shí)際情況又是覆蓋面廣、專業(yè)多、基礎(chǔ)差異大，如何構(gòu)建一個(gè)適應(yīng)分布式交互式設(shè)備大量接入的配電網(wǎng)，是電網(wǎng)企業(yè)亟需探索的領(lǐng)域。
構(gòu)建適應(yīng)大量分布式電源的配網(wǎng)
國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司總工程師李敬如認(rèn)為，分布式電源大規(guī)模接入給配電系統(tǒng)帶來更多不確定性、隨機(jī)性，系統(tǒng)運(yùn)行方式更復(fù)雜，傳統(tǒng)確定性規(guī)劃難以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，配電網(wǎng)規(guī)劃需要向多場景概率性規(guī)劃轉(zhuǎn)變?！胺植际诫娫磫误w規(guī)模較小、數(shù)量多、建設(shè)周期短，這就要求配電網(wǎng)提前開展升級改造和技術(shù)升級，緊密跟蹤分布式光伏發(fā)展形勢，優(yōu)化并網(wǎng)服務(wù)、交易結(jié)算、運(yùn)維調(diào)控等方面的管理模式?！?
“以云邊協(xié)同核心理念為基礎(chǔ)，構(gòu)建支撐分布式電源接入中低壓一體化是未來分布式電源接入的解決方案。”珠海許繼電氣有限公司副總經(jīng)理張維認(rèn)為，與此同時(shí)，需同步考慮分布式電源接入配電網(wǎng)的影響，利用5G網(wǎng)絡(luò)開展微網(wǎng)的自主運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)“計(jì)劃性孤島”。此外，配電系統(tǒng)還要具備區(qū)分電網(wǎng)側(cè)故障以及分布式電源側(cè)故障的能力，實(shí)現(xiàn)毫秒級故障快速處理，全面支撐分布式電源消納及管理。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，應(yīng)對大量分布式電源并網(wǎng)，區(qū)域多層級微電網(wǎng)群可提升供電可靠性、靈活性與經(jīng)濟(jì)性。未來，微電網(wǎng)將從單一微電網(wǎng)向多微電網(wǎng)集群形態(tài)轉(zhuǎn)變，形成群觀群控，從交流為主微電網(wǎng)向直流、交流混合微電網(wǎng)的形態(tài)轉(zhuǎn)變。構(gòu)建適應(yīng)大量分布式電源的配網(wǎng)，目前亟需建立分布式電源規(guī)劃、接入、運(yùn)維管理標(biāo)準(zhǔn)及測控管理手段。
