分布式新能源(如太阳能、风能等)接入电网时面临一系列技术、经济和政策上的难题,这些问题主要体现在以下几个方面:
1.电网承载力挑战:
分布式电源的随机性和间歇性增加了电力系统的复杂度,特别是在高渗透率的情况下,超过现有配电网的设计承载能力。
在某些区域,由于大量分布式光伏接入,会形成“低压承载力红色区域”,即该区域内电网承载能力接近或超出极限。
2.海量分布式光伏接入:
随着越来越多的家庭和企业安装分布式光伏发电系统,电网需要适应这些新增电源点,并确保其安全可靠地并网运行。
3.配电网改造需求:
为了支持更多的分布式能源接入,现有的配电网往往需要进行升级或改造,包括增强线路容量、优化网络结构等措施。
4.安全与稳定性问题:
分布式电源的接入改变了传统单向供电模式,导致潮流双向流动,这对电网的安全稳定提出了新的要求。
用户侧可能出现过电压情况,影响供电安全;同时,配变电设备因反向重过载而受损。
5.系统调节能力不足:
分布式电源通常是不可调度的,这使得电网运营商难以准确预测和控制发电量,从而降低了系统的灵活性和响应速度。
6.并网与消纳难题:
并网过程有时会遇到时限超期的问题,而消纳难则体现在部分地区存在弃光弃风现象,即由于电网接纳能力有限或者市场机制不完善等原因,不得不放弃部分已经生产的清洁能源。
7.市场壁垒与收益问题:
分布式新能源项目通常面临着初始投资大、回报周期长等问题,不同地区的政策支持力度各异,这也增加了投资者的风险感知。
8.政策与监管挑战:
尽管国家层面出台了多项鼓励和支持分布式新能源发展的政策措施,但在具体执行过程中仍存在诸多障碍,例如各地对于接入标准和技术规范的理解差异,以及缺乏统一透明的市场交易平台。
9.典型问题通报与警示:
针对上述问题,相关部门应及时发布典型案例,提醒各方注意潜在风险,并提出改进建议。
10.合规性与市场机制不一:
各地区在分布式新能源项目的审批流程、并网条件等方面存在差异,导致了市场的碎片化和不公平竞争。
11.技术与成本挑战:
光伏电池效率仍有提升空间,同时降低成本也是行业持续发展的关键。此外,随着分布式电源比例增加,电网中的线路损耗也会相应增大,尤其是在出现反向潮流的情况下。
为了解决分布式新能源接入电网面临的诸多难题,政府、企业和科研机构正在采取一系列措施和技术手段来应对这些挑战。加强配电网建设:结合分布式新能源的资源条件、开发布局和投产时序,有针对性地加强配电网建设,提高其对分布式新能源的接纳、配置和调控能力。创新探索分布式智能电网项目:面向大电网末端、新能源富集乡村、高比例新能源供电园区等,探索建设一批分布式智能电网项目,以提升局部电网的智能化水平和支持能力。优化接入方案设计:根据《分布式光伏发电接入系统典型设计》,对于10kV及以下电压等级接入电网且单个并网点总装机容量小于6兆瓦的情况,提供详细的接入系统一次、继电保护、调度自动化、通信、计量与结算等方面的设计指导。推动分布式光伏规模化并网运行关键技术:通过信息集成、监测预测、平衡调度、聚合控制等视角提出系统调度运行关键技术,助力电网调控模式转型升级,确保分布式光伏“可观可测、可调可控、友好互动”。引入储能技术:利用储能系统可有效缓解分布式能源接入带来的波动,帮助维持电网的稳定运行。例如,在河南省的规定中,对于黄色、红色区域,通过加大电能替代力度、优化用电负荷曲线、合理布局储能设施等方式可提升接入能力。发展微电网:明确物理边界,合理配比源荷储容量,强化自主调峰、自我平衡能力,实现与大电网兼容并存、融合发展。促进源网侧信息对称:通过预警机制提前告知企业电网接入容量现状,避免大量排队无法接入的情况发生。此外,还应鼓励储能的应用,以便更好地匹配发电曲线与负荷曲线。推动虚拟电厂、智能微电网的发展:加快在调度关系、权责划分等方面的创新实践,增强系统的灵活性和响应速度。科学评估各地配电网发展情况:国家能源局将逐年对各省(区、市)和有关重点城市开展配电网发展评估,完善评估工作机制,督促各地落实相关要求,补齐指标短板,推动配电网高质量发展。建立配电网可开放容量定期发布和预警机制:按季度向社会公布县(市)一级电网不同区域可承载规模信息,引导分布式新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳,并分析提出进一步提升可承载规模的方案、举措和时限要求。制定合理的补贴政策:为了吸引更多的社会资本投入到分布式新能源领域,政府应当出台更加灵活有效的财政激励措施,降低投资门槛,缩短回报周期。构建公平透明的市场环境:建立健全统一规范的市场规则和服务体系,保障所有市场主体平等参与市场竞争的权利,促进健康有序的竞争格局形成。统一标准和技术规范:加快制修订一批新型主体接入配电网标准,规范新型主体接网的技术要求,促进配电网和新型主体融合发展;适时推出一批分布式智能电网标准,适应分布式智能电网发展需求,加强规划建设、调度控制、信息安全等方面技术标准的制修订。加强跨部门协作:确保各相关部门之间的协调一致,共同推进分布式新能源项目的顺利实施,避免因政策解读或执行上的差异而影响行业发展。简化行政审批流程:减少不必要的行政干预,提高项目审批效率,确保分布式新能源项目能够按时按质完成建设并投入运营。研发高效低成本的技术:加大对新材料、新工艺的研究力度,不断提高光伏电池转换效率的同时降低成本,如华为提出的采用5G智能融合网关、台区融合终端+HPLC等技术,为电力客户提供一套多元调节资源融合接入,电力资源可观测可调控的分布式光伏智能管控网络。探索构网型储能技术突破:研究和发展新的储能技术和材料,如固态电池、液流电池等,以期在未来能够提供更高效、更经济的储能解决方案,支持更大规模的分布式新能源接入电网。