本地区中分布式并网光伏发电的应用探析

保赵桥

摘 要：随着时代的进步和社会经济的发展，特别是工业化进程的不断加快，我国能源资源日趋紧张，那么就需要充分利用可再生资源，非常重要的一种方式就是分布式光伏发电。文章以甘肃酒泉为例，分析了分布式并网光伏发电的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：分布式发电；光伏发电系统；配电网

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0100-01

在各种可再生能源中，非常重要的一种基本能源就是太阳能，它有着最为广泛的分布范围，获取起来也比较的方便。对于人类的生活来讲，太阳能资源可以说取之不尽和用之不竭的；每年地球的陆地表面接收到的太阳辐射能量大约可以达到17万亿 kW以上。以甘肃酒泉地区为例，本地区有着充足的日照和丰富的光能资源，年日照时数在

3 000 h以上。

1 太阳能资源分布及开发意义

①太阳能资源分布情况：通过研究发现，从全球角度上来讲，全年总辐射量或者日照总时数最大的是中国西藏、非洲、澳大利亚等地区。我国有着十分丰富的太阳能资源，每年路堤可以接收到1.9×1 016 kWh的太阳辐射总量。

②太阳能资源开发意义：太阳能资源是本世纪最有前途的可再生绿色能源，我国最近能源供应日趋严峻，电源缺口在不断的加大，那么就需要将可再生能源给充分利用起来，虽然小水电以及风电已经达到了商业化水平，但是因为它们只有非常有限的资源量和地理分布，将其全部开发过来，未来需求也无法满足，因此，就需要重视太阳能光伏发电。

2 并网光伏发电系统

通常情况下，光伏发电可以分为两种方式，首先是借助于蓄电池来储存能量，也就是我们通常称呼的太阳能光伏独立系统，蓄电池有着十分有限的存储容量，需要较高的工程造价成本。太阳能光伏并网系统则是另外一种利用方式，可以将电网作为一个春呢个系统，向电网中的其他负载发送太阳能发电系统发出的电力输送，如果需要用电，就可以将电网中的电能给取出来，这样蓄电池的作用就给电网给发挥出来。如果是直流负载，如通讯设备电源系统等，那么太阳能光伏发电系统就可以将直流交流逆变器以及交流配电设备给节约出来，有着较为简单的系统，那么就不需要花费较高的工程造价成本。如果可以并联运行太阳能发电系统和交流电网，那么蓄电池部分也可以从太阳能光伏发电系统中省去，这样就合并了太阳能控制器和直流交流逆变器，在较大程度上简化了系统，节省了发电系统的投资成本，同时，也不会对环境造成较大的影响。因此，在今后光伏发电系统中，主要形式就是太阳能并网发电系统。

3 案例分析

①案例概况：甘肃酒泉某地区一污水处理厂占地面积为6.5 km2，到了2015年，规模将达到每天7.6万 m3，到2020年，规模将达到每天12万 m3。将改良A/A/O工艺作为主要的污水处理工艺，并且辅助采取了混凝和过滤技术。处理过污水之后，向厂附近河流排出去。浓缩脱水过污泥之后，进行电厂焚烧或者填埋，而电厂冷却主要采用的是回用水。

②污水处理厂能源消耗情况：将10 kV电源作为污水处理厂仅限电源，工作电源则是从附近供电部门110 kV变电站引入，从厂区附近公用线路中取来备用电源，这样就可以有备用和工作电源。将单母线分段的接线方式应用到10 kV及0.4 kV系统中。厂区采用的配电是10 kV和380/220 kV，将三相四线制中心点直接接地系统应用到变电室低压380 V中。

③分布式并网光伏发电的设计思路和系统构成：结合具体情况，我们将就近集中并网方案应用到分块发电中，在厂区楼宇0.4 kV低压配电柜中接入并网发电。另外，应用了单晶硅太阳能电池，太阳能发电的过程中，获得了较快的发展。不断改进太阳能电池制造技术，增加了产量，应用范围也越来越大。太阳能家用电源以及光电水泵等已经被广泛应用到无电地区的农村，社会效益和经济效益较好。如今，出现了越来越多的中小型太阳能光伏电站，柴油发电机正在被取代。在很多地区也开始推广应用并网的太阳能发电系统。各国逐渐实施了屋顶计划，需求越来越多的光伏组件，那么就会进一步降低它的价格。因为相较于其他电池，单晶硅电池有着较高的转换效率，那么就可以降低其他成本。太阳能光伏并网发电系统采用的是固定式安装方式，包括诸多方面的内容，除了基本的基础设施建设，如防水接线盒、单晶硅光伏组件、光伏组件的安装支架、光伏阵列防雷汇流箱、直流防雷配电柜等，还需要有防雷接地装置以及连接电缆等等。

④项目的节电效益和社会效益：本项目将单晶硅太阳能光伏用户侧并网电站给应用了过来，因为光伏发电时间吻合于电价峰值时段，0.9元为工业用电峰值电价，如果从电网采购这些年发电量，就相当于可以节约38万元之多的电费。经过相关计算我们可以发现，项目实施后8年之内，就可以将投资成本给收回来。面向南方15 ？觷进行安装，本电站有1 750 h的全年有效日照时间，对电站损耗进行考虑，那么经过折合，有着1 400 t的满功率运行时间，有着80%的电站整体转换效率。经过计算，全年发电量可以达到43万 kWh。在能源节约方面，在发电过程中，利用的是可持续再生的太阳能资源，与国家的相关要求所符合。建设完本太阳能电站之后，每年可以进行43万 kWh的发电。如果每度电能需要消耗335 g标煤，那么每年就可以节省出来150 t煤炭资源。每燃烧1 t标煤，需要排放2.6 t的二氧化碳，那么就可以减少排放365.2 t的二氧化碳；每燃烧1t标煤，需要排放24 kg的SO2，我们用7 kg来计算氮氧化物，那么就可以减少2.35 t的SO2排放，减少0.99 t的氮氧化物。此外，粉尘和烟尘的排放也可以得到较大程度的减少。每燃烧一吨标煤，需要排放260 kg煤渣，那么就可以减少35 t的煤渣排放。

4 结 语

通过上文的分析我们可以得知，分布式发电具有较大的发展前景，独立运行以及与配电网并联运行都是可以的。如果可以与配电网并联运行，那么本身电力需求既可以得到满足，又可以向电网输送多余电力。分布式电源有着较为广泛的分布和较小的容量，并且有着较强的间歇性。配电网的结构和安全稳定运行会受到分布式发电并网运行随机性的影响。在以后的设计研究中，需要加大研究力度，进行不断的试验，进行示范工程的建设，总结经验，不断的提高经济效益和社会效益。

参考文献：

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