中國(guó)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(lái)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(chǎng)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(lái)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(lái)，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(guò)技術(shù)不斷升級(jí)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(guó)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(chǎng)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)?；_發(fā)、江蘇59個(gè)縣（市、區(qū)）入選全國(guó)屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)、北京國(guó)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(guó)家試點(diǎn)、國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)分布式新增光伏并網(wǎng)容量超過(guò)集中式。以山東為例，近年來(lái)分布式光伏發(fā)電接入數(shù)量呈“井噴式”增長(zhǎng)。截至目前，山東全省分布式光伏總數(shù)量60.49萬(wàn)戶，較2020年底增長(zhǎng)了23%，總?cè)萘?8051兆瓦，較2020年底增長(zhǎng)了20.5%?！半S著整縣分布式光伏工作的啟動(dòng)，未來(lái)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(wú)源配電網(wǎng)成為有源配電網(wǎng)。”國(guó)網(wǎng)設(shè)備管理部配電處主管劉日亮表示。
在中國(guó)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(lái)，通過(guò)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(guó)城鎮(zhèn)屋頂光伏預(yù)測(cè)總裝機(jī)容量為8.3億千瓦，預(yù)測(cè)發(fā)電量為1.23萬(wàn)億千瓦時(shí)，是未來(lái)建筑運(yùn)行和私家車用電量的1/3?！拔覈?guó)農(nóng)村屋頂光伏預(yù)測(cè)裝機(jī)總量為19.7億千瓦，預(yù)測(cè)發(fā)電量為2.95萬(wàn)億千瓦時(shí)，可滿足生活、生產(chǎn)、交通用能，且余1萬(wàn)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(wàn)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(zhǎng)面臨一個(gè)不容忽視的問(wèn)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(wèn)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(guó)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(lái)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(chǎng)景概率性規(guī)劃轉(zhuǎn)變。“分布式電源單體規(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(jí)改造和技術(shù)升級(jí)，緊密跟蹤分布式光伏發(fā)展形勢(shì)，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(lái)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(jí)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(duì)大量分布式電源并網(wǎng)，區(qū)域多層級(jí)微電網(wǎng)群可提升供電可靠性、靈活性與經(jīng)濟(jì)性。未來(lái)，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(cè)控管理手段。
