高速公路服務(wù)區(qū)分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電

更新時間：2024-01-31

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安科瑞王璐月

前言

今年的國家經(jīng)濟工作會議提出:將“做好碳達峰、碳中和工作"作為 2021年的主要任務(wù)之一,而我國高速公路里程 15.5萬公里,對能源的需求與日俱增,碳排放量增速明顯。

為了實現(xiàn)采用減少碳排放量,采用清潔能源替代的方式。本文主要講述針對高速公路服務(wù)區(qū)建立光伏儲能電站,通過光伏電板借助儲能系統(tǒng),依托智慧能源管理平臺,可以像“充電寶"一樣儲存著空閑時間電能,在需要的時候也能釋放電能,.

一實事背景

近日,G40滬陜高速(上海段)長興島服務(wù)區(qū)光伏分布式發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電,標志著上海高速公路服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電項目建設(shè)成功。

上海長興島服務(wù)區(qū)光伏車棚發(fā)電項目充分考慮服務(wù)區(qū)的停車區(qū)的整體規(guī)劃,利用西側(cè)服務(wù)區(qū)停車場區(qū)域布置光伏組件231塊,以1個并網(wǎng)點就近接入用戶服務(wù)區(qū)配電室380V母線上,采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)"模式接入電網(wǎng),預(yù)計運營期25年。該光伏車棚項目的啟用將為配套的新能源車充電樁提供約12萬度/年,可為電動汽車供20多萬次的充電服務(wù),減少二氧化碳排放量92.64噸/年,相當于1800畝樹林一天的減排量,所釋放的氧氣可供116000人全天呼吸之用。長興島服務(wù)區(qū)光伏車棚項目所延展的“光伏"與“車棚"產(chǎn)業(yè)效能,充分利用太陽能研發(fā)的清潔電力的充電方式,使其可以成為綠色環(huán)保車,能夠無憂暢行。

二服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電分析

1. 服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電原理

分布式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是利用光伏組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式,并且能一定程度保證發(fā)電的穩(wěn)定性、可靠性及供給配電網(wǎng)電能質(zhì)量,是一種新型的、環(huán)保型且具有長遠

發(fā)展前景的發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)在高速公路服務(wù)區(qū)在場地或附近建設(shè)運行,以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。它能夠就近逐步解決用電問題,通過并網(wǎng)送去實現(xiàn)供電差額的補償與外送。光伏電源處于用戶側(cè),可以合理減少對電網(wǎng)供電的依賴,減少線路損耗。通過借助建筑物表面,將光伏蓄電池作為建筑材料,從而合理地增加光伏電站的占地面積。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模較小,可以根據(jù)實際要求進行建設(shè),建設(shè)區(qū)域選擇性較大,在未來能源綜合利用發(fā)展中有很大的發(fā)展空間。

2. 分布式光伏發(fā)電過程中的影響

光伏并網(wǎng)柜在運行中,會出現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)電壓、頻率等方面的波動對本站造成沖擊、負荷過高等現(xiàn)象,不僅會對電網(wǎng)設(shè)備造成損壞還會威脅到維護人員的生命安全。諧波問題是光伏發(fā)電的主要問題,光伏發(fā)電使用交、直流逆變器,由干逆變器是通過半導體功率開關(guān)的開通和關(guān)斷作用,把直流電轉(zhuǎn)變成了交流電,在此環(huán)節(jié)會產(chǎn)生諧波問題。另外由于光伏項目的不確定性,造成輸出功率的隨機波動,導致電網(wǎng)頻率偏差,電壓波動與閃變等。

3. 防孤島效應(yīng)的危害

當孤島效應(yīng)發(fā)生時,負荷大于或者小于光伏發(fā)電功率,電網(wǎng)不能控制供電孤島的電壓和頻率,電壓幅值和頻率的漂移會對用電設(shè)備帶來破壞。當電網(wǎng)側(cè)停電檢修,若并網(wǎng)光伏電站的逆變器仍在繼續(xù)供電,維修人員不一定意識到分布式系統(tǒng)的存在,從而可能危及維修人員的安全

如果逆變器仍然在發(fā)電,由于并網(wǎng)系統(tǒng)輸出電壓和電網(wǎng)電壓之間產(chǎn)生相位差,當電網(wǎng)重新恢復供電時會產(chǎn)生浪涌電流,可能會引起再次跳閘或?qū)Ψ植际桨l(fā)電系統(tǒng)、負載和供電系統(tǒng)帶來損壞。