對于分布式電源來說,堅強的、智能的配網意味著一切。沒有堅強的、智能的配網,關于分布式電源的所有暢想也許都是“浮云”。
今年年初,我國計劃新增光伏裝機目標為14GW,其中分布式光伏項目8GW。然而時近年末,光伏裝機量并不樂觀。據光伏行業專家透露,目前全國光伏新增裝機并網僅僅為4GW,而分布式光伏裝機并網規模可以說少得可憐。
而與之相對應的則是我國配網自動化較低的覆蓋率,可以說沒有堅強的配網作為支撐,分布式電源并網無異于“天方夜譚”。
“目前為止,我們杭州配網自動化覆蓋率已經覆蓋市區80%以上,對轄區內的分布式光伏、生物質電站完全可以全部消納。”國網杭州供電公司總經理助理黃武浩在接受記者采訪的時候說。
配網自動化意味著什么?
走進國網杭州市供電公司配網調度中心,一派繁忙的景象。國網杭州供電公司配網運檢室運行搶修中心主任曹清向記者講述堅強配網對于分布式光伏消納的重要性。
配網自動化系統是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術,將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成,從而實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制、用電和配電管理。
事實上,傳統的配網調度中心僅僅掌握變電站的數據,沒有配網運行數據,以及用戶側的信息。對配網的潮流變化缺乏詳細的數據,這就是傳統意義上的“盲調”。國網杭州供電公司配網運檢室運行搶修中心主任曹清在接受記者采訪時表示。
在沒有掌握配網運行數據的情況下,配電網盲目接入分布式電源,難以保障電網公司對用戶的供電質量。特別是分布式光伏,由于太陽光強、角度的變化,電源點的電壓、電流時刻變化,這都考驗著配網的承受能力。
如果出現故障,智能化的配網可以掌握故障點,隔離故障,從其它變電站進行補充負荷,從而保障配網的安全穩定。這對于存在大規模分布式電源點的配網來說至關重要。曹清指著配網調度中心的LED顯示屏說。
無可否認,借助配網自動化,配網調度中心可以掌握從變電站、到中壓網、到配變、到低壓網、到智能電表的詳細數據,可以監控配網各個節點的數據,實時監測配網潮流變化,并且可以智能優化最佳方案,保障配網穩定,這為分布式電源并網提供了有力的支撐。
我國電網建設長期關注主網架,配網建設相對滯后。在“十二五”期間,我國主干線輸變網絡建設完成以后,電網建設重點才逐步轉移到配網。相關資料顯示,國家電網公司2014年將投資約1600億元用于配電網建設,投資額創歷史最高水平。
國網杭州市供電公司是國家電網公司首批開戰配網自動化的四家單位之一,配網自動化建設始于2010年。到目前為止,杭州市配網自動化覆蓋率達到80%,預計到2015年將達到100%。黃武浩接受記者采訪時表示。
100%上網的富陽模式不是“一蹴而就”
正是有了堅強的配網作為支撐,富陽模式才會起步。
黃公望村,杭州市富陽的一個美麗鄉村。因為曾作為名畫《富春山居圖》作者黃公望隱居之地而蜚聲國內外。由于分布式光伏的發展,這個村民800人的小村莊正在迎來一場史無前例的改變。
黃公望村村主任王忠生告訴記者,2010年,該地區進行大規模的新農村建設,村子800戶村民的民居工程開始逐步落地。彼時,王忠生初步了解到了分布式光伏相關國家政策,經過各地考察以后,他決定動員村民在民居工程的屋頂上安裝分布式太陽能電池板。
當走進黃公望村民居工程的時候,記者看到,一排排樓房的基礎工程已經完工,屋頂上安裝的太陽能電池板為“瓦片”的形狀,和建筑本身完全融為一體。不久以后,黃公望村村民就可以住進一座座節能環保的新民居。
浙江合大太陽能有限公司項目經理沈春暉已經在工地上忙碌了幾個月了,他主要負責公司太陽能電池板的安裝的技術問題。沈春暉拿著一塊電池板對記者說,這種太陽能電池板不需要組件,可以直接安裝在屋頂上,美觀大方。同時它要比普通瓦片強度高,并且滲水率低。所以這種光伏瓦片當地村民十分歡迎。
目前,該村每戶安裝可以達到2000瓦,一年可以發2000度電,一年每戶的收益將會達到2500元左右。
事實上,如火如荼的發展背后是地方政府的大力支持。黃公望村每戶居民安裝2000瓦電池板需要成本為36800元,每戶只需要交納15000元,其余的由地方政府承擔。由于杭州市供電公司對分布式光伏全部消納,每戶居民每度電國家補貼0.42元,當地政府每度再補貼0.2元,每戶居民每度電拿到補貼為0.62元。
顯然,自從國家“金太陽”工程結束以后,分布式光伏實行“度電補貼”,分布式光伏并網成為發展的關鍵,可以說,沒有杭州市供電公司100%消納為支撐,富陽模式或許難言起步。
為了推進當地分布式光伏上網,僅僅有硬件支撐還是不夠的,還需要更具體的跟蹤服務。
采訪中,國網杭州市供電公司工作人員告訴記者,杭州市供電公司出臺了《分布式光伏居民用戶典型接入系統方案》,工作人員攜帶典型方案模板,依據現場情況選擇相應接入系統方案答復客戶,實現現場查勘和接入系統方案制定、審查、答復一天內完成,同時對與用電新裝一起實施的屋頂瓦片式居民光伏項目,開辟“快速通道”,實行一次受理與告知、一次勘查與確定、一次答復、一天裝表與并網的“1+3”模式,實現用電新裝送電與光伏項目調試并網同步。
蔡光明是當地一位年輕的的小伙子,他把收到了電網公司打給他的購電費338.31元短信提示給記者看,
“一個月,才一個月,我就可以見到效益了”,蔡光明微笑著說。據了解,他是一個月前才剛剛安裝的太陽能電池板。
安全,安全還是安全
隨著大規模分布式電源點大規模接入配電網,配網安全問題一度成為電網公司關注的問題。
焉利清是國網杭州市永昌供電服務站所長,自從當地大規模接入分布式光伏以后,他的任務似乎多了許多,其中一項就是對每戶反孤島裝置的檢查,他知道如果稍有不慎,則會給配網線路以及設備會造成損傷,甚至會出現人員事故。
眾所周知,相對于國家電網統一調度來說,任何一個分布式光伏電站都能單獨成一個小系統運行。如果某條線路在檢修人員進行停電操作時,接入電網的分布式光伏電站依然能夠向電網送電,這就是‘孤島效應’。
為了檢修人員的安全,電網上必須有一個防孤島功能的逆變器,但是這個逆變器也存在百分之零點幾的盲區。所以一旦盲區發生,光伏發電站所發的電傳到待檢修的線路母線上,對檢修人員的生命就會造成嚴重威脅。此外,市民在線路斷電后,也有可能在家里進行操作,比如換燈泡之類的,一旦線路內有電,對市民的生命也是一種威脅。
所以為了防止“孤島效應”,杭州市供電公司需要為每一個分布式電源安裝低壓光伏反孤島裝置,這是電力檢修人員一道安全屏障,所以,焉利清一項重要的工作就是確保低壓光伏反孤島裝置安全。
實際上,對于整個配網來說,在大規模接入分布式電源以后,“孤島效應”僅僅是一小部分,多電源點的配網需要的更多安全保障,都要配網智能化來進一步提升。
在對配電網數據充分掌握的前提下,杭州公司完善供電搶修服務機制,在國家電網公司系統率先推行“預智型”搶修,以代替傳統的被動搶修。“預智型”搶修實施以來,已主動發現并及時避免了多起緊急缺陷事故,極大提高了故障搶修速度和搶修服務質量,真正做到故障搶修“出發快捷、搶修迅速、信息暢通、回訪及時”。
配網自動化完全改變了整個配電系統,由于有數據支撐,我們還可以對未來負荷做出預測,進而做出規劃,進一步推進杭州新能源的發展。隨著杭州市電動汽車我們的發展,隨著充電樁的逐漸增多,電動車保有量的增長,有可能對配網系統造成影響,這就需要我們根據目前掌握的數據,進行預測,規劃、建設,保障配電網的穩定運行。國網杭州供電公司總經理助理黃武浩說。