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    新能源滲透率提高,光伏電站迎來技改爆發(fā)期!

      發(fā)表時間:2021年11月19日  點擊數(shù):1379 次

      光伏電站的技改,根據(jù)目的不同,大致可以分為三類,如下表所示。

       


      截止2021年9月底,風(fēng)電、光伏裝機分別達到2.97億千瓦、2.78億千瓦,占電力總裝機容量的比重提升至25.1%,較去年同期提高4個百分點。隨著電網(wǎng)中新能源滲透率的提高,電網(wǎng)對光伏電站的要求也不斷拿提高!隨之也帶來大量的技改需求。

      未來,在電網(wǎng)中新能源為主體情況下,光伏電站將面臨哪些更高的并網(wǎng)要求?我國首條100%清潔能源的特高壓——青豫直流對光伏電站的技改要求,可以提供一些參考。

      一、青豫直流接入光伏電站開展全面技改

      2020年底,青豫直流全面運行;早在5月,青海電力調(diào)度控制中心印發(fā)了《青海電網(wǎng)新能源電站相關(guān)技術(shù)要求的通知》,對新能源電站提出嚴格的技術(shù)要求,不符合技術(shù)要求的不予并網(wǎng)!

      1)青海電網(wǎng)新能源電站相關(guān)設(shè)備參數(shù)必須滿足電網(wǎng)交流或直流故障下高電壓穿越、低電壓穿越及連續(xù)電壓穿越要求。

      2)青海電網(wǎng)新能源電站設(shè)備必須滿足1.3p.u.電壓耐受能力及51.5Hz 頻率耐受能力。

      并推薦了新能源場站技改的技術(shù)參數(shù)要求,如下表所示。

       


      可見,當(dāng)新能源在電網(wǎng)中占比較低的時候,其并網(wǎng)性能對電網(wǎng)影響有限,電網(wǎng)對光伏電站的技術(shù)參數(shù)要求相對較低;而在高比例新能源滲透率的情況下,其并網(wǎng)性能將直接影響到電網(wǎng)的安全運行。中國電網(wǎng)中局部的新能源電站脫網(wǎng)問題也時有發(fā)生,過電壓問題、諧振問題、電壓穩(wěn)定問題、次同步振蕩等這一系列問題背后,都和我國新能源比例快速攀升直接相關(guān)。

      二、不同電站技改難度差異大!

      青豫直流此輪技改的關(guān)鍵是:提高逆變器并網(wǎng)控制性能,使之與電網(wǎng)特征相適應(yīng),實現(xiàn)更好的支撐電網(wǎng),即技改的焦點集中在逆變器環(huán)節(jié)。不同時間、品牌、型號的逆變器,在此次技改中主要采用了兩種方案,“更換逆變器”,或者對逆變器進行“軟件升級”。

      2013年以前并網(wǎng)的光伏電站,約一半需要更換逆變器。

      一是2013年之前,大多數(shù)逆變器設(shè)計缺乏前瞻性,并未預(yù)留技改升級的空間;二是當(dāng)年市場上有260多家逆變器品牌,有的甚至一個光伏電站就用了兩三個品牌的逆變器,但目前市場上活躍的品牌不超過20家,退出市場的品牌已經(jīng)無法提供售后服務(wù)。另外,在惡劣環(huán)境運行十年后,部分逆變器的電子元器件也開始出現(xiàn)故障,備品備件購買困難、成本也高。因此,技改時業(yè)主不得不選擇更換逆變器。這種方式大概需要1~2天時間,成本高,也有電費損失,對投資企業(yè)的現(xiàn)金流造成很大的壓力。

      另一半光伏電站,則直接采用了簡單易行的“軟件升級”方式,耗時短、費用低。

      青海蓓翔共和光伏電站,就是少量運行了十年以上、不需要更換硬件設(shè)備,直接“軟件升級”就完成技改的光伏電站。該電站采用了陽光電源的逆變器,十年間運行良好,基本處于免維護狀態(tài);此次技改中,陽光電源前瞻性地采用智能并網(wǎng)算法對“10年逆變器”進行平滑升級,約20分鐘就能完成改造,實現(xiàn)涉網(wǎng)性能平滑演進,一次性通過電科院測試,成本相對于更換逆變器節(jié)省90%以上。因此,陽光電源的逆變器在此次技改中得到廣泛的認可,約90%更換逆變器的光伏電站,都選擇陽光電源的逆變器。

      2013年以后的新電站,由于技術(shù)水平已經(jīng)提高,則主要采用了“軟件升級”的技改方案,僅少量需要更換逆變器。

      三、國內(nèi)將迎來光伏電站技改爆發(fā)期!

      未來,我國將建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。從青豫直流的經(jīng)驗可以看出,隨著新能源在電網(wǎng)中滲透率的提高,電網(wǎng)對新能源場站的技術(shù)要求必然會不斷提高。為了滿足電網(wǎng)的新要求,光伏電站通過技改實現(xiàn)支撐電網(wǎng)勢在必行。

      目前,開展技改的主要是2012年左右的電站。而國內(nèi)光伏裝機主要是從2013年“國八條”下發(fā)之后開始大規(guī)模增長,如下圖所示。

       


      圖:國內(nèi)近10年光伏年新增裝機規(guī)模

      未來,國內(nèi)運行十年以上的光伏電站規(guī)模越來越大。無論從電網(wǎng)不斷提高對電站的技術(shù)標準來看,還是從設(shè)備的壽命來看,國內(nèi)將迎來光伏電站技改爆發(fā)期。

      青豫直流技改的情況,也顯示了前期設(shè)備選型的重要性。除了價格因素,產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備企業(yè)壽命也格外重要。產(chǎn)品質(zhì)量過硬,能經(jīng)受長期惡劣條件下運行的考驗;產(chǎn)品設(shè)計具有前瞻性,能準確判斷技術(shù)發(fā)展方向并預(yù)留升級空間;企業(yè)經(jīng)營穩(wěn)健,能給客戶提供25年的售后服務(wù)。這都將影響光伏電站未來的運營成本。

     

     

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