隨著以新能源為主體的新型電力系統建設的推進,越來越多的分布式光伏接入農村電網。在國家“雙碳”目標的指引下,我國鄉村分布式光伏發電還將逐年大幅增長。鄉村大規模發展分布式光伏發電,必將給傳統的農村電網帶來挑戰和深遠的影響,進而重構鄉村電網發展模式。推進適應“雙碳”目標的新型農村電網建設,迫在眉睫。
未來,由于電網將接入大量分布式光伏和多種新能源,農村配電系統將由原來的放射狀無源網絡變為具有大量分布式電源的有源網絡,電網的物理特性將發生較大變化。因此,傳統意義上的農村電網必然無法適應大規模的間歇性分布式電源的廣泛接入,未來,農村電網也將面臨新的挑戰。
一是農村電網消納能力不足。在局部以農村電網為主的地區,由于區域負荷特性與光伏、風電等電源出力特性不匹配,導致消納存在困難,需要進行改造提升或新增變電容量。
二是影響電網電能質量。隨著電網接入容量的增加,電壓偏差將呈現先減小后增大的“U形”變化,極端情況下甚至會超過電壓要求上限。
三是影響配電網自動化和繼電保護動作。傳統農村配電網一般不考慮雙側或多側電源情況,配置電流保護大部分為無方向過流保護。大量分布式光伏接入后,系統故障時系統及光伏均向故障點提供短路電流,改變了流經保護的電流,可能導致繼電保護裝置誤動、拒動等行為同時,存在備自投、重合閘等保護不正確動作風險,將進一步擴大電網事故范圍。
四是諧波的影響及危害。分布式光伏高比例接入時,由于逆變器等電力電子元件大規模接入電網,加上有些逆變器質量不佳,或將導致電網諧波污染嚴重超標。電網諧波的危害是多方面的,會導致電網損耗增大、繼電保護誤動作、儀表測量不準確等問題,降低了供電可靠性和電能質量。
五是縣級電網調峰難度加大。光伏等間歇性非調峰電源高比例接入縣級農村電網,電網可調度的調峰資源突顯不足,由于傳統農村電網沒有儲能裝備,會導致局部地區光伏發電高峰與用電高峰的錯位,電網調峰難度加大,節假日期間尤為突出。
與傳統農網相比,新型農網應具有消納大量可再生分布式清潔電源的接入能力,并確保供電質量。因此,新型農網建設應因地制宜,統籌考慮農村經濟發展階段和分布式光伏特點,采取不同模式,不可一刀切。
一是要開展新型農村電網規劃研究,完善農村配電網標準,提出優化調整方案,在規劃引領下實現分布式光伏有序建設和接入。全面梳理和完善分布式光伏發電的相關制度標準,完善相關管控流程,引導源、網、荷、儲協同發展。積極做好光伏并網服務、光伏并網配套工程建設,加強對農村配電網的升級改造,確保大量分布式光伏并網后的安全穩定運行。
二是大力培育農村用電市場,就地、就近消納光伏發電。要通過農村電氣化、電能替代等工程實施,進一步提高電能占農村終端能源消費的比重;著力推動農業生產生活電氣化,努力提升農村地區分布式光伏就地消納的能力;全面拓展農業領域電氣化市場,推動農業生產技術升級。
三是要促進政策和法規建設、完善,推動新型農網(電力系統)發展。要協助政府出臺相關政策法規,在合理的價格下引導投資方、消納方和電網企業按市場化規則有序運作。制定投資人需承擔儲能建設和諧波消除責任的原則,配套的儲能裝置和消諧設備可由投資人自建自管,也可采取市場化認購、統一建設共享資源等辦法。
分布式光伏的發展,與鄉村振興戰略有著諸多契合點。光伏提供的穩定收益,能更好地推動鄉村發展,同時,光伏在農村有很多應用場景,屋頂、農業大棚都可以和光伏產業結合起來,從而改變鄉村的生活方式。通過分布式光伏的發展,將大幅提升鄉村的電氣化水平,也將推動農村電網的智能化改造。此外,結合相對成熟的“光伏+農業”,農村的面貌將會有較大的改善。與此同時,分布式光伏的加速發展,也將給實現“雙碳”目標帶來更大的助力。
原標題:國家分布式光伏“整縣推進”政策下將重構鄉村電網發展模式
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