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新能源渗透率提高,光伏电站迎来技改爆发期!
  发表时间:2021年11月19日  点击数:346次

  光伏电站的技改,根据目的不同,大致可以分为三类,如下表所示。

   


  截止2021年9月底,风电、光伏装机分别达到2.97亿千瓦、2.78亿千瓦,占电力总装机容量的比重提升至25.1%,较去年同期提高4个百分点。随着电网中新能源渗透率的提高,电网对光伏电站的要求也不断拿提高!随之也带来大量的技改需求。

  未来,在电网中新能源为主体情况下,光伏电站将面临哪些更高的并网要求?我国首条100%清洁能源的特高压——青豫直流对光伏电站的技改要求,可以提供一些参考。

  一、青豫直流接入光伏电站开展全面技改

  2020年底,青豫直流全面运行;早在5月,青海电力调度控制中心印发了《青海电网新能源电站相关技术要求的通知》,对新能源电站提出严格的技术要求,不符合技术要求的不予并网!

  1)青海电网新能源电站相关设备参数必须满足电网交流或直流故障下高电压穿越、低电压穿越及连续电压穿越要求。

  2)青海电网新能源电站设备必须满足1.3p.u.电压耐受能力及51.5Hz 频率耐受能力。

  并推荐了新能源场站技改的技术参数要求,如下表所示。

   


  可见,当新能源在电网中占比较低的时候,其并网性能对电网影响有限,电网对光伏电站的技术参数要求相对较低;而在高比例新能源渗透率的情况下,其并网性能将直接影响到电网的安全运行。中国电网中局部的新能源电站脱网问题也时有发生,过电压问题、谐振问题、电压稳定问题、次同步振荡等这一系列问题背后,都和我国新能源比例快速攀升直接相关。

  二、不同电站技改难度差异大!

  青豫直流此轮技改的关键是:提高逆变器并网控制性能,使之与电网特征相适应,实现更好的支撑电网,即技改的焦点集中在逆变器环节。不同时间、品牌、型号的逆变器,在此次技改中主要采用了两种方案,“更换逆变器”,或者对逆变器进行“软件升级”。

  2013年以前并网的光伏电站,约一半需要更换逆变器。

  一是2013年之前,大多数逆变器设计缺乏前瞻性,并未预留技改升级的空间;二是当年市场上有260多家逆变器品牌,有的甚至一个光伏电站就用了两三个品牌的逆变器,但目前市场上活跃的品牌不超过20家,退出市场的品牌已经无法提供售后服务。另外,在恶劣环境运行十年后,部分逆变器的电子元器件也开始出现故障,备品备件购买困难、成本也高。因此,技改时业主不得不选择更换逆变器。这种方式大概需要1~2天时间,成本高,也有电费损失,对投资企业的现金流造成很大的压力。

  另一半光伏电站,则直接采用了简单易行的“软件升级”方式,耗时短、费用低。

  青海蓓翔共和光伏电站,就是少量运行了十年以上、不需要更换硬件设备,直接“软件升级”就完成技改的光伏电站。该电站采用了阳光电源的逆变器,十年间运行良好,基本处于免维护状态;此次技改中,阳光电源前瞻性地采用智能并网算法对“10年逆变器”进行平滑升级,约20分钟就能完成改造,实现涉网性能平滑演进,一次性通过电科院测试,成本相对于更换逆变器节省90%以上。因此,阳光电源的逆变器在此次技改中得到广泛的认可,约90%更换逆变器的光伏电站,都选择阳光电源的逆变器。

  2013年以后的新电站,由于技术水平已经提高,则主要采用了“软件升级”的技改方案,仅少量需要更换逆变器。

  三、国内将迎来光伏电站技改爆发期!

  未来,我国将建设以新能源为主体的新型电力系统。从青豫直流的经验可以看出,随着新能源在电网中渗透率的提高,电网对新能源场站的技术要求必然会不断提高。为了满足电网的新要求,光伏电站通过技改实现支撑电网势在必行。

  目前,开展技改的主要是2012年左右的电站。而国内光伏装机主要是从2013年“国八条”下发之后开始大规模增长,如下图所示。

   


  图:国内近10年光伏年新增装机规模

  未来,国内运行十年以上的光伏电站规模越来越大。无论从电网不断提高对电站的技术标准来看,还是从设备的寿命来看,国内将迎来光伏电站技改爆发期。

  青豫直流技改的情况,也显示了前期设备选型的重要性。除了价格因素,产品质量、设备企业寿命也格外重要。产品质量过硬,能经受长期恶劣条件下运行的考验;产品设计具有前瞻性,能准确判断技术发展方向并预留升级空间;企业经营稳健,能给客户提供25年的售后服务。这都将影响光伏电站未来的运营成本。

 

 

上一张:发电量计算参考:2020年各省光伏、风电实际年利用小时数!          下一张特急!国家能源局对电力供应全面监管!
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