不少電站受到棄光、限電的困擾,對于電壓穩(wěn)定、系統(tǒng)調頻調峰、電能質量問題以及孤島引起的等等問題往往沒有被足夠重視。
2016中國光伏領袖高峰論壇于4月26日在北京唐拉雅秀酒店舉行。論壇以“光伏‘十三五’,創(chuàng)新升級機遇與挑戰(zhàn)”為主題,來自政府、企業(yè)、高等院校、科研機構等方面的代表齊聚一堂,共同為我國光伏行業(yè)發(fā)展前景建言獻策。
中國電科院新能源研究所副所長丁杰在主題演講時表示,至今光伏發(fā)電不少年了,大家都知道光伏電站和常規(guī)電站不一樣,由于風電,光伏發(fā)電的間歇性和隨機性帶來了很多并網(wǎng)問題。不少電站受到棄光、限電的困擾,對于電壓穩(wěn)定、系統(tǒng)調頻調峰、電能質量問題以及孤島引起的等等問題往往沒有被足夠重視。
丁杰還表示,雖然國內電站運行了這些年,依然存在很多問題,從電站的建設、質量驗收、遠行到后期評估,一些問題主要表現(xiàn)在光伏組件的功率衰減、光伏組件隱裂、光伏組件的熱斑現(xiàn)象,光伏組件的適配偏差以及光伏組件發(fā)電量參差不齊等等。另一方面,從光伏系統(tǒng)平臺來看,應該說精準度比較差,應用效率偏低。比較突出的幾點是:一是氣象站缺乏維護,測試精度低于5%,不少處于異常狀態(tài);二是電站監(jiān)控系統(tǒng)不理想,監(jiān)測精度欠準確,數(shù)據(jù)丟包率高,且部分電站受硬軟件資源限制,未保存歷史詳細數(shù)據(jù);三是較多監(jiān)控系統(tǒng)是由非光伏電站SCADA系統(tǒng)改造,針對性普遍較差,尤其告警功能無法精準定位故障點,不能滿足光伏運維實際需求;四是大集團光伏電站群形成的大量數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的電站級數(shù)據(jù)平臺難以勝任海量數(shù)據(jù)的存儲管理;五是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺缺乏針對性的挖掘,難以有所作為。
丁杰還對存在的問題進行了歸納:一是,大容量并網(wǎng)安全問題,二是光伏發(fā)電質量問題,三是光伏數(shù)據(jù)監(jiān)測及利用問題。
與此同時,丁杰也給出了解決途徑,一是光伏電站并網(wǎng)控制技術提高,二是把光伏電站發(fā)電性能評估技術做好,三是利用光伏智能化數(shù)據(jù)平臺功能持續(xù)為光伏發(fā)電運維等提供優(yōu)化和改進。
針對集中式地面光伏電站,有功控制,無功電壓控制,功率預測,故障穿越,相關技術要求都有國家或行業(yè)標準。需要指出的是,這是一個新興行業(yè),在生產運行中有些標準欠缺是符合情理的,因此不少標準在斷修訂和完善。
有功控制技術對于并網(wǎng),特別是對于光伏電站的調度尤其重要。由于棄光限電沒有得到有效解決,對于功率控制的精細化操作目前大家還沒有足夠重視。在電力調度中根據(jù)系統(tǒng)指令可調節(jié)有功,根據(jù)系統(tǒng)的頻率可自動調節(jié)有功。 有功調節(jié)有多種模式,什么情況下用哪個模式是至關重要的。 光伏電站并網(wǎng)技術還涉及無功控制,充分發(fā)揮光伏電站逆變器的無功調節(jié)能力,可以減少電站無功補償裝置容量投資,這是并網(wǎng)逆變器的技術進步。
針對光伏發(fā)電功率預測技術,丁杰認為,合理安排光伏發(fā)電計劃,可提高電網(wǎng)的安全性、可靠性以及光伏消納能力。在光伏電站運行的都知道,它涉及三個關鍵環(huán)節(jié),一是數(shù)值天氣預報技術;二是光伏電站氣象站品質,實時采集是不是準確可靠,是不是穩(wěn)定可靠;三是建模和實時較正技術。這個做好了,給電網(wǎng)公司調度提供有價值的參考,電站出力相應得到保障。
針對當前光伏并網(wǎng)中的故障穿越,丁杰表示,最新標準包含高電壓、低電壓和零電壓穿越及其它并網(wǎng)要求。 這是我們2013年在青海做的一個短路實驗,當時青海是全國并網(wǎng)量最大的省份,當時通過現(xiàn)場測試的光伏電站和沒有進行現(xiàn)場測試的光伏電站結果大不一樣,未做過現(xiàn)場并網(wǎng)測試的電站脫網(wǎng)逆變器遠大于前者。
這是防孤島的技術,最新技術已能做到在電站運行時防孤島完全無盲區(qū)。
光伏電站全壽命周期評估,我們梳理了一遍。大家可以留意一下,這里面每個環(huán)節(jié)都非常重要。 這是我們做的一個效率測試評估,包括光伏電站發(fā)電量,光伏電站設備和光伏電站整個數(shù)據(jù)運行。整體技術有很多,最后形成一個報告。 這是逆變器的效率測試,業(yè)內人士都知道,國家能源太陽能發(fā)電(實驗)研發(fā)中心檢測覆蓋了90%以上的逆變器,只要上規(guī)模的,這個實驗是全覆蓋的,都有詳細的記錄數(shù)據(jù)。 這是我們最近研發(fā)的光伏智能化數(shù)據(jù)平臺,剛才談到領跑者,大同某電站是100M的,全部是100萬千瓦均接入該數(shù)據(jù)平臺。對于整個電站建設、運維、電站評級、電站投資等該數(shù)據(jù)平臺全面支撐,不僅僅是給投融資,政府部門、行業(yè)協(xié)會及第三方機構,也給光伏設備制造企業(yè)和電站業(yè)主提供技術服務。這是長期運行的公共數(shù)據(jù)平臺,以后在座的可通過手機終端進行訪問,但是有一定的權限,你可以是普通用戶,也可以是電站業(yè)主用戶,主要看給你的授權。
關于數(shù)據(jù),為什么銀行和保險不相信現(xiàn)有的數(shù)據(jù),丁杰分析稱,大家知道數(shù)據(jù)真實性和準確性對投融資的重要性。各位都很清楚,如果從電站或集控系統(tǒng)中的計算機采數(shù)據(jù),這個數(shù)據(jù)已經(jīng)被處理過了,你拿到的數(shù)據(jù)可能有偽。對于銀行保險數(shù)據(jù)公信力必須保證,該數(shù)據(jù)平臺會對原始采集的數(shù)據(jù)打上標記,讓使用者酌情使用。
據(jù)丁杰介紹,這是運營分析系統(tǒng),所謂智能運維是我們努力的方向,我們立志做到智能運維。從初級怎么走向高級,怎么達到真正的智能化,我們有長期研發(fā)的思想準備。有人高談大數(shù)據(jù)和云計算,實際上運用大數(shù)據(jù)技術在光伏發(fā)電監(jiān)控和運維系統(tǒng)中至今還沒有找到增加發(fā)電量(或其它目標)非規(guī)律性更多的關聯(lián),更談不上知識發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在還沒有哪一家電站能挖出什么驚喜的結果。但是不意味著以后不去研究,光伏電站的改進是非常重要的工作,應用新技術是廣大從業(yè)者的普遍追求,更希望卓有成效。