当前配网挑战和微电(能)网发展障碍

来源:本站 发布时间:2023-08-16 09:08:29

在广大农村地区,用户居住相对分散,存在一台配变同时为几个自然村供电的现象,供电半径容易超出规范要求。另外,一些老旧线路线径较小、运行年限长,线路本身的阻抗偏大,这些都直接导致末端用户出现电压偏低。随着分布式光伏接入容量增加,低压线路各节点电压均有所上升(一般为3—5伏),其中越靠近接入点,上升作用越明显,当一条配电线路光伏接入节点超过7个时,线路末端的电压水平将明显超出合格范围上限,实际运行中分布式光伏大发时末端电压高达270—280伏(合格范围为198—242伏),存在烧毁设备或者影响设备寿命的情形,同时也严重影响电网运行安全。本来末端电压会偏低,而光伏大发导致的余电上网称为逆潮流,一天中会发生多次,配电网调节十分困难。与此同时,受天气、环境和时间的影响,电压忽高忽低,不稳定性增加。所以新型电力系统下有源配电网的电能质量治理迫在眉睫。

在2021年第523次香山科学会议上,参会专家围绕“能源互联网”主题展开探讨。清华大学电机工程与应用电子技术系教授孙宏斌在会上指出,以电为核心的能源网需要学习互联网的理念,实现升级进化。同时,为实现电能的自由传输,电网也需要发展实现各种有源设备/系统的即插即用技术、支持不同类型网络互连的能源路由技术、能源的分布式技术等。这些理念非常超前,彼时电网公司提出能源互联网是以电力为主体的“源网荷储”的新型电力运行模式,但当时这最多只是一个顺序,即电源必须要先接入电网,现阶段,电源、负荷、储能都已完成初步技术攻关,关键变革点还在电网。

微电(能)网作为我国新型电力系统的重要组成部分,已经进入快速增长期,发展微电网是促进能源低碳智慧转型、新能源高质量发展、新型电力系统建设、新型储能发展的关键手段。微电网是由分布式电源、储能、负载、变配电和控制系统组成的小型电力系统。微电网通常由多种不同类型的电源、电池、逆变器、能源管理器、通信设备等构成,其中,可再生能源、储能系统、充电桩和直流电器是重要组成部分。微电网在完成自主供电的同时,还可以接入主网,并且能够灵活管理供电和负载,达到最佳的经济效益和能源效率。

目前,微电网的分布式可再生能源消纳方式仍以“自发自用,余量上网”为主,这种运营模式对于电网而言,会损失一部分收入,如果在全国五分之一的县域改造成微电网,电网损失的输配电费粗略预估如下:6万亿千瓦时×30%(县域电量占比)×20%(试点县)×1/3(改造占比)×60%(自发自用部分占比)×0.3元/千瓦时(输配电价)≈220亿元,但撬动的是整个电力新基建产业链十几万亿元的发展。


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