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屠龙之术:大型光伏发电电站并网关键技术研究及光伏实证基地建设始末

来源:索比光伏网发布时间:2016-08-22 13:53:30作者:曹宇

屠龙之术

2005年,当时,中国光伏行业第一个并网标准GBZ19964(这部分应该有误)制定期间,作为审查专家之一,国网中国电科院新能源研究所的专家问光伏行业的专家:“什么是大型光伏电站?”光伏专家想了一阵,咬牙道:“100kw以上的光伏电站就能算大型电站。”

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这在当时不是笑话,那个时候光伏行业对大型光伏电站的认识确实不够。中国一直是光伏大国,但在2011年以前只能算是制造大国。

2009年,风电出现大规模脱网事故,引起了行业内外对光伏行业并网的担忧。于是四年前,在国家十二五规划863重大专项中提出了一个课题:大型光伏并网技术的研究。随着中国光伏电站业务蓬勃兴起,大型光伏电站的定义被改为20-30MW。中国一流的光伏专家一致认为,单体光伏电站规模将会超过100MW。100MW与100kW之间的体量却相差千倍,原有的标准显然已不适用。这么大规模的光伏电站如何并网且保证电能质量?

在科学发展的历史上,很多时候应用科学要走在理论科学前面:当一个理论被提出来的时候,为了证明它的正确性,应用科学就要用漫长的时间和大量的精力去验证。而理论又不总是正确的,所以以光伏行业为例,很多材料企业为了应对未来可能出现的技术突破,对不同种类的技术路线都要有所储备,哪怕它在今后被证明是不可行的。

人们常常用“屠龙之术”来形容那些极为高妙但却难有用武之地的本领。在10年前甚至在项目四年前启动之时,100MW级别的光伏电站的研究太过超前,在全世界范围都是空白,甚至找不到可以实地研究的对象,可以算得上真正的“屠龙之术”。

但很快,“龙”来了。自从2013年能源局出台上网电价以后,地面电站规模不仅迅速超过了百MW级,甚至向着GW级迈进。领跑者项目中标准项目都是100MW,最小的也是50MW,因此当年专家组的研究可以说极具意义。

Mission:Impossible,光伏“MIF”成立始末

该专项里面有四个课题:部件测试与实证研究、系统集成设备研制、功率预测与环境影响以及并网技术。涉及零部件、电站、电网接入三大技术领域。

并网技术指导思想为:为解决大型光伏电站并网面临的“运行控制、电能质量和低电压穿越”技术问题,依托示范工程,开展技术攻关,掌握大型光伏电站与电网相互影响机理,研发“逆变器-辅助装置-光伏电站”各个环节右击结合的综合协调控制系统,并实现工程示范应用,指导我国大型光伏电站的开发建设。

这四项课题将对应四项国标,每一个参数,每一个技术引导方向需要反复研究,负责研究并网的专家组决定“玩个大的”。

“GBZ19963修订的时候我们是以仿真全息为主,在张北基地进行的测试。我们光伏新的GBZ19964标准能够以经过关键技术研究和突破,经过示范工程实证,吸取风电发展的经验与教训,再结合实证项目,做出最完善的方案。”参与项目的专家告诉Solarbe记者。

但正如上文所说,中国当时并没有百MW级的光伏电站,在这种情况下做工程实证似乎是一个“不可能完成的任务”。要完成任务,自然也需要光伏界的“MIF”小组。(Mission Impossible Force)

中科院电工所所长许宏华老师担任这个项目的首席专家,湖南大学、山东大学、华北电力、重庆大学等高校也有参与。这个专家团队战功赫赫,2011年风电并网标准GBZ19963就是该团队制定,解决了风电频繁脱网等问题。

但仍然有很多困难摆在眼前,科研总经费1234万元,专项经费拨款779万元,是新能源研究项目中经费最少的一个,其余需要自筹,还要分给其它三个课题一部分资金。据Solarbe报道,中国2015年光伏装机17.8GW,每年名副其实的千亿市场。而根据未来能源局到2030年700GW光伏装机规划,这项标准关乎着未来超过5万亿的光伏市场的安全,以此对比,科研经费真的不算充裕。

另外示范工程因故延期到2015年,但在2015年没能通过申报,所以现在专家组在青海共和黄河水电的100MW光伏电站上做测试。

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