光伏并网遭遇“鸭子曲线”挑战

7月10日,以“融合创新”为主题的第三届分布式光伏嘉年华在济南召开,业内专家学者共同探讨分布式光伏的发展路径。随着分布式光伏的大规模发展,电网消纳也逐渐成为新的矛盾点。

截至今年5月底,全国光伏发电累计装机容量达到1.821亿千瓦,其中分布式光伏为5439万千瓦,分布式光伏装机占比已经从2015年的13.7%增至2019年5月的29.8%,发展明显提速。随着分布式光伏装机的快速增长以及占比的提高,也给电网带来了一系列的挑战。

国家发展和改革委员会能源研究所可再生能源研究中心陶冶介绍,根据国家电网公司数据,截至2018年年底,国家电网区域内分布式光伏发电并网累计并网容量4701万千瓦,由于分布式光伏电站主要集中在华东、华北以及华中地区,局部高比例分布式光伏的接入改变了配电网的运行特性,不仅增加了电压控制难度,也降低了电能质量水平,给电网安全运行带来了一系列挑战。

他认为,伴随着光伏发电的继续发展,部分地区将不可避免地遇到“鸭子曲线”难题。“鸭子曲线”难题最早出现在美国加州,当地电网中白天光伏发电量能够满足当地很大一部分的电力需求,但在傍晚太阳光伏发电停止之后,其他发电方式需要的供电量会快速上升,迅速达到高峰。这种现象被称为“鸭子曲线”。电网的这种波动导致供电电压、供电质量、继电保护及电网调节能力下降。

国家电网电力调度中心副总工程师裴哲义建议,面对当下的情况,一方面要科学有序制订分布式电源发展规划,考虑地区经济发展、用电需求、能源和电网规划评估当地分布式接纳能力;同时,完善科学统一的政策体系和并网技术标准,鼓励分布式电源自发自用和就地消纳;强化需求侧管理,鼓励光储一体化,充分利用精准负荷控制、用户可终端负荷、分布式储能,提高电网灵活性;加强前瞻性研究,从技术上进行破解。

目前,从经济性与安全性综合来看,风电、光伏发电将是未来非化石能源的主力。根据非化石能源发展路径,到2030年,我国太阳能发电装机将达到8.5亿千瓦,2050年将超过20亿千瓦。但是在分布式光伏高质量发展过程中,电网消纳成为确定分布式电源项目规模的重要考量。尽管“后补贴”时期,光伏面临着种种挑战,光伏行业的有志之士仍希望通过持续的技术模式创新降低行业的度电成本,进而推动分布式光伏的发展。