【光伏技術(shù)】分布式光伏3種并網(wǎng)模式方案詳解

近日，江蘇省鎮(zhèn)江、泰興等地方供電公司收到上級通知，根據(jù)通知要求，受消納空間所限，2020年春節(jié)過后，江蘇省工商業(yè)分布式項目（包括低壓上網(wǎng)）只允許自發(fā)自用，余電不得上網(wǎng)，并要求裝防逆流裝置。估計很多人第一次聽說全部自發(fā)自用這個模式，國家電網(wǎng)對于分布式光伏發(fā)電應用允許光伏電站業(yè)主采用自發(fā)自用模式、自發(fā)自用余電上網(wǎng)或完全上網(wǎng)等三種結(jié)算模式。

各地方電力公司在實際操作過程中，會遇到一些阻礙，這些問題主要是由于光伏電站業(yè)主對于變電、配電系統(tǒng)的認識不足造成的。今天小編針對以上三種并網(wǎng)形式在操作過程中遇到的一些實際問題，和具體并網(wǎng)方案做一些闡述。

一、完全自發(fā)自用模式（防逆流）

這種模式一般應用于用戶側(cè)用電負荷較大、且用電負荷持續(xù)、一年中很少有停產(chǎn)或半停產(chǎn)發(fā)生的情況下，或者是，就算放假期間，用戶的用電維持負荷大小也足以消納光伏電站發(fā)出的絕大部分電力。

這類系統(tǒng)，由于低壓側(cè)并網(wǎng)，如果用戶用電無法消納，會通過變壓器反送到上一級電網(wǎng)，而配電變壓器設計是不允許用于反送電能的(可以短時倒送電，比如調(diào)試時，而長期不允許)，其最初潮流方向設計是固定的。所以需要安裝防逆流裝置來避免電力的反送。

針對一些用戶無法確保自身用電能夠持續(xù)消耗光伏電力，或者生產(chǎn)無法保證持續(xù)性的項目，建議不要采用此種并網(wǎng)方式。

單體500kW以下，并且用戶側(cè)有配電變壓器的光伏電站，建議采用這種模式，因為其升壓所需增加的投資占投資比例較大。

針對防逆流，市場有有多機防逆流和單機防逆流解決方案。

通過實時監(jiān)測配電變壓器低壓側(cè)出口電壓、電流信號計算出輸入電網(wǎng)的功率或接入點靠近電網(wǎng)側(cè)的電能潮流方向，一旦發(fā)現(xiàn)逆變器向電網(wǎng)輸入能量，立即通過RS485通訊的方式控制逆變器降低輸出電流，減小光伏系統(tǒng)發(fā)電功率，從而達到光伏系統(tǒng)防逆流的功能。

大家還記得2019年光伏競價項目嗎？經(jīng)過各部門的協(xié)商，江蘇電力公司在最后時間節(jié)點給位于蘇南的在建工商業(yè)分布式光伏電站開具了消納意見函，而那些位于蘇北地區(qū)的分布式電站則有一部分被“拒之門外”。看樣子這種模式在消納有問題的區(qū)域會被越來越多項目采用。

二、自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式

對于大多數(shù)看好分布式發(fā)電的用戶來說，選擇自發(fā)自用余電上網(wǎng)是最理想的模式，這樣即可以拿到自發(fā)自用較高電價，又可以在用不掉的情況下賣電給電網(wǎng)。但是實際操作過程中阻力頗多，原因是光伏從業(yè)者和地方電網(wǎng)公司人員信息的不對稱，互相缺乏對于對方專業(yè)知識的了解，這也是為什么該模式成為光伏電價政策和國網(wǎng)新政中最讓人難以理解的部分。光伏發(fā)電在自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式時，用戶(或者稱之為“投資商”)希望所發(fā)電量盡可能在企業(yè)內(nèi)部消耗掉，實在用不掉的情況下，可以送入電網(wǎng)，以不浪費掉這部分光伏電量。但電力公司最希望的是用戶簡單選擇，要么自發(fā)自用，要么升壓上網(wǎng)。因為，自發(fā)自用余電上網(wǎng)對于地方電力公司來說，要增加一些工作量：區(qū)域配網(wǎng)容量計算(允許反向送電負荷)、增加管理的電源點(純自發(fā)自用可以降低標準來管理)、正反轉(zhuǎn)電表改造后的用戶用電計量繁瑣(需要通過電表1和電表2的數(shù)值換算得出用戶實際用電負荷曲線和用電量)、增加抄表工作量等。

當然，從本質(zhì)上來說，電力公司無法獲得用戶自發(fā)自用電量的購售電差價，對于地方電力公司是一個實際損失。既增加了工作量，又沒有實際利益，因此會設置各種理由讓投資商不選擇這種并網(wǎng)方案。但只要從技術(shù)上充分說明這就是國家電網(wǎng)公司允許的余電上網(wǎng)方案，并且有一個合理的設計稿，當?shù)仉娏揪蜔o法輕易拒絕投資商的申請。

很多光伏電站業(yè)主他們認為，只要在電表3處(400V側(cè))并網(wǎng)，光伏電力用戶消納不了的話，可以直接通過配電變壓器反送至10kV側(cè)(或35kV)。但實際上這是不允許的，違背了配電網(wǎng)的潮流設計，可能會引起400V側(cè)的電壓、功率因素等異常，同時某些保護設備也有可能會因此失去作用。

其實，對于分布式電站而言，采用升壓并網(wǎng)和低壓側(cè)并網(wǎng)的成本差異不會太大，因為低壓側(cè)并網(wǎng)需要選擇帶變壓器的逆變器(當然也可以選擇10-30KW組串逆變器);升壓上網(wǎng)時雖然增加了變壓器，但是可以選擇采用無隔離變壓器的逆變器，綜合成本兩者差不多。只是增加了綜合自動化保護系統(tǒng)和地調(diào)傳輸?shù)馁M用。不過，同一廠區(qū)內(nèi)，規(guī)模在MW級以上的電站，升壓并網(wǎng)會對電能質(zhì)量有一定保障，用戶不用承擔任何風險。

當然，此并網(wǎng)形式不太適用于用戶進戶母線為35kV以上的項目，這時候10kV或35kV完全是用戶廠內(nèi)母線，母線相連變電站是110kV或者220kV，則一般可以直接反送入網(wǎng)。因為此類變電站在最初潮流設計時，都是可以雙向運行的。

也不適用于400V(或以下)進戶的小型用電戶(包括家庭和小商業(yè))，因為其400V母線是和其他用電單位合用的，反送電不直接跨越變壓器，而是在400V母線上消納(原理上可以借用)。當然，在400V母線上，光伏等分布式發(fā)電的總裝機容量會受到控制(此類容量比例沒有固定的數(shù)值，根據(jù)當?shù)?00V環(huán)網(wǎng)內(nèi)的負載情況確定，也可通過增加區(qū)域調(diào)控和儲能配套來增加分布式電源裝機容量)。

這種運營模式最大的缺點，是其收益模型不能固定，自發(fā)自用比例和余電上網(wǎng)比例始終在變化，電站融資、出售時評估價值會比實際產(chǎn)出有所打折，甚至資方因為擔心用電戶的未來經(jīng)營狀況而無法獲得一個合理的資產(chǎn)價值。

三、全額上網(wǎng)模式

在光伏發(fā)電大發(fā)展的近十年中，直接上網(wǎng)賣電一直是光伏應用的主流，因為其財務模型簡單，并且相對可靠，而樂于被資本所親睞.
該并網(wǎng)形式不但適用于未來的分布式固定電價項目，選擇直接脫硫電價賣給電網(wǎng)也不失為一種好的選擇(當然要求該地區(qū)脫硫電價不低于0.4元)。這總比未來分布式電站的收益期要短一些。

而且，我們無法回避一件事情—光伏是資本推動型產(chǎn)業(yè)，屬于固定收益型長效投資。在大多數(shù)企業(yè)追求發(fā)展的階段是不太可能去持有光伏電站的，哪怕是現(xiàn)在很多手上握著一些光伏電站的業(yè)主。因此，光伏電站的轉(zhuǎn)讓市場未來是足夠大的一個蛋糕，為買賣雙方服務將成為炙手可熱的業(yè)務，如保險服務、評估服務、檢測服務、運維服務、第三方擔保服務等。

最后，選擇哪一種方式作為光伏電站的并網(wǎng)模式，只能由投資者自己琢磨了。

四、個人投資型家庭家用電站

家用型光伏電站雖然不存在變壓器問題，但原理上是類似的。在并網(wǎng)結(jié)算時，可以選擇第二種和第三種方式，目前應以第二種為主，因為要獲得除電網(wǎng)公司給予的脫硫電價以外，想得到政府額外固定電價的補貼(政府正在制定的四區(qū)域固定電價)，必須去發(fā)改委等部門申請，而且目前沒有針對家庭電站的簡化手續(xù)，時間比較漫長，花費精力也較大。

五、電力和電量概念

在行業(yè)內(nèi)經(jīng)常會有人提及電力和電量的概念。其實，這是兩個不同的概念，而且有時不是很規(guī)范，但為了減少誤解，特說明一下：人們常說的電力，一般是指瞬時負荷，也就是功率;不過，建議最好采用負荷這一專業(yè)名詞。

通俗意義上的電量，是指通過瞬時值計算所得出累計量。純自發(fā)自用項目，需要關注的是用戶的用電負荷情況，也就是每天的用電負荷曲線，特別要關心最小值出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間。自發(fā)自用余電上網(wǎng)項目，需要關注的是用戶的用電電量情況，要獲得每月的峰谷平尖分開計量的電量并用于計算未來光伏發(fā)電后的自用電比例。

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