我國近幾年光伏電站的建設速度非???,但配套建設還是無法跟上,加上西部地區(qū)消納光伏電能的能力有限,如甘肅、新疆、青海等地,很多光伏電站遭遇了限電問題的困局,帶來了巨大的能源浪費,部分月份限電比例達到90%,光伏電站的投資收益率大打折扣,而且對光伏未來的發(fā)展也是非常不利的,必須加強配套電網(wǎng)送出線路的建設,將光伏電力外送到消納能力較強的地區(qū),或者改善火電、光伏、風電等能源利益競爭所產(chǎn)生的矛盾,進一步調(diào)整能源結(jié)構(gòu),優(yōu)先使用光伏電力。
隨著國家生態(tài)環(huán)境和氣候變化形勢的日益嚴峻,以優(yōu)先發(fā)展可再生能源為特征的能源革命已經(jīng)成為必然趨勢。本文以甘肅某電站的限電情況為例,簡要介紹限電帶來的發(fā)電量損失計算方法及技術(shù)對策。
1.有功功率控制系統(tǒng)(AGC)
光伏電站的限電離不開光伏有功功率控制系統(tǒng)(簡稱AGC),2011年5月,國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》指出:“光伏電站應具備有功功率調(diào)節(jié)能力,能夠接收、自動執(zhí)行調(diào)度部門的控制指令,確保有功功率及有功功率變化按照調(diào)度部門的要求運行”。因此大型光伏電站均需配備光伏有功功率控制系統(tǒng),接收調(diào)度中心的有功功率控制指令,按照預定的規(guī)則和策略實現(xiàn)負荷分配。
一般情況下,AGC的控制模式可分為計劃曲線和定值控制兩種。如圖1為定值跟蹤模式,即當天控制電站的總輸出功率為恒定值,該值取決于省調(diào)下發(fā)值,當晴天輻照較好的情況下,若實時功率輸出值超過限定值后將會被“削峰”,那么實時曲線看上去就接近于梯形曲線。
圖1 AGC限功率值跟蹤模式(省調(diào)限定負荷60MW)
圖2為計劃曲線跟蹤模式,一般限電時間為某一時段,而且沒有規(guī)律,如下午14點至16點,使得總有功功率曲線(紅色)保持在限定目標曲線(綠色)附近上下浮動,且每個地區(qū)最低容忍的浮動幅度會有所不同,如上下浮動不超過0.3MW或0.5MW。
圖2 AGC計劃曲線跟蹤模式