一、背景分析
在“雙碳”目標與新型電力系統(tǒng)建設背景下,光伏配儲場景的防逆流需求日益凸顯。本文聚焦光儲協(xié)同防逆流技術,解析其如何通過“智能監(jiān)測+動態(tài)調(diào)控”雙核驅(qū)動,精準解決光伏系統(tǒng)余電反送電網(wǎng)的難題,規(guī)避罰款風險并提升能源收益。方案集成高效儲能系統(tǒng)與防逆流裝置,利用實時控制策略算法實現(xiàn)光伏發(fā)電、儲能充放電與負荷需求的控制,確保自發(fā)自用,降低防逆流綜保跳閘頻率,減少棄光損失;同時支持峰谷套利與需量管理,降低企業(yè)電費成本。結(jié)合工商業(yè)園區(qū)、戶用光儲等場景案例,展現(xiàn)技術如何適配復雜電網(wǎng)環(huán)境,助力用戶合規(guī)運營、長效收益,為能源轉(zhuǎn)型提供安全、經(jīng)濟、可持續(xù)的一站式解決方案。
二、概述
在當前430與531政策背景下,光伏全額上網(wǎng)已不允許,在六月之后,光伏的上網(wǎng)電價也會變成浮動電價,光伏配儲已經(jīng)勢在必行,主要原因有以下幾種:
(1)政策倒逼:
先進國內(nèi)大部地區(qū)明確要求新建光伏項目按10%-20%容量、2小時配儲,并將儲能納入并網(wǎng)準入條件;隨著光伏裝機規(guī)模激增,電網(wǎng)承載力接近飽和,尤其是中東部地區(qū)分布式光伏消納壓力突出。政策通過強制配儲,利用儲能平抑發(fā)電波動,減少棄光現(xiàn)象,緩解電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力電網(wǎng)消納趨近飽和(尤其分布式光伏),強制配儲可平抑波動、減少棄光。
(2)技術剛需:
光伏發(fā)電具有間歇性和不可預測性,儲能系統(tǒng)可實時調(diào)節(jié)功率輸出,減少對電網(wǎng)頻率和電壓的沖擊,提升電能質(zhì)量,通過“光伏+儲能”模式,可將白天富余電力儲存至夜間或陰雨天使用,減少對電網(wǎng)依賴,最大化用戶側(cè)能源收益。
(3)經(jīng)濟可行:
儲能電芯成本不斷下降,同時儲能系統(tǒng)可通過低電價時段充電、高電價時段放電實現(xiàn)峰谷套利。搭配輔助服務收益,回收期大幅縮短,光儲度電綜合成本降低,經(jīng)濟性凸顯。
(4)轉(zhuǎn)型支撐:
儲能增強電網(wǎng)調(diào)頻與電壓支撐能力,助力“雙碳”目標(典型項目年減碳千噸),疊加構網(wǎng)型儲能技術成熟,驅(qū)動新能源從“被動并網(wǎng)”轉(zhuǎn)向“主動支撐”,加速能源體系重構。
(5)未來趨勢:
光伏強制配儲的核心邏輯是政策合規(guī)性、技術必要性與經(jīng)濟可行性三者的結(jié)合。短期看,政策壓力與消納瓶頸是直接推手;長期看,儲能技術進步與成本下降將使其成為能源轉(zhuǎn)型的必然選擇。
二、方案組成
為了實現(xiàn)上述目標,通過在公共連接點安裝防逆流保護裝置,一旦檢測到逆流,就會通過通信接口發(fā)送信號給ACCU-100協(xié)調(diào)控制器,通過監(jiān)測市電總進線處的功率和實時的發(fā)電功率,經(jīng)過協(xié)調(diào)控制器的計算生成對應的逆變器調(diào)節(jié)指令和儲能充放電功率指令,來實現(xiàn)光伏防逆流的柔性調(diào)節(jié)功能和在防逆流前提下儲能對光伏的消納功能。這種方法既可以保證電力系統(tǒng)按照設計運行,保護電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定,又可以最大會利用光伏發(fā)電,降低用戶用能成本。控制方案如下:
(1)ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器
通過監(jiān)測市電總進線處防逆流信號,將市電取電信號上傳至ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器。該控制器會對逆流數(shù)據(jù)展開精確的邏輯計算,進而據(jù)此對逆變器的輸出功率進行調(diào)整,最終實現(xiàn)無逆流運行。
ACCU-100 與智慧能源管理云平臺緊密配合,構建高效系統(tǒng)架構。控制器精準調(diào)控分布式能源,并與云端平臺實時交互,響應云端策略配置,實現(xiàn)跨站點、跨區(qū)域海量數(shù)據(jù)接入與分析,為各站點提供精準管控與最佳控制方案,遠程監(jiān)控運維功能進一步提升管理效率。
(2)防逆流保護裝置
為確保系統(tǒng)的可靠性,配置的防逆流保護裝置,在控制器出現(xiàn)故障或通訊中斷等異常情況下,能夠迅速切斷或者輪切并網(wǎng)柜斷路器,保障電網(wǎng)安全。防逆流保護裝置目前有2款,可以根據(jù)應用場景來選擇。
1、并網(wǎng)點與逆流檢測點距離較近(建議200m以內(nèi))
可選用AM5SE-IS防逆流保護裝置,具有:逆功率跳閘、逆功率恢復合閘;低功率跳閘、低功率恢復合閘。
2、并網(wǎng)點與逆流檢測點距離較遠(超過200m)
可選用AM5SE-PV系列主從機防逆流保護裝置。具有:主從機方案四段低功率/低功率恢復合閘;主從機方案逆功率/逆功率恢復合閘;主機防孤島保護、從機防孤島保護。
3、智慧能源管理平臺
借助 AcrelEMS 3.0智慧能源管理平臺,可對用戶微電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)以及用電負荷展開實時監(jiān)測。結(jié)合先進的光伏預測技術,該平臺能夠優(yōu)化運行策略,實現(xiàn)源荷之間的有序互動。不僅可以靈活調(diào)節(jié)逆變器出力,有效避免逆流現(xiàn)象,還能充分滿足企業(yè)微電網(wǎng)在能效管理數(shù)字化、安全分析智能化等方面的需求,顯著提高微電網(wǎng)的運行效率和能源利用率。
三、方案組網(wǎng)
通過在市電進線處安裝防逆流裝置(針對多進線多并網(wǎng)點的,可以采用主從機防逆流裝置),實時監(jiān)測光伏上網(wǎng)情況,將監(jiān)測信號上傳給協(xié)調(diào)控制器。通過對逆流數(shù)據(jù)的邏輯計算對逆變器的輸出功率進行調(diào)整,實現(xiàn)無逆流情況。
圖5 協(xié)調(diào)控制器與保護裝置組網(wǎng)接線示意圖
四、案例分析
案例介紹
某分布式光伏電站裝機容量為 500kW,接入當?shù)氐蛪号潆娋W(wǎng)。在未安裝 ACCU-100 控制器之前,經(jīng)常出現(xiàn)逆流現(xiàn)象,導致電網(wǎng)電壓升高,附近居民的用電設備受到影響,同時也違反了當?shù)仉娏Σ块T的相關規(guī)定。為解決這一問題,該電站安裝了 ACCU-100 控制器。
應用效果分析
安裝 ACCU-100 控制器后,經(jīng)過一段時間的運行監(jiān)測,該光伏電站的逆流現(xiàn)象得到了有效遏制。系統(tǒng)能夠?qū)崟r根據(jù)本地負載需求調(diào)整光伏輸出功率,在光照充足時,將光伏系統(tǒng)的輸出功率精確控制在與本地負載相匹配的水平,避免了多余電能流向電網(wǎng)。同時,電網(wǎng)電壓穩(wěn)定在正常范圍內(nèi),電能質(zhì)量得到顯著改善,附近居民的用電設備運行正常。此外,該電站也符合了當?shù)仉娏Σ块T的相關要求,實現(xiàn)了合法合規(guī)運營。
五、結(jié)論
ACCU-100 控制器的光伏防逆流控制方案通過高精度實時監(jiān)測技術、智能預測控制算法、多模式協(xié)同控制策略和自適應調(diào)節(jié)機制等創(chuàng)新技術,為光伏系統(tǒng)的防逆流控制提供了高效、可靠的解決方案。從實際應用案例來看,該方案能夠有效解決光伏系統(tǒng)的逆流問題,保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,提高電能質(zhì)量,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。在未來的光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展中,ACCU-100 控制器的光伏防逆流控制方案有望得到更廣泛的應用和推廣,為推動清潔能源的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。