安科(kē)瑞 陳聰

前言(yán)

今年(nián)的中央經濟工(gōng)作(zuò)會(huì)議提(tí)出(chū)：將“做好碳(tàn)達(dá)峰(fēng)
，碳(tàn)中(zhōng)和(hé)工作(zuò)"作為 2021年(nián)的重點任務(wù)之(zhī)一(yī)，而我國高速公(gōng)路裏程 15.5萬公裏對能源(yuán)的需(xū)求與日(rì)俱增，碳排放量(liáng)增速(sù)明顯。

為了實現采用減(jiǎn)少(shǎo)碳(tàn)排放量，采用清潔能源(yuán)替(tì)代的方(fāng)式(shì)。本文主要講述(shù)針(zhēn)對高(gāo)速公(gōng)路服務區(qū)建(jiàn)立光(guāng)伏(fú)儲能電站(zhàn)，通(tōng)過(guò)光伏電(diàn)板(bǎn)借助(zhù)儲能(néng)係統(tǒng)，依托智(zhì)慧(huì)能源管理(lǐ)平台，可以像(xiàng)“充電寶(bǎo)"一樣儲(chǔ)存著空閒時(shí)間電能，在需要的時(shí)候(hòu)也能釋放電能(néng)，過(guò)程*綠色無碳，為(wéi)“碳達(dá)峰"目(mù)標做出*的貢獻(xiàn)。

一(yī) 實(shí)事(shì)背(bèi)景

近日(rì)，G40滬陝高速（上(shàng)海段）長興(xīng)島服務區光(guāng)伏(fú)分(fēn)布式發電項(xiàng)目(mù)正式並(bìng)網發(fā)電(diàn)，標(biāo)誌著(zhuó)上海高(gāo)速公(gōng)路(lù)服務(wù)區(qū)分布式光(guāng)伏發電(diàn)項目(mù)建(jiàn)設(shè)成功。

上海長興(xīng)島服(fú)務(wù)區光(guāng)伏車棚(péng)發(fā)電項(xiàng)目(mù)充(chōng)分(fēn)考慮服(fú)務區的停(tíng)車(chē)區的整體規(guī)劃(huá)，利(lì)用(yòng)西側服(fú)務(wù)區(qū)停(tíng)車(chē)場(cháng)區(qū)域布置光伏(fú)組(zǔ)件231塊，以(yǐ)1個並網(wǎng)點就(jiù)近接入用(yòng)戶服務(wù)區(qū)配(pèi)電室380V母(mǔ)綫(xiàn)上(shàng)，采用“自發自(zì)用，餘(yú)電(diàn)上(shàng)網(wǎng)"模式接入電(diàn)網，預計(jì)運營期25年。該光伏車棚項目的啟用將為配套(tào)的新(xīn)能源車(chē)充電(diàn)樁提(tí)供(gōng)約(yuē)12萬度(dù)/年，可為(wéi)電動(dòng)汽(qì)車供20多(duō)萬次的充電服(fú)務，減少二氧(yǎng)化碳排放(fàng)量92.64噸(dūn)/年，相當(dāng)於(yú)1800畝樹(shù)林一(yī)天(tiān)的(dí)減(jiǎn)排量(liáng)，所(suǒ)釋(shì)放(fàng)的(dí)氧氣可供116000人(rén)全(quán)天(tiān)呼吸(xī)之用(yòng)。長(cháng)興島服(fú)務區光伏車(chē)棚項(xiàng)目(mù)所(suǒ)延展的“光(guāng)伏"與“車棚"產業(yè)效(xiào)能(néng)，充(chōng)分(fēn)利用(yòng)太陽(yáng)能研(yán)發的清(qīng)潔(jié)電(diàn)力(lì)的充電方式(shì)，使其(qí)可(kě)以成為真正的綠色(sè)環保車(chē)，能夠(gòu)無憂暢行。

二(èr) 服務(wù)區分布式光(guāng)伏(fú)發電分(fēn)析(xī)

1. 服(fú)務(wù)區(qū)分布(bù)式光伏發電原理(lǐ)

分(fēn)布式(shì)並(bìng)網(wǎng)光伏係(xì)統是(shì)利用(yòng)光伏組(zǔ)件將(jiāng)太陽能直(zhí)接轉變為電能的(dí)發電(diàn)方式(shì)，並且能(néng)一定程(chéng)度(dù)保證發(fā)電的穩(wěn)定性(xìng)
，可(kě)靠(kào)性及(jí)供給(gěi)配(pèi)電網電(diàn)能(néng)質(zhì)量，是一(yī)種新型(xíng)的(dí)
，環保型(xíng)且(qiě)具有長(cháng)遠(yuǎn)

發展前景(jǐng)的發(fā)電(diàn)係統。該(gāi)係統在高速公(gōng)路服務(wù)區在場(cháng)地或(huò)附近(jìn)建設運(yùn)行，以(yǐ)用戶(hù)側(cè)自發自(zì)用為主(zhǔ)
，多餘(yú)電(diàn)量(liáng)上(shàng)網(wǎng)且在配(pèi)電(diàn)網係(xì)統平(píng)衡調節為特(tè)征(zhēng)的光伏發電設施。它能(néng)夠就(jiù)近逐(zhú)步(bù)解(jiě)決用(yòng)電(diàn)問(wèn)題，通(tōng)過並(bìng)網送去實(shí)現(xiàn)供電差(chà)額(é)的補償與(yǔ)外(wài)送。光伏(fú)電源處於(yú)用戶(hù)側，可以(yǐ)合理減(jiǎn)少(shǎo)對電(diàn)網供(gōng)電(diàn)的依賴，減少(shǎo)綫(xiàn)路損(sǔn)耗。通過(guò)借(jiè)助(zhù)建築物表(biǎo)麵，將(jiāng)光伏蓄電池(chí)作為(wéi)建築材(cái)料，從而合理地(dì)增加(jiā)光伏電站的占(zhān)地麵積。分(fēn)布式光(guāng)伏發(fā)電(diàn)係統(tǒng)規(guī)模較小(xiǎo)，可(kě)以(yǐ)根據實(shí)際要(yào)求(qiú)進(jìn)行建設，建設區(qū)域選擇(zé)性較(jiào)大，在未來能源(yuán)綜合利(lì)用發(fā)展中(zhōng)有很(hěn)大(dà)的發展空間(jiān)。

     2. 分(fēn)布式光伏(fú)發(fā)電過程(chéng)中的影響

光(guāng)伏(fú)並(bìng)網櫃在運行(háng)中，會出現(xiàn)電網側(cè)電壓(yā)
，頻率(shuài)等方麵(miàn)的波(bō)動(dòng)對本站造(zào)成(chéng)衝擊(jī)
，負(fù)荷過(guò)高等現象，不(bù)僅(jǐn)會(huì)對電網設(shè)備造成(chéng)損壞(huài)還會威脅(xié)到維護(hù)人員(yuán)的(dí)生命(mìng)安(ān)全(quán)。諧波問題(tí)是光伏(fú)發電的最(zuì)主(zhǔ)要問題，光伏發電使(shǐ)用交(jiāo)
，直流逆變器，由(yóu)幹(gān)逆(nì)變器(qì)是通過半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)功率(shuài)開關(guān)的開(kāi)通和關(guān)斷作用，把直流電轉(zhuǎn)變(biàn)成交(jiāo)流(liú)電(diàn),在(zài)此環節會產(chǎn)生諧波(bō)問題。另外(wài)由於(yú)光(guāng)伏(fú)項目(mù)的不(bù)確(què)定(dìng)性，造(zào)成(chéng)輸出(chū)功率的隨機(jī)波動，導(dǎo)致電(diàn)網頻(pín)率(shuài)偏差(chà)，電壓波(bō)動(dòng)與閃變等。

3. 防(fáng)孤島(dǎo)效應的(dí)危害(hài)

當孤(gū)島(dǎo)效應(yīng)發生(shēng)時，負荷(hé)大於或者(zhě)小於光(guāng)伏(fú)發電功率(shuài)，電(diàn)網(wǎng)不能(néng)控製(zhì)供電(diàn)孤(gū)島(dǎo)的(dí)電壓和(hé)頻率，電壓幅(fú)值和(hé)頻率(shuài)的漂移會對(duì)用(yòng)電(diàn)設備(bèi)帶(dài)來破(pò)壞。當電網側停電檢(jiǎn)修，若(ruò)並網光伏(fú)電(diàn)站的(dí)逆(nì)變器(qì)仍在繼(jì)續(xù)供(gōng)電，維(wéi)修(xiū)人(rén)員不(bù)一定意識到(dào)分布(bù)式係統的存在，從而可能危及維修人員(yuán)的(dí)安(ān)全

如(rú)果逆變(biàn)器仍(réng)然(rán)在(zài)發電(diàn)，由(yóu)於並網係(xì)統(tǒng)輸(shū)出電壓(yā)和(hé)電網(wǎng)電(diàn)壓之(zhī)間產生(shēng)相位(wèi)差，當電網重新恢(huī)復(fù)供電(diàn)時會產生浪湧電流，可能會引起再次(cì)跳閘或對分布式(shì)發(fā)電係(xì)統
，負(fù)載(zǎi)和供電係統(tǒng)帶(dài)來損壞。

     4. 光伏發(fā)電(diàn)綜(zōng)合(hé)監測(cè)解(jiě)決(jué)方案(àn)

利(lì)用防(fáng)孤島保(bǎo)護裝置采(cǎi)集並網電(diàn)壓
，頻率及電(diàn)網進綫電流等信(xìn)號，當發生孤島現(xiàn)象(xiàng)時(shí)，快(kuài)速切除並(bìng)網點，使本(běn)站與(yǔ)電(diàn)網側(cè)快速(sù)脫(tuō)離。同時配置電(diàn)能質(zhì)量在綫監(jiān)測裝(zhuāng)置，對電壓諧波(bō)
，電(diàn)壓波動與閃(shǎn)變
，頻(pín)率偏差(chà)
，電壓不平(píng)衡度(dù)
，電壓暫降(jiàng)/暫升/短時(shí)中斷(duàn)等進行實(shí)時監測(cè)。通過(guò)這些(xiē)設備(bèi)在光(guāng)伏並(bìng)網(wǎng)櫃中的使用，為(wéi)電(diàn)網的可靠(kào)運(yùn)行提供保障(zhàng)。

三 服務區分(fēn)布(bù)式(shì)光(guāng)伏(fú)發電(diàn)產(chǎn)品

1. 產品(pǐn)一(yī)次(cì)上(shàng)圖(tú)

2. 防孤(gū)島(dǎo)裝(zhuāng)置(zhì)

AM5SE-IS防(fáng)孤(gū)島保護裝(zhuāng)置主(zhǔ)要(yào)適(shì)用於(yú)35kV
，10kV及低(dī)壓(yā)380V光伏發(fā)電
，燃氣發(fā)電等(děng)新(xīn)能源(yuán)並網供電(diàn)係(xì)統。當(dāng)發(fā)生(shēng)孤(gū)島現象時，可以(yǐ)快速(sù)切(qiē)除(chú)並網點，使本(běn)站與電網(wǎng)側快速脫離(lí)，保(bǎo)證整(zhěng)個電站(zhàn)和(hé)相(xiāng)關維護人員的生命安全(quán)。

     3. 電能質量在綫監測裝置

APView500電能質量(liáng)在綫(xiàn)監測裝置(zhì)采(cǎi)用了高(gāo)性能多(duō)核(hé)平(píng)台(tái)和嵌入式操作(zuò)係(xì)統(tǒng)，遵照(zhào) IEC61000-4-30《測試(shì)和測量(liáng)技術-電(diàn)能質(zhì)量測(cè)量方(fāng)法》中(zhōng)規(guī)定(dìng)的(dí)各電(diàn)能(néng)質(zhì)量指(zhǐ)標的測量(liáng)方(fāng)法(fǎ) 進行測(cè)量。集諧(xié)波(bō)分(fēn)析(xī)
，波形(xíng)采樣(yàng)
，電(diàn)壓暫(zàn)降/暫升/中斷
，閃(shǎn)變監測
，電壓(yā)不(bù)平(píng)衡度監(jiān)測(cè)
， 事(shì)件(jiàn)記錄
，測(cè)量(liáng)控製等功(gōng)能(néng)為一體(tǐ)。

四 服務(wù)區(qū)分布式光伏發電係(xì)統

 1. 發電效率(shuài)監測(cè)

綜(zōng)合看板(bǎn)：顯示(shì)所(suǒ)有光伏(fú)電站(zhàn)的數(shù)量，裝機容量(liáng)，實時(shí)發(fā)電(diàn)功(gōng)率。累計日
，月
，年發電量及(jí)發電收益(yì)。

配電圖：以(yǐ)配電(diàn)圖的形(xíng)式直觀(guān)顯示光伏電站的運行(háng)狀(zhuàng)態， 實時監測(cè)各逆變(biàn)器的電(diàn)壓(yā)
，電(diàn)流
，輸(shū)出(chū)功(gōng)率等(děng)電參量(liáng)。

電(diàn)站(zhàn)狀(zhuàng)態(tài)：展(zhǎn)示當前光伏電(diàn)站發電功(gōng)率，補(bǔ)貼(tiē)電價，峰(fēng)值功(gōng)率等(děng)基本(běn)參數。統(tǒng)計(jì)當(dāng)前(qián)光(guāng)伏電(diàn)站(zhàn)的日
，月
，年發電量(liáng)及(jí)發(fā)電(diàn)收(shōu)益。

電站發(fā)電統計(jì)：展示所(suǒ)選(xuǎn)電站的(dí)時
，日
，月(yuè)
，年(nián)發電(diàn)量統計報(bào)表。

 4. 逆(nì)變器(qì)狀態監測(cè)

逆(nì)變器(qì)狀(zhuàng)態：日
，月
，年(nián)發電量及發(fā)電收益顯示(shì)。顯示(shì)逆(nì)變器功(gōng)率(shuài)
，環(huán)境(jìng)輻照度曲(qū)綫(xiàn)。 直(zhí)流(liú)側(cè)電(diàn)壓電(diàn)流(liú)查(chá)詢。

逆(nì)變(biàn)器(qì)曲(qū)綫(xiàn)分析：展(zhǎn)示交(jiāo)
，直流(liú)側電壓(yā)
，功(gōng)率(shuài)
，輻照(zhào)度
，溫度曲綫。

逆變器發(fā)電(diàn)統計：展示(shì)所選電站各(gè)個(gè)逆(nì)變(biàn)器的時(shí)
，日(rì)
，月(yuè)
，年(nián)發(fā)電(diàn)量統計報(bào)表(biǎo)。

五(wǔ) 總(zǒng)結

未來，將繼續以(yǐ)上(shàng)海市(shì)“十(shí)四五"規劃(huá)目(mù)標為指(zhǐ)引(yǐn)，積(jī)極(jí)探(tàn)索光伏(fú)發電(diàn)的能(néng)源變(biàn)革在(zài)高(gāo)速公(gōng)路服(fú)務(wù)區(qū)的運用，按(àn)照(zhào)“交通+能源(yuán)"發展(zhǎn)清潔(jié)低(dī)碳路沿經濟(jì)的思路，滿(mǎn)足(zú)未來電(diàn)動汽車(chē)飛速(sù)發(fā)展對服務(wù)區用電量的需(xū)求。