併網分散式光伏發電系統中,先用光電而不是電網的電,這是什麼原理?
更新:貌似時隔差不多一個月,這個題目突然要火了。而我覺得我的答案其實是答不對題的,承蒙各位錯愛了。回答題主問題請參考 @xiaoy im 的解答。
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因為剛好從今年3月份以來就開始接觸分散式光伏併網的小工程,有一些大概的了解。來說說我的幾點淺見。
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關於題目,其實,並沒有規定說一定要先用光電或者說一定要先用電網的電。
(或者,先說清楚一個概念,並不是光伏併網之後,併入的公用線路的電就全是光電。大致這麼理解,我後面補充解釋。)
我們現在常見的分散式光伏併網工程(主要是我本人接觸到的),主要有2種,一種是併網點在0.4kV側的,一種是併網點在10kV側的(也有大型是直接建設併網發電站的,我沒做過)。
首先說併網點在0.4kV側的系統,這種光伏工程呢,一般做出來,都是用戶自發自用的,總安裝容量一般為幾kWp。當然也有餘電上網的情況,就是發的電,你自己用不完了,那多餘的電只能流向別人家的意思。(通常設置兩個計量點,一般在同一棟樓內就能消耗完了)
再說併網點在10kV側的系統,其實原理都是差不多的,只是呢,規模比上面的系統要大,一般佔地面積是工廠廠區的全部屋頂這樣的,總安裝容量一般為幾MWp。也同樣分自發自用和余電上網的情況。
但是這個系統呢,有個比0.4kV特別的地方,就是通常還需要一個升壓變,將0.4kV的電壓變成10kV的電壓再併網。而併網的10kV線路呢,通常是公用線路。
(公用線路與專用線路的區別就是,比如一條公用線路,路徑橫穿了幾個街區,那麼這幾個街區裡面的居民樓、小區等居民用戶的變壓器都可以接入這條公用線路,公用線路產權屬於供電部門;而專用線路,一般都是工廠廠區大用戶,或者特別的政府機關單位,類似鐵路局之類接入的,產權屬於用戶,其他用戶不得接入)
那現在這個併網點在10kV側的系統,併網發電,假設發的電自己用不完了,還剩一部分,要流向10kV公用線路(假設余電上網的情況)。可是,這剩餘的一小部分,又不能完全滿足整條10kV公用線路的負荷需求,這時候,為了滿足用電,你可以簡單粗暴地理解,整條10kV公用線路上的電其實是混合了光電跟電網的電。
或者再假設全額上網的情況,自己完全不用,發的電就全部流向10kV公用線路,那麼整條10kV公用線路上的電其實還是混合了光電跟電網的電。
(其實都是電,併網後沒有光電跟電網的電這種說法,但是簡單粗暴點,你可以這麼理解)
瀉藥,分散式都是低壓側併網。一般都是在380V或者220V母線接入。電流你可以想像成水流。只有低壓測水流不夠了。高壓側才會流入。低壓測水流大的話甚至會倒流(余電上網)。所欲當然是先用光電再用市電
題主的意思是為什麼能量會自動先流向負載,然後再上網吧。
參加過幾次光伏展會,展會上不少客戶也有這樣的問題。。。
從物理里的角度解釋,根據電路裡面的基爾霍夫定律,電路中任一節點的電流和為零,把併網點看做節點。
設流入節點的電流為正,那麼光伏電流I1是單向流入節點的,為正值;用戶側電流I2是單向流出節點的,為負值;電網側電流I3雙向流動,可正可負。
因為I1+I2+I3=0,I3=-I2-I1=|I2|-I1,所以當I2絕對值大於I1時,I3為正,即只有當用戶側負載功率高於光伏發電功率時,電網才補充。其餘時間都是優先給負載供電,余電上網。
@xiaoy im 回答的挺好的。我再補充一下。
傳統的觀點,在電力系統裡面,每一個用戶都是耗電的。所以,一個用戶的用電是正,發電是負。在我們安裝太陽能發電板之後,這個用戶的發電就變成了可正可負。因為這個PV板是直接連接到每個用戶的。因為用戶接入網路還是原來的電線,所以當用戶開始發電的時候,我們可以把這個用戶當做一個發電機。這樣從電網控制監測的角度來看每個用戶就如同一個電池一樣,可以放電,可充電。
從物理上來講,還有一種解釋是當用戶需要從電網取電的時候,這個用戶的電壓是低於周圍某些用戶或者變電站的,所以他能給獲得能量。就如同上面回答說的電流是流向用戶的。當用戶開始發電的時候,他的電壓值是高於周圍某些用戶或者變電站,這時,電流發生反向。用戶開始向電網輸電。當這個用戶的用電和發電恆等的時候,這個用戶在這時的電壓為0(或者為所在線的電壓,取決於參考值怎麼選),這個用戶這時就被從網路裡面獨立出來了。這個就造成了智能電網中很重要的一個問題,孤島效應。總結一下就是
隨著主動配電網的提出與發展,分散式電源在配電網滲透率會提高,主動配電網的核心價值體現就是最大限度的利用可再生能源,而太陽能作為清潔能源,按照其核心思想,必然需要盡量消耗光伏發的電能。
沒看到滿意答案啊。
原理是光伏系統的核心設備逆變器是電流源。
可能發的電比從電網上取的電貴吧,比如送一度電上網1元,從電網取一度電8毛,這樣白用一度電還能賺兩毛,這樣你占國家的便宜不合理呀!
中科聯建太陽能光伏發電系統根據輸送方式的不同組成也略有不同,主要由太陽能電池板(組)、太陽能控制器、蓄電池(組)、逆變器組成。各部分的作用為:
(一)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部-分,也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。
(二)太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態,並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項;
(三)蓄電池:一般為免維護電池,小微型系統中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
(四)逆變器:太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。
分散式光伏大型電站一般都使用電網的反送電,光電由於從發電到逆變,升壓等環節過多,穩定性較差,因此一般只作為備用電
還在學校的研究生,默默飄過回答下。
樓主看到的現象有一部分是因為電網公司其實是限制光伏電能併入電網的。
因為現階段的光伏發電的電能質量相對會差一點,電網公司也害怕會影響電網穩定,所以有些地方就是自發自用,不許併網,所以就會有先自用後併網之類的現象。
技術慢慢發展,將來一般就沒有這樣的事情啦~~
你既然問原理,那就很簡單的解釋,軟體控制能量的流動,用戶選擇PV供電優先,那就將PV的能量優先灌到負載端,再根據其他設置來分配充電及併網功率,可以參考下面這台機器
http://www.voltronicpower.com/oCart2/index.php?route=product/productpath=24product_id=141
我做過兩個光伏電站,一個10MWp,一個15MWp,都是先用的電網的電,行業內稱為倒送電,然後才送電上網。才能用自己發的電。
我覺得這麼說可能更好理解,電網流向用戶的電線和光伏流向電網的電線肯定有一段是同一根電線。如果按你說的優先用電網的電,那光伏的電肯定是流向電網(因為用不完)。這時候同一根電線就產生了兩個電流方向,這是不可能的。所以是優先用光電。
- 光伏發電的特點之一就是非常不穩定,這是電網運行的大忌!所以光伏發電一定要靠電網作為備用電源的,電網為了防止新能源發電不穩定引起電網波動,都會預留一定的火電機組作為調峰備用機組隨時待命的,另外由於光伏併網點電壓等級都不高,考慮輸電成本所以理應就近使用的,這個之前也有人提到了。
光伏算是新能源,在環保節能的大背景下,是政府推廣的,凡是推廣的,大抵都還沒好用到全民接受的地步。
光伏發電有兩個特點,發電不穩定(畢竟靠天吃飯),併網後會給電網的穩定性帶來影響(具體技術上我也沒了解過),這也是地方電網不樂意光伏併網的主要原因,而且成本較高,比居民電價高,所以一般都是工廠產業園等地方使用;另一個就是分散式。
光伏發電一般是分散式發電,考慮到電的運輸成本,自然就地使用是最經濟的,但一般要電網供電作為備用電源,那很自然的,預期用光伏發電的,自然先緊著光伏來,供電不足的時候,電網運過來的電頂上。
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