分析三个电站的实际发电曲线,窥见光伏发电的未来方向

光伏点 发表于 2020-09-18 11:29:25 收藏 已收藏
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分析三个电站的实际发电曲线,窥见光伏发电的未来方向

光伏点 发表于 2020-09-18 11:29:25
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近日, “十四五”新能源规划引起了业内广泛关注,有消息称,以光伏为代表的新能源比例将大幅提升,比之前预期的高25%左右。政策虽好,但去补贴后成本和收益率的压力,以及高渗透率对电网安全稳定运行的影响,却仍然是困扰着所有新能源人的两大挑战。

如何寻找破局之匙?纵观全球市场,光伏最低投标电价已经低至1.35美分/度,欧洲等部分区域新能源的占比已经达到30%以上,海外的电站发展对我们有什么启发?本文甄选了阳光电源国内外三个典型的电站,通过分析三个电站的实际运行发电曲线,或许可以让我们从中窥见光伏发电的未来方向。

案例1

国内西部某100MW光伏电站

分析三个电站的实际发电曲线,窥见光伏发电的未来方向

图1 国内西部某100MW光伏电站实际发电曲线

图1为国内西部某100MW电站三天的实际发电曲线,该电站采用1倍容配比设计。可以看出,电站只在中午的时候接近满功率输出,其余大部分时间设备功率都处于闲置状态,且发电曲线受天气影响,波动幅度较大。

从投资收益来看,由于逆变器、变压器等交流设备满载时间较短,设备利用率低,造成了容量浪费,间接提高了电站的度电成本,降低了投资收益率。从电站运行和电网调度来看,发电曲线波动越大,说明电站功率输出波动幅度也越大,增加了电站输出功率预测准确度和电网运行调度的难度。据了解,国内电站因为功率预测不准确导致的罚款,每年都会给业主带来一定的损失。

案例2

海外某200MW光伏电站

分析三个电站的实际发电曲线,窥见光伏发电的未来方向

图2海外某200MW光伏电站实际发电曲线

图2为海外某200MW电站三天的实际发电曲线,电站采用1.42倍容配比+跟踪系统设计。电站逆变器从早上8点到下午5点一直处于满功率运行状态,相较于图1,该电站发电曲线几乎成平直状态,即使光照出现一定程度的波动,逆变器输出功率也只是出现微小变化,整个电站的输出更加稳定。

从投资收益来看,虽然电站存在一定程度的弃光,但系统度电成本达到最优,投资收益率更高。从电站运行和电网调度角度看,发电曲线不再是波动形状,电站发电更稳定,可调度性更高,大大提升了电网友好性。同时系统充分利用逆变器自身发无功的能力,无需加装额外设备,节省了投资成本。目前,阳光电源发往海外的逆变器都已具备无功实时调度能力,并在实际运行中得到长时间验证。

案例3

日本某光储融合电站

分析三个电站的实际发电曲线,窥见光伏发电的未来方向

图3 日本某光伏电站实际发电曲线,光储融合实现24小时发电

图3为日本某光伏电站三天的实际发电曲线。该电站采用7倍容配比设计,通过直流侧加装储能系统,实现光储电站24小时发电,彻底解决了弃光和输出功率波动的问题。

分析三个电站的实际发电曲线,窥见光伏发电的未来方向

光伏电站设计由最初的“发电量最大化”原则到提高容配比实现系统“度电成本最低”,再到光储融合实现“24小时发电”,上述三个发电曲线实际也代表了光伏发电的三个发展阶段。目前,随着光伏发电系统成本的不断下降,国内光伏正由阶段1朝着阶段2迈进,同时,政策支持加速储能规模化发展,储能成本也将进一步降低,所以光储深度融合的步伐将进一步加快。显然,光储融合实现24小时发电已未来可期,而这也必然会加速光伏等清洁能源成为世界主力能源的步伐。
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