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從分布式光伏電站與配電網之間的相互影響——談逆變器技術的創新發展方向
今天,中國社會各界,從政策制定者到市場從業者都達成了一個共識,不斷提高可再生能源,包括光伏,風能以及生物質能發電等新能源分布式電站的滲透率。利用分布式發電的優勢,充分開發利用各種可用的分散存在的能源,提高能源的利用效率,才能真正達到保護環境,節能減排的目的。

        傳統的配電系統被設計成僅具有分配電能到末端用戶的功能,設計形式以垂直連接方案為主,其特點是集中發電,分散消耗,不同的電網控制區域之間互聯能力有限。未來在中國,分布式能源的滲透率會大幅提高,這是推動電網控制模式從中央控制到分布式多層控制,逐步改變的一個重要因素。隨著電力市場的自由化程度不斷加大和光伏技術的持續發展,建設大型電站需要面臨巨大的經濟壓力,遠不如建設小型分布式光伏電站來得劃算。

        分布式光伏能源在電力供應上的質量保證和其安全性,對于那些強烈依賴化石能源做為電力供應而且電力基礎傳輸設施老化的國家具有很強的吸引力。分布式技術的不斷成熟,從1kW到10MW容量的電站同低壓電網相連,進入電網為客戶提供電力,分布式能源需要被整合進電網而不是簡單的連接到電網上。

        將分布式光伏電站納入電網規劃帶來的好處如下:
        短期效益:減少電力傳送和分配所產生的運輸損耗,提高用電高峰時間電網的服務質量和持續性,減少溫室氣體排放。

        中長期效益:延緩未來電網擴容的投資,減少為滿足用電高峰期的負載要求而增加的巨型額外發電設備。分布式光伏電站一般要求部署在電力消耗點,例如城市區域,同時光伏組件也可以成為公眾光伏知識普及教育的工具,也可以喚醒公眾的環保意識,號召大家接納和使用清潔能源。

        分布式能源通常接入中壓或低壓配電系統,并會對配電系統產生廣泛而深遠的影響。從技術觀點來看,對于分布式光伏電站融合入電網,逆變器是控制兩者之間的相互影響的關鍵。為了讓分布式光伏電站與當地電網系統更好的融合,更好的協調分布式光伏電站與配電網之間的相互影響,比如控制能源質量與保證系統與電網的安全,解決這些問題的核心就是光伏逆變器。

        本文從兩個方面進行分析。一、分布式光伏電站對配電網的影響,目前存在的技術障礙;二、配電網對分布式光伏電站的影響。而解決兩者相互影響所引發的技術問題的關鍵是逆變器,通過對互動影響的探討,勾勒出出未來逆變器技術創新與發展的方向。
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