风光互补电站是利用风能和太阳能建设的一种新型实用性电站,是
分布式电源的一种,是
分布式发电的实际应用。
原理
风光互补是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵、
风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到
蓄电池组中,当用户需要用电时,逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电,构成
分布式电源。
风光互补电站,又称分布式风光互补电站,采用
风光互补发电系统,风光互补电站系统主要由
风力发电机、
太阳能电池方阵、智能
控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统,将电力并网送入常规电网中。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电,晴天由太阳能发电,在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用,实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。适用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。
构成
1.发电部分:由1台或者几台风力发电机和
太阳能电池板矩阵组成,完成风-电;光-电的转换,并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。
2.蓄电部分:由多节蓄电池组成,完成系统的全部电能储备任务。
3.充电控制器及直流中心部分:由风能和太阳能充电控制器、直流中心、控制柜、避雷器等组成。完成系统各部分的连接、组合以及对于
蓄电池组充电的自动控制。
4.供电部分:由一台或者几台逆变电源组成,可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V交流电能,供给各种用电器。
应用方案
应用场景
分布式风光互补发电系统应用范围:可在农村、牧区、山区及发展中的大、中、小城市或商业区附近建造,解决当地用户用电需求。
解决方案
分布式
风光互补发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的风光互补发电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。
分布式风光互补供电系统由风力发电系统和
光伏发电系统组成;其基本设备包括
风力发电机、
太阳能电池组件、太阳能方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、
并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置;其运行模式是在夜间和阴雨天无阳光时由风力发电系统将风能转换输出电能,或在有太阳辐射时由光伏发电系统将太阳能转换输出电能,或在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用转换输出电能,经过直流汇流箱集中送入直流配电柜,由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载,多余或不足的电力通过联接电网来调节实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。
方案特点
系统相互独立,可自行控制,避免发生大规模停电事故,安全性高;
弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;
可对区域电力的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧区、山区,发展中的大、中、小城市或商业区的居民供电,大大减小环保压力;
输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本,土建和安装成本低;
调峰性能好,操作简单;
由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。
优势
风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成,发电系统各部分容量的合理配置对保证发电系统的可靠性非常重要。
由于太阳能与风能的互补性强,风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。同时,风电和光电系统在
蓄电池组和逆变环节是可以通用的,所以风光互补发电系统的造价可以降低,系统成本趋于合理。
典型代表
2009年中国兵器装备集团自主研制了一套具有国内先进水平的40千瓦风光互补示范电站,风光互补电站成功建成并投入运行。
该系统为兵器装备集团自主开发生产,拥有完全自主知识产权,除了实现风光互补全天候发电,还具有以下三方面优势:一是高精度实时跟踪太阳位置,使光伏系统日发电量比传统的固定式系统提高了30%以上;二是自主研制的
并网逆变器技术水平先进,部分指标达到国际领先水平,确保电站可靠高效运行;三是采用了风光合一的调度与控制系统,实现了柔性并网发电,减少对电网的冲击。
这标志着兵器装备集团成功进入风力发电新能源领域,并同时拥有了太阳能、风能两大绿色能源产业,为两大绿色能源产业找到了一个结合点,对兵器装备集团进入国内外风光合一发电市场打下了坚实基础。
国家相关政策
国家能源局于2013年11月18日发布《分布式发电项目管理暂行办法》
第一章 总 则
第一条 为规范分布式光伏发电项目建设管理,推进
分布式光伏发电应用,根据《
中华人民共和国可再生能源法》、《
中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国行政许可法》,以及《
国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,制定本办法。
第二条
分布式光伏发电是指在用户所在场地或附近建设运行,以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。
第三条 鼓励各类电力用户、投资企业、专业化合同能源服务公司、个人等作为项目单位,投资建设和经营
分布式光伏发电项目。
第四条 国务院能源主管部门负责全国分布式光伏发电规划指导和监督管理;地方能源主管部门在国务院能源主管部门指导下,负责本地区分布式光伏发电规划、建设的监督管理;国家能源局派出机构负责对本地区分布式光伏发电规划和政策执行、并网运行、市场公平及运行安全进行监管。
第五条
分布式光伏发电实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式。电网企业采用先进技术优化电网运行管理,为分布式光伏发电运行提供系统支撑,保障电力用户安全用电。鼓励项目投资经营主体与同一供电区内的电力用户在电网企业配合下以多种方式实现分布式光伏发电就近消纳。
第二章 规模管理
第六条 国务院能源主管部门依据全国太阳能发电相关规划、各地区分布式光伏发电发展需求和建设条件,对需要国家资金补贴的项目实行总量平衡和年度指导规模管理。不需要国家资金补贴的项目不纳入年度指导规模管理范围。
第七条 省级能源主管部门根据本地区分布式光伏发电发展情况,提出下一年度需要国家资金补贴的项目规模申请。国务院能源主管部门结合各地项目资源、实际应用以及可再生能源电价附加征收情况,统筹协调平衡后,下达各地区年度指导规模,在年度中期可视各地区实施情况进行微调。
第八条 国务院能源主管部门下达的分布式光伏发电年度指导规模,在该年度内未使用的规模指标自动失效。当年规模指标与实际需求差距较大的,地方能源主管部门可适时提出调整申请。
第九条 鼓励各级地方政府通过市场竞争方式降低
分布式光伏发电的补贴标准。优先支持申请低于国家补贴标准的分布式光伏发电项目建设。
第三章 项目备案
第十条 省级及以下能源主管部门依据国务院投资项目管理规定和国务院能源主管部门下达的本地区分布式光伏发电的年度指导规模指标,对分布式光伏发电项目实行备案管理。具体备案办法由省级人民政府制定。
第十一条 项目备案工作应根据分布式光伏发电项目特点尽可能简化程序,免除发电业务许可、规划选址、土地预审、水土保持、环境影响评价、节能评估及社会风险评估等支持性文件。
第十二条 对个人利用自有住宅及在住宅区域内建设的
分布式光伏发电项目,由当地电网企业直接登记并集中向当地能源主管部门备案。不需要国家资金补贴的项目由省级能源主管部门自行管理。
第十三条 各级管理部门和项目单位不得自行变更项目备案文件的主要事项,包括投资主体、建设地点、项目规模、运营模式等。确需变更时,由备案部门按程序办理。
第十四条 在年度指导规模指标范围内的分布式光伏发电项目,自备案之日起两年内未建成投产的,在年度指导规模中取消,并同时取消享受国家资金补贴的资格。
第十五条 鼓励地市级或县级政府结合当地实际,建立与电网接入申请、并网调试和验收、电费结算和补贴发放等相结合的分布式光伏发电项目备案、竣工验收等一站式服务体系,简化办理流程,提高管理效率。
第四章 建设条件
第十六条 分布式光伏发电项目所依托的建筑物及设施应具有合法性,项目单位与项目所依托的建筑物、场地及设施所有人非同一主体时,项目单位应与所有人签订建筑物、场地及设施的使用或租用协议,视经营方式与电力用户签订合同能源服务协议。
第十七条 分布式光伏发电项目的设计和安装应符合有关管理规定、设备标准、建筑工程规范和安全规范等要求。承担项目设计、咨询、安装和监理的单位,应具有国家规定的相应资质。
第十八条 分布式光伏发电项目采用的光伏电池组件、逆变器等设备应通过符合国家规定的认证认可机构的检测认证,符合相关接入电网的技术要求。
第五章 电网接入和运行
第十九条 电网企业收到项目单位并网接入申请后,应在20个工作日内出具并网接入意见,对于集中多点接入的分布式光伏发电项目可延长到30个工作日。
第二十条 以35千伏及以下电压等级接入电网的
分布式光伏发电项目,由地市级或县级电网企业按照简化程序办理相关并网手续,并提供并网咨询、电能表安装、并网调试及验收等服务。
第二十一条 以35千伏以上电压等级接入电网且所发电力在并网点范围内使用的分布式光伏发电项目,电网企业应根据其接入方式、电量使用范围,本着简便和及时高效的原则做好并网管理,提供相关服务。
第二十二条 接入公共电网的分布式光伏发电项目,接入系统工程以及因接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。接入用户侧的分布式光伏发电项目,用户侧的配套工程由项目单位投资建设。因项目接入电网引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。
第二十三条 电网企业应采用先进运行控制技术,提高配电网智能化水平,为接纳
分布式光伏发电创造条件。在分布式光伏发电安装规模较大、占电网负荷比重较高的供电区,电网企业应根据发展需要建设分布式光伏发电并网运行监测、功率预测和优化运行相结合的综合技术体系,实现分布式光伏发电高效利用和系统安全运行。
第六章 计量与结算
第二十四条 分布式光伏发电项目本体工程建成后,向电网企业提出并网调试和验收申请。电网企业指导和配合项目单位开展并网运行调试和验收。电网企业应根据国家有关标准制定分布式光伏发电电网接入和并网运行验收办法。
第二十五条 电网企业负责对分布式光伏发电项目的全部发电量、上网电量分别计量,免费提供并安装电能计量表,不向项目单位收取系统备用容量费。电网企业在有关并网接入和运行等所有环节提供的服务均不向项目单位收取费用。
第二十六条 享受电量补贴政策的分布式光伏发电项目,由电网企业负责向项目单位按月转付国家补贴资金,按月结算余电上网电量电费。
第二十七条 在经济开发区等相对独立的供电区统一组织建设的分布式光伏发电项目,余电上网部分可向该供电区内其他电力用户直接售电。
第七章 产业信息监测
第二十八条 组织地市级或县级能源主管部门按月汇总项目备案信息。省级能源主管部门按季分类汇总备案信息后报送国务院能源主管部门。
第二十九条 各省级能源主管部门负责本地区
分布式光伏发电项目建设和运行信息统计,并分别于每年7月、次年1月向国务院能源主管部门报送上半年和上一年度的统计信息,同时抄送国家能源局及其派出监管机构、国家可再生能源信息中心。
第三十条 电网企业负责建设本级电网覆盖范围内分布式光伏发电的运行监测体系,配合本级能源主管部门向所在地的能源管理部门按季报送项目建设运行信息,包括项目建设、发电量、上网电量、电费和补贴发放与结算等信息。
第三十一条 国务院能源主管部门委托国家可再生能源信息中心开展
分布式光伏发电行业信息管理,组织研究制定工程设计、安装、验收等环节的标准规范,统计全国分布式光伏发电项目建设运行信息,分析评价行业发展现状和趋势,及时提出相关政策建议。经国务院能源主管部门批准,适时发布相关产业信息。
第八章 违规责任
第三十二条 电网企业未按照规定收购分布式光伏发电项目余电上网电量,造成项目单位损失的,应当按照《
中华人民共和国可再生能源法》的规定承担经济赔偿责任。
第九章 附 则
第三十三条 本办法由国家能源局负责解释,自发布之日起施行。
附表2:1兆瓦以上分布式光伏发电项目信息表(略)