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限电弃光:年底光伏发电指标如何完成?

2016-12-30 09:04
默菲
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根据国家能源局发布的数据,2016年上半年间,光伏发电量为133.8亿度,利用小时数为611小时,弃光电量则是32.8亿度,整体弃光率仍有19.7%;相比之下,2015年全国弃光电量40亿千瓦时,发电量400亿千瓦时,弃光率约10%。甘肃、新疆等地的限电问题仍然突出, 对于各企业来说,完成年底发电指标将是非常严峻的挑战,为了尽最大努力实现预算目标,各企业纷纷采取了不同的措施,内部日常生产管理和外部电力营销两手抓,全员参与提升电站设备运行和运维水平,在确保安全的前提下,以发电量最大化为目标。

除日常生产管理和电力营销手段以外,本文所讲的内容是在限电的大背景下,主要围绕着电站本身的组件增容技术改造,以达到发电量增发的目的,基于目前大型光伏电站质量参差不齐的实际情况,光伏电站在运行一段时间后,光伏厂区对应的实际装机容量也会出现不同程度的缺额,也就造成集中式光伏逆变器在大多数情况下没有实现满负荷运行,其容量利用率较低,有较大的可提升空间。本文以某电站的运行数据和理论计算为例子,着重探讨增容方案的经济性和可行性。

1AGC控制模式和增容发电量计算原理

在探讨增容方案前,有必要说明AGC的控制模式,如图1所示为AGC的限值控制模式,图2为计划跟踪模式,不管哪一种模式,必然存在一个时间段,由于辐照度和环境温度的关系,光伏实际的出力是小于目标值的,即图1中目标曲线为一条直线,光伏出力是一条规则的抛物线,蓝色填充区域表示光伏实际出力未达到目标值,存在较大的可提升空间,因此在该逆变器对应方阵内,若有足够的空间安装光伏组件,扩充一定的装机容量用于弥补组件衰减导致的容量损失。利用此时段可提高逆变器的容量使用率,增加发电量。虽然容量有所增加,但是由于限电比例未变,故增容前后的限电损失均相同。

为了计算增容部分的发电量,主要是蓝色区域对应的时段,在限电开始、限电结束和发电结束三个节点分别统计逆变器的累计发电量,可计算蓝色区域对应的发电有效小时数,用该发电小时数乘以增容部分的装机容量即为增容后所带来的发电增量。需要注意的是,增容部分是在原有逆变器的基础上增加,有功增量不能独立进行计算,否则会出现错误的结果。

图1 AGC控制:限值模式

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