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分布式电源如何影响配电网
2015年11月23日 11:11 来源:本站 字号: T T

   分布式电源的定义为,在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。

  当前,电力体制改革正在紧锣密鼓地推进,按照体制改革的精神,未来电网公司的赢利模式调整为按照政府核定的输配电价收取过网费。就配网而言,其资产、成本、供电可靠性与服务质量都将纳入政府监管范畴,并与其收益紧密挂钩。发展分布式电源会对配电网发展产生深远影响,体制改革中应充分考虑分布式电源的发展。

   影响配电网规划投资等方面

  发展分布式电源会对配网规划与投资产生影响。分布式电源接入配电网,要求对其连接点上端的既有电网设施进行加强,以有效容纳分布式发电、应对可能的逆电流。另外,如果接在用户设施附近,那么其一定时段的净电能需求将降低,会降低既有配电设施的载荷和未来应对自然增长的电网加强的要求。因此,分布式电源对电网投资既有积极影响也有负面影响。

  发展分布式电源还会对配网运行产生影响。首先,配电网是设计用从变电站到负荷的单向径流来满足电力需求的。用户侧   的分布式电源连接和运行意味着自然的电流方向可能会被逆转,从而增加了电路过载管理、保持电压在合理波动阈值的难度。

  其次,由于需要新的定向标准来识别和确定保护自动化系统可能出现的问题,保护系统的内在逻辑也会变得更为错综复杂。

  再次,分布式电源接入提高了电网短路功率,因此需要提高配网保护设备(开关和断路器)和配变母线的设计标准。

  发展分布式电源会对供电质量产生影响,需要认真评估分布式电源对供电连续性和电压质量的影响。就供电连续性而言,分布式电源的故障率可能会影响接入配网的其他用户,因此增加配电网的不可用性。如果电网能够调度分布式电源,电网故障时它可被用于给周边用户供电,例如孤岛运行或者通过孤立应急电源运行。

  这样的话,可改善配电网的供电连续性指标。分布式电源对电压质量的影响广泛,包括电压波动、电压扰动(如电压闪烁或谐波)等,取决于特定的分布式发电技术和接入界面。

  发展分布式电源会对配网线损产生影响。分布式发电对配网电流产生影响,而相关的线损与电流平方有关。一般来说,当分布式电源渗透率较低、且主要分布在用户侧时,从配变到负荷的电流降   低,这时会对改善配网线损产生积极影响。相对应的是,如果分布式接入比例很高或者接入点远离用户,这时的逆电流增加会提高配网损耗。因此,有必要用好的方法评估这一情况,并量化其对配网和分布式电网经济性的影响。

  发展分布式电源还会对存量配网资产的沉没或搁置成本产生影响。安装在用户侧的分布式发电,会对配网的收入产生短期和中期负面影响。因此,在配网收入监管时,必须充分考虑这些影响。进行配网规划时未考虑分布式电源、且已经安装的配网设备,在未来应不受电力需求降低的影响而继续得到回报。长期来看,用户侧的分布式发电会降低配网投资需求。

  另外,分布式电源还对配网运行维护人员的安全、电力市场运行、电力市场辅助服务等产生影响。

   跨越技术、经济等障碍

  要推进分布式电源的发展,需要跨越一系列技术、经济和监管障碍。总的来看,世界各国都尚未对这些问题给出系统、圆满的答案。国际经验主要关注两方面:一是给分布式电源提供的经济信号,二是体现在对配电网和分布式电源的监管上。本文的政策建议也主要集中在这两方面。    首先,应该给分布式电源提供经济信号,以引导其高效地选址和接网运行。可行的经济手段有三种,即接网费、系统使用费和与辅助平衡服务有关的经济信号。

  一般来说,接网费用有深浅之分:深度接网费意味着电源需要支付电网接入的全部费用,包括接入点上层电网加强的费用;而浅度的接入费意味着电源只需支付直接的连接费用。为了鼓励分布式电源发展,欧盟大部分国家都实行浅度接入费。

  相应地,上层的电网加强费用可以采用社会化的方式通过系统使用费来征收。另外,建议对分布式电源征收系统使用费。

  有效的系统使用费应该能够充分体现不同接入点(电压等级,城镇/农村)和占用系统资源时间的差异,以更好地体现分布式电源对配网造成的实际成本。根据成本归结准则,系统使用费可能是正也可能是负的,因为分布式电源可能增加成本,也可能通过降低线损、推迟投资、电压控制等降低成本。因此,对配网与分布式电源关系的深度改革可以让分布式电源对配网运行作出积极的贡献,例如电压支持、线损补偿、参与平衡和备用服务、孤岛运行或黑启动等。这样,配网可以在电网加强(高资本成本)和实施积极的电网管理(低资本成本、高运行成本)间进行优化平衡。   体现在监管上,对配电网国际经验普遍倾向于基于绩效的监管,绩效监管范围包括配网运行成本和资本成本。对我国的电力体制改革后续政策设计而言,建议对电网公司的输、配业务和竞争性的零售业务进行内部分离和独立监管,同时建议对配电网逐步实施考虑运营效率、供电可靠性、服务质量和分布式电源接入的基于绩效的监管。配电网规划时应充分考虑分布式电源接入的可能方式。而配网通过接入分布式电源实施积极的运行管理推迟电网强化的投资,也应算为有效投资收入纳入电网公司的利润。

  由于分布式接入对配网成本的影响,需要建立明确的监管架构来对配网进行明确的补偿(以保证电网对分布式接入的利益中性)。特别是采用浅的接入费用标准时,对资本成本的回收尤其重要;另外,也应承认分布式接入造成的增量运行成本,可采用期初预计、期末调整的方式来处理。由于分布式接入费用的增长取决于分布式接入的比例和集中度,未来对每千瓦分布式电源和每千瓦时分布式电量增量的电网收益应根据不同地区配电网的实际情况灵活调整。最后,应该鼓励配网通过接入分布式电源来降低线损和改善服务质量。

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