分布式光伏发电解决方案

概述

能源短缺、能源安全、能源价格的快速增长和环境污染等已经成为制约很多地区社会发展的首要问题，全球能源的应用和发展正面临着巨大的危机。要解决这一系列问题，大规模开发和利用绿色能源是其中的重要手段之一。采用绿色能源，一方面可以有效地缓解能源短缺和传统矿石燃料使用对环境的污染问题，另一方面也可以促进当地经济的发展。分布式光伏发电方案是绿色能源的重要应用之一。　

随着新能源在国内市场的大规模开发和利用，风光产业已日渐成熟，根据《可再生能源发展“十二五”规划》纲要指出“到2015年，并网和离网的分布式光伏发电系统安装容量达到1000万千瓦”。大量的分布式能源建成投产，为使对分布式能源实现高效监控、满足电力接入电网要求、合理调配、集中监控、电网分析、配网自动化及日常维护等进行统一管理，国能日新公司自主研发的“分布式电源监控系统”完全可满足电力系统自动化总体规划要求，且充分考虑光伏发电技术的发展需求，对提高分布式发电的运行管理效率，提升生产运行管理水平，降低生产运行和设备维护成本提供可靠依据。

该系统具有SCADA监控平台及其数据库，同时涵盖与MEMS（能量管理系统）、DMS（配电自动化系统）、光伏发电预测系统、风功率发电预测系统、电力需求侧管理系统、智能交互用电管理系统、智能电表与集中抄表系统、楼宇自动化控制系统、园区节能路灯管理系统、园区能源客服系统、智能电网新技术展示系统、园区视频监控系统等子系统的二次开发接口或通信接口等功能。为分布式能源的数据安全、决策智能分析管理提供有力保障。

　　

方案原理

分布式光伏发电系统主要利用大规模太阳能电池阵列把太阳能直接转换成直流电，通过防雷汇流箱，把多路阵列汇流成一路输入到光伏逆变器，光伏逆变器把多路直流电变换成交流电，通过交流配电柜分配给负载供电，多余的电量输送到电网；不足部分由电网补充。

总体设计

系统总体架构如图1-1所示，其中，电力SCADA监控平台作为软件系统的基础平台，其他软件功能在SCADA平台上构建。电力SCADA可以集成分布式能源管理系统、配电管理主站系统、光伏发电预测系统、风功率发电预测系统、智能电表与集中抄表系统，并通过接口互联接入电力需求侧管理系统、智能交互用电管理系统、楼宇自动化控制系统等等。SCADA监控平台软件体系结构由操作系统、实时信息服务平台、应用功能共三个层次组成。

1.操作系统采用linux 操作系统；

2.高性能内存库和历史库用以支持实时信息服务服务平台。该平台提供如下服务：实时及历史数据接口服务、双机冗余服务、图形界面服务、系统管理服务、权限管理服务、告警服务及通用计算服务。

3.应用功能包括数据采集功能、SCADA功能，集控监控功能，电网分析功能、配网自动化功能等。

系统组成

• 发电设备（太阳能电池板和防雷汇流箱）。
• 变换部分（并网逆变器）。
• 电力配电和计量系统（交流配电柜和计量电表系统）。
• 能源管理系统（环境和站点检测系统，数据采集通讯单元和后台网管系统）。

方案亮点

• 绿色、低碳、无污染、无噪音，适合在工业园区、办公楼和居民区等地建设。
• 采用高效电池板和MPPT逆变器系统，太阳能利用率高，降低发电成本
• 与公共电网连接并网运行，不需要蓄电池，大幅度降低系统造价
• 光伏组件安装在闲置的屋顶，不用额外占用土地，租用屋顶成本低廉
• 系统采取太阳能和外电网混合供电，即发即用，发电利用率高，缩短投资周期
• 光伏发电量就地消耗，减少5%-10%输配电电能损失
• 由于太阳发电主要在白天，而工业园的用电负荷高峰也在白天，可以有效减轻峰值负载的影响，提高用电可靠性。

应用场景

分布式光伏发电方案主要面向工业园区客户或者有大面积屋顶的企业、商业、办公大楼等客户。

主要在屋顶建立分布式光伏发电系统，减少对于电网的电能依赖，同时减少工业园区的碳排放，打造生态工业园。分布式光伏发电系统发的电量将最大程度的在当地消耗，只有小比例的多余电量才输送电网。主要是因为上网电价比较低，经济效益较差。如果全部发电量都能在本地消耗，将得到最大的经济效益。此系统可覆盖20kW到几兆瓦的范围，并可根据屋顶面积和客户需求进行定制。