10月27日，安徽金寨縣鐵沖鄉(xiāng)前營(yíng)村的貧困戶李西術(shù)家新裝的光儲(chǔ)一體機(jī)發(fā)電量達(dá)到13.5千瓦時(shí)。近一個(gè)月，該裝置平均每天的發(fā)電量在11千瓦時(shí)至13千瓦時(shí)之間，較改造前提升了一倍多。按照1千瓦時(shí)電上網(wǎng)電價(jià)0.98元計(jì)算，李西術(shù)當(dāng)月可以增收近200元。李西術(shù)說(shuō)：“能多掙這些錢(qián)，多虧了電網(wǎng)企業(yè)的高科技??！”
李西術(shù)口中的高科技，指的是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃分布式可再生能源發(fā)電集群靈活并網(wǎng)集成關(guān)鍵技術(shù)及示范項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱國(guó)重1.3項(xiàng)目）中，國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司牽頭的課題高滲透率分布式可再生能源集群系統(tǒng)集成及示范應(yīng)用。
課題實(shí)施負(fù)責(zé)人、安徽電力科學(xué)研究院電網(wǎng)技術(shù)中心副主任徐斌介紹說(shuō)：“課題通過(guò)在分布式可再生能源發(fā)電集群關(guān)鍵地點(diǎn)配置靈活并網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)集成，有效解決了金寨縣分布式電源并網(wǎng)消納難題，提高了光伏扶貧戶的收益。”
結(jié)合實(shí)際因地制宜解決分布式光伏消納難題
安徽省光伏扶貧項(xiàng)目一直走在全國(guó)前列。2014年，革命老區(qū)金寨縣光伏扶貧工程被列為全國(guó)精準(zhǔn)扶貧十大工程之一。然而，光伏扶貧工程的特點(diǎn)是分布式光伏設(shè)備數(shù)量多、單體容量小，電力消納和送出矛盾十分突出，扶貧效果受到明顯制約。
為保障分布式光伏規(guī)模有序、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效地接入電網(wǎng)、消納電量，2016年，國(guó)重1.3項(xiàng)目被列入首批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。項(xiàng)目牽頭單位國(guó)網(wǎng)安徽電力將金寨縣作為課題實(shí)施的落腳點(diǎn)。
金寨光伏示范工程點(diǎn)多面廣，用電負(fù)荷密度低，電網(wǎng)網(wǎng)架相對(duì)薄弱?！罢n題對(duì)象分布在大山里的20多個(gè)小村落，平均相隔30公里山路。200多套設(shè)備由10余家不同廠商生產(chǎn)，充放電時(shí)間、功率、容量各異。從前期勘察到設(shè)備試點(diǎn)掛網(wǎng)、設(shè)備性能調(diào)試，再到系統(tǒng)構(gòu)建、示范工程整體試運(yùn)行，700多天的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，我們召開(kāi)技術(shù)研討會(huì)32次、工程實(shí)施協(xié)調(diào)會(huì)56次。”徐斌回憶說(shuō)。三年來(lái)，國(guó)網(wǎng)安徽電科院科研團(tuán)隊(duì)從規(guī)劃、裝置、調(diào)控三個(gè)方面著手，初步形成了可復(fù)制、可推廣的分布式光伏并網(wǎng)消納管理模式。
從實(shí)驗(yàn)室到農(nóng)戶家提高光伏扶貧用戶發(fā)電效益
分布式光伏接入形式多樣，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變，并網(wǎng)接入主要依靠傳統(tǒng)逆變器設(shè)備，缺乏靈活有效的并網(wǎng)手段……為解決這些問(wèn)題，國(guó)重1.3項(xiàng)目組針對(duì)分布式光伏并網(wǎng)的不同場(chǎng)景，相繼研發(fā)了逆控一體機(jī)、光儲(chǔ)一體機(jī)、儲(chǔ)能雙向變流器、智能測(cè)控保護(hù)裝置等一系列并網(wǎng)裝置。
然而，如何讓新設(shè)備從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)農(nóng)家，卻是擺在該課題組面前的一道難題。2017年新設(shè)備試運(yùn)行以來(lái)，課題組對(duì)戶用光儲(chǔ)一體機(jī)與儲(chǔ)能雙向變流器進(jìn)行了7次性能升級(jí)。經(jīng)過(guò)第三方認(rèn)證，升級(jí)后的設(shè)備在改善各級(jí)電網(wǎng)電能質(zhì)量、電壓調(diào)節(jié)能力的同時(shí)，有效提升了分布式光伏并網(wǎng)的靈活性，大幅提高了光伏扶貧用戶的發(fā)電效益，關(guān)鍵性能均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
大規(guī)模分布式發(fā)電并網(wǎng)必須解決的問(wèn)題是控制對(duì)象的復(fù)雜性和多級(jí)協(xié)調(diào)的困難性。課題組根據(jù)研發(fā)應(yīng)用的分層分級(jí)群控群調(diào)方法，建立了國(guó)內(nèi)首個(gè)分布式發(fā)電集群群內(nèi)自治、群間協(xié)同、輸配協(xié)調(diào)三層級(jí)群控群調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)建成前，電網(wǎng)無(wú)法掌握集群運(yùn)行情況，缺乏必要的管理手段。通過(guò)建設(shè)運(yùn)行遮蓋群控群調(diào)系統(tǒng)，電網(wǎng)對(duì)發(fā)電機(jī)群實(shí)現(xiàn)了“感知、控制、調(diào)節(jié)”，一方面減少線損、提高電能質(zhì)量和電壓合格率，另一方面提升了戶用設(shè)備的可靠性，提高了有效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)，為貧困戶增加了光伏發(fā)電收入。
產(chǎn)研結(jié)合示范推廣推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展
當(dāng)前，在安徽電科院科技項(xiàng)目的推動(dòng)下，金寨縣大規(guī)模分布式光伏示范工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了“發(fā)得出、并得上、用得掉”的預(yù)期目標(biāo)。
2019年1至10月，金寨縣光伏發(fā)電量達(dá)到8.2867億千瓦時(shí)，同比增加33.62%；已安裝光儲(chǔ)一體機(jī)的96個(gè)戶用光伏電站共計(jì)月均發(fā)電量增長(zhǎng)13.28%，17個(gè)并網(wǎng)改造的村集體光伏電站共計(jì)月均發(fā)電量增長(zhǎng)6.79%。截至2019年6月底，金寨縣已實(shí)現(xiàn)2.38萬(wàn)戶9.97萬(wàn)人口脫貧，67個(gè)貧困村出列，貧困人口從2014年的12.97萬(wàn)人減少到1.65萬(wàn)人，全縣將在今年完成脫貧任務(wù)。
金寨示范項(xiàng)目的高滲透率分布式新能源消納應(yīng)用模式將電網(wǎng)適應(yīng)性改造成本降低了60%，為其他區(qū)域大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了鮮活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（攝影：徐堯）
