1月22日,在山东潍坊诸城市柳家庄村,国网潍坊供电公司在国网山东省电力公司指导下,成功完成国内首个整村分布式光伏涉网安全能力提升改造并开展现场测试验证,为破解分布式光伏涉网安全难题提供了可复制、可推广的实践样本。
光伏发电是我国新能源建设的主要形式之一,分为集中式和分布式两大类,其中分布式光伏大部分安装在农村住宅、工业厂房的屋顶,通过10千伏或380伏线路并网发电,因其建设形式灵活、建设周期短、投资收益高而快速发展。然而,前期绝大多数分布式光伏设备涉网安全标准不高,在电网发生电压、频率波动时,存在大规模脱网风险,成为一个影响行业长期发展的难题。这一难题不仅在国内缺乏成熟解决方案,在全球范围内也属于行业痛点。

为破解这一全球性行业难题,国网山东省电力公司主动作为,结合全省电源结构和省内新能源发展情况,深入分析高比例新能源大电网运行风险,有力支撑能源主管部门出台了《山东省新能源和新型并网主体涉网安全能力提升工作方案》,将全量分布式光伏纳入涉网安全管理范围,系统量化了分布式光伏涉网性能改造任务、标准和时限,为全省开展工作提供了政策依据和方向指引。
大方向确定后,就要研究具体可行的分布式光伏涉网安全能力提升改造技术路线。“我们首先对不同改造方案进行了系统论证,比如考虑过直接更换分布式光伏的核心部件—逆变器,从源头防范因设备性能不足带来的风险,但初步估算,用这种方式完成全省分布式光伏的改造,仅设备成本就需要6亿至9亿元,并且大规模更换还涉及拆卸安装、系统调试等一系列复杂工程施工,不具备大规模推广的可行性。”国网山东省电力公司调控中心水电及新能源处处长秦昌龙介绍,“这条路行不通,我们就把目标放在如何挖掘逆变器本身性能,通过软件升级方式对分布式光伏逆变器涉网性能进行提升。”

国网山东省电力公司成立攻坚团队,经过集中攻关,完成了41万户、50余个品牌、1100多种型号的分布式光伏逆变器参数收集与性能摸底,在此基础上,国内首次提出了“压容比”“流容比”两项逆变器关键参数配置指标,创新提出“升级软件、不动硬件”的升级技术,依托远程更新固件等方式,以近乎零成本实现逆变器涉网性能的显著提升。
“就像给手机软件升级一样,绝大多数类型在运逆变器仅通过软件程序升级优化,就能满足或大幅趋近新国标技术要求,改造成本大幅降低。”秦昌龙表示,该方案简单方便易操作,对分布式光伏设备进行无感升级,真正实现低成本、高效率和规模化改造。
明确技术路线后,国网山东省电力公司选择在潍坊诸城市柳家庄村等村庄开展现场试点,诸城柳家庄有160户安装屋顶光伏,设备品牌多、型号杂、建设时间跨度大,正是全省分布式光伏发展的一个缩影。这次改造作为国内首个整村试点,就像是“第一个吃螃蟹”,没有先例可依、没有经验可循,国网潍坊供电公司多专业联合攻坚、积极探索,总结形成了四专、一码、四步、三关“4143”柳家庄实践经验,顺利完成改造并通过试验验证了技术路线的可行性,为全省大规模推进改造工作积累了宝贵的一线经验。