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【摘 要】随着社会经济的发展，我国资源紧缺问题日益严重。面对这种情况，发展光伏发电系统，能够有效解决这种问题。论文以M市电力企业为例，阐述了光伏发电对电力企业产生的影响，希望对行业发展有参考价值。
【Abstract】With the development of society and economy， the shortage of resources is becoming more and more serious in our country. Faced with this situation， the development of photovoltaic power generation system can effectively solve this problem. Taking M city electric power enterprise as an example， this paper expounds the influence of photovoltaic power generation on power enterprises， and hopes it will be of reference value to the development of the industry.
【关键词】光伏发电；电力企业；影响
【Keywords】photovoltaic power generation； power enterprise； influence
【中圖分类号】TM727 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0115-02
1 引言
随着社会经济的发展，能源日趋紧张，对环保也提出了新的要求，可再生新型能源的需求不断提高。随着新型能源的广泛使用，给电力企业系统规划、设计、电力调度及系统控制等方面带来了一定的影响，受到社会各界的广泛关注，因而研究光伏发电对电力企业的影响，是十分必要的。
2 光伏发电的内涵及优势
2.1 内涵
太阳能光伏发电，是指工作人员通过太阳能电池组件，在充分发挥半导体材料电子学特点的前提下，将太阳能转换为电能。并网发电系统通过光伏数组接收到的太阳能，将其转换为高压直流电，再利用逆变器形成可供使用的正弦交流电。电力企业运行中，为了充分发挥光伏发电系统的作用，国家电网系统也颁布了多项优惠政策，支持光伏发电项目的发展。光伏发电在一定程度上可以节省蓄电池储能，在最大化功率运行时，太阳能发电效率也是最高的，同时其也有着很高的收益率，光伏系统布置分散，可以为用户提供较多的电能，有效缓解电网传输与分配间的压力。另外，光伏组件与建筑物相结合，从而在发电的基础上，使得建筑物外观更加美观。
2.2 优势
光伏发电的优势主要体现为以下几方面：①以清洁、干净、可再生的太阳能资源发电，不使用不可再生的各类含碳化石能源，使用时，不会形成温室气体或排放污染物，符合生态化环境发展需求。②产生的电能并入电网后，把电网视为储能装置，无须使用蓄电池组，与其他发电系统相比，建设资金投入明显降低，因而在一定程度上降低了发电成本。③光伏电池组与建筑物融为一体，发电的同时还可作为建筑装饰材料，充分发挥了物质资源的不同功能，建设费用减少，提高了建筑物的科技含量。④分散式建设，实现就近分散供电，可灵活进入、退出电网系统，一定程度上提高了电力企业电网系统预防战争与自然灾害的能力，同时还可以改善、平衡系统负荷，有效降低线路耗损。⑤具有一定的调峰作用。基于以上优势，光伏发电行业发展迅猛，但其并网会影响到电力企业的正常运行。究其原因在于光伏电源属于静止元件，并非旋转，通过换流器实现并网，不会出现转动惯量。受早晚及气象条件影响，光伏电源自身外出力波动比较大，因而光伏电源抗干扰与过负荷能力是比较差的，低电压穿越时，无功与有功调节能力较弱。基于此，光伏发电与电力系统并网后，其稳态与暂态性发生了一定的变化，对电力企业的运行与规划造成了一定影响。
3 光伏发电入网建模分析
与其他发电形式相比，光伏发电优势明显，但由于光伏电池还存在一些缺点，在其进入电网后，对电网电压稳定造成了一定的影响，因此，要科学、合理地分析其对电力企业系统产生的影响。光伏发电入网建模主要为：①光伏电池与陈列模型。在创建该模型时，主要参考单二模型，借助基尔霍夫原则，形成相应的电路，简化理论公式，再用数学公式表达此模型，并解决计算工程中经常出现的问题。②换流器与内环控制模型。分散电流时，换流器通过内环与外环两种形式控制电流，其中外环负责电压的输入，内环依照外环实际电压确定所选并网与输入形式，再将控制技术与换流器相结合，促进电流顺利进入电网系统。③光伏发电动态模型。一般在构建动态模型时，要将多个状态方程转换为组，并与逆变器、MPPT方程相连接，从而创建系统模型。④光伏发电系统模型，其根据动态模型理论，创建模型平台，采用多种仿真手段，有效控制入网电流。
4 光伏发电对电网企业产生的影响
4.1 积极影响
①节能减排效果突出。光伏发电对于十二五节能减排目标的实现具有非常重要的作用。截至2015年，国内光伏发电装机容量达到3500万千瓦，标准煤节省达到1800万，二氧化碳排放量减少了3500万吨。②非化石资源得到大规模集约化开发，并得到了优化配置。我国地域面积广阔，拥有丰富的可再生资源，将这些资源进行集中开发利用后，可接入电网并输送至各负荷中心[1]。③可满足用户不同需求。采用集成储能技术，构建分布式发电系统，为用户提供可靠的电能，实现差异化电力服务[2]。④供电压力得到缓解。在城镇中心区域建设分布式光伏发电系统，能够有效缓解供电压力。
4.2 带来的挑战 根据M市光伏发电规划，积极参考国网并网相关项目数据，现行上网电价与国际算法，以M市供电局为例，得出光伏发电对电网企业造成的影响如下。
①电网改造成本增加。借鉴国网并网与改造费用计算形式，在光伏发电投资中，并网与改造费用占到初期投资的
3%～5%。根据M市十二五期末已有分布式光伏装机容量，依照8000元/千瓦的保守装机成本，到2015年，本市供电局累积承担的光伏丙烷与改造费用高于1.4亿元。②系统备用容量费用降低。接入公共电网分布式项目后，电网企业承担建设接入系统工程与接入引起的公共电网改造。根据物价局企业自备电厂相关收费政策规定，电网企业每月依照18元/KVA的标准向自备电厂收取系统备用容量费，如果2015年末，分布式光伏装机总量的10%作为光伏发电备用容量，依照现行政策，M市供电局当年系统备用费免征收部分高达1300万元。③售电市场份额被挤占。随着分布式光伏发电项目的大规模接入，在一定程度上，自发自用部分对电网企业售电量造成一定影响[3]。根据年平均日照时间3.52小时计
算，年均等效满负荷利用小时数约1200小时，根据2014年年末装机容量预测，2015年年发电量将达到4.80亿千瓦时（40万千瓦*1200小时）。目前M市大型企业自建光伏发电项目，以自用为主。如果在全部分布式光伏发电中，自发自用占70%的比例计算，2015年本市供电局售电量减少3.36亿千瓦时，在总售电量中占到0.6%。
5 应对措施与发展建议
为了推进分布式光伏发电的健康、稳定发展，在实现十二五分布式发电目标的基础上，电网企业应加强舆论宣传，提高内部管理水平。①加强与政府的汇报沟通，赢得政府更多的理解与支持，为政府完善上网电价提供重要的决策依据，从而获得更为有利的优惠发展政策。②与上级税务机关加强沟通，明确政府补贴申请与转付的相关手续与流程，了解相关税收政策与发票管理机制。③与业主加强沟通交流，综合考虑分布式光伏发电、政府规划及电网规划，尽可能降低光伏发电入网成本，为投资者合理投资提供科学决策依据，推动光伏发电稳定发展。④完善内部细化管理与技术标准，加强内部系统发展，优化资源配置，不断提高窗口营业人员的专业技能，从而为客户提供更为优质的服务。
6 结语
综上所述，光伏发电，可以有效缓解用电紧张情况，但也会影响到电网企业的正常运行，所以在光伏发电系统与电网企业系统接入中，要综合分析各类不确定因素，尽可能减少其产生的负面影响，使其整体效用得到充分发挥，促进电网企业的稳定发展。
【参考文献】
【1】王果，李民.关于大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].科技展望，2016（17）：114.
【2】張央.大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].低碳世界，2016（23）：60-61.
【3】李宗原.大规模光伏发电对电力系统影响[J].电工技术，2016（08）：113-114.
【Abstract】With the development of society and economy， the shortage of resources is becoming more and more serious in our country. Faced with this situation， the development of photovoltaic power generation system can effectively solve this problem. Taking M city electric power enterprise as an example， this paper expounds the influence of photovoltaic power generation on power enterprises， and hopes it will be of reference value to the development of the industry.
【关键词】光伏发电；电力企业；影响
【Keywords】photovoltaic power generation； power enterprise； influence
【中圖分类号】TM727 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0115-02
1 引言
随着社会经济的发展，能源日趋紧张，对环保也提出了新的要求，可再生新型能源的需求不断提高。随着新型能源的广泛使用，给电力企业系统规划、设计、电力调度及系统控制等方面带来了一定的影响，受到社会各界的广泛关注，因而研究光伏发电对电力企业的影响，是十分必要的。
2 光伏发电的内涵及优势
2.1 内涵
太阳能光伏发电，是指工作人员通过太阳能电池组件，在充分发挥半导体材料电子学特点的前提下，将太阳能转换为电能。并网发电系统通过光伏数组接收到的太阳能，将其转换为高压直流电，再利用逆变器形成可供使用的正弦交流电。电力企业运行中，为了充分发挥光伏发电系统的作用，国家电网系统也颁布了多项优惠政策，支持光伏发电项目的发展。光伏发电在一定程度上可以节省蓄电池储能，在最大化功率运行时，太阳能发电效率也是最高的，同时其也有着很高的收益率，光伏系统布置分散，可以为用户提供较多的电能，有效缓解电网传输与分配间的压力。另外，光伏组件与建筑物相结合，从而在发电的基础上，使得建筑物外观更加美观。
2.2 优势
光伏发电的优势主要体现为以下几方面：①以清洁、干净、可再生的太阳能资源发电，不使用不可再生的各类含碳化石能源，使用时，不会形成温室气体或排放污染物，符合生态化环境发展需求。②产生的电能并入电网后，把电网视为储能装置，无须使用蓄电池组，与其他发电系统相比，建设资金投入明显降低，因而在一定程度上降低了发电成本。③光伏电池组与建筑物融为一体，发电的同时还可作为建筑装饰材料，充分发挥了物质资源的不同功能，建设费用减少，提高了建筑物的科技含量。④分散式建设，实现就近分散供电，可灵活进入、退出电网系统，一定程度上提高了电力企业电网系统预防战争与自然灾害的能力，同时还可以改善、平衡系统负荷，有效降低线路耗损。⑤具有一定的调峰作用。基于以上优势，光伏发电行业发展迅猛，但其并网会影响到电力企业的正常运行。究其原因在于光伏电源属于静止元件，并非旋转，通过换流器实现并网，不会出现转动惯量。受早晚及气象条件影响，光伏电源自身外出力波动比较大，因而光伏电源抗干扰与过负荷能力是比较差的，低电压穿越时，无功与有功调节能力较弱。基于此，光伏发电与电力系统并网后，其稳态与暂态性发生了一定的变化，对电力企业的运行与规划造成了一定影响。
3 光伏发电入网建模分析
与其他发电形式相比，光伏发电优势明显，但由于光伏电池还存在一些缺点，在其进入电网后，对电网电压稳定造成了一定的影响，因此，要科学、合理地分析其对电力企业系统产生的影响。光伏发电入网建模主要为：①光伏电池与陈列模型。在创建该模型时，主要参考单二模型，借助基尔霍夫原则，形成相应的电路，简化理论公式，再用数学公式表达此模型，并解决计算工程中经常出现的问题。②换流器与内环控制模型。分散电流时，换流器通过内环与外环两种形式控制电流，其中外环负责电压的输入，内环依照外环实际电压确定所选并网与输入形式，再将控制技术与换流器相结合，促进电流顺利进入电网系统。③光伏发电动态模型。一般在构建动态模型时，要将多个状态方程转换为组，并与逆变器、MPPT方程相连接，从而创建系统模型。④光伏发电系统模型，其根据动态模型理论，创建模型平台，采用多种仿真手段，有效控制入网电流。
4 光伏发电对电网企业产生的影响
4.1 积极影响
①节能减排效果突出。光伏发电对于十二五节能减排目标的实现具有非常重要的作用。截至2015年，国内光伏发电装机容量达到3500万千瓦，标准煤节省达到1800万，二氧化碳排放量减少了3500万吨。②非化石资源得到大规模集约化开发，并得到了优化配置。我国地域面积广阔，拥有丰富的可再生资源，将这些资源进行集中开发利用后，可接入电网并输送至各负荷中心[1]。③可满足用户不同需求。采用集成储能技术，构建分布式发电系统，为用户提供可靠的电能，实现差异化电力服务[2]。④供电压力得到缓解。在城镇中心区域建设分布式光伏发电系统，能够有效缓解供电压力。
4.2 带来的挑战 根据M市光伏发电规划，积极参考国网并网相关项目数据，现行上网电价与国际算法，以M市供电局为例，得出光伏发电对电网企业造成的影响如下。
①电网改造成本增加。借鉴国网并网与改造费用计算形式，在光伏发电投资中，并网与改造费用占到初期投资的
3%～5%。根据M市十二五期末已有分布式光伏装机容量，依照8000元/千瓦的保守装机成本，到2015年，本市供电局累积承担的光伏丙烷与改造费用高于1.4亿元。②系统备用容量费用降低。接入公共电网分布式项目后，电网企业承担建设接入系统工程与接入引起的公共电网改造。根据物价局企业自备电厂相关收费政策规定，电网企业每月依照18元/KVA的标准向自备电厂收取系统备用容量费，如果2015年末，分布式光伏装机总量的10%作为光伏发电备用容量，依照现行政策，M市供电局当年系统备用费免征收部分高达1300万元。③售电市场份额被挤占。随着分布式光伏发电项目的大规模接入，在一定程度上，自发自用部分对电网企业售电量造成一定影响[3]。根据年平均日照时间3.52小时计
算，年均等效满负荷利用小时数约1200小时，根据2014年年末装机容量预测，2015年年发电量将达到4.80亿千瓦时（40万千瓦*1200小时）。目前M市大型企业自建光伏发电项目，以自用为主。如果在全部分布式光伏发电中，自发自用占70%的比例计算，2015年本市供电局售电量减少3.36亿千瓦时，在总售电量中占到0.6%。
5 应对措施与发展建议
为了推进分布式光伏发电的健康、稳定发展，在实现十二五分布式发电目标的基础上，电网企业应加强舆论宣传，提高内部管理水平。①加强与政府的汇报沟通，赢得政府更多的理解与支持，为政府完善上网电价提供重要的决策依据，从而获得更为有利的优惠发展政策。②与上级税务机关加强沟通，明确政府补贴申请与转付的相关手续与流程，了解相关税收政策与发票管理机制。③与业主加强沟通交流，综合考虑分布式光伏发电、政府规划及电网规划，尽可能降低光伏发电入网成本，为投资者合理投资提供科学决策依据，推动光伏发电稳定发展。④完善内部细化管理与技术标准，加强内部系统发展，优化资源配置，不断提高窗口营业人员的专业技能，从而为客户提供更为优质的服务。
6 结语
综上所述，光伏发电，可以有效缓解用电紧张情况，但也会影响到电网企业的正常运行，所以在光伏发电系统与电网企业系统接入中，要综合分析各类不确定因素，尽可能减少其产生的负面影响，使其整体效用得到充分发挥，促进电网企业的稳定发展。
【参考文献】
【1】王果，李民.关于大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].科技展望，2016（17）：114.
【2】張央.大规模光伏发电对电力系统的影响分析[J].低碳世界，2016（23）：60-61.
【3】李宗原.大规模光伏发电对电力系统影响[J].电工技术，2016（08）：113-114.