為什么分布式光伏規(guī)模是6MW為界點

近日，能源局發(fā)布定義分布式光伏6MW及以上的光伏電站必須自發(fā)自用，自行消納。多省能源局規(guī)定大于6MW的電站必須按集中式管理，另外大于6MW（包含）要省級審批，小于則由市級審批，10kV線路單回接入容量也是6MW，很多電廠發(fā)電機裝機容量也是以6MW為界點。這是為什么呢？

1、政策角度

我國首ci提出分布式光伏電站將其限定為10kV及以下電壓等級接入要追溯到2012年10月左右，單個項目容量不超過6MW的發(fā)電系統(tǒng)，然后到了2013年國家能源局正式發(fā)布“光伏電站項目管理暫行辦法（國能新能[2013]329號）”文件里面對分布式光伏進行了明確的定義和標準分類：“第二十條 光伏電站項目接網(wǎng)意見由省級電網(wǎng)企業(yè)出具，分散接入低壓電網(wǎng)且規(guī)模小于6兆瓦的光伏電站項目的接網(wǎng)意見由地市級或縣級電網(wǎng)企業(yè)出具。”

到2019年，國家能源局又發(fā)布國能發(fā)新能〔2019〕49號《國家能源局關于2019年風電、光伏發(fā)電項目建設有關事項的通知》規(guī)定，普通光伏電站為裝機容量6兆瓦及以上的光伏電站；工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項目為就地開發(fā)、就近利用且單點并網(wǎng)裝機容量小于6兆瓦的戶用光伏以外的各類分布式光伏發(fā)電項目。

再到2024年10月9日能源局發(fā)布的《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設管理辦（征求意見稿）》對分布式光伏項目做了更細致的分類，共分四類，且不同類型項目，并網(wǎng)模式不同，具體如下圖所示：

圖1 分布式光伏管理辦法

2、配電網(wǎng)技術角度

在國家電網(wǎng)公司的典型設計中，10kV線路接入的光伏電站容量范圍通常在400kW到6MW之間，且單回線路的接入容量不應超過6MW。這一設計基于以下幾個技術考慮：

負荷側(cè)考慮：10kV配電網(wǎng)屬于負荷側(cè)，主要用于為工商業(yè)用戶和大型公共設施供電。而分布式光伏發(fā)電站也是基于負荷側(cè)接入（集中式的是屬于發(fā)電側(cè)）根據(jù)國家電網(wǎng)的設計標準，10kV線路在接入分布式光伏電站時，其電源點不應超過6MW。超過此容量，電網(wǎng)需要承受更大的負荷，可能影響局部電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性。

進線電纜規(guī)格和開關承載能力：在我們?nèi)粘８鞔蠼ㄖ飪?nèi)最多的就是10kV配電網(wǎng)中，而10kV配網(wǎng)我們以前在配網(wǎng)設計過程進線電纜和總開關的承載能力也是限制光伏電站容量的重要因素。通常，6MW的光伏電站需要配置高規(guī)格的電纜和開關裝置，以滿足電流的需求。而超過6MW時，電纜和開關的負荷將大幅增加，配電設備需要進行全面升級，這將導致成本的上升。所以這個主要是受限于電網(wǎng)配網(wǎng)。

輸電線路距離和承載能力：分布式光伏電站與電網(wǎng)的連接，必須考慮輸電線路的長度和承載能力。根據(jù)技術規(guī)范，6MW及以下的光伏電站可以通過較短的輸電線路接入10kV配電網(wǎng)，且不會對輸電系統(tǒng)造成過大的壓力。超過6MW時，線路損耗和電壓波動的問題變得顯著，影響電能質(zhì)量和供電可靠性。

3、電網(wǎng)穩(wěn)定性角度

分布式光伏的接入對電網(wǎng)的穩(wěn)定性提出了較高要求，尤其是在大規(guī)模接入的情況下。根據(jù)電網(wǎng)運行經(jīng)驗，6MW是一個相對合理的容量界限，原因如下：

功率波動管理：光伏發(fā)電受氣象條件影響較大，尤其是在陰雨天氣或云層變化時，光伏電站的功率輸出波動顯著。對于10kV配電網(wǎng)而言，6MW以下的光伏電站功率波動相對較小，易于電網(wǎng)進行平衡調(diào)節(jié)。而超過6MW時，功率波動對局部電網(wǎng)的影響加大，電網(wǎng)調(diào)度的復雜性增加。

電壓波動和諧波影響：較大規(guī)模的分布式光伏接入可能導致電壓波動和諧波干擾。6MW及以下的光伏電站能夠通過現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)和濾波設備進行有效控制，而超過6MW時，電壓調(diào)節(jié)設備和無功補償裝置（SVG等）需要進一步加強，增加了電網(wǎng)運行的復雜性和成本。

電網(wǎng)保護系統(tǒng)設計：在6MW以下的光伏電站中，現(xiàn)有的電網(wǎng)保護設備能夠有效應對光伏電站的故障情況。而在6MW以上的系統(tǒng)中，光伏電站的容量較大，電網(wǎng)故障時可能引發(fā)較為嚴重的電力中斷。因此，需要對保護設備進行重新設計，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。

4、 經(jīng)濟性角度

項目投資和回報：6MW以下的光伏項目規(guī)模適中，設備投資和施工成本較為合理，同時能夠較快實現(xiàn)投資回報。超出6MW的項目，不僅面臨設備升級、施工復雜度提升等問題，審批和接入成本也隨之增加，影響項目的整體經(jīng)濟效益。

政策支持與補貼：國家和地方政府對分布式光伏項目的補貼政策多集中于中小規(guī)模項目，6MW以下的項目更容易獲得財政支持和稅收優(yōu)惠。而大于6MW的項目則被歸類為集中式光伏管理，可能無法享受分布式光伏的相關政策優(yōu)惠。

工商業(yè)用戶需求：根據(jù)工商業(yè)企業(yè)用電需求，6MW的光伏系統(tǒng)通?？梢詽M足中大型企業(yè)的用電需求，幫助其實現(xiàn)自發(fā)自用、降低用電成本。而超過6MW的系統(tǒng)，一方面會增加光伏系統(tǒng)的初始投資，另一方面也可能超出企業(yè)的實際用電需求，導致電力浪費。同時，大多數(shù)工商業(yè)用戶的廠區(qū)面積和屋頂資源也有限，6MW以下的光伏系統(tǒng)通常可以合理利用企業(yè)現(xiàn)有的屋頂或空閑土地資源，實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益。超過6MW的光伏系統(tǒng)則需要額外的土地資源，增加了項目的建設難度和成本。

5、6MW以下分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)解決方案

安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，可兼容國產(chǎn)麒麟操作系統(tǒng)，采集現(xiàn)場逆變器、匯流箱、箱變保護測控裝置、防孤島、防逆流控制裝置、計量儀表、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、直流屏等設備數(shù)據(jù)，本地實時顯示和報警，提供遠程遙控操作和調(diào)節(jié)，并具備光功率預測、無功補償控制等功能，此外，系統(tǒng)配置網(wǎng)絡安全監(jiān)測、橫向隔離、縱向加密認證裝置以滿足電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全要求，數(shù)據(jù)上傳調(diào)度系統(tǒng)以滿足并網(wǎng)要求，為用戶提供分布式光伏監(jiān)控和并網(wǎng)方案，保障光伏電站運行穩(wěn)定可靠性。

圖2 分布式光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)保護測控及并網(wǎng)方案

5.1、分布式光伏監(jiān)控并網(wǎng)系統(tǒng)二次硬件選型

光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)需要使用相關保護、測控、穩(wěn)控、分析及數(shù)據(jù)安全和通訊設備，典型的分布式光伏電站并網(wǎng)系統(tǒng)需要用到的二次設備如下表所示。

5.2、Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)功能

并網(wǎng)監(jiān)測

監(jiān)測并網(wǎng)點電壓、頻率、功率、電能質(zhì)量、功率因數(shù)、并網(wǎng)電量等電參數(shù)以及并網(wǎng)斷路器運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并提供遠程分合閘控制。

圖3 光伏并網(wǎng)監(jiān)測

電能質(zhì)量監(jiān)視

在電能質(zhì)量監(jiān)控圖中，可以直接查看電能質(zhì)量裝置的運行狀態(tài)、電流電壓總有效值、電壓波動、電壓總畸變、正反向有功電能、有功、無功功率等電能質(zhì)量信息?？梢愿鶕?jù)這些信息監(jiān)測現(xiàn)場電能的質(zhì)量，及時的做出應對方案。

圖4 電能質(zhì)量監(jiān)視界面圖

發(fā)電功率曲線分析

實時監(jiān)測逆變器功率曲線和太陽輻照度曲線并對比分析，及時預警異常發(fā)電工況并提供數(shù)據(jù)分析功能。

圖5 光伏發(fā)電功率曲線分析

網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖6 站內(nèi)設備系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

主接線圖

在此界面可以查看高壓保護柜的電量參數(shù)，監(jiān)視斷路器和手車的狀態(tài)，在遠方狀態(tài)時可以遙控斷路器的分合，監(jiān)視高壓柜保護裝置的參數(shù)，能夠及時的發(fā)現(xiàn)異常，及時做出相應的處理。

圖7 主接線界面圖