隨著整縣推進的實施，戶用光伏正呈現(xiàn)全面開花的發(fā)展趨勢。2022年分布式光伏新增裝機5111萬千瓦，占當年光伏新增裝機58%以上。進入“十四五”以來，分布式以及戶用光伏的裝機規(guī)模快速提升的同時，對電網(wǎng)也帶來一定沖擊。2022年4月底，國網(wǎng)公司營銷部針對低壓分布式光伏下發(fā)了多個研究性的工作任務(wù)：低壓分布式光伏預(yù)測研究、監(jiān)測技術(shù)研究、異常研判規(guī)則研究、控制及安全防護策略研究、計量采集相關(guān)設(shè)備研制等。各網(wǎng)省公司和機構(gòu)展開了積極的行動。
采集/預(yù)測/調(diào)控
分布式光伏采集篇
山東分布式光伏計量采集典型設(shè)計方案
作為低壓分布式光伏建設(shè)大省，山東省率先出臺了《低壓分布式光伏計量采集典型設(shè)計方案》，由山東省發(fā)布的方案文件來看，低壓分布式光伏計量采集設(shè)計方案需要安裝的主要設(shè)備包括：采集終端、智能電能表、電流互感器、智能斷路器、防/反孤島保護裝置等。
國網(wǎng)保定供電公司自主研制開發(fā)“一端雙發(fā)”分布式光伏采集終端
為解決光伏逆變器接口不夠，分布式光伏信息無法滿足多方采集需求的問題，為此，國網(wǎng)保定供電公司自主研制開發(fā)“一端雙發(fā)”分布式光伏采集終端，并試點投入運行，該技術(shù)通過升級程序在兼容原有云平臺接入設(shè)備的基礎(chǔ)上，將逆變器接入電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，可以在保留光伏逆變器原有數(shù)據(jù)通信通道的情況下，有效解決單一數(shù)據(jù)接口逆變器信息無法同時上傳電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的問題，實現(xiàn)“調(diào)度系統(tǒng)-邊緣設(shè)備-光伏采集終端-逆變器”的數(shù)據(jù)通道建立。通過該終端，分布式光伏數(shù)據(jù)信息可第一時間上傳至調(diào)度端分布式能源監(jiān)控系統(tǒng)，輔助調(diào)度員分析決策。“一端雙發(fā)”分布式光伏采集終端為分布式光伏信息采集提供了一種經(jīng)濟、環(huán)保的解決方案，解決了長期存在的原有設(shè)備棄用和新設(shè)備增加帶來的資源浪費和成本增加兩大問題，為分布式監(jiān)控技術(shù)大范圍推廣、監(jiān)控中心成規(guī)模建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
分布式光伏預(yù)測篇
國網(wǎng)江蘇
2022年，國網(wǎng)江蘇電力有限公司營銷服務(wù)中心自主研發(fā)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測模型在寶應(yīng)縣成功試點應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明，模型對單戶客戶光伏發(fā)電功率預(yù)測的時間精度達到小時級，準確率可達91.3%。分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測模型工作包括四個步驟，首先通過經(jīng)緯度定位功能完成客戶的光伏電站氣象數(shù)據(jù)與電力數(shù)據(jù)融合，然后提取客戶光伏電站氣象和電力個性化特性，再構(gòu)建樣本庫訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)，最后通過固化模型預(yù)測客戶光伏電站特定時刻的發(fā)電功率。
與此同時，國網(wǎng)福建
2022年8月，國網(wǎng)福建電科聯(lián)合南安供電公司組建聯(lián)合攻關(guān)團隊。經(jīng)過多種技術(shù)路線對比，團隊最終選擇采用網(wǎng)格化數(shù)據(jù)建模方法，根據(jù)地理位置、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)將區(qū)域劃分為多個子區(qū)域，將光伏用戶與氣象站氣象預(yù)報數(shù)據(jù)通過網(wǎng)格進行匹配。攻關(guān)團隊構(gòu)建了中低壓有源配電網(wǎng)數(shù)據(jù)集，利用公司人工智能平臺訓(xùn)練環(huán)境開展基于輕量級機器學(xué)習(xí)算法的預(yù)測模型研發(fā)，建成省內(nèi)首套縣域分布式光伏功率預(yù)測模型。采用網(wǎng)格化數(shù)據(jù)建模方法，根據(jù)地理位置、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)將區(qū)域劃分為多個子區(qū)域，將光伏用戶與氣象站氣象預(yù)報數(shù)據(jù)通過網(wǎng)格進行匹配“分布式光伏點多面廣，使用傳統(tǒng)的光伏預(yù)測方法在面對海量預(yù)測任務(wù)時，存在算力要求高、計算效率低等問題，而且氣象預(yù)報數(shù)據(jù)帶來的誤差也會對預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生較大影響。”國網(wǎng)福建電科院人工智能技術(shù)骨干馬騰介紹，“現(xiàn)在，通過引入網(wǎng)格化數(shù)據(jù)建模和微氣象站校準這兩個優(yōu)化方式，對光伏預(yù)測模型的準確性和適用性進行校驗，大大提升了光伏預(yù)測的效率和精度。
分布式光伏調(diào)控篇
國網(wǎng)陜西公司自主研制的國內(nèi)首套低壓分布式光伏柔性控制器
2022年10月21日，由國網(wǎng)陜西公司自主研制的國內(nèi)首套低壓分布式光伏柔性控制器，在國網(wǎng)西咸新區(qū)供電公司永樂供電所3個分布式光伏站點完成國內(nèi)首次創(chuàng)新技術(shù)驗證。經(jīng)過一個多月的運行，該低壓分布式光伏柔性控制器采集的光伏逆變器60多項實時數(shù)據(jù)和遠程控制功能運行穩(wěn)定，為當?shù)胤植际焦夥摹叭汗苋嚎亍碧峁┝丝煽康募夹g(shù)支撐。該控制器能夠充當不同型號、不同接口協(xié)議的低壓分布式光伏逆變器的“翻譯官”，可以實現(xiàn)逆變器通信協(xié)議的自動轉(zhuǎn)換和指令下發(fā)，適配所有主流逆變器，控制精度達到百分位級。值得一提的是，首套低壓分布式光伏控制器跳出傳統(tǒng)思維，無需進行逆變器更換或通信協(xié)議重新議定，只需要外接該設(shè)備，便能打破信息壁壘，實現(xiàn)高效溝通，不僅助力達成分布式光伏群管群控的目標，而且更加經(jīng)濟高效。
國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團分布式新能源管控平臺
國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團分布式新能源管控平臺大規(guī)模分布式新能源并網(wǎng)會對電網(wǎng)可靠性、電能質(zhì)量及電網(wǎng)安全運行管控等方面產(chǎn)生影響。對此，國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司所屬天津市普迅電力信息技術(shù)有限公司組織團隊開展研發(fā)，于2022年提出了包括“分布式新能源管控平臺+臺區(qū)智能融合終端APP+新能源管控終端”的整體解決方案。分布式新能源管控平臺支持分布式新能源的廣泛接入，可以接入主配網(wǎng)拓撲及運行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)，滿足電網(wǎng)各專業(yè)對分布式新能源的管控需求，助力實現(xiàn)分布式新能源友好并網(wǎng)和優(yōu)化運行，最大限度提升區(qū)域電網(wǎng)對分布式新能源電量的消納能力。
市場分析
光伏帶來海外出口機遇
國內(nèi)強大的光伏技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品制造能力，以及豐富的光伏終端利用經(jīng)驗；而許多發(fā)展中國家太陽能資源條件好、電力供需缺口大，卻普遍不具備制造光伏產(chǎn)品的能力。中國通過光伏產(chǎn)品出口、工程建設(shè)、技術(shù)和人員培訓(xùn)以及其他“光伏+”等途徑，不斷提高廣大發(fā)展中國家光伏終端利用以及延伸經(jīng)濟社會活動水平和效果的國際合作，近年來正逐漸成為中國能源國際合作的一個新亮點。
國內(nèi)低壓分布式光伏市場矛盾
山東、河北、河南是國內(nèi)低壓分布式光伏大省。然而隨著這些省份分布式光伏發(fā)展迅猛，給電網(wǎng)不穩(wěn)定帶來的挑戰(zhàn)，各省紛紛下發(fā)政策鼓勵戶用光伏也需參與調(diào)峰。由于參與調(diào)峰帶來了一定發(fā)電損失，加大了收益風(fēng)險，普通百姓以及光伏企業(yè)對戶用光伏對參與調(diào)峰不理解。
由于新能源占比過高以及收益下滑或不確定的風(fēng)險，部分投資企業(yè)在2023年戶用光伏開發(fā)計劃中實現(xiàn)從分布式光伏大省移開，瞄準了欠發(fā)達地區(qū)。但隨著2023年分布式光伏裝機規(guī)模的進一步擴大，預(yù)計將有更多的省份要求分布式光伏參與調(diào)峰或分攤市場偏差費用。
故此，解決低壓分布式光伏市場發(fā)展矛盾，怎么更加精準調(diào)控電網(wǎng)負荷將是擺在未來越來越凸顯的問題。
對于用采市場來說
當現(xiàn)有產(chǎn)品無法適應(yīng)新業(yè)務(wù)場景的要求，就會產(chǎn)生新的增業(yè)務(wù)或產(chǎn)品。低壓分布式光伏等新能源接入低壓配電網(wǎng)，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性提出更高的要求，目前的采集系統(tǒng)雖然當前已初步具備分布式光伏等新興能源業(yè)務(wù)支撐能力，但這些能源服務(wù)類應(yīng)用尚處于起步階段，仍存在較大的業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿Γ瑢τ诒碛嬓袠I(yè)，特別設(shè)備制造企業(yè)來，可能意味著將有更多類的計量、監(jiān)測設(shè)備出現(xiàn)。
當然也不僅僅局限于計量監(jiān)測設(shè)備，根據(jù)林洋能源根據(jù)其2021年度年報顯示，目前光伏發(fā)電相關(guān)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)已經(jīng)成為核心的營業(yè)收入來源，占總收入的60%，未來也或?qū)⒊霈F(xiàn)表計廠家在新能源市場更多的參與方式。
