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可再生能源發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃與評(píng)價(jià)
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可再生能源發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃與評(píng)價(jià) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030647672
- 條形碼：9787030647672 ; 978-7-03-064767-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
可再生能源發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃與評(píng)價(jià) 內(nèi)容簡介
高密度分布式可再生電源并網(wǎng)給智能配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)維調(diào)控、仿真測試等方面帶來巨大挑戰(zhàn)，“可再生能源發(fā)電集群”是有效的解決措施之一。本書旨在對(duì)可再生能源發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃領(lǐng)域的工作進(jìn)行總結(jié)，探討分布式可再生能源發(fā)電集群劃分、接入規(guī)劃、分布式可再生能源發(fā)電集群和配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃、分布式儲(chǔ)能規(guī)劃等問題。本書第1章概述分布式發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃方法現(xiàn)狀；第2章介紹分布式可再生能源發(fā)電接入方式與技術(shù)特點(diǎn)；第3章介紹分布式可再生能源發(fā)電接入分析技術(shù)；第4章介紹分布式可再生能源發(fā)電接納能力評(píng)估方法；第5章介紹分布式可再生能源發(fā)電集群；第6章介紹分布式可再生能源發(fā)電集群接入規(guī)劃；第7章介紹分布式可再生能源發(fā)電集群與儲(chǔ)能規(guī)劃；第8章介紹分布式可再生能源發(fā)電集群與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃。
可再生能源發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃與評(píng)價(jià) 目錄
目錄
“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備叢書”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 可再生能源發(fā)電 1
1.1.1 光伏發(fā)電 2
1.1.2 風(fēng)力發(fā)電 2
1.1.3 新能源發(fā)展政策 3
1.2 分布式可再生能源發(fā)電技術(shù)特點(diǎn) 4
1.3 高滲透率分布式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的主要挑戰(zhàn) 7
1.3.1 可再生能源發(fā)電出力的間歇性和不可調(diào)度 7
1.3.2 高滲透率分布式可再生能源發(fā)電并網(wǎng)產(chǎn)生的影響 9
1.4 高滲透率分布式可再生能源發(fā)電規(guī)劃技術(shù) 10
1.4.1 分布式可再生能源發(fā)電接入規(guī)劃 11
1.4.2 分布式可再生能源發(fā)電與儲(chǔ)能規(guī)劃 13
1.4.3 分布式可再生能源發(fā)電與電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 14
1.4.4 考慮不確定因素的分布式發(fā)電、儲(chǔ)能與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 15
1.4.5 分布式可再生能源規(guī)劃模型求解方法 18
1.4.6 高滲透率分布式可再生能源發(fā)電集群規(guī)劃 21
參考文獻(xiàn) 21
第2章 分布式可再生能源發(fā)電接入方式與技術(shù)特點(diǎn) 31
2.1 分布式可再生能源發(fā)電接入方式 31
2.1.1 低壓單相接入 32
2.1.2 低壓三相接入 32
2.1.3 中壓分散接入 33
2.1.4 中壓專線接入 33
2.2 分布式可再生能源發(fā)電運(yùn)營模式 34
2.2.1 我國分布式發(fā)電的運(yùn)營模式 34
2.2.2 分布式發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益分析 35
2.2.3 分布式發(fā)電補(bǔ)貼政策 35
2.3 分布式發(fā)電及電儲(chǔ)能 40
2.3.1 分布式風(fēng)力發(fā)電模型 40
2.3.2 分布式光伏發(fā)電模型 43
2.3.3 分布式水力發(fā)電模型 46
2.3.4 分布式生物質(zhì)能發(fā)電模型 47
2.3.5 鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng) 48
2.4 分布式可再生能源和負(fù)荷的功率特性分析 49
2.4.1 光伏發(fā)電功率特性 49
2.4.2 風(fēng)力發(fā)電功率特性 54
2.4.3 負(fù)荷特性分析 58
參考文獻(xiàn) 70
第3章 分布式可再生能源發(fā)電接入分析技術(shù) 74
3.1 含分布式發(fā)電的潮流計(jì)算方法 74
3.1.1 常用的潮流計(jì)算方法 74
3.1.2 含分布式發(fā)電的潮流計(jì)算方法 80
3.1.3 含分布式發(fā)電的概率潮流計(jì)算方法 82
3.1.4 分布式發(fā)電接入的電壓分析和網(wǎng)損分析 90
3.2 含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)可靠性計(jì)算方法 94
3.2.1 含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)可靠性計(jì)算原理 94
3.2.2 含分布式發(fā)電的可靠性計(jì)算指標(biāo) 96
3.2.3 含分布式發(fā)電的可靠性計(jì)算方法 98
3.3 案例分析 105
3.3.1 典型地區(qū)潮流計(jì)算 105
3.3.2 典型地區(qū)電壓與網(wǎng)損分析 114
3.3.3 典型地區(qū)可靠性計(jì)算 118
參考文獻(xiàn) 122
第4章 分布式可再生能源發(fā)電接納能力評(píng)估方法 123
4.1 概述 123
4.2 分布式可再生能源發(fā)電的接納原則 123
4.3 分布式可再生能源發(fā)電*大接納能力的影響因素 124
4.3.1 區(qū)域配電網(wǎng)負(fù)荷的時(shí)序特性 124
4.3.2 分布式可再生能源發(fā)電的空間特性 127
4.4 分布式可再生能源發(fā)電*大接納能力計(jì)算方法 129
4.4.1 數(shù)學(xué)模型 129
4.4.2 運(yùn)行場景劃分方法 130
4.4.3 *大接納能力計(jì)算流程 132
4.5 考慮配電網(wǎng)重構(gòu)的分布式可再生能源發(fā)電*大接納能力評(píng)估 133
4.5.1 配電網(wǎng)重構(gòu)對(duì)接納能力的影響 133
4.5.2 數(shù)學(xué)模型 134
4.5.3 模型求解 136
4.6 考慮電壓調(diào)節(jié)的分布式可再生能源發(fā)電*大接納能力評(píng)估 137
4.6.1 電壓調(diào)節(jié)對(duì)接納能力的影響 138
4.6.2 數(shù)學(xué)模型 139
4.6.3 模型求解 142
4.7 案例分析 144
4.7.1 算例概況 144
4.7.2 分布式可再生能源發(fā)電接納能力評(píng)估 145
參考文獻(xiàn) 150
第5章 分布式可再生能源發(fā)電集群 152
5.1 分布式可再生能源發(fā)電集群含義 152
5.2 分布式可再生能源發(fā)電集群劃分整體思路 153
5.3 分布式可再生能源發(fā)電集群劃分方法 156
5.3.1 集群劃分方法分類 156
5.3.2 集群劃分指標(biāo) 157
5.3.3 集群劃分算法 162
5.4 分布式可再生能源發(fā)電集群控制方法 166
5.4.1 中壓配電網(wǎng)的集群電壓協(xié)調(diào)控制方法 166
5.4.2 高-中壓配電網(wǎng)分層分布式電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化控制方法 174
5.5 案例分析 182
5.5.1 35kV可再生能源發(fā)電集群劃分 182
5.5.2 10kV可再生能源發(fā)電集群劃分 190
5.5.3 中壓配電網(wǎng)的集群電壓協(xié)調(diào)控制方法 193
5.5.4 高-中壓配電網(wǎng)分層分布式電壓協(xié)調(diào)優(yōu)化控制方法 198
參考文獻(xiàn) 206
第6章 分布式可再生能源發(fā)電集群接入規(guī)劃 208
6.1 分布式可再生能源發(fā)電集群規(guī)劃研究背景與意義 208
6.2 分布式可再生能源發(fā)電集群規(guī)劃特點(diǎn)和一般模型 210
6.2.1 集群規(guī)劃特點(diǎn) 210
6.2.2 一般規(guī)劃模型 211
6.2.3 多層規(guī)劃模型 212
6.3 分布式可再生能源發(fā)電規(guī)劃場景生成方法 213
6.3.1 非時(shí)序場景生成 213
6.3.2 時(shí)序場景生成 219
6.4 分布式可再生能源發(fā)電集群接入規(guī)劃 221
6.4.1 高電壓等級(jí)接入規(guī)劃 222
6.4.2 中低壓等級(jí)接入規(guī)劃 239
參考文獻(xiàn) 253
第7章 分布式可再生能源發(fā)電集群與儲(chǔ)能規(guī)劃 256
7.1 儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行及壽命模型 256
7.1.1 運(yùn)行模型 257
7.1.2 壽命模型 257
7.2 分布式發(fā)電集群與儲(chǔ)能兩階段雙層規(guī)劃 258
7.2.1 儲(chǔ)能的分群配置模式 259
7.2.2 分布式發(fā)電集群與儲(chǔ)能兩階段雙層規(guī)劃模型 260
7.2.3 求解算法 265
7.2.4 算例分析 268
7.3 配電網(wǎng)中多光儲(chǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法 276
7.3.1 配電網(wǎng)與多光儲(chǔ)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行策略 277
7.3.2 配電網(wǎng)中考慮多光微電網(wǎng)運(yùn)行策略的光儲(chǔ)容量規(guī)劃 278
7.3.3 算例分析 282
參考文獻(xiàn) 287
第8章 分布式可再生能源發(fā)電集群與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 290
8.1 分布式發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃特點(diǎn)及一般模型 290
8.1.1 分布式發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃內(nèi)容及特點(diǎn) 290
8.1.2 分布式可再生能源發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃的一般模型 291
8.1.3 分布式可再生能源發(fā)電集群與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃的研究思路 293
8.2 含分布式可再生能源發(fā)電的主動(dòng)配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃 293
8.2.1 含分布式可再生能源發(fā)電的主動(dòng)配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃框架 294
8.2.2 考慮網(wǎng)架動(dòng)態(tài)重構(gòu)的主動(dòng)配電網(wǎng)雙層擴(kuò)展規(guī)劃模型及求解 295
8.3 分布式可再生能源發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 298
8.3.1 分布式可再生能源發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃雙層模型 299
8.3.2 分布式可再生能源發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃雙層模型求解方法 300
8.4 分布式可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 301
8.4.1 自消費(fèi)模式下的光伏、儲(chǔ)能運(yùn)行策略 301
8.4.2 光儲(chǔ)選址定容與主動(dòng)配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃的雙層優(yōu)化模型 302
8.4.3 光儲(chǔ)選址定容與主動(dòng)配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃的雙層優(yōu)化模型求解方法 306
8.5 案例分析 308
8.5.1 典型地區(qū)含分布式可再生能源發(fā)電的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃 308
8.5.2 典型地區(qū)分布式可再生能源發(fā)電與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 313
8.5.3 典型地區(qū)分布式可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能與配電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃 315
參考文獻(xiàn) 319
附錄 320
展開全部
可再生能源發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃與評(píng)價(jià) 節(jié)選
第1章 緒論 1.1 可再生能源發(fā)電 能源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全球能源需求量也呈現(xiàn)出與日俱增的態(tài)勢。2021年國際能源署(International Energy Agency，IEA)預(yù)測，到2030年十年間全球能源需求量預(yù)計(jì)每年增長1.3%[1]。過去的一百年中，煤炭和石油一直占據(jù)著全球能源供給的中心地位，隨著全球化石類能源開發(fā)量的減少、能源需求的日益增加、生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，加快開發(fā)利用可再生能源已成為世界各國的普遍共識(shí)。 根據(jù)國際能源署可再生能源工作組[2]的定義，可再生能源是指“從持續(xù)不斷地補(bǔ)充的自然過程中得到的能量來源”，主要包括風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿确腔惸茉础Ｄ壳半娔苁强稍偕茉吹闹饕D(zhuǎn)化形式。國際可再生能源署(International Renewable Energy Agency，IRENA)統(tǒng)計(jì)顯示[3]，截至2020年底，全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到約2922GW，其中，水力發(fā)電裝機(jī)1211GW，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)732GW，太陽能發(fā)電裝機(jī)709GW，其他包括生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電、海洋能發(fā)電等總裝機(jī)265GW。圖1.1展示了全球可再生能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量的變化趨勢。從圖中可以看出，隨著全球流域內(nèi)梯級(jí)水電站的持續(xù)開發(fā)和建設(shè)成本的不斷攀升，近年來水力發(fā)電裝機(jī)容量增長緩慢；生物質(zhì)能的發(fā)展受制于高昂的建設(shè)和運(yùn)營成本以及環(huán)境問題，而地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿难芯可刑幱谄鸩诫A段，缺乏大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)的條件。風(fēng)能和太陽能發(fā)電技術(shù)由于其靈活性和良好的商業(yè)開發(fā)價(jià)值，隨著制造成本的逐年下降，迎來了一個(gè)快速增長的過程，正逐漸成為可再生能源發(fā)電領(lǐng)域的主力軍。 圖1.1 全球可再生能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量變化趨勢 1.1.1 光伏發(fā)電 光伏組件的平均成本在近幾十年內(nèi)呈現(xiàn)大幅下降的趨勢，1976年光伏組件的平均成本高達(dá)79美元/W，是2017年平均成本0.37美元/W的200多倍[4]。相比于2000年1200MW的裝機(jī)容量，2017年底全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量為390GW，規(guī)模擴(kuò)大了上百倍；到2020年，全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到709GW[5]。我國作為世界光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長的主力軍，2006年《可再生能源法》實(shí)施以來，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展黃金時(shí)代；2013年確立分類光伏發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)政策后，光伏發(fā)電的開發(fā)進(jìn)程進(jìn)一步加快。圖1.2展示了我國近年來光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量，截至2021年底，中國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到306GW，突破3億 kW大關(guān)，連續(xù)七年位居全球首位[6]，同比增長達(dá)到20.9%。 圖1.2 我國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量發(fā)展趨勢 1.1.2 風(fēng)力發(fā)電 截至2020年底，全球風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到約732GW，相比2000年的17GW擴(kuò)大了約42倍。到2026年底全球風(fēng)力發(fā)電預(yù)計(jì)將新增裝機(jī)容量469GW[7]。在國家法律和政策的支持下，我國的風(fēng)力發(fā)電進(jìn)入了快速發(fā)展期，2006～2018年的12年間，風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長率達(dá)43%。截至2021年底，全國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總量約330GW，同比增長16.6%[6]。圖1.3為我國近年來風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量發(fā)展趨勢。 圖1.3 我國風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量變化趨勢 1.1.3 新能源發(fā)展政策 為了進(jìn)一步推動(dòng)可再生能源發(fā)展，近年來世界各國先后出臺(tái)了多項(xiàng)推進(jìn)可再生能源發(fā)電的產(chǎn)業(yè)政策。2014年，美國環(huán)保署( U.S. Environmental Protection Agency，EPA)公布了其“清潔能源計(jì)劃”(Clean Power Plan)，承諾十年內(nèi)可再生能源使用量增加一倍。2018年8月，美國環(huán)保署提出了“經(jīng)濟(jì)清潔能源條約”(Affordable Clean Energy Rules)，旨在大力減少碳排放，并要求各州在法律生效的三年內(nèi)制定各自的能源發(fā)展計(jì)劃。美國目前有超過30個(gè)州明確了新能源發(fā)展目標(biāo)，特別是加利福尼亞州在2018年9月頒布的“SB 100”法案中，提出2026年加州可再生能源發(fā)電占比達(dá)到50%，2030年占比達(dá)到60%的目標(biāo)，為其他國家和地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了借鑒意義。 德國早在2000年正式頒布了《可再生能源法》( Eerneuerbare Energien Gesetz， EEG)，旨在建立可再生能源發(fā)電的固定上網(wǎng)電價(jià)制度，對(duì)推動(dòng)風(fēng)電、太陽能等可再生能源的發(fā)展發(fā)揮了決定性的作用。2014年德國提出了2025年可再生能源發(fā)電占比達(dá)到40%以上，2030年占比超過55%的宏偉目標(biāo)；接著在2017年對(duì)《可再生能源法》進(jìn)行了修訂，進(jìn)一步確立了采用招投標(biāo)來提供可再生能源津貼的新模式。日本政府在2018年7月公布的“第5次能源基本計(jì)劃”中也制定了面向2030年及2050年的能源中長期發(fā)展戰(zhàn)略，提出到2030年可再生能源發(fā)電在總發(fā)電量中占比要提升至22%～24%的目標(biāo)，并首次將可再生能源定位為2050年的“主力能源”。 我國一直以來都把發(fā)展清潔能源作為實(shí)施能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主攻方向。在《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016—2030)》中，我國提出了到2020年、2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重分別提高到15%、20%的目標(biāo)。緊接著在2016年制定的《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中進(jìn)一步明確了可再生能源的發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù)，部署了與發(fā)展新能源發(fā)電技術(shù)相關(guān)的一系列重點(diǎn)及重大示范工程項(xiàng)目，提出的一系列2020年可再生能源開發(fā)利用主要指標(biāo)如表1.1所示。其中，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電均超額完成[6]。 表1.1 2020年可再生能源開發(fā)利用主要指標(biāo) 可再生能源產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)裝備水平連續(xù)躍上新臺(tái)階，但是發(fā)展不平衡、不充分的矛盾也日益凸顯。特別是可再生能源發(fā)電消納問題突出，已嚴(yán)重制約了電力行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。2018年我國頒布了一系列可再生能源政策著力解決這一問題，可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。2021年國家發(fā)展和改革委員會(huì)、國家能源局《關(guān)于2021年可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重及有關(guān)事項(xiàng)的通知》[8]中指出：從2021年起，每年初滾動(dòng)發(fā)布各省權(quán)重，同時(shí)印發(fā)當(dāng)年和次年消納責(zé)任權(quán)重，當(dāng)年權(quán)重為約束性指標(biāo)，各省按此進(jìn)行考核評(píng)估，次年權(quán)重為預(yù)期性指標(biāo)，各省按此開展項(xiàng)目儲(chǔ)備。此外，風(fēng)能和太陽能發(fā)電的實(shí)施成本呈現(xiàn)出逐年降低的趨勢，預(yù)計(jì)在2030年投產(chǎn)的風(fēng)電、光伏電站的平均度電成本將比2020年分別下降31%和61%[9]，“十四五”初期風(fēng)電、光伏發(fā)電將逐步實(shí)現(xiàn)平價(jià)，屆時(shí)將有效緩解中央補(bǔ)貼資金壓力，實(shí)現(xiàn)可再生能源的高質(zhì)量發(fā)展。 1.2 分布式可再生能源發(fā)電技術(shù)特點(diǎn) 集中式發(fā)電和分布式發(fā)電是可再生能源規(guī)模化利用的兩種方式。集中式發(fā)電(centralized generation)通過集中布局大規(guī)模可再生能源發(fā)電，通過高電壓等級(jí)線路接入輸電系統(tǒng)，結(jié)合統(tǒng)一管理、綜合調(diào)控的手段，供給遠(yuǎn)距離負(fù)荷。集中式發(fā)電布局集中、選址固定，與電網(wǎng)之間保持單向的電力交換，便于管理和運(yùn)行維護(hù)。我國的集中式可再生能源電站多分布在土地資源以及風(fēng)、光等可再生資源豐富的甘肅、新疆和青海等西部地區(qū)，圖1.4為西寧共和縣集中光伏電站的現(xiàn)場圖。以光伏電站為例，截至2020年上半年，我國在甘肅、新疆、青海集中式光伏裝機(jī)容量已超過2990萬 kW，占全國的20%[10]。 圖1.4 西寧共和縣集中光伏電站 我國西部地區(qū)地廣人稀，整體用電量小，雖然國家建設(shè)了龐大的“西電東輸”工程，但現(xiàn)有的電網(wǎng)設(shè)施還遠(yuǎn)不能完全滿足“西電”的大規(guī)模輸送，由此造成了西部地區(qū)嚴(yán)重的“棄光、棄風(fēng)限電”現(xiàn)象。僅2017年上半年，新疆(含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán))和甘肅省的棄光率高達(dá)26%和22%。由于甘肅、新疆(含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán))、寧夏目前“棄能限電”嚴(yán)重，我國已決定暫不安排這三地2017～2020年新增光伏電站的建設(shè)計(jì)劃[10]。 相對(duì)集中式發(fā)電，分布式發(fā)電是指分布在不同位置的中小型可再生能源發(fā)電，單個(gè)電源的裝機(jī)容量通常在幾千瓦至幾十兆瓦之間。我國在2017年12月1日實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)《分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求》（GB/T 33593—2017）中，對(duì)分布式電源(distributed resources，DR)、分布式發(fā)電( distributed generation，DG)等做了詳細(xì)規(guī)定，分布式電源定義為“接入35kV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)、位于用戶附近，在35kV及以下電壓等級(jí)就地消納為主的電源”。按能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的不同，分布式發(fā)電通常采用的技術(shù)類型有：往復(fù)式發(fā)電機(jī)、斯特林發(fā)電機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、天然氣燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電以及各種儲(chǔ)能技術(shù)等。IEEE 1547.2—2008標(biāo)準(zhǔn)提供了分布式發(fā)電技術(shù)的兩種分類方法[11]：按原動(dòng)機(jī)的不同，可以分為旋轉(zhuǎn)型和非旋轉(zhuǎn)型兩種；按并網(wǎng)接口和功率變換的不同，可以分為同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)和基于電力電子變換裝置并網(wǎng)的分布式電源。 與傳統(tǒng)的集中式發(fā)電相比，分布式可再生能源發(fā)電技術(shù)具有如下特點(diǎn)[12-14]。 (1)實(shí)現(xiàn)了“源-荷”的就近消納。大型集中式發(fā)電需要將電力升壓接入輸電網(wǎng)，僅作為發(fā)電站運(yùn)行。而分布式發(fā)電是直接接入配電網(wǎng)用戶側(cè)，發(fā)電用電并存，且要求盡可能地在35kV及以下電壓等級(jí)范圍內(nèi)消納，可以在一定程度上提高電網(wǎng)對(duì)分布式發(fā)電的消納率。 (2)經(jīng)濟(jì)效益良好。分布式發(fā)電靠近負(fù)荷，不但可以降低輸電網(wǎng)損耗，而且由于分布式發(fā)電占用的土地面積和物理空間少，降低了投資費(fèi)用。相對(duì)于集中式發(fā)電所配套的電力設(shè)施建設(shè)周期長、投資風(fēng)險(xiǎn)大的缺點(diǎn)，分布式發(fā)電具有技術(shù)和設(shè)備小型化、模塊化，建設(shè)周期短，可緊密跟蹤負(fù)荷增長進(jìn)行擴(kuò)建，投資費(fèi)用低，風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)。 (3)提高供電可靠性。合理的分布式發(fā)電運(yùn)行方式，特別是與儲(chǔ)能系統(tǒng)配合，將提高配電網(wǎng)用戶側(cè)的供電可靠性，可以在一定程度上緩解電網(wǎng)投資。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時(shí)，具有特殊設(shè)計(jì)的分布式發(fā)電系統(tǒng)(如與重合閘相結(jié)合的計(jì)劃孤島模式)仍能保持正常運(yùn)行。 (4)綠色環(huán)保。可再生能源分布式發(fā)電項(xiàng)目在發(fā)電過程中，不僅基本實(shí)現(xiàn)了零排放、零污染，還可以有效降低建設(shè)高壓輸電線路造成的電磁污染和對(duì)線路沿途植被的破壞。 可再生能源以分布式發(fā)電的形式接入配電網(wǎng)，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)消納的重要方式。我國近些年不斷出臺(tái)政策刺激分布式可再生能源發(fā)電的發(fā)展。以光伏發(fā)電為例，我國大力支持在已建成且具備條件的工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等用電集中區(qū)域規(guī)模化推廣屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)也積極鼓勵(lì)在電力負(fù)荷大、工商業(yè)基礎(chǔ)好的中東部城市和工業(yè)區(qū)周邊，按照就近利用的原則建設(shè)光伏電站項(xiàng)目。目前，我國全額就近消納的分布式光伏項(xiàng)目，如自愿放棄補(bǔ)貼，可不受規(guī)模限制[15]。同時(shí)政府也在積極推進(jìn)分布式發(fā)電市場化，2021年起，對(duì)新備案集中式光伏電站、工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目，中央財(cái)政不再補(bǔ)貼，實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)。新建項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)按當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)執(zhí)行。新建項(xiàng)目可自愿通過參與市場化交易形成上網(wǎng)電價(jià)，以更好體現(xiàn)光伏發(fā)電、風(fēng)電的綠色電力價(jià)值[16]。 在政策的激勵(lì)下分布式發(fā)電發(fā)展迅速，天津大學(xué)26樓屋頂分布式發(fā)電項(xiàng)目如圖1.5所示，該項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)年獲得了“金太陽”項(xiàng)目的支持。
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