拉闸限电背景下的分布式光伏发电

为了实现节能减排，逐步落实“双碳”目标，确保完成全年能耗双控目标特别是能耗强度降低的目标任务。近日，各地采取了有力措施，展开了不同程度的拉闸限电，强制减少能源使用量和生产量。

可是，制造业大国的中国，对生产制造业进行拉闸限电就会严重影响各行各业的生产和经济发展，造成停工停产等重大的经济损失。有很多已经在工商业厂房屋顶安装了光伏发电的朋友或者准备安装光伏的朋友都在关心：电网拉闸限电了，我的光伏发电系统还能正常发电吗？能不能让我的光伏发电在拉闸限电的时候依旧发挥作用？

首先，普通并网发电系统是不能孤岛发电运行的，也就是说大部分并网光伏发电系统在电网停电的时候是不能发电的，当电网没有电的时候，并网逆变器是无法正常工作的，即便是非常晴朗的日子，太阳辐射很好，光伏阵列可以发出非常强大的直流电，但是也无法转换成可用的交流电的。

如果采用离网的逆变器，就可以在任何时候将光伏发出的直流电转换成交流电的，但是离网逆变器对直流输入电压的稳定性要求较高，而光伏发电阵列的输出电压和功率随太阳辐射变化较大，通常无法直接接入离网逆变器。常用的方案是采用电池组来达到稳定直流输入的目的（图1）。

▲图1. 采用电池组来达到稳定直流输入的离网光伏系统

对于已建成的并网性光伏发电站，如果要让你的系统在大电网停电时能够为局部规模不大的小型负载供电，理论上可以采用在直流侧并接专用离网型逆变器的方案来解决（如图2）。

▲图2. 在并网光伏系统里增加离网发电逆变器的方案

值得注意的是这种系统首先是需要一台和原并网逆变器输入电压相近的离网逆变器，否则，如果输入电压范围相差很大，该离网逆变器将无法工作，甚至有烧毁的危险。其次由于光伏发电直流侧输出受太阳辐射变动影响较大，对输出电压及功率有很大影响，此方法不宜应用于负荷较大或对电源要求较高的场合。

比较理想的解决方案是采用微网接入的方案（图3），这个方案不仅可以完成光伏发电、风力发电、柴（汽）油发电等发电系统的无缝上网连接，还可以为较大负荷的工商业用户供电。

图3. 微网并网的光伏发电系统

微网的方案之所以好是因为该系统不仅可以完全像普通并网系统一样完成光伏并网的目的，同时还可以在电网停电的时候脱离大电网而独立运行，特别适合中小企业建设和运行。如果用电负荷比较小，该系统可以适当配置储能单元，与光伏等并网发电系统构成发电系统而运行，当用电负荷较大的系统，可以配置一台柴（汽）油发电机，与光伏系统并接使用，可以充分利用太阳能发电资源，大大降低柴（汽）油发电机的运行负荷和发电成本，保证企业电力供应。

总结

为了实现碳达峰和碳中和这两大目标，能耗控制成为了国内率先执行的政策。节能和提高能效都是减少能源活动二氧化碳排放的有效途径。显然拉闸限电不是一时的临时措施，可能会在今后较长一段时间内制约过量使用能源，减少排放的一种手段。因此，利用有效场地，积极主动的建设更多分布式光伏电站，并且采用微网、储能等技术方法解决自身电力供应将会是一个利国利民的好办法。