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火电厂光伏发电经济性与安全性提升关键技术研究与应用

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成果主要完成人

关小宇、朱伟星、刘新超、樊 东、梅韵怡、刘维豪、郭 超、杨小玲

项目概况

在“30·60”双碳目标要求推动下,分布式光伏接入火电厂厂用电系统,供电安全、经济与可靠性问题相继浮出水面。在经济性方面,主要存在环境温度高影响光伏转换效率、雾气散射与烟囱阴影遮挡影响光伏发电出力等问题。光伏组件接入厂用电系统时,大量有功倒送、谐波干扰也会对厂用电系统的各个环节造成危害,极大程度影响电能质量及供电的可靠性。 该项目提出光伏阴影遮出力提升技术、环境光利用与光伏板降温出力提升技术、光伏电能质量优化与谐波治理技术的创新研究。研发成果在上海华电奉贤热电有限公司厂内光伏组件进行场景应用,取得了良好的效果。将MPPT(Maximum Power Point Tracking)变流器模块安装在被遮挡的光伏组件后,实现阴影遮挡下大量发电出力挽回。运用环境光反射利用材料与光伏板降温出力提升技术于屋顶光伏后,光伏发电出力已增加10%以上,奉贤公司发电电量收益稳固提升。光伏厂用电接入辅助模块后,光伏发电对厂用电的谐波干扰明显降低,电能质量得到优化。 项目在华电奉贤公司光伏区域进行应用,取得了良好的效果。在经济性方面,按奉贤公司光伏存在阴影遮挡区域约占总面积10%计算,整体挽回发电出力超过40%,被遮挡部分逆变器增加发电出力超过90%。以光伏降低厂用电综合电价0.64元/度计算,年节电31万元,约13个月回收投资。 在安全性方面,各辅机电机谐波电流均显著降低、电机噪音降低。厂用电低压母线电压越限情况基本得到抑制,克服分布式光伏大量接入系统对配网造成的安全隐患与不利影响。投用一年内已避免紧急停运事故2次,节约设备及人工成本3万元,极大程度提升光伏接入厂用电系统的安全性。