光伏发电并网认证技术
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前言

能源是人类经济与社会发展的基础。人类对能源的开发与利用经历了传统生物质、煤炭、油气时代,气候变化、环境安全、能源枯竭、公民健康等问题使能源的清洁替代成为全球的共识。开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略方针。2017年,以中国、印度为代表的亚洲市场新增装机容量保持快速增长,并成为支撑全球光伏增长的重要力量,巴西、澳大利亚等新兴市场开始崭露头角,增长势头较为明显。截至2017年年底,我国光伏新增装机容量已连续5年世界第一,累计装机容量连续3年居世界第一,累计装机容量超过130GW,达到全球装机总容量(400GW)的三分之一。

随着光伏发电的快速发展,我国陆续出台政策文件加强对光伏发电产品及系统质量的管控。《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》(国发〔2013〕24号)提出:“实行光伏电池组件、逆变器、控制设备等关键产品检测认证制度,未通过检测认证的产品不准进入市场。”《国家能源局关于印发光伏电站项目管理暂行办法的通知》(国能新能〔2013〕329号)指出:“光伏电站项目应符合国家有关光伏电站接入电网的技术标准,涉网设备必须通过检测认证。”《国家能源局关于印发分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》(国能新能〔2013〕433号)指出:“分布式光伏发电项目所采用的光伏电池组件、逆变器等设备应通过符合国家规定的认证认可机构的检测认证,符合相关接入电网的技术要求。”《国家认监委、国家能源局关于加强光伏产品检测认证工作的实施意见》(国认证联〔2014〕10号)明确要求“接入公共电网的光伏发电项目和享受各级政府补贴的非并网独立光伏发电项目,建设单位进行设备采购招标时,应明确要求采用获证产品。”近年来,国内外有关研究、检测机构开展了大量光伏发电检测认证技术研究和测试工作,为光伏发电检测认证工作的全面推广奠定了基础。

2010—2017年间受国家鼓励性政策的影响,分布式光伏发电、光伏“领跑者”基地、光伏扶贫工程等建设持续深入推进,我国实现了光伏发电装机总容量和新增总容量的双领先,光伏电站安装成本下降比例超过70%。2018年我国光伏“531”新政出台,进一步推动光伏发电实现平价上网。光伏发电装机量的持续增长带来的是并网光伏电站数量的快速增加,这给电网安全运行和有效消纳光伏发电量带来严峻的挑战。光伏电站安装成本的大幅下降,一方面是技术进步带来的成本下降;另一方面也增加了光伏发电产品和光伏电站并网安全质量下降的风险。如何有效管控光伏发电产品和光伏电站并网安全质量,保障光伏发电安全并网运行和有效消纳是光伏发电快速发展过程中急需解决的问题。

认证是确保产品质量的有效手段,是传递质量信任的途径,其出现已有百年历史,现已深入影响到人们生活的各个方面,如家庭用品、食品药品、工业产品等。在光伏发电领域,基于科学公正检测数据的认证是保障光伏发电产品质量,传递其质量信任的有效手段和途径。目前国内光伏发电行业在材料、光伏组件、平衡部件等环节都针对产品的安全质量引入了相应的认证模式和认证技术,然而在整个光伏发电行业最为重要的并网环节却存在认证的缺失。

光伏发电并网认证包括光伏发电产品并网认证和光伏发电站并网认证,是光伏发电行业认证的最后一个环节。本书将全面介绍光伏发电并网认证技术,针对认证过程中光伏产品和光伏电站性能无法全面客观掌握,性能质量无法有效传递的问题,研究设置了软硬件一致性核查、基于实测数据的电站整站性能评估等关键认证技术环节,从而实现光伏发电并网认证结果的有效与可靠。通过建立相应的并网认证制度,将实现我国光伏发电产品和电站并网性能的有效管控,实现整个光伏发电行业认证制度的闭环,并与国际接轨,为我国光伏发电装机容量快速增长,尽快保质保量实现平价上网提供技术支撑和管理保障手段。

本书共5章,其中第1章由周荣蓉、吴蓓蓓、陈志磊、阚建飞和马金辉编写,第2章由夏烈、周荣蓉、杨忠、徐亮辉和胡文平编写,第3章由包斯嘉、林小进、梁志峰、雷震、孙维真和时珉编写,第4章由吴蓓蓓、夏烈、陈志磊、赵俊屹和杨青斌编写,第5章由林小进、周荣蓉和陈志磊编写。在本书编写过程中得到了李红涛、董玮、刘美茵、李臻、张晓琳、郭重阳、姚广秀、张双庆、董颖华、沈致远等人员的大力协助,全书由陈志磊、秦筱迪、夏烈和包斯嘉等审稿,陈志磊统稿完成。

本书在编写过程中参阅了很多前辈的工作成果,引用了大量的标准和光伏逆变器型式试验与现场试验的运行数据,在此对中国电力企业联合会、国网青海省电力公司、国网甘肃省电力公司、国网山西省电力公司、国网河南省电力公司、复旦大学、合肥工业大学、阳光电源股份有限公司、华为技术有限公司等单位表示特别感谢。本书在编写过程中得到中国电力科学研究院王伟胜、丁杰、吴福保、朱凌志、张军军等专家的高度重视和帮助,在此一并表示衷心感谢!

限于作者的学术水平和实践经历,书中难免有不足之处,恳请读者批评指正。

作者

2018年11月