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水光互补一体化发电系统解决方案


水光互补发电系统就是建设“水电站 +光伏电站”。水光互补国家火炬计划项目我公司已申请并获得2015年度国家火炬计划目的批准。项目编号: 201 5GH010180分布式发电智能监控及光水互补技术研发应用。本文简要介绍了水光互补发电系统网络系统总体结构、水光互补的优势以及水光互补国家火炬计划项目的批准情况。


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  • 项目介绍



    水光互补发电系统就是建设“水电站 +光伏电站”。目前我国有水电站48000 多座,可以利用水电站的厂房屋顶、周边的河滩、水面、空地、 山坡等建设光伏电站, 从而提高水电站的总体发电效益。


    水电站发电和光 伏发电有各自的特点, 水力资源每年都存在丰 水和枯水的周期性变化; 太阳能光伏发电受昼夜 变化的影响,以及每年 春夏秋冬季节变换的影 响。水光发电各有所长, 各有所短,而各自的长 处和短处正好形成互补 从而获得发电效率的最大化。


    【光伏电站网络系统总体结构图】


    【水光互补的优势】



    1、水光资源互补优势

    夏季干旱缺水的时候, 水力资源不足,但是天气 晴朗,太阳能资源相对丰 富,空气洁净度高,这对 太阳能光伏发电非常有利。 所以若将太阳能光伏电站 与具有水库调节能力的水 电站并网互补运行,既可 以提高水力发电的运行效 率,也为节能减排开发清 洁可再生能源提供了新的途径。


    2、技术互补优势

    光伏电站的建设相对水电站更加简单和 容易。由于光伏系统安装在厂房屋顶、河 滩、山坡上,并且基础建设部分主要是斜 坡的平整和光伏阵列的支架安装,由于有 了水电站建设的基础,从而使得光伏系统 的户外部分安装简单易行。由于水电站已 经建有成套成熟的输变电技术,可以为光 伏电站的配电和输变电提供重要支撑。


    3、设备互补优势

    由于水电站已经建有相应变电房和升 变压装置,且有完整的输电网络,因此, 太阳能光伏系统的变电及输电部分可完全 共用已有的设备,可大大提高设备的使用 率并降低系统成本,同时可缩短光伏系统 的建设周期。


    4、光伏发电上网电价高

    由于光伏发电是国家大力扶植的无污 染绿色能源,国家、各省市对光伏发电都 有补贴。可参看《国家发展改革委关于发 挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的 通知》(发改价格[2013]1638号)和《国 家发展改革委关于调整可再生能源电价附 加标准与环保电价有关事项的通知》(发改价格[2013]1651 号)。


    5、水光互补的成本优势

    水力发电与光伏并网发电的良好结合具有明显的成本优势,主要体现在以下三个方面:


    1)可以节省大型并网光伏电站的用地成本。一般大 型的并网光伏电站都需要大量的用地,一个10MWp左右 的太阳能并网光伏地面站需要约200,000㎡的用地。我国 大量的中小型水力发电站大都建设在偏远地区和山区,土 地成本相对低廉,而且还可以在很多水电站现有建筑屋顶 敷设光伏发电组件,省却了大量的前期选址勘探工作,充 分利用水力电站现有的土地以及屋面等资源,由此,节省 了项目资金和时间,降低建设成本。


    2)资源共享,降低成本。水力电站的建设,已具备 了良好的交通运输条件,所以,可以利用现有的交通系统 进行光伏电站的设备的运输,减少了偏远地区的大型并网 光伏电站的交通运输成本。


    3)水力电站本身就是电力企业,所以水力电站本身 就已经接入电力系统,故太阳能并网光伏电站可以利用现 有的电力网接入系统,大大地降低电力接入系统的成本。


    【水光互补国家火炬计划】


    本项目我公司已申请并获得2015年度国家火炬计期顺目的批准


    2015年度国家火炬计別项目:项目编号: 201 5GH010180分布式发电智能监控及光水互补技术研发应用

    水力发电和光伏发电都具有分布分散,供应不连续以及受季节天气变化的特点。水光互补发电系统就是在考虑环境效应和环境价值的基础上提出的具有资源互补的发电模式。它实现了光能与水能之间的互补。在我国农村地区,推广水光互补发电模式不仅对解决农村电力供应问题具有重要意义,对农业的发展也起着促进作用。所以分布式水光互补发电模式,不仅为水利水电企业创新发展并更多、更有效地利用清洁可再生能源资源提供了新的途径。


    分布式发电智能监控系统及光水互补技术研发与应用,为分布式发电系统稳定可靠运行提供系统完整解决方案。有力促进分布式能源利用程度、扩大其应用范围。


    该项目具有以下特点:

    1、提供分布式发电系统多种模式整体解决方案;

    2、实现分布式发电系统远程监控、故障诊断、无人值班运行,支持云服务及手机APP等监控查询;

    3、确定了“水光互补”的控制方式及调节原则,自主研发了一套适合分布式水电站控制运行的AGC/AVC系统控制软件,得出水电站进水量与光伏电站协调运行的关系曲线,推动国内分布式“水光互补”技术的发展;


    我公司的辅机及控制设备目前在全世界3000座水电站运行,这些水电站与我公司有良好的基础,水电站的售后技术服务工作一直都由我公司完成。如果我们在这些水电站中,实现水光互补技术,不但发展了光伏可再生能源的利用,降低二氧化碳的排放,还可以极大地提高这些水电站的经济效益和社会效益。


    【企业简介】


    华自科技股份有限公司(股票代码:300490)以智能控制、大数据分析决策系统为核心竞争技术,依托水利水电、智能变配电、环保、工业过程控制领域的优势市场地位,为用户提供工业物联一站式解决方案。公司在电站及泵站自动化控制设备市场占有率位居全国第一,并在新能源、轨道交通等新兴领域快速布局、实现突破,先后参与南水北调、沪昆高铁、长沙磁浮等国家精品工程的建设。


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