一种分布式光伏电源接入不同电价区配电网的计量方法

SOLAR ENERGY 05/20180 引言随着能源结构多元化发展，以光伏发电为代表的分布式电源因具有环境友好、建设周期短、投资成本低等优点，成为国家鼓励发展的新兴能源产业。分布式光伏电源常布置在工业或商业厂房屋顶，不额外占用土地资源，所发电量采用“以自发自用、就地消纳为主，多余电量上网为辅”的运营方式。对光伏开发商而言，收取用电企业的电费与接受国家补贴为其盈利方式；对提供屋顶资源的企业(以下简称“企业”)而言，享受光伏开发商提供的优惠电价，从而节约了电费支出。这是分布式光伏发电应用最普遍的一种模式。1 分布式光伏电源接入配电网的典型方式图1为分布式光伏电源接入企业配电网的典型方式示意图。如图1所示，以10 kV分布式光伏电源为例，考虑“自发自用，余量上网”的模式，光伏电源接入企业配电网进线与计量表的下端；系统中含有A、B、C 3块计量表，其中，A为企业生活用电计量表，计量厂区非生产用的电量，其电价为生活电价；B与C为双向计量表，B为10 kV并网光伏发电计量表，C为厂区总进

线计量表。接入光伏电源之前，用电企业工业用电量计算方式为C表电量减去A表电量。

“自发自用、余电上网”模式的分布式光伏电源接入用户内部配电网后，当企业内部有不同电价的用电负荷时，其计量与电费计算变得非常复杂。本文探讨了一种采取动态比例系数K的方式，找出计算光伏开发商与企业及电网的电费结算方法，可作为分布式项目开发运营的参考。

分布式；电价；计量；配电网

摘 要：

关键词：

珠海兴业新能源科技有限公司 ■ 谭奇特

收稿日期：2017-10-31

基金项目： 国家高技术研究发展计划(863计划)“新型太阳电池、组件和系统部件技术”项目中“户用光伏发电智能控制模块集成技术

研发及示范”课题。(资助课题编号：2015AA050608)通信作者：谭奇特(1984—)，男，本科、工程师，主要从事光伏发电系统方面的研究。dstr666@126.com

一种分布式光伏电源接入不同电价区配电网的计量方法

图1 分布式光伏电源接入企业配电网的典型方式示意图电网10 kV总计量表(C)

10 kV光伏发电 计量表(B)

生活用电计量表(A)

光伏电源工业用电生活负载

技术产品与工程

332018.05印刷.indd 332018-5-21 18:07:35SOLAR ENERGY 05/2018

接入分布式光伏电源后，对整个厂区的配电网而言，由原来的单电源供电变为双电源供电，且2个电源通过厂区配电网相互联通，互为补充。为便于后文分析，图1中的标识方向为电能表的正向，与图示方向相反的为反向，如“C正”表示C表从电网流向厂区的电量，“C反”表示C表从厂区流向电网的电量。当光伏发电量大于厂区用电量时，C反才会有电量读数。B表为光伏发电计量表，一般为正向，但在光伏停止运行的时间段(如晚间)，其自身的逆变器与变压器等会有少量用电消耗，故用B反表示光伏自身耗电量。若不考虑不同电价的生活负载，则各电量计算方式为：企业总用电量Q0=C正+B正–B反–C反 (1)企业消耗光伏总电量Q1=B正–B反–C反 (2)企业消耗电网总电量Q2=C正 (3)光伏总发电量Q3=B正–B反 (4)光伏上网电量Q4=C反 (5)在上述情况下，企业支付电网的电费=Q2×工业电价 (6)企业支付光伏开发商的电费=Q1×工业电价×光伏折扣 (7)电网支付光伏开发商的电费=Q4×电网收购价 (8)2 不同电价区配电网的情况在实际情况中，很多企业采用“高供高计”的方式支付工业电价，但在生活负载中可享受低于工业电价的生活电价。当分布式光伏电源接入后，计量将变得复杂——因为企业必须知晓生活与工业负载各自的用电量中有多少是来自于电网和光伏电源。然而采用加装计量表并直接读取各部分电量的方式难以解决此问题，因此，需从计算方法上寻找突破，若能找到生活用电与工业用电的比例，亦不难计算出各部分的电量。但是，用电比例往往不固定，时刻在变化，若要准确计量出各部分电量，应设定一个动态的比例系数。根据电能发电与消耗同步的特性，此处设定一个动态比例系数K。令K=生活用电量A/企业总用电量Q0，即：K=A/(C正+B正–B反–C反) (9)

则有：企业消耗光伏中的工业电量QPI=(1–K) Q1

=

(1–K) (B正–B反–C反) (10)企业消耗光伏中的生活电量QPL=KQ1

=K•

(B正–B反–C反) (11)企业消耗电网中的工业电量QEI

=(1–K)C

正

(12)

企业消耗电网中的生活电量QEL

=KC正 (13)

所以，支付电费时：企业支付电网的电费= QEI

×工业电价+

QEL×

生活电价 (14)

企业支付光伏开发商的电费=( QPI

×工业电

价+ QPL

×生活电价)×光伏折扣 (15)

电网支付光伏开发商的电费不变。

3 高压+低压多点并网计量方式根据不同工程项目的特点，某些分布式光伏电源需要多点并网接入企业内部，如图2所示。

图2中增加了计量表D，D为低压并网光伏发电计量表，计量光伏低压系统的发电量，则：光伏总发电量Q′3

=B正+D正–B反–D反 (16)

图2 分布式光伏电源多点接入企业配电网示意图

电网10 kV总计量表(C)

(B)

生活用电计量表(A)

0.4 kV光伏

计量表(D)

光伏电源光伏电源工业用电生活负载

10 kV光伏计量表

技术产品与工程342018.05印刷.indd 342018-5-21 18:07:36SOLAR ENERGY 05/2018

企业总用电量Q′0=C正+B正+D正–C反–B反–D反 (17)企业消耗光伏总电量Q′1=B正+D正–B反–D反–C反 (18)若上网电量Q′4=C反不变，则有：新的动态比例系数K′=生活用电量A/企业总用量Q′0，即：K′=A/Q′0=A/(C正+B正+D正–C反–B反–D反 ) (19)企业消耗光伏中的工业电量Q′PI=(1–K′) Q′1=(1–K′)(B正+D正–B反–D反–C反 ) (20)企业消耗光伏中的生活电量Q′PL=K′• Q′1=K′(B正+D正–B反–D反–C反 ) (21)企业消耗电网中的工业电量Q′EI=(1–K′)C正 (22)企业消耗电网中的生活电量Q′EL=K′C正 (23)所以，支付电费时：企业支付电网的电费=Q′EI×工业电价+Q′EL×生活电价 (24)企业支付光伏开发商的电费=(Q′PI

×工业电

价+Q′PL

×生活电价)×光伏折扣 (25)

电网支付光伏开发商的电费不变。

4 结语本文介绍了一种采用动态比例系数计算光伏开发商与企业及电网结算电费的方式。对于电费的计算是基于工业电价与生活电价为单一费率的假设，但实际情况中，电价本身往往分尖、峰、平、谷等多个费率，故设计时要求选用市场上多费率计量表，按不同时段分段计量与核算，费率时段越多，结果越接近真实值。只需要光伏开发商、企业与电网将相应的表计读数分时段按上述公式计算，即能分别得出不同电价负载消耗了光伏及电网的各部分电量。此方法不需要额外增加更多的计量表，可相对合理地计算出分布式光伏电源接入不同电价区配电网企业的用电量，操作简单易行。此方法已在湖南岳阳远大可建17 MW光伏屋顶示范项目上成功应用，效果良好，有一定的推广意义。

会在退火处理后提高少子寿命方面有所差异。在实际生产过程中，ALD后可以先做正面PECVD后再做背面PECVD，也可以在ALD后先做背面PECVD再做正面PECVD，无论是哪种工序，在ALD后都需进入PECVD炉管进行Si3N4膜的制作。与此同时，可以将退火步骤同步进行，即在炉管里500 ℃环境下恒温15 min时，进行Si3N4膜的沉积，这样既减少了流程，缩短了制程时间，也提高了产能和效率。3 结论EL暗片由二次清洗产生，电池片背面经过二次清洗后背表面会残留杂质，再经过ALD原子层沉积Al2O3产生缺陷，但二次清洗的问题目前暂无法根治。本实验在不新增其他变量的情况下，通过对退火温度和时间的研究，得出电池片在退火加热到一定温度(>500 ℃)且保持足够时间(>15 min)的条件下，经过高温退火作用，能消除PERC电池EL暗片，并且提高电池片效率。

参考文献[1] 孙昀. 用于高效硅太阳电池的原子层沉积Al2O3表面钝化

特性研究[J]. 太阳能, 2013, (6): 38－40.[2] 张鹏. 多晶硅太阳电池预处理及退火工艺研究[J]. 太阳能

学报, 2014, 35(1): 134－138.

表5 相同退火时间、不同退火温度的电性能参数Voc/VRs/ΩIsc/ARsh/ΩFF/%Ncell/%

退火450 ℃、15 min0.64230.0023 9.382220.5679.51 19.629退火500 ℃、15 min0.64800.0025 9.348230.7978.95 19.678退火550 ℃、15 min0.64320.0022 9.415216.0679.32 19.685

项目参数(接第40页)

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