2019年7月，陜西某機(jī)械公司安裝了屋頂光伏電站后，因“功率因數(shù)0.53”，收到了來自供電公司的1.2萬元的罰單。

安徽一家食品公司，也因?yàn)殡娬尽肮β室驍?shù)0.78”，而導(dǎo)致6月光伏發(fā)電上網(wǎng)電量電費(fèi)全部用來抵消了罰款。

此外，山東一家大型企業(yè)所投資的30多個(gè)分布式電站也面臨同樣的問題，最后只能被迫限功率運(yùn)行。

這樣的事件不勝枚舉。

當(dāng)工商業(yè)電站業(yè)主準(zhǔn)備“坐享收益”的時(shí)候，供電公司的罰單從天而降?！霸竟β室驍?shù)是達(dá)標(biāo)的，安裝了光伏后，反而因?yàn)楣β室驍?shù)不達(dá)標(biāo)被罰款，太劃不來了。”被罰款的業(yè)主們苦不堪言。

更為現(xiàn)實(shí)的是，根據(jù)國家能源局公布的2019年光伏發(fā)電項(xiàng)目國家補(bǔ)貼競(jìng)價(jià)結(jié)果，下半年會(huì)有4.67GW分布式項(xiàng)目面臨低補(bǔ)貼或無補(bǔ)貼，如果加上功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)問題導(dǎo)致的罰款，無疑電站業(yè)主的收益會(huì)大打折扣。

“功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)問題”已經(jīng)成為電站收益的“攔路虎”，解決這一問題迫在眉睫。

開啟工商業(yè)“功率因數(shù)控制”先河

聊起功率因數(shù)控制話題，不如回溯問題的原點(diǎn)。

早在2014年初，由陽光電源建設(shè)的合肥惠而浦分布式光伏電站一期項(xiàng)目正式并網(wǎng)發(fā)電，成為全國18個(gè)分布式光伏示范區(qū)中首個(gè)并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目，電站裝機(jī)容量2.64MW。

當(dāng)時(shí)，電網(wǎng)公司制定的接入方案中要求“為了控制光伏電站與電網(wǎng)無功功率實(shí)現(xiàn)零交換的目標(biāo)，需要在光伏電站內(nèi)配置無功補(bǔ)償裝置，其容量及配置型式根據(jù)電站并網(wǎng)運(yùn)行后6個(gè)月內(nèi)提供的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)測(cè)結(jié)果確定”。

在電站并網(wǎng)之初，陽光電源對(duì)電站發(fā)電量預(yù)測(cè)及工廠用電情況進(jìn)行了綜合分析，預(yù)見了并網(wǎng)后會(huì)出現(xiàn)功率下降的問題。于是在之前研究的基礎(chǔ)上，立即組建專項(xiàng)研究團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過不斷地研討、實(shí)驗(yàn)，最終研發(fā)出了針對(duì)分布式電站的功率因數(shù)控制方案。

“項(xiàng)目并網(wǎng)后不久，功率因數(shù)就降到了0.53，技術(shù)團(tuán)隊(duì)立即部署了我們研發(fā)的功率因數(shù)控制方案。利用逆變器SVG功能后，月度功率因數(shù)可以保持在0.95左右，滿足電網(wǎng)要求，還有電費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。”該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說。

作為全國18個(gè)分布式示范區(qū)中首個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的項(xiàng)目，其“功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)”問題的攻克，為后續(xù)示范項(xiàng)目及國內(nèi)分布式光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展積累了有益的經(jīng)驗(yàn)。

陽光電源“功率因數(shù)控制方案”愈發(fā)成熟 罰款0擔(dān)憂

相對(duì)于大型電站無功控制而言，分布式電站功率因數(shù)控制更復(fù)雜：

控制難度大：分布式電站輸出功率和廠區(qū)內(nèi)的用電負(fù)荷會(huì)實(shí)時(shí)變化，有些廠區(qū)波動(dòng)幅度較大，因此控制系統(tǒng)需要快速調(diào)節(jié)，但過快的調(diào)節(jié)又會(huì)引起廠區(qū)內(nèi)母線電壓的波動(dòng)。

無功容量要求更大：一般大型電站按照電站容量的20%左右配置無功裝置，而分布式由于不同廠區(qū)電站容量不同，負(fù)荷容量不同，需要調(diào)節(jié)的無功容量相對(duì)較大。

均衡控制逆變器無功難度大：廠區(qū)內(nèi)電站受屋頂大小、布局、零散度等因素影響，設(shè)計(jì)相對(duì)較為復(fù)雜，控制每臺(tái)逆變器的無功輸出比例難度較大。

散熱要求高：逆變器在發(fā)有功的同時(shí)會(huì)發(fā)一部分無功，滿載工作時(shí)間增加，對(duì)散熱要求更高，特別是中東部高溫環(huán)境，廠房屋頂?shù)沫h(huán)境溫度可能會(huì)超過60℃。

針對(duì)分布式電站功率因數(shù)控制難點(diǎn)，陽光電源功率因數(shù)控制方案在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制方式上進(jìn)行了深度優(yōu)化，并在數(shù)百個(gè)實(shí)際案例的成熟應(yīng)用中不斷完善：

無需加裝專用SVG裝置，******化節(jié)省投資：該方案通過調(diào)節(jié)逆變器的無功功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)功率因數(shù)，無需安裝額外的補(bǔ)償裝置，不需要相應(yīng)的配電及安裝空間，有效降低成本。

實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功率因數(shù)，電能質(zhì)量高：方案通過優(yōu)化算法，可實(shí)時(shí)檢測(cè)功率因數(shù)與目標(biāo)值差異，功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)時(shí)，智能提高功率因數(shù)目標(biāo)值，保證廠區(qū)功率因數(shù)實(shí)時(shí)滿足電網(wǎng)公司要求，不影響廠區(qū)的電能質(zhì)量，保證電網(wǎng)安全。

平均分配無功功率，發(fā)電有保障：陽光電源功率因數(shù)控制方案可同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)方陣，自動(dòng)分配所需無功至每臺(tái)逆變器，保證各逆變器無功輸出比例均衡，即使在裝機(jī)容量較大、多個(gè)方陣的分布式電站，也不會(huì)影響廠區(qū)的有功發(fā)電。

智能風(fēng)冷，不懼高溫：陽光電源智能風(fēng)冷逆變器，實(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)、智能開啟風(fēng)扇、智能調(diào)節(jié)風(fēng)速，不懼高溫，無功和有功發(fā)電均不受影響。

實(shí)時(shí)跟蹤控制，保持廠區(qū)功率因數(shù)穩(wěn)定

自2014年首個(gè)分布式示范項(xiàng)目并網(wǎng)以來，截至目前，陽光電源功率因數(shù)控制方案已在數(shù)百個(gè)光伏電站中成功應(yīng)用，贏得了客戶的一致好評(píng)。

“我們廠區(qū)的電站有2.5MW，之前月度功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)，廠區(qū)每個(gè)月都會(huì)被罰款1.85萬元，采用陽光電源功率因數(shù)控制解決方案之后，月度功率因數(shù)提升至0.95，避免了罰款，每個(gè)月電費(fèi)還能獎(jiǎng)勵(lì)4200元?！眮碜越鞯碾娬緲I(yè)主萬先生說。