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碳達峰、碳中和背景下, 分布式光伏和充電樁發揮關鍵性作用

發布時間:2021-03-24瀏覽:8次

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801
 
    2020年9月,總書記在第七十五屆聯國大會一般性辯論上鄭重宣布,“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。
 
一、什么是碳達峰、碳中和?
 
    “碳達峰”是指二氧化碳的排放達到峰值不再增長,意味著中國要在2030年前,使二氧化碳的排放總量達到峰值之后,不再增長,并逐漸下降。
    “碳中和”是指在2060年前,中國通過植樹造林、節能減排、產業調整等形式,抵消自身產生的二氧化碳排放。
 
二、碳達峰、碳中和將重構能源產業
 
    在我國能源產業結構中,產生碳排放的化石能源:煤炭、石油、天然氣等占能源消耗總量的84%,而不產生碳排放的水電、風電、核能和光伏等僅占16%。要實現2060年碳中和的目標,就要大幅發展可再生能源,降低化石能源的比重,因此,能源格局的重構必然是大勢所趨。
    零碳目標的主要實現途徑一般有四個:零碳能源、零碳交通、零碳建筑和零碳生活,其中零碳能源占據著決定性的地位。
    在現有的技術條件下,零碳能源轉型意味著未來電力系統主要以光伏和風電為支撐,并主要依賴于光伏電站裝機的跨越式增長。光伏能源系統,又分為集中式光伏和分布式光伏,而集中式光伏在發電量占比中占據著對的主導地位。
    太陽能光伏電站主要由光伏電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成,后產生的交流直接并入電網。針對每個環節電力參數檢測的需要,安科瑞推出了AGF系列光伏匯流采集裝置、ACR10R系列防逆流監控裝置、APQM系列電能質量在線監測裝置、匯流箱及并網柜等產品,分別應用于匯流箱、直流防雷柜及交流柜中,并通過Acrel-2000 V8.0光伏發電監測系統實現后臺集中監控。
 
1)APV光伏匯流箱
    APV系列智能光伏匯流箱主要作用就是對光伏電池陣列的輸入進行一級匯流,用于減少光電池陣列接入到逆變器的連線,優化系統結構,提高可靠性和可維護性,APV系列智能光伏匯流箱在提供匯流防雷功能的同時,還可提供光電池電流 測量、監測光電池陣列中電池板運行狀態、電池電壓、匯流總功率、支路功率、匯流箱防雷器狀態采集、直流斷路器狀態采集、繼電器接點輸出、帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口的功能供客戶選擇,本裝置標配有RS485接口,可以把測量和采集到的電量數據和設備狀態上傳到監控系統。
 
 
產品特點
    ♦符合《CGC/GF 037: 2014》光伏方陣匯流箱技術規范;
    ♦防護等級為IP65,滿足室內外安裝要求;
    ♦采用霍爾傳感器,隔離測量,大16路輸入;
    ♦采用光伏用熔斷器,耐壓DC1kV,熔斷電流可選擇;
    ♦可選電壓測量功能,高測量電壓DC 1kV;
    ♦可選外部傳感器輸入接口,可監測輻照、溫度、風速等;
    ♦具有RS485通訊接口,使用ModBus-RTU通訊協議;
    ♦多種供電方式(DC24V、AC/DC220V、DC1000V. DC1500V)可選擇,適用于家用屋頂太陽能或業光伏電站應用;
    ♦可根據客戶需求配用國內外知品牌廠家的光伏用直流斷路器,光伏用直流熔斷器、防雷保護器等元件。
2)AGF-MxxT系列直流匯流采集裝置
    AGF-MxxT系列穿孔式光伏匯流采集裝置是專門應用于智能光伏匯流箱,用于監測光電池陣列中電池板運行狀態,組串電流測量,匯流箱中防雷器狀態采集、直流斷路器狀態采集、裝置帶有RS485接口可以把測量和采集到的數據和設備狀態上傳。
    依據CNCA/CTS 0001-2011A光伏匯流設備技術規范設計,具有以下特點:
    1、一次電流采用穿孔方式接入,大20A,穿孔方式接入,安裝方便,安全性高;
    2、帶3 路開關量狀態監測,可以對匯流箱內的防雷器、斷路器狀態進行監控;
    3、具有內部測溫功能,可實時監測箱內溫度,保證電氣安全;
    4、具有大DC 1500V母線電壓測量功能;
    5、可就地顯示/液晶顯示頭,方便調試維護;
    6、具備RS485接口,Modbus-RTU協議,將監測數據上傳至后臺系統
3)AGF-AE或ACR10R系列防逆流監控裝置
    隨著光伏行業的發展,部分地區村級變壓器及工業用電變壓器容量與光伏項目的裝機容量處于飽和。電網公司要求對后建的光伏并網系統為不可逆流發電系統,指光伏并網系統所發生的電由本地負載消耗,多余的電不允許通過低壓配電變壓器向上級電網逆向送電。
光伏逆變器在將光伏組件產生的直流電變換成交流電時,會夾雜有直流分量和諧波,三相電流不平衡,輸出功率不確定性等,目前基本沒有采取有效的治理手段,因此,當有發電功率送往公用電網時,就會對電網產生諧波污染,易造成電網電壓波動,閃變等,如果有許多這樣的發電源向電網輸電時,會導致電網電能質量嚴重下降。所以這類光伏發電系統必須配套加裝防逆流設施,來防止逆功率的發生。
    防逆流監測裝置原理:在并網點安裝防逆流電表或者電流傳感器,當檢測到有電流流向電網時,通過485通訊給逆變器一個信號,逆變器降低輸出功率,直至反向輸出電流為零,從而實現防逆流功能。根據系統電壓等級不同,光伏系統可分為單相防逆流系統和三相防逆流系統。
    安科瑞AGF-AE/ACR10R系列儀表作為防逆流檢測關鍵元件,采用高性能MCU及高精度計量芯片,實現電壓、電流、功率及電能的實時檢測,以上數據刷新時間快為250ms,可以滿足逆變器防逆流檢測中的控制實時性要求,逆變器通過實時讀取AGF-AE/ACR10R系列儀表的功率大小和方向進行實時的功率調整,到達防逆流檢測功能。
防逆流裝置選型方案

4)APQM系列電能質量在線監測裝置
    APQM系列電能質量在線監測裝置,是我公司在研究總結國內外電能質量監測裝置特點和實踐經驗基礎上,嚴格按照國家 頒布的相關技術標準,自主設計開發的新一代嵌入式電能質量在線監測產品。滿足新頒布的電能質量國家標準對各項指標測量和處理的要求。
技術特點:
    ■嵌入式+DSP技術,保證高性能處理運算同時提高了系統可靠性,整機沒有任何發熱及振動器件,保證了設備長期穩定運行。
    ■優良的采樣電路及信號同步技術,所有通道完全同步采樣,各通道間獨立運行、互不影響,采樣速度快,精度高。
    ■為確保數據存儲的可靠性,采用大容量的存儲空間。
    ■具有100M工業以太網及RS485通訊功能,支持常用通訊協議;就地產生PQDIF數據格式文件并上送至FTP服務器,方便接入電能質量監測網。
    ■可根據用戶需求靈活添加、擴充通訊協議、數據類型、設置參數等功能。用戶可以通過WEB瀏覽器方便的對電能質量情況進行遠程監測及設置。大大提高了維護效率,降低了維護成本。

 

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