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碳达峰、碳中和背景下, 分布式光伏和充电桩发挥关键性作用

发布时间:2021-03-24浏览:298次

简婷

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801 
    2020年9月,习书记在七十五届联大会般性辩论上郑重宣布,“中将提高家自主贡献力度,采取加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争2030年达到峰值,努力争取2060年实现碳中和”。 
一、什么是碳达峰、碳中和? 
    “碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值不再增长,意味着中要在2030年,使二氧化碳的排放总量达到峰值之后,不再增长,并逐渐下降。
    “碳中和”是指在2060年,中通过植树造林、节能减排、产业调整等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放。 
二、碳达峰、碳中和将重构能源产业 
    在我能源产业结构中,产生碳排放的化石能源:煤炭、石油、天然气等占能源消耗总量的84%,而不产生碳排放的水电、风电、核能和光伏等仅占16%。要实现2060年碳中和的目标,就要大幅发展可再生能源,降低化石能源的比重,因此,能源格局的重构必然是大势所趋。
    碳目标的主要实现途径般有四个:碳能源、碳交通、碳建筑和碳生活,其中碳能源占据着决定性的地位。
    在现有的技术条件下,碳能源转型意味着未来电力系统主要以光伏和风电为支撑,并主要依赖于光伏电站装机的跨越式增长。光伏能源系统,又分为集中式光伏和分布式光伏,而集中式光伏在发电量占比中占据着对的主导地位。
    太阳能光伏电站主要由光伏电池阵列、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、交流低压柜、升压变压器等组成,后产生的交流直接并入电网。针对每个环节电力参数检测的需要,安科瑞推出了AGF系列光伏汇流采集装置、ACR10R系列防逆流监控装置、APQM系列电能质量在线监测装置、汇流箱及并网柜等产品,分别应用于汇流箱、直流防雷柜及交流柜中,并通过Acrel-2000 V8.0光伏发电监测系统实现后台集中监控。
 1)APV光伏汇流箱
    APV系列智能光伏汇流箱主要作用就是对光伏电池阵列的输入进行级汇流,用于减少光电池阵列接入到逆变器的连线,化系统结构,提高可靠性和可维护性,APV系列智能光伏汇流箱在提供汇流防雷功能的同时,还可提供光电池电流 测量、监測光电池阵列中电池板运行状态、电池电压、汇流总功率、支路功率、汇流箱防雷器状态采集、直流断路器状态采集、继电器接点输出、带有风速、温度、辐照仪等传感器接口的功能供客户选择,本装置标配有RS485接口,可以把测量和采集到的电量数据和设备状态上传到监控系统。 
产品特点
    ♦符合《CGC/GF 037: 2014》光伏方阵汇流箱技术规范;
    ♦防护等级为IP65,满足室内外安装要求;
    ♦采用霍尔传感器,隔离测量,大16路输入;
    ♦采用光伏用熔断器,耐压DC1kV,熔断电流可选择;
    ♦可选电压测量功能,高测量电压DC 1kV;
    ♦可选外部传感器输入接口,可监测辐照、温度、风速等;
    ♦具有RS485通讯接口,使用ModBus-RTU通讯协议;
    ♦多种供电方式(DC24V、AC/DC220V、DC1000V. DC1500V)可选择,适用于家用屋顶太阳能或业光伏电站应用;
    ♦可根据客户需求配用内外知品牌厂家的光伏用直流断路器,光伏用直流熔断器、防雷保护器等元件。
2)AGF-MxxT系列直流汇流采集装置
    AGF-MxxT系列穿孔式光伏汇流采集装置是专门应用于智能光伏汇流箱,用于监测光电池阵列中电池板运行状态,组串电流测量,汇流箱中防雷器状态采集、直流断路器状态采集、装置带有RS485接口可以把测量和采集到的数据和设备状态上传。
    依据CNCA/CTS 0001-2011A光伏汇流设备技术规范设计,具有以下特点:
    1、次电流采用穿孔方式接入,大20A,穿孔方式接入,安装方便,安全性高;
    2、带3 路开关量状态监测,可以对汇流箱内的防雷器、断路器状态进行监控;
    3、具有内部测温功能,可实时监测箱内温度,保证电气安全;
    4、具有大DC 1500V母线电压测量功能;
    5、可就地显示/液晶显示头,方便调试维护;
    6、具备RS485接口,Modbus-RTU协议,将监测数据上传至后台系统
3)AGF-AE或ACR10R系列防逆流监控装置
    随着光伏行业的发展,部分地区村级变压器及工业用电变压器容量与光伏项目的装机容量处于饱和。电网公司要求对后建的光伏并网系统为不可逆流发电系统,指光伏并网系统所发生的电由本地负载消耗,多余的电不允许通过低压配电变压器向上级电网逆向送电。
光伏逆变器在将光伏组件产生的直流电变换成交流电时,会夹杂有直流分量和谐波,三相电流不平衡,输出功率不确定性等,目基本没有采取有效的治理手段,因此,当有发电功率送往公用电网时,就会对电网产生谐波污染,易造成电网电压波动,闪变等,如果有许多这样的发电源向电网输电时,会导致电网电能质量严重下降。所以这类光伏发电系统必须配套加装防逆流设施,来防止逆功率的发生。
    防逆流监测装置原理:在并网点安装防逆流电表或者电流传感器,当检测到有电流流向电网时,通过485通讯给逆变器个信号,逆变器降低输出功率,直至反向输出电流为,从而实现防逆流功能。根据系统电压等级不同,光伏系统可分为单相防逆流系统和三相防逆流系统。
    安科瑞AGF-AE/ACR10R系列仪表作为防逆流检测关键元件,采用高性能MCU及高精度计量芯片,实现电压、电流、功率及电能的实时检测,以上数据刷新时间快为250ms,可以满足逆变器防逆流检测中的控制实时性要求,逆变器通过实时读取AGF-AE/ACR10R系列仪表的功率大小和方向进行实时的功率调整,到达防逆流检测功能。
防逆流装置选型方案

4)APQM系列电能质量在线监测装置
    APQM系列电能质量在线监测装置,是我公司在研究总结内外电能质量监测装置特点和实践经验基础上,严格按照家 颁布的相关技术标准,自主设计开发的新代嵌入式电能质量在线监测产品。满足新颁布的电能质量家标准对各项指标测量和处理的要求。
技术特点:
    ■嵌入式+DSP技术,保证高性能处理运算同时提高了系统可靠性,整机没有任何发热及振动器件,保证了设备长期稳定运行。
    ■良的采样电路及信号同步技术,所有通道完全同步采样,各通道间独立运行、互不影响,采样速度快,精度高。
    ■为确保数据存储的可靠性,采用大容量的存储空间。
    ■具有100M工业以太网及RS485通讯功能,支持常用通讯协议;就地产生PQDIF数据格式文件并上送至FTP服务器,方便接入电能质量监测网。
    ■可根据用户需求灵活添加、扩充通讯协议、数据类型、设置参数等功能。用户可以通过WEB浏览器方便的对电能质量情况进行远程监测及设置。大大提高了维护效率,降低了维护成本。

 

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