分布式光伏消纳研究01：夏威夷州光伏高渗透率案例

一、夏威夷州2014年电网光伏渗透率

以案例方式介绍美国夏威夷州四个岛屿电网的光伏消纳情况。

上图是2014年夏威夷州四个电网的系统最大负荷和可再生能源装机的数据，如表所示，夏威夷州总计最大负荷1606.5MW，可再生能源装机占最高负荷的43.6%。

	最大负荷（MW）	可再生能源装机占比 （最大负荷）
Kauai Island Utility  Cooperative	72	47%
Hawaiian Electric	1144	37%
Maui Electric	200.5	59%
Hawaii Electric Light	190	65%

由于光伏成本的快速下降和电网技术的进步，夏威夷州的光伏装机量呈现指数增长，从2005年1.8MW到2014年年初346MW。

根据夏威夷电气官方数据，2017年底累计安装太阳能的695兆瓦（MW）。

以考艾岛公用事业合作社为例，在2014年8月31日（星期天）的负荷曲线图，光伏负荷渗透率达到54.8%，光伏电量贡献率达到18.6%。

上表是2014年夏威夷电网分布式发电按白天最低负荷（DML）计算获得的负荷渗透率情况。Hawaiian Electric 电网中，超过最低负荷75%的线路总计达到45.4%。

什么是日间最小负荷（DML）？

“负载”是指客户使用的电量。负荷在一天中是变化的。在夏威夷，高峰需求通常发生在下午5点之间。和下午9点。当大多数人下班回家时，打开电视，开始洗衣，做饭，等等。

白天最低负荷（DML）是白天使用的最低电量。这通常发生在一天中间，当时住宅客户不在家中，他们的家庭使用的电力很少。这与光伏系统在高峰期工作的时间段相一致，在太阳高时的正午时段。这可能会导致可用光伏能量过剩。

电路中分布式能源的总量可以计算为DML的百分比。在发电与DML比率超过250％的电路中，必须格外小心，以确保分布式能源系统的安全可靠的互连。这可能需要该实用程序指定的先进设备。

本文图片均来自High Penetration of Distributed Solar PV Generation Lessons Learned from Hawaii （来源：Department of Energy）

二、2017年夏威夷可再生能源电力26.8%

夏威夷公共事业委员会在我们的年度可再生能源投资组合报告中报告，

2017年三家公司的电力销售总计86.9亿千瓦时。

2017年可再生能源产生23.28亿千瓦时的电力，占比26.8％的电力销售，比2016年的25.8％有所增加。

 这不包括太阳能热水的节能或可量化的能源效率。

夏威夷可再生能源来源

三家电网公司可再生能源电力的比例

Locational Value Maps

 Oahu, Maui County and Hawaii Island

Locational Value Maps can help when planning customer-sited generation, also called Distributed Generation (DG). These maps indicate the approximate amount of DG currently on the utilities' primary distribution network. However, these maps do not indicate the amount of space available, if any, on the secondary systems within the primary network.

Hawaii Island Locational Value Maps

Oahu Locational Value Map (LVM)

三、园区消纳能力评估

今天是3月31日，也即分布式发电市场化交易试点申报材料的截止日

据我了解，有不少试点尚未取得省级电网企业和市县电网企业的消纳意见。

电网接入及消纳意见：分析试点地区110千伏及以下配电网接入和就近消纳能力，对试点方案中2018-2020分年度分布式发电项目总规模作出接入及消纳承诺。

某园区分布式发电市场化交易试点计划：

到 2018 年, 拟新增光伏装机 100 兆瓦左右,累计装机规模达到 150 兆 瓦。到 2020 年，分布式光伏累计装机规模达到 300 兆瓦园区光伏项目以分布式屋顶光伏项目为主。各类分布式发电项目装机规模达到 350 兆瓦。

该园区2016年排名前十位企业的用电量之和为 26.2 亿千瓦时，2018年预计用电量151亿千瓦时，2018年计划开发的分布式光伏发电量约1.5亿千瓦时。

大家觉得在什么情况下，该园区能够消纳这些光伏？什么情况下，该园区不能够消纳这些光伏？

2018年3月20日，国家能源局综合司发布《分布式发电管理办法（征求意见稿）》国家能源局：《分布式发电管理办法（征求意见稿）》

第十一条 分布式发电投资方和电网企业协商确定电量就近消纳事宜，电网企业出具分布式发电项目就近消纳认定意见，明确分布式发电项目的电力消纳范围。双方对消纳认定意见存在争议的，由国务院能源主管部门派出机构进行裁定。

四、期待国家电网公司为能源革命保驾护航

十九大报告强调“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系“

期待国家电网公司为分布式发电就近消纳提供强大的支持支撑和政治保障。

网架坚强，是指电网规划科学、结构合理、安全可靠、运行灵活，适应风电、光伏发电、分布式电源大规模接入，适应供用电关系灵活转换，具有强大的资源配置能力。

刘振亚. 智能电网承载第三次工业革命[J]. 国家电网, 2014(1).

注：此图片拍摄于国家电网公司总部大楼一层的全球能源互联网展览（2016年7月）。

国家电网公司时任董事长在2015年发表的《全球能源互联网》一书中强调“由可再生能源全面取代化石能源是大势所趋”。在能源央企的这些副部级领导中，我只见过国网的领导有此观点表述。

国家电网现任董事长重申“可再生能源对化石能源的全面替代”。

2018全球能源互联网大会发布了《全球能源互联网骨干网架研究》等多项成果。其推荐的2035年情景是，太阳能发电装机22%，发电量16%。2050年太阳能发电装机41%，发电量30%。

本微信公号已经发布的有关分布式发电市场化交易的文章可点击

一、研讨会实录

二、第二轮释读及分析

三、第一轮释读及分析

分布式发电市场化交易的过网费分析（更新版）（俞庆原创）

四、政策原文

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公众号简介

这是何继江的个人微信公众号，也发布志同道合者的原创文章。

何继江

清华大学能源互联网创新研究院政策发展研究室主任、副研究员

清华大学社会科学学院科技哲学博士

清华大学能源环境经济研究所博士后

中国能源研究会能源互联网专委会副秘书长，中国电动汽车充电技术与产业联盟副理事长，电能替代产业发展促进联盟专家委员会委员，中国电机工程学会用电与节电专业委员会第五届专业委员会委员，零碳发展研究院专家委员会委员，大同市新能源产业战略咨询委员会委员、清华MBA校友能源环保协会副会长。

国家发改委等三部委《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》文件起草工作组成员、《国家能源局关于组织实施“互联网+”智慧能源（能源互联网）示范项目的通知》文件起草工作组成员。