新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势王有军

新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势王有军

王有军

国网滁州供电公司，安徽省滁州市239000

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，当下人口基数不断增加、生态环境污染与能源枯竭日益加剧。世界各国在发展经济过程中提出节能环保的号召。在这样的社会背景下，光伏发电技术的应用与推广，已成为世界各国研究的热点问题之一。分布式光伏并网发电是光伏的主要技术之一，加强对该发电技术的应用，能有效促进我国整个电伏发电产业发展，同时也有利于解除我国当下面对的环境污染问题，促进人与自然生态环境和谐发展。本文主要对分布式并网光伏的具体应用做出较详细探究。

关键词：新能源发电技术；系统；发展

引言

在如今这个发展迅速的经济社会中，能源的重要性无可代替，所有的生产生活都需要能源的支撑。但常规能源是有限的，这些不可再生资源已经不足以维持如今社会的生产生活需要，逐渐面临枯竭，故各国都十分重视新能源的开发使用。在日常的生产生活中，电的使用是必不可少的，电能是关系到我国经济发展的重要能源。

1新能源发电在我国的发展现状

因为我国人口众多且疆域辽阔，所以随着社会的发展，对于电能的需求也就更加巨大。常规能源的匮乏，使我国对于风能以及太阳能等新能源的开发越来越重视。如今的我国电力系统中，风力发电与太阳能发电占了很大比重，是我国电力系统中极其重要的一部分，且还在不断发展。我国的风力发电技术目前已经领先大部分国家，装机总容量十分庞大，已经达到120000MW以上，相比于此，太阳能发电技术就还不够成熟。据有关部门统计，2005—2016年，全球对于新能源的利用情况急剧增加。世界光伏发电量从4TWh增长到328TWh，翻了八十多倍；风力发电产量从104TWh增长到958TWh，也有接近十倍增幅。而在这一过程中，中国所发挥的作用不容忽视。我国的新能源发电量占全球新能源发电量的比重逐渐增大，我国已成为世界新能源发电规模最大、增长最快的市场。我国在这些年间，光伏发电量从全球占比2.2%增长到占比22.9%，几乎翻了10倍。风力发电量占比也从2%增长到24.8%，这一系列数据都体现出了我国对于新能源运用的高度重视。

2光伏发电系统基本构成

光伏组件一般分为晶硅电池组件和薄膜电池组件两种，安设在建筑体屋顶上，其能有效接收太阳能辐射，并将太阳能转化为电能。而分布式并网光伏发电系统的主要构成有电能电池、汇流箱、系统保护设备、配电装置、监控系统等。对其整体分析后，发现光伏组件采用并联与串联的方式，将光伏组件产生的直流电汇流后，经光伏逆变器转变为交流电，在交流配电设备的协助下，把电能顺利的输送给用户或对电网传导。

3系统中新能源发电技术的应用

3.1太阳能发电

太阳能发电系统的主要设备是太阳能电池板。目前太阳能热水器在我国阳光充足的地区已经得到了较大规模的应用，其利用形式也各不相同。太阳能电池板在持续集热的集热方式下提供的电能水平较低，因此在利用太阳能进行能量转换时就可以使用这些低能量供应的设备进行供暖等，实现太阳能到电能再到热能的转换，降低实际生活中的用电量。在实际生活中，太阳能是在具备阳光条件时发电的首选，同时在企业生产过程中对电能要求不高的情况下也可以使用太阳能发电设备。太阳能房是指利用太阳能转化来供给人们常规生活中的各种能源如热能、电能等。通过太阳能电池板等设备将太阳能转化为室内的电能，可以使室内保持一定的电力供应，从而可以在高原地区阳光充足但温度不稳定的条件下使用。但是由于目前科技水平下，对于太阳能的利用效率开发程度还不够，所以太阳能房目前还未得到较大规模的实际应用。

3.2风力发电的应用

如今，风力发电在我国的运用已经非常普遍、技术已经成熟，并且还在不断发展，这一技术已经逐渐成为我国电力系统中最不可或缺的一部分。风力发电技术在我国的运用相当普遍，并且随着不断发展，相比于过去的风力发电系统来说，如今的风力发电系统已经能够调控风力发电功能参数输出作业，这对于我国电力系统而言十分重要。1）风力发电技术优点在于：能源丰富且不会枯竭；风能是洁净能源，不用担心污染环境；建设规模灵活且周期较短；发展前景巨大。2）风力发电技术缺点在于：占用大量土地资源；对于地理环境要求大，部分地区无法使用；工作时会造成噪音污染；对于鸟类生存造成干扰。

3.3地热发电

地热能可以用于发电、供暖以及空调制冷，其中用于发电是地热能最主要的能量转换方式，和普通发电程序一致，地热能也是先将热能转化为机械能再转化为电能。同时地热能也可以直接用于室内的采暖空调、烹饪、沐浴等，由于其利用方式较为简单，目前已经获得了较为广泛的应用。

4并网发电系统的相关技术分析

4.1并网控制技术

从宏观的角度分析分布式光伏发电系统特征有能源来源渠道广泛、电流器并网数量繁多，其能提升系统的发电效率，检测输电线路长度，但同时其运行期间安全性受到一定威胁，为保证该发电系统在发电期间能安稳供电，此时对并网推行一定控制措施是必须进行的事宜，当下我国针对并网控制技术的研究主要包括如下几方面内容：1）分布式并网发电系统在独立运转状态下10格力面积电压与频率能实现对其协调性、有效性控制。2）能源的多样化来源渠道及并网逆变器的分布模式，促使发电系统并网运转期间能强化电网的协调性与规范性。3）检测无盲区孤岛。该目标的实现需以发电系统有关特征为凭据，进而实现对网内电气性能指标的深度性研究。

4.2运行控制技术

目前我国分布式光伏并网发电系统的运行模式主要有如下两种，一是上级调控监控中心的控制，二是系统智能化控制。运行控制技术在发的系统发电过程中的应用主要是采用实时动态性采集系统运转所处环境温度、辐射强度、交流输出电压及电流等指标，当被采集的数据与电脑系统输出功率相关规定相符时，提示光伏发电系统可依照效率最高的原则，自行在恒压恒功率恒电流及最大功率为点追踪模式中作出最有利选择。在恒压运行模式下，逆变器中的直流母线电压指标不变，电压值是开路电压的70.0%左右；而在恒功率运行模式下，技术人员可结合需求，连续调整指标。并网结合电力系统相关命令，进行规范性的发电作业；在恒流工运行模式下，并网发电目标的实现是以恒定交流电流为基础，此时逆变器电流指标高低也能被连续调控，在最大功率位点追踪运行模式，逆变器不仅能达到对太阳能电池板发电电压的动态性监测，还可实现对电流电压指标的全程追踪，保证不同时间点并网发电作业的连贯性、有效性。

5新能源发电的未来趋势

在如今的社会，经济迅速发展，对于电能的要求日益增多。但由于常规能源逐渐枯竭以及人类可持续发展理念的运用，新能源发电已然成为发展的必然趋势。因此，各国都在不断加大对于新能源开发使用的政策支持与资金投入，对此十分重视。相比于过去的常规能源发电，新能源发电资源丰富且洁净安全，目前受限之处在于技术的不够成熟与完善。随着社会经济与科技的不断发展，新能源发电一定会彻底代替常规能源发电，为人类的生产生活服务。

结语

可见分布式光伏电网发电技术具备节能、建设成本低与环保等优势特征，迎合了当下可持续发展理念，伴随着能源短缺、环境污染现象的加剧，分布式光伏电网发电技术的优越性将会更显著，在电网系统中占据至高点，获得更大的发展空间。

参考文献：

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