太阳能光伏发电光伏并网技术的应用王硕

太阳能光伏发电光伏并网技术的应用王硕

王硕

(国网临沂供电公司山东省临沂市276000)

摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，现代化的发展不断地加快。作为发展中国家，工业化进程不断加快，对能源的需求也在增加，这就导致了能源短缺问题，这一问题不仅是我国面临的问题，也是全世界都面临的重大问题。而光伏发电并网技术已日趋成熟，它与常规电网相联，提高供电效率，从而推动国家经济的迅速发展。光伏发电并网技术已经成为今后的发展方向及研究重点，不仅能够缓解能源与环境的问题，还能满足社会能源消耗需求。本文着重阐述了光伏发电并网系统的优势、发展现状，最后对光伏发电并网在未来的运用做出展望。

关键词：太阳能；光伏发电；光伏并网技术；应用

引言

源的枯竭问题和能源的环境污染问题仍然困扰着人类，制约着全球经济与环境的发展，影响着全人类的健康。可以说，能源问题是全世界国际社会所共同面临的问题。太阳能作为无污染，可持续利用的清洁能源，与各类清洁能源相比，具有巨大的优势。光伏发电技术是太阳能利用的最主要形式，在近几年取得了快速的发展，太阳能光伏发电正朝着市场化，规模化迈进，新型光伏电池材料不断被研究，光伏电池成本不断下降，都预示着太阳能发电的良好前景。截止2017年初，全球太阳能光伏装机容量累计超过300GW。太阳能光伏并网发电技术与传统离网发电技术相比，具有成本低，效率高，对环境污染小的特点，因此并网发电技术代表了未来太阳能发电的方向，研究人员近年来针对并网发电系统进行了大量的研究，最新的研究成果有钙钛矿太阳电池、模块化高频并网逆变器、多机并联等。

1太阳能光伏发电技术的意义分析

首先太阳能资源十分丰富，其辐射到地球表面的能量是巨大的，会影响到人们的生产以及生活。我国幅员辽阔，太阳能资源十分丰富，有近7成国土面积的日照量超过2000小时。这对于我们利用太阳能是十分有利的。我国的西部地区地域广袤，严寒，地形呈现多样化，是分散性的居住方式，在西北、西藏以及云南等地区，太阳能资源要更为丰富。可以利用的太阳能资源面积超过95%。其次，太阳能光伏发电比较安全可靠，不会产生污染以及噪声。当前光伏技术不断发展，光伏组件的价格降低，太阳能光伏发电系统逐渐实现了替代能源的发展。太阳能光伏发电中由于没有机械部件的转动，也不会消耗燃料，因此是零排放、无污染和噪声的。并且这种发电技术不会受到地域的限制，比较灵活，能够安全稳定的运行。太阳能资源十分广阔，是取之不尽用之不竭的，因此太阳能光伏发电技术也是最为清洁、资源最为丰富的发电技术。此外这种技术还能够建造和拆除，使用的是模块化的结构，对于安装和拆卸、转移都是比较便利的，能够随时将发电的容量扩大。今后，我国的光伏发电将小型光伏发电站以及户用光伏发电系统作为主要的内容，能够更好地帮助偏远的农村地区解决没有电的情况，为其提供基本的生活保障。最后，光伏发电不会受到过多的限制，出现故障的机率不高，而且在维护保养等方面也比较容易。光伏发电的应用使得边远以及特殊地区的用电问题得以有效解决，光伏放电不需要燃烧，不会向空气中排放废气、废水，不会污染环境，是一种绿色发电。可以随时随地使用太阳能资源，不需要长距离的对资源进行运输，能够减少输电线路的成本支出。光伏发电能够与建筑物相结合，形成光伏建筑一体化的系统，不会单独占用大量空间，能够减少土地资源的浪费。此外，光伏发电不需要冷却水，可以在荒漠戈壁上安装。经过实践表明，光伏发电具有很强的稳定性以及可靠性，使用时间会超过25年。

2太阳能光伏发电光伏并网技术的应用

2.1主设备

太阳能光伏发电并网的主设备，是实现系统运行的关键。本文以并网逆变器为例，分析主设备在太阳能光伏发电并网技术中的运用。并网逆变器，其为系统的核心，并网逆变器选择时，不能仅仅选择容量大的设备，要结合太阳能光伏发电并网系统的实际情况，保障并网与并网逆变器的匹配性，才能提高并网逆变器的工作效率。在并网逆变器工作时，还要提供直流配电监测，用于维护并网逆变器的安全度，同时并网逆变器连接到太阳能光伏电池组件，而且逆变器能够分散光伏发电并网系统，以独立的形式存在，维护光伏发电并网系统的可靠性。

2.2防雷系统

防雷系统的应用，专门解决太阳能光伏发电并网技术中的雷击问题。并网系统遇到雷击时，破坏面积很大，必须全面落实防雷系统，规范防雷接地，以免并网系统遭遇雷击破坏。例如:变电站等构筑物的屋顶，安装避雷装置，常见的避雷装置有避雷带，采用环形安装的方式，独立设计引下线，促使并网系统中的电气设备，合理接地，而且电气设备要实行外壳接地，特别是变压器，积极提升并网系统防雷的水平，全方位的保护光伏发电并网技术，提高太阳能的应用效率。

2.3升压系统

光伏发电并网技术，通过太阳能转化的交流电，额定电压是380V，经过升压系统处理后，才能并入到电网内。升压系统是光伏发电并网的重要组成，其在应用的过程中，要配置升压变压器，按照光伏发电并网系统的实际发电量，选择可用的升压变压器，例如：箱型干式变压器，确保升压系统的稳定性。在光伏发电并网技术中，升压变电站，更为两层结构，上层是逆变室，监控逆变器的安全运行，下层是配电室，为升压系统提供电能支持，升压变电站中，科学的配置高、低压进线柜，引入计算机监控系统，实时监督升压变电站的工作情况，升压变电站的监控，与逆变室监测同步，维护太阳能光伏发电并网技术的工作效率。

3.4分布式并网技术

分布式并网技术是通过光伏发电中将电能进行分配，实现对用电的直接分配，如果发生了电力不足的情况，就需要与大电网实现调节以及双向交换。分布式光伏发电的构成主要包括：（1）太阳能电池组件；（2）保护装置；（3）电路；（4）逆变器；（5）电网接口。其中光伏发电系统中太阳能电池组件是其核心设备，通过太阳能进行转化，形成电能。逆变器中将直流电进行转换，形成专业的交流电设备，因为电池组件中形成直流电，将实际应用中形成的交流负载过程，实现对国家大电网的供电过程。

3太阳能光伏发电并网技术的应用发展

太阳能资源，具有自身的优势，其在光伏发电并网技术中，减少了发电机的使用量，降低了环境污染，而且在光照较强的地区，可以提前预测出太阳能的状态。太阳能光伏发电并网技术的应用逐渐成熟，同时也推进了此项技术的应用发展。并网技术的未来发展，一来要注重太阳能的利用效率，积极满足用户的各类用电需求，科学的扩大太阳能光伏发电并网的规模，促使光伏发电并网技术，能够高效的利用太阳能，提高电能并网的效率；二来在并网发展中，保护好电能的环境，把控好谐波干扰，同时预防动态干扰，有效监测谐波和干扰，注重并网系统的清洁度，维护并网系统在电网中的可靠性，促进并网技术的优质化发展。

结语

综上所述，全世界都面临资源枯竭的问题，而开发新能源的想法也在全球逐渐获取重视。太阳能作为一种取之不尽的资源，对于全球来说都具备巨大的开发价值，那么如何利用适当的技术进行开发使用则是人类不断研究的问题。因此，应持续的研究、探索更加合理的使用方式，无论是在其材料的使用上，还是在电能的利用上都应该不断的创新科技，相信在未来的发展中，太阳能光伏发电技术将会得到更加广泛的使用。

参考文献:

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