李積懷

摘? 要：隨著我國(guó)國(guó)民生活水平的逐步提高，各行各業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，同時(shí)，在電力領(lǐng)域中，作為清潔能源的一個(gè)重要發(fā)展方向，光伏發(fā)電技術(shù)近年來(lái)取得了持續(xù)快速發(fā)展，光伏并網(wǎng)已經(jīng)成為太陽(yáng)能資源的主要利用形式。積極發(fā)展光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，是我國(guó)應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力，推動(dòng)綠色、可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的重要切入點(diǎn)。本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行了梳理與分析，并提出了我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)及對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;并網(wǎng)技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)

引言

光伏技術(shù)在我國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用，因?yàn)樗b機(jī)規(guī)模小、占地面積小，能夠采取靈活形式進(jìn)行儲(chǔ)能及供能，非常適合我國(guó)一些偏遠(yuǎn)村落、海島等國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)沒有達(dá)到的區(qū)域進(jìn)行電能供應(yīng)與生產(chǎn)。而在光伏供能的技術(shù)體系中儲(chǔ)能技術(shù)占據(jù)非常重要的地位。為了保證光伏技術(shù)及其儲(chǔ)能、并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，在其布置中要做好前期設(shè)計(jì)，保證光伏及其儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為其能夠有效并網(wǎng)供能、儲(chǔ)能提供基礎(chǔ)條件。

1光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)述及優(yōu)點(diǎn)

1.1光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)述

光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是指將光伏發(fā)電系統(tǒng)利用科學(xué)合理的方式并入電網(wǎng)的技術(shù)。光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的基本原理是將太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的直流電在并網(wǎng)逆電器的的作用下轉(zhuǎn)化為符合國(guó)家電網(wǎng)各項(xiàng)要求與標(biāo)準(zhǔn)的交流電，再將其并入公共電網(wǎng)中。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，該技術(shù)會(huì)不斷提升太陽(yáng)能的利用效率，因此來(lái)滿足人們不斷增長(zhǎng)的用電需求，此外，通過(guò)科學(xué)的方式擴(kuò)大并網(wǎng)發(fā)電的規(guī)模也能進(jìn)一步提高電能并網(wǎng)的效率。在并網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)電能儲(chǔ)存環(huán)境的良好保護(hù)，避免受到諧波干擾。與此同時(shí)，也應(yīng)該注重預(yù)防動(dòng)態(tài)干擾，對(duì)各類干擾源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。只有并網(wǎng)系統(tǒng)始終保持較高的清潔度，才能使并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生穩(wěn)定的功效，并不斷實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)技術(shù)的突破。

1.2光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)分析

光伏發(fā)電主要是將太陽(yáng)能資源轉(zhuǎn)化為電能資源，所以光伏發(fā)電具有明顯的清潔優(yōu)勢(shì)，并且實(shí)際轉(zhuǎn)化過(guò)程簡(jiǎn)單高效，所以，光伏發(fā)電還具有高效節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。另外，由于太陽(yáng)能資源是可再生資源，并且分布范圍廣，所以光伏發(fā)電無(wú)明顯的地域限制，并且可再生，所以儲(chǔ)量豐富。同時(shí)，光伏發(fā)電的設(shè)備體積小，生產(chǎn)簡(jiǎn)單便捷，能充分替代部分不可再生資源的作用。

2光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1光伏發(fā)電與并網(wǎng)施工技術(shù)

首先，準(zhǔn)備工作，主要是開展定位放線工作，對(duì)支架的基礎(chǔ)構(gòu)建進(jìn)行科學(xué)的焊接，同時(shí)，安裝電池板的支架以及太陽(yáng)能電池板等設(shè)備，再安裝電器工程并進(jìn)行調(diào)試并網(wǎng)操作等。其次，在開展全面施工前要對(duì)光伏屋面進(jìn)行徹底的清理，保障施工現(xiàn)場(chǎng)用電的安全性，同時(shí)，按照安裝圖紙的要求進(jìn)行安裝操作，確保施工的安全性與規(guī)范性。另外，安裝太陽(yáng)能電池板之前要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確定太陽(yáng)能電池板無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，并準(zhǔn)確測(cè)量開路電壓。進(jìn)行匯流箱安裝時(shí)，安裝操作前要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。在安裝過(guò)程中，要充分保障安裝的穩(wěn)定性與電纜之間距離的安全性。在橋架安裝方面，要先對(duì)橋架的外形進(jìn)行檢查，保障其符合設(shè)計(jì)要求，并且用螺栓進(jìn)行連接固定。最后，調(diào)試并網(wǎng)操作，要先對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整，確保各個(gè)設(shè)備都能正常啟動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)，并且光伏發(fā)電系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)都能得到監(jiān)控軟件的全面監(jiān)控，待調(diào)試運(yùn)行合格后，才能進(jìn)行并網(wǎng)操作。

2.2光伏并網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)

為了保證光伏發(fā)電可靠、高效的并網(wǎng)運(yùn)行，電站監(jiān)控系統(tǒng)是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前大型電站大多配有監(jiān)控系統(tǒng)，除了具備常規(guī)的數(shù)據(jù)采集和保護(hù)功能外，往往還能夠?qū)夥到y(tǒng)進(jìn)行能量管理，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)光伏發(fā)電功率進(jìn)行控制，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠性和經(jīng)濟(jì)效益，有些還具有遠(yuǎn)程控制和云數(shù)據(jù)功能。

2.3孤島效應(yīng)檢測(cè)技術(shù)

孤島效應(yīng)，主要是指當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，供電會(huì)中斷，但是，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)卻在運(yùn)行，并且是以負(fù)載電壓的模式進(jìn)行供電，從而形成了自給自足的孤島模式。如果不加強(qiáng)對(duì)孤島效應(yīng)的監(jiān)測(cè)，會(huì)使得供電系統(tǒng)中的電壓與電頻無(wú)法控制，直接損壞用戶的相關(guān)設(shè)備，并且威脅工作人員的生命安全。

2.4光伏直流并網(wǎng)技術(shù)

并網(wǎng)光伏電站正在向大型化、集群化方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)外一批百萬(wàn)千瓦級(jí)光伏發(fā)電基地相繼涌現(xiàn)，然而邊遠(yuǎn)電網(wǎng)比較薄弱，接入交流電網(wǎng)的集、直流升壓和直流接入電網(wǎng)的成本更低、效率更高，大型光伏發(fā)電基地和高壓直流技術(shù)的結(jié)合是必然發(fā)展趨勢(shì)。

3光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)隨著光伏電價(jià)不斷下調(diào)，光伏產(chǎn)業(yè)不可避免地需要引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，這也要求對(duì)相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，從而適應(yīng)產(chǎn)業(yè)變革的需要。未來(lái)光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)如下：集中式和組串式逆變器的功率不斷加大，效率提高，電壓等級(jí)升高，從而降低成本，減少損耗;微型逆變器等組件級(jí)產(chǎn)品越來(lái)越豐富，以適應(yīng)不同類型的市場(chǎng)需求;電網(wǎng)適應(yīng)能力不斷提高，例如低電壓穿越、高電壓穿越等功能不斷完善，具有高可靠性的保護(hù)功能;未來(lái)光伏逆變器將與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，基于云端存儲(chǔ)和計(jì)算的數(shù)字化平臺(tái)將得到更為廣泛的應(yīng)用。總體來(lái)看，未來(lái)光伏逆變器將朝著更高效、更可靠、更智能化的方向發(fā)展。隨著大功率地面光伏電站的不斷建設(shè)，光伏監(jiān)控及能量管理系統(tǒng)勢(shì)必成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。除了保證光伏發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行外，監(jiān)控系統(tǒng)未來(lái)還將肩負(fù)更多使命，例如控制電站運(yùn)行，降低光伏并網(wǎng)功率的波動(dòng)性，對(duì)光伏與水電、儲(chǔ)能等其他發(fā)電系統(tǒng)的多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)控制，以及基于云數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。此外，光伏高壓直流并網(wǎng)技術(shù)在未來(lái)將會(huì)逐步體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于西部偏遠(yuǎn)地區(qū)的大容量光伏電站，直流并網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)更加明顯，相應(yīng)的直流并網(wǎng)設(shè)備的研究也將成為未來(lái)的研究熱點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

社會(huì)在發(fā)展，時(shí)代在進(jìn)步，人們對(duì)于電能的需求量也在與日俱增。清潔型新能源在光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用，對(duì)于緩解電力供應(yīng)壓力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。雖然自然環(huán)境以及技術(shù)因素會(huì)對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)造成一定影響，但是隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，在提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性等方面的積極意義是毋庸置疑的。相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)一步加大研究力度，保證穩(wěn)定供給，加強(qiáng)對(duì)電壓、電流的控制，延長(zhǎng)供電、輸電設(shè)備的使用壽命，提高供電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，促進(jìn)并網(wǎng)系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效益提升，為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

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