杜玉+張振衡+劉鵬+張磊

【摘要】：近些年，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)得到了較快發(fā)展，對(duì)于緩解日益緊張的能源危機(jī)具有非常重要的意義。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的主要特點(diǎn)是綠色、環(huán)保、安全，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。為了更好的促進(jìn)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，文章針對(duì)施工過程中的技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行研究，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】：太陽能光伏發(fā)電；技術(shù)應(yīng)用；技術(shù)分析

【引言】：隨著人類社會(huì)的發(fā)展，地球上的自然資源開始出現(xiàn)了大量消耗，導(dǎo)致能源匱乏。因此各國開始對(duì)可再生能源進(jìn)行了研究利用，其中太陽能作為可再生資源中利用率最高的能源，其在世界各地受到了廣泛的使用。文章簡單介紹了太陽能光伏發(fā)電的原理和優(yōu)點(diǎn)后，以此作為切入點(diǎn)，對(duì)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的種類進(jìn)行研究，并詳細(xì)分析了其主要應(yīng)用的領(lǐng)域。

1、光伏發(fā)電控制系統(tǒng)概述

光伏發(fā)電控制系統(tǒng)是根據(jù)太陽能自身特性，發(fā)生伏特反應(yīng)，將太陽能電池板發(fā)出的電能通過控制器轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)器儲(chǔ)存、電纜傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)變成能分配的電能。光伏發(fā)電是通過太陽電池板把太陽能直接轉(zhuǎn)換為直流電能的一類發(fā)電方式，所以，光伏發(fā)電控制系統(tǒng)即為直接把太陽能變成電能的一款發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電控制系統(tǒng)由下面幾模塊組成：光伏電池板（光電轉(zhuǎn)換器件）、控制器（電能轉(zhuǎn)換）、儲(chǔ)存器（存儲(chǔ)多余能量）、上位機(jī)監(jiān)控（控制顯示面板）等。

混合式光伏發(fā)電控制系統(tǒng)是即把光伏發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)相聯(lián)系的一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，把陽光福射得到的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)側(cè)交流電，也就是把光伏發(fā)電系統(tǒng)與電力網(wǎng)通過逆變器連接到一起，再分配該系統(tǒng)生產(chǎn)的電量，既可向本地負(fù)載提供電能，也可進(jìn)斤相關(guān)的電為調(diào)峰等。該系統(tǒng)為電為系統(tǒng)提供了有功與無功功率，為電力網(wǎng)的主要組成模塊。目前，型光伏發(fā)電是全球光伏發(fā)電的主流，也是光伏發(fā)電的一個(gè)首選。通常由w下幾部分組成：太陽能電池板、直流變換器、逆變器、鎖相環(huán)與負(fù)載等。其中逆變器是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。全球主要的光伏系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)均擁有各自的光伏逆變技術(shù)產(chǎn)品，他們的逆變器在電路拓?fù)洹⒖刂品椒ㄉ细髯跃哂胁煌攸c(diǎn)。

2、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用

2.1太陽能電池技術(shù)

對(duì)于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，光伏電池在其中占據(jù)著最重要的地位，然而在應(yīng)用光伏電池時(shí)光電轉(zhuǎn)換的效率以及生產(chǎn)的成本是其最應(yīng)當(dāng)注重的問題。隨著科技的進(jìn)步，人們開始對(duì)第一代光伏電池進(jìn)行了改變，在光伏電池這能夠加入了許多的非硅材料，一方面能夠減少制作材料的成本，同時(shí)在降低半導(dǎo)體材料對(duì)電能消耗方面也有著十分顯著的作用。除此之外，目前光伏電池還開發(fā)出了其他的新型電池，如繼晶體硅、薄膜電池等，在此之后專家還在現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念和技術(shù)的支持下，對(duì)光伏電池進(jìn)行了更加深入的研究，大大提高了光伏電池的轉(zhuǎn)換效率。

2.2孤島效應(yīng)檢測技術(shù)

在電網(wǎng)運(yùn)行中，錯(cuò)誤的操作或維修原因造成供電中斷等故障時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)會(huì)持續(xù)運(yùn)行，并通過負(fù)載電壓的方式來實(shí)現(xiàn)供電，因此形成了自給供電的孤島，這種現(xiàn)象我們稱之為孤島效益。一旦光伏發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)孤島效應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)電頻、電壓無法控制，用戶用電設(shè)備受到損害等情況，甚至在維修的過程中還會(huì)對(duì)維修人員的安全帶來影響。在逆變器側(cè)中，孤島效益的檢測方法主要有兩種方法：被動(dòng)檢測和主動(dòng)檢測。其中被動(dòng)式檢測主要應(yīng)用于電網(wǎng)斷電的情況下，其能夠通過對(duì)逆變器輸出端電壓、頻率以及相位等變化來檢測電壓輸出中是否出現(xiàn)孤島效應(yīng)。而主動(dòng)式檢測主要是通過對(duì)逆變器進(jìn)行調(diào)整來對(duì)其輸出的頻率、功率等帶來干擾。在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，主動(dòng)式檢測所造成的干擾會(huì)被電網(wǎng)鎖相環(huán)的平衡消除。電網(wǎng)出現(xiàn)故障則會(huì)出發(fā)孤島效應(yīng)。

2.3光伏發(fā)電與LED照明的結(jié)合

LED照明，也稱固態(tài)照明。光伏LED照明技術(shù)是將光生伏特效應(yīng)原理應(yīng)用在照明上，即利用太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，再用LED照明裝置將電能轉(zhuǎn)換為光能。光伏發(fā)電技術(shù)能與LED照明完美結(jié)合關(guān)鍵在于兩者同為直流電、電壓低并能互相匹配等特點(diǎn)。兩者結(jié)合不需要變頻器將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，因此提高了整個(gè)照明系統(tǒng)的效率，同時(shí)也可借助于技術(shù)或可充放蓄電池，所具有的優(yōu)勢(shì)顯而易見。

2.4分布式電源技術(shù)的接入方案

DER技術(shù)接入配電網(wǎng)之后，需要對(duì)DER技術(shù)的容量與配電網(wǎng)之間的匹配程度進(jìn)行全面的考慮，例如當(dāng)DER技術(shù)容量小于250kVA時(shí)，將其接入380V或400V的配電網(wǎng)中，通過匹配DER技術(shù)容量與配電網(wǎng)，能夠設(shè)計(jì)出科學(xué)的接入方案，接入時(shí)通常采用聯(lián)絡(luò)線的連接方法，DER技術(shù)連接配電網(wǎng)的變電所或是接入附近的配電網(wǎng)內(nèi)。同時(shí)，還能夠設(shè)計(jì)保護(hù)，DER技術(shù)一般采用孤島保護(hù)方式，孤島裝置提供主動(dòng)式與被動(dòng)式保護(hù)，能夠?yàn)楣夥到y(tǒng)的安全性提供保障。當(dāng)逆變器監(jiān)測出危險(xiǎn)之后，往往會(huì)自動(dòng)切斷分布式光伏發(fā)電，以保護(hù)人員的安全，逆變器的電壓可由配電網(wǎng)提供。

3、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景主要表現(xiàn)在四點(diǎn)，分別是混合式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光伏建筑一體化應(yīng)用、太陽能商品和光伏發(fā)電站的推廣應(yīng)用。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)未來的應(yīng)用均能充分利用可再生能源，減少化石能源的消耗和環(huán)境污染，是可持續(xù)發(fā)展理念的有力體現(xiàn)?；旌鲜焦夥l(fā)電系統(tǒng)是將光伏發(fā)電系統(tǒng)與其他發(fā)電系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)，以利用多種發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，合理規(guī)避單個(gè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。光伏建筑一體化是將建筑與光伏發(fā)電技術(shù)合為一體，代表技術(shù)是太陽能光伏屋頂設(shè)計(jì)，這一應(yīng)用不僅清潔環(huán)保，而且當(dāng)供電系統(tǒng)故障時(shí)，可以使光伏建筑內(nèi)保證正常供電。太陽能商品的設(shè)計(jì)制造能夠有效提升人們的生活體驗(yàn)。光伏發(fā)電站的推廣使用可豐富發(fā)電類型，最大限度滿足社會(huì)用電需求，并且可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)設(shè)立獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，解決電網(wǎng)延伸不到的難題，降低成本。

結(jié)束語

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)電能的供應(yīng)性問題，同時(shí)其廣泛應(yīng)用有助于緩解能源短缺現(xiàn)狀，有望成為替代能源，同時(shí)也看到，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用還存在著很多問題需要解決和研究，特別是在我國這樣一個(gè)起步晚的國家，但毋庸置疑，隨著科研人員的不斷努力，未來太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的技術(shù)瓶頸一定會(huì)被不斷突破，而其應(yīng)用前景也將越來越廣闊。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]周四清.太陽能光伏產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展理論研究思考[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2011，23（45）：56-57.

[2]蘆浩.太陽能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用研究與普及[J].中國新產(chǎn)品新技術(shù)，2016（08）：28-29.endprint