董科研+姚佳

摘 要：為了保證光伏發(fā)電模式能優(yōu)良的發(fā)展，并能在和電網(wǎng)系統(tǒng)相融合之后進(jìn)一步發(fā)揮出更好的質(zhì)量，需要技術(shù)人員能掌握光伏發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)光伏項(xiàng)目的建設(shè)情況采取相應(yīng)對(duì)策。本文就光伏發(fā)電的發(fā)展及其對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；電網(wǎng)；電力

由于在公社發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)階段之中消耗了大量的能源，所以目前能源的枯竭情況變得更加嚴(yán)峻，同時(shí)為了能有效的應(yīng)對(duì)好這一問(wèn)題，目前出現(xiàn)了太陽(yáng)能類型的發(fā)電方式，利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，這樣既有了穩(wěn)定的電能供應(yīng)，同時(shí)還不需要消耗不可再生能源，由此光伏發(fā)電的模式也成為了未來(lái)能源領(lǐng)域發(fā)展的主要方向之一。

1 光伏類型太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)

我國(guó)領(lǐng)土面積較大，并且各個(gè)地區(qū)都有著充足的光照，這也為光伏模式的發(fā)電提供良好基礎(chǔ)，并且在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程之中，光伏發(fā)電在以下的幾個(gè)方面有著極為突出的優(yōu)勢(shì)。首先，光伏類型的發(fā)電模式在產(chǎn)生電量的階段主要是將光能轉(zhuǎn)化為電能，而光能不僅是一種清潔能源，同時(shí)因?yàn)槠鋪?lái)自于太陽(yáng)的輻射，所以光能可謂是不會(huì)枯竭的能源，能保證人們長(zhǎng)時(shí)間的使用，并促進(jìn)社會(huì)獲得良好發(fā)展。其次，化石類型的能源在使用的過(guò)程之中往往會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)有害氣體污染環(huán)境，而光伏發(fā)電所產(chǎn)生的能源，無(wú)論是在其產(chǎn)生階段還是在其使用階段，都能保對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何的污染，是一種清潔、沒(méi)有噪音，對(duì)環(huán)境友好的高質(zhì)量能源。第三，在傳統(tǒng)類型能源使用的過(guò)程中，還需要相關(guān)人員解決運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，尤其是一些地形條件比較復(fù)雜、自然環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，其化石類型能源在運(yùn)輸方面就存在較大的問(wèn)題，對(duì)于人們的正常使用存在較大影響。而光伏類型的發(fā)電設(shè)備由于使用的是太陽(yáng)光，所以也就成功的打破了地域條件能源利用的制約，這發(fā)電方式在無(wú)人區(qū)之中、地形復(fù)雜險(xiǎn)峻的地區(qū)發(fā)揮了良好的作用。第四，光伏類型的發(fā)電設(shè)備也經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，發(fā)電技術(shù)也是在逐漸的發(fā)展、完善，和這種設(shè)備的最初階段相比，現(xiàn)階段的發(fā)電設(shè)備在發(fā)電總量、發(fā)電質(zhì)量等面都有了較大幅度提升，能保證用戶使用到高質(zhì)量的電能。第五，光伏類型的發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)制造技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，大部分的組裝工作在生產(chǎn)企業(yè)之中就能完成，這也就使得在光伏項(xiàng)目的教案設(shè)建設(shè)階段簡(jiǎn)化了施工難度，在保證光伏類型發(fā)電設(shè)備安裝、調(diào)試有良好質(zhì)量的同時(shí)，還能有效的縮短項(xiàng)目的建設(shè)周期。

2 光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 太陽(yáng)能電池材料的發(fā)展

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池陣列、蓄電池、逆變器、負(fù)載等幾部分組成，太陽(yáng)能電池陣列是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心。太陽(yáng)能電池用半導(dǎo)體材料制成，在半導(dǎo)體上照射光后，由于半導(dǎo)體吸收光能會(huì)激發(fā)出電子和正電荷，從而半導(dǎo)體中有電流流過(guò)，稱為“光伏效應(yīng)”。太陽(yáng)能電池技術(shù)是太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的主要組成部分。太陽(yáng)能電池主要有以下幾種類型：?jiǎn)尉Ч桦姵?、多晶硅電池和薄膜電池。單晶硅、多晶硅電池具有制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高的特點(diǎn)。薄膜電池具有弱光效應(yīng)好，成本相對(duì)于硅類太陽(yáng)能電池較低的優(yōu)點(diǎn)。隨著薄膜光伏電池技術(shù)不斷進(jìn)步，薄膜光伏電池的市場(chǎng)份額將快速增長(zhǎng)，相對(duì)而言未來(lái)薄膜電池有更大的發(fā)展空間和更好的發(fā)展前景。

2.2 光伏建筑一體化的發(fā)展

我國(guó)大量的建筑屋頂都是沒(méi)有充分的利用，針對(duì)太陽(yáng)能比較豐富的地區(qū)應(yīng)當(dāng)大力興建與建筑相結(jié)合的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。在我國(guó)東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，用電量大，對(duì)光伏發(fā)電市場(chǎng)需求較強(qiáng)。同時(shí)，目前我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)主要集中在東部省份。光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展也起著重要作用，在城市建設(shè)光伏建筑一體化集成光伏系統(tǒng)，對(duì)于城市的供電保障與能源節(jié)約都能起到很好的促進(jìn)作用。

2.3 太陽(yáng)能地面光伏發(fā)電站的發(fā)展

我國(guó)有廣闊的荒漠資源，主要分布在太陽(yáng)能資源豐富的西北地區(qū)，其年總輻射約為每平方米2000千萬(wàn)時(shí)。在我國(guó)新疆、甘肅、內(nèi)蒙古以及陜北等地區(qū)可以大力建設(shè)裝機(jī)容量較大的太陽(yáng)能地面光伏發(fā)電站，不但能解決這些偏遠(yuǎn)地區(qū)長(zhǎng)期無(wú)電的窘境，還能促進(jìn)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。其中，徐州協(xié)鑫光伏電站就是典型的地面并網(wǎng)型光伏電站，其總裝機(jī)容量為20MW，該電站采用了多種跟蹤方式安裝光伏組件，并裝設(shè)有完善的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該項(xiàng)目填補(bǔ)了我國(guó)大型地面光伏并網(wǎng)電站建設(shè)領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)空白，為我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)節(jié)能減排。

3 光伏類型發(fā)電技術(shù)對(duì)于電網(wǎng)在規(guī)劃方面的影響

通過(guò)將光伏類型發(fā)電技術(shù)和供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相融合，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)之中原本用作儲(chǔ)能裝置的蓄電池設(shè)備被電網(wǎng)輸電網(wǎng)絡(luò)所取代，這樣也是免除了普通光伏類型發(fā)電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，需要進(jìn)行電能儲(chǔ)存以及釋放的過(guò)程，從而避免了在這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)的浪費(fèi)情況，使得電能的利用更加充分，而光伏類型發(fā)電模式和電網(wǎng)系統(tǒng)融合是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程中，其相互之間的影響也是多方面。

3.1 對(duì)于供電電網(wǎng)在負(fù)荷方面的影響

在光伏類型發(fā)電設(shè)備使用的過(guò)程中，由于光伏設(shè)備主要是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，所以在實(shí)際的發(fā)電過(guò)程中也就不可避免的會(huì)受到光照強(qiáng)度方面的影響，在晴天的狀態(tài)下發(fā)電量會(huì)呈現(xiàn)出單峰的情況，發(fā)電量的最大值出現(xiàn)在中午光照最為強(qiáng)烈的時(shí)間，如果天氣多變則發(fā)電量曲線也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，所以將光伏發(fā)電模式和供電網(wǎng)絡(luò)相互融合之后，就會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)之中的電能負(fù)荷產(chǎn)生一定的影響。另外，受到地理位置方面東西部分偏差的影響、季節(jié)方面變動(dòng)的影響都使得電網(wǎng)系統(tǒng)之中的負(fù)荷產(chǎn)生波動(dòng)。

3.2 對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化方面的影響

由于光伏類型發(fā)電設(shè)備接入到電網(wǎng)系統(tǒng)之中的項(xiàng)目發(fā)展時(shí)間較短，在目前的電力系統(tǒng)之中還不能有效的做到自動(dòng)化的調(diào)度，這也就使得電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行電網(wǎng)頻率方面、電網(wǎng)電壓方面的調(diào)整，不利于電網(wǎng)系統(tǒng)的控制以運(yùn)行管理。

3.3 對(duì)電壓的影響

當(dāng)光伏發(fā)電并網(wǎng)后，由于存在反向的潮流，光伏發(fā)電電流通過(guò)饋線阻抗產(chǎn)生的壓降將使負(fù)荷側(cè)電壓比變電站側(cè)高，這可能導(dǎo)致負(fù)荷側(cè)電壓越限。另外，光伏發(fā)電輸出電流的變化也會(huì)引起電壓波動(dòng)，而同一區(qū)域的光伏發(fā)電的發(fā)電功率受光照變化的影響具有一致性，這將加劇電壓的波動(dòng)，可能引起電壓/無(wú)功調(diào)節(jié)裝置的頻繁動(dòng)作。

4 結(jié)束語(yǔ)

光伏并網(wǎng)發(fā)電促使電網(wǎng)運(yùn)行向智能化模式轉(zhuǎn)變，加快新型電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)建設(shè)與發(fā)展，滿足了區(qū)域用電資源一體化生產(chǎn)需求，促進(jìn)和推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行作業(yè)要求，要借助計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)構(gòu)建新型調(diào)度方案，為光伏并網(wǎng)發(fā)電建立多元化運(yùn)行模式。

參考文獻(xiàn)

[1]趙波，張雪松，洪博文.大量分布式光伏電源接入智能配電網(wǎng)后的能量滲透率研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2012（08）.

[2]易映萍，蘆開(kāi)平，王林.基于LCL濾波器的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2011（12）.

[3]2005年國(guó)際特大電網(wǎng)運(yùn)行年會(huì)在北京舉行[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005（22）.endprint