張國祥
摘 要:近幾年來,隨著城市發(fā)展現(xiàn)代化進程的不斷加快,我國對于能源的開發(fā)力度不斷加大,造成了能源緊張的形勢,因此,新型能源的開發(fā)勢在必行。這就需要對電力系統(tǒng)的發(fā)展加大關(guān)注,不斷提高能源在電力系統(tǒng)中的運用和利用率,從而為后期電力系統(tǒng)發(fā)展與正常運行提供保障和基礎(chǔ)。因此,本文主要研究大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響,并從多個方面進行闡述,從而能不斷提高電力系統(tǒng)的服務(wù)水平和功能,為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供方向和思路。
關(guān)鍵詞:大規(guī)模光伏發(fā)電;電力系統(tǒng);重要影響;探究分析
電力系統(tǒng)在傳統(tǒng)模式的制約下不但消耗更多的能源,而且極大地影響著我們居住的環(huán)境,不僅對電力系統(tǒng)未來的發(fā)展產(chǎn)生一定負面影響,還阻礙了電力企業(yè)的進步。為了改變這種負面影響,主要從大規(guī)模光伏發(fā)電入手,不斷提高光伏發(fā)電的調(diào)度、規(guī)劃等方面的控制,從而使得在具有大規(guī)模光伏發(fā)電支持下的電力系統(tǒng)能夠不斷的提升和發(fā)展。接下來我們將詳細對大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響進行闡述和說明。
一、光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡要闡述
光伏發(fā)電系統(tǒng)是通過光伏電池形成電流,再通過逆變器和變壓器,省去了過去電池儲能環(huán)節(jié),從而由逆變器和變壓器,將電直接輸入公共電網(wǎng)的一種系統(tǒng)。對于光伏發(fā)電系統(tǒng)來說,受地域限制較小,能夠充分利用太陽能。除此之外,光伏發(fā)電具有低污染、無噪聲、安全可靠、節(jié)省燃料、快捷、方便等優(yōu)勢。但是目前大規(guī)模光伏發(fā)電都要并入大電網(wǎng),還存在著一定的問題。在電網(wǎng)輸送功率時,往往會對整個電壓系統(tǒng)的電壓造成影響。
二、光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析
目前我國的光伏發(fā)電主要是利用太陽能。由于近幾年來光伏電的成本越來越低。而我國太陽能資源較為豐富,光伏發(fā)電開始大規(guī)模發(fā)展。太陽能轉(zhuǎn)化電能的電力系統(tǒng)也在不斷進步。
目前在我國農(nóng)村的工業(yè)供電以及通信、荒漠光伏供電中都大量應(yīng)用光伏發(fā)電系統(tǒng),目前被大量使用的是獨立光伏發(fā)電,這是指通過光伏組件方陣能夠為一個區(qū)域的居民和住戶提供用電的系統(tǒng),這種獨立光伏發(fā)電規(guī)模較小,范圍有所控制,從而才能保證整個區(qū)域的居民用電和電壓正常。近幾年來,這種光伏發(fā)電系統(tǒng)被大量應(yīng)用于荒漠以及偏遠山區(qū)之中,由于他們的用電量較小,這種供電系統(tǒng)才能保證供電質(zhì)量和安全。
在我國的光伏發(fā)電系統(tǒng)運用過程中,除了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng),還有并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電相對于獨立光伏發(fā)電來說,應(yīng)用范圍更廣,主要應(yīng)用于軍事、城市應(yīng)用、野外以及石油、通訊等各個方面。此外,在近幾年的發(fā)展過程中,并網(wǎng)光伏發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用還在不斷發(fā)展和擴散。而我們所提到的獨立光伏發(fā)電和并網(wǎng)光伏發(fā)電以及大規(guī)模光伏發(fā)電,大部分還是取決于太陽能光伏發(fā)電。但是,目前我國在太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用上還存在著很多問題與不足:第一,我國光伏發(fā)電的基本材料不足,大部分都需要國外進口。第二,用于光伏發(fā)電的太陽能電池大量用于出口,在光伏發(fā)電的使用上不足。第三,我國對于太陽能光伏發(fā)電的基礎(chǔ)設(shè)施等維護不到位,使光伏發(fā)電發(fā)揮不出其原有的價值。第四,相關(guān)法律政策實施不到位,無法保證光伏發(fā)電的正常運行。
總的來說,光伏發(fā)電雖然存在著很多的不足與問題,但是前景光明。通過不斷分析大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響,并制定出相應(yīng)的解決措施與方法,能夠不斷解決問題,使光伏發(fā)電得到有效利用。
三、大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)消極影響的分析論述
(一)對電壓的影響
目前在我國大規(guī)模光伏發(fā)電主要應(yīng)用在沙漠地區(qū),但是在沙漠地區(qū)上的電網(wǎng)容量小,負荷水平低。但是,大規(guī)模光伏發(fā)電要通過長距離的電網(wǎng)運數(shù)送達,在此過程中會對周圍的電網(wǎng)以及電路電壓造成影響。與此同時,無功電壓的控制能力差,發(fā)生危險的可能性強,很可能使得所通過的電網(wǎng)其原本構(gòu)架改變,使得單一電源變成兩個及其以上電源,這樣整個電網(wǎng)的控制力度下降,極容易造成危險。
(二)對功率特性方面的影響
由大規(guī)模光伏發(fā)電概述可知,光伏發(fā)電是通過逆變器和變壓器進入電網(wǎng)而進行發(fā)電。因此,所產(chǎn)生的電能具有隨機波動和轉(zhuǎn)動慣量的特性,這就使得電量通過電網(wǎng)時的功率特性發(fā)生改變。更使得在大規(guī)模光伏發(fā)電接入系統(tǒng)之后,極大影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性還與電力的控制技術(shù),光伏網(wǎng)絡(luò)的位置,規(guī)模等有部分關(guān)系。通過研究數(shù)據(jù)表明,大規(guī)模的光伏發(fā)電接入電網(wǎng)后,不僅起著正面的促進作用,而且有可能起到負面的反作用,從而降低電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,造成負面影響。
(三)對電能質(zhì)量的影響
在大規(guī)模的光伏發(fā)電接入電網(wǎng)之后,在一定程度上擴充了整個電網(wǎng)的電量,但與此同時也對原先的電力系統(tǒng),電源結(jié)構(gòu)進行了改變。整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的數(shù)量和規(guī)模都發(fā)生了相應(yīng)變化,使得整個電網(wǎng)的電流更加難以控制。近幾年來,隨著我國城市化進程的不斷加快和社會的不斷進步,更大程度、更多數(shù)量的電子器件數(shù)量的增長,不僅降低了電能質(zhì)量,而且也給電力系統(tǒng)造成了一定影響和負擔(dān)。
(四)對配電系統(tǒng)保護的影響
隨著越來越多的光伏發(fā)電設(shè)備加入配電網(wǎng),會對整個電網(wǎng)設(shè)施故障有不同程度的影響。大規(guī)模光伏發(fā)電設(shè)備的使用使得整個電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,從而影響整個電源結(jié)構(gòu)的故障電流。比如,當(dāng)某一個光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障時,就會使得與它相連的熔斷器無法配合,從而造成更大的影響和破壞。
四、結(jié)語
近幾年來,隨著大規(guī)模光伏發(fā)電的快速發(fā)展,不僅給電力系統(tǒng)和電力企業(yè)的發(fā)展帶來前景,同時也提高了人們保護環(huán)境的意識,為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此,為了使大規(guī)模光伏發(fā)電能夠廣泛應(yīng)用與發(fā)展,不斷滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求。因此,應(yīng)該對光伏大規(guī)模發(fā)電系統(tǒng)進行深入研究,不斷了解其電網(wǎng)系統(tǒng)以及電網(wǎng)造成的影響,并對其進行深入探究分析,培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)的專家和學(xué)者,對這些負面影響進行消除,從而更好地利用新型能源,不斷為人類社會做出貢獻和發(fā)展??偟膩碚f,大規(guī)模光伏發(fā)電是現(xiàn)代社會發(fā)展的趨勢。因此,相關(guān)產(chǎn)業(yè)的專家和學(xué)者應(yīng)該加快研究速度,努力排除發(fā)展光伏發(fā)電路上的負面影響和困難。不斷為我國電力行業(yè)鋪墊道路、做好基礎(chǔ),從而促進電力企業(yè)的快速發(fā)展。
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