劉逸群
摘 要:國家發(fā)展離不開能源的供應,但當前的能源消耗量不斷增加,儲量銳減,為國家長遠發(fā)展目標的達成帶來了阻礙。光伏發(fā)電是近幾年出現的新型能源結構,不僅具備儲量豐富、可持續(xù)性強等特點,還不會對環(huán)境造成任何污染和破壞,滿足了可持續(xù)發(fā)展的需求。本文就對新能源光伏發(fā)電展開分析,對新能源光伏發(fā)電并網問題加以詳細探討,以供參考。
關鍵詞:新能源;光伏發(fā)電并網;能源供應
電能是人們生活、企業(yè)生產所不可獲取的重要能源,電能產生多是依靠石油、煤氣實現的,隨著電能需求量的增加,各種能源材料儲量逐漸減少,不利于長遠發(fā)展目標的達成。為此,我國結合現有技術水平,加大新能源研究力度,其中風能、潮汐能、太陽能等較常使用的發(fā)電模式,不過隨著相關技術的完善,在這些模式基礎上,又研究出新型發(fā)電模式及光伏發(fā)電,該模式具有較為廣闊的發(fā)展空間。
1光伏發(fā)電并網的內涵分析
若想明確光伏發(fā)電并網所指意義,就需明確光伏發(fā)電和并網這兩者的意義。
前者是通過一些特殊方式方法將能源進行可持續(xù)性的存儲,之后轉化成電能的一種方式,其與一般的發(fā)電模式有著相似之處。對于光伏發(fā)電最為直觀的解釋,就是一種較為先進的,能夠將光能轉化成電能的重要技術,其中蘊含著光生伏特效應的相關原理。該原理具體內容為:
選擇適量的太陽能電池板,將其以防震形式排列組合成一個整體,用以吸收太陽光。在吸收太陽光的過程中,吸收量越多,電壓就越高,待電壓達到指定標準參數后,電池板形成電路通路,就會自動轉化形成電流,這些電流會借助逆變器的處理變成交流電,通過電壓調整,直接供應電網或用電設備使用,大大降低了能源的消耗量,減少污染物質的產生。
對于后者的理解,在光伏發(fā)電作用下,可將其劃分為兩種有效形式,第一種是日常生活中最常接觸到的分布式太陽能發(fā)電模式,目前主要稱之為自發(fā)自用余電上網,是通過太能有板將太陽能轉化成電能,經過逆變器逆變之后,就近直接送入附近負荷進行消納,消納不掉的再送回電網,這是貼近用于日常生活的一種模式,主要類型有戶用模式和一般工商業(yè)開發(fā)模式。該模式產生的電量相對較小,適用范圍廣,再加上本身具備一定負載特征,在目前的經濟發(fā)達工業(yè)密集區(qū)域電能供應上得到了廣泛使用。
第二種為集中發(fā)電并網模式,是在某一個區(qū)域內建立專門的光伏發(fā)電基地,尤其產生相應的電能供應各電網運行要求[1]。該模式下產生的電量相對較大,所以在電網接入時需選擇安全、可靠、靈活、低成本的接入方式,以減少不必要的損失和浪費。
2關鍵技術
2.1并網逆變器控制
并網逆變器控制技術可促使光伏發(fā)電并網系統(tǒng)性能充分發(fā)揮,提高發(fā)電效率。并網逆變器控制技術在應用中主要是通過PID工業(yè)自動控制實現的,即以電流統(tǒng)一化管控,確保系統(tǒng)的正常運轉,提高電能供應和傳輸質量。同時,在PID工業(yè)自動控制模式下,可彌補以往系統(tǒng)運行中存在的問題,為電網高效穩(wěn)定運行提供堅實保障。PID工業(yè)自動控制技術保證了光伏發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)過程,根據電流中并網技術的引導,不斷傳輸電流,維持電壓的穩(wěn)定性,對于光伏并網發(fā)點技術中最佳功率的形成有很大的促進作用。
2.2最大功率點跟蹤(MPPT跟蹤技術)
最大功率點跟蹤技術在實際應用中,能夠對光伏發(fā)電并網所處環(huán)境予以詳細了解和把控,準確了解環(huán)境溫濕度、光照情況,并結合環(huán)境變化特征對光伏發(fā)電并網加以科學調節(jié),繪制明確的曲線特征變化過程圖,根據圖片的分析,對最大功率點加以確定和掌握,從而促使光伏發(fā)電并網性能的充分發(fā)揮,提高系統(tǒng)運行效率。在采用最大功率點跟蹤技術中,一般會以下面兩種方式,改進光伏發(fā)電并網的目的效果,實現電能的轉化和傳輸[2]。
一是擾動觀察法。根據擾動狀態(tài)前后光伏發(fā)電并網系統(tǒng)變化特征的分析,對最大功率點所在位置加以確定,借助電壓差,完成對功率的跟蹤。二是電導增量法。通過瞬間電導數據間的變化特征,顯示光伏列陣中的曲線變化特征,并找出其中的峰值,確定是否此時段處于最大值,查看電導增量中需要確定一個特定的閾值E,當最大功率處于±E的范圍內時,即可找出并網發(fā)電的最大功率點。
2.3分布式光儲一體化
該技術可做到電能的科學分配,優(yōu)化連接電網供電質量。同時在電力不足的情況下,利用該技術能夠實現與大電網間的雙向調節(jié)和交換,彌補電力不足存在的問題,而在電網及光伏發(fā)電過剩的情況下,儲存電能,進行峰谷調節(jié)。分布式光儲一體化并網系統(tǒng)是由太陽能電池組件、保護裝置、電路、逆變器、儲能系統(tǒng)、電網接口這幾部分構成的,其中太陽能電池組件、和儲能設備是其核心部位,是實現太陽能向電能轉化和儲存的重要部分。逆變器則是進行電流轉化的重要裝置,是產生直流電的關鍵設備,對于大電網供電安全及效率提升有著顯著的效果。
2.4并網發(fā)電功率預測
該技術可以在光伏發(fā)電并網過程中對可能出現的各種干擾因素實行提前預測和分析,并結合系統(tǒng)具體要求給出科學有效的處理措施和方式,以此優(yōu)化光伏發(fā)電并網的整體效果,促進新技術性能的有效發(fā)揮,為能源節(jié)約和保護提供可靠支持[3]。在預測并網發(fā)電功率的過程中,采取間接和直接兩種方式形成,將其中可能存在的影響因素找出來,促進系統(tǒng)之間的轉化,對并網發(fā)電的功率全面實現預測功能。另外,將功能預測中的各項數據實施嚴格處理,優(yōu)化系統(tǒng)的功率預測功能。
3太陽能光伏發(fā)電的社會效益及經濟性
太陽能光伏發(fā)電在目前社會發(fā)展中的廣泛應用,一方面解決了傳統(tǒng)發(fā)電中存在的污染問題,保護生態(tài)環(huán)境,另一方面也為電力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供可靠依據和支持,更好的推動生產作業(yè)進行,確保總體經濟效益。再者,太陽能光伏發(fā)電的合理應用也可做到空閑資源的科學使用,為經濟效益增長及社會發(fā)展提供了科學保障,為我國長遠發(fā)展目標的達成奠定了堅實的基礎。
據近十年時間內的數據資料分析研究可知,在使用太陽能光伏發(fā)電后,二氧化碳的排放量在7億噸左右,相比于以往,每年二氧化碳排放量降低近1.64億噸左右,大大降低了城市碳排放量,有效控制了城市中霧霾問題的產生,為城市環(huán)境保護貢獻了力量。
太陽能光伏發(fā)電還具有較為理想的經濟性特征。在系統(tǒng)運行中,不需要額外使用礦物或煤炭等燃料,有效控制煤炭及礦物使用頻率,減少了資源損耗。同時也可控制污染物質產生,保護環(huán)境。再者,太陽能儲量豐富,收集速率快,通過光伏發(fā)電模式的使用,可保證電能供應質量,確保電能供應的持續(xù)性,規(guī)避以往電網運行中存在的問題,縮短供電距離,從而節(jié)省更多的資金成本。
太陽能光伏發(fā)電具備較好的經濟性、實用性和先進性特征,不會對生態(tài)環(huán)境構成威脅,符合現階段我國綠色環(huán)保、低碳節(jié)能發(fā)展的目標要求,進而為環(huán)保型城市的前行及各行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供堅實的動力。
4結語
綜上所述,光伏發(fā)電并網對于電力企業(yè)發(fā)展及城市生產運營有著較好的推動和促進作用。加大對該系統(tǒng)建立的重視力度,采取科學有效措施,提升光伏發(fā)電并網系統(tǒng)的構建水平,并針對現存問題給出專業(yè)解決措施和方案,能夠有效改善電能供應效果,確保電網的高效安全運轉,以此加快綠色城市的前進腳步。
參考文獻:
[1]張繼凱.大型并網光伏發(fā)電系統(tǒng)方案設計探究[J].新型工業(yè)化,2020,010(002):27-30.
[2]王亮明,苗權.光伏發(fā)電與并網技術分析[J].現代工業(yè)經濟和信息化,2020,v.10;No.197(11):47-48.
[3]陳勇,張正祥,尹超.淺析并網式光伏發(fā)電系統(tǒng)及獨立式儲能微網系統(tǒng)在綜合能源服務(供應系統(tǒng))中的應用[J].現代物業(yè):中旬刊,2020(6):4-8.
(四川寶能電力工程設計有限公司南京分公司,江蘇 南京 210000)