陳風(fēng)林 張梅

皇明太陽(yáng)能股份有限公司 山東德州 253000

太陽(yáng)能屬于可再生能源，而且其在各個(gè)領(lǐng)域都有著非常廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展?jié)摿?，加之太?yáng)能資源所具備的清潔、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，讓其成為了現(xiàn)代人眼中最為看好的可再生利用資源。當(dāng)前，太陽(yáng)能在光伏發(fā)電方面的發(fā)展所利用的主要技術(shù)之一便是電氣自動(dòng)化。電子自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用大大提升了太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效果。

1 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

①?gòu)V泛性和無(wú)限性。太陽(yáng)光照射地球表面，不限地域，無(wú)論陸地、海洋、高山或是平地，都可以開(kāi)發(fā)利用，雖然照射時(shí)間和強(qiáng)度不同，但其分布廣泛，不會(huì)因?yàn)榈赜蚧蛱鞖獾仍驘o(wú)法獲取，目前，太陽(yáng)輻射能總想屬現(xiàn)金人類(lèi)可以開(kāi)發(fā)的最大能源。太陽(yáng)能資源取之不盡用之不竭，不同于其他化學(xué)能源，太陽(yáng)能是一種可再生的清潔能源，具有無(wú)限性和再生性，在生態(tài)污染愈加嚴(yán)峻的今天，不會(huì)污染環(huán)境的太陽(yáng)能資源極其寶貴，太陽(yáng)能光電技術(shù)的有效運(yùn)用使社會(huì)及人類(lèi)進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。②先進(jìn)性。隨著太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的迅猛發(fā)展，很多國(guó)家都已經(jīng)非常注重該產(chǎn)業(yè)的投資前景，通過(guò)各國(guó)的努力，太陽(yáng)能光伏技術(shù)發(fā)展逐漸步入正軌，產(chǎn)品質(zhì)量越來(lái)越好，成本也在逐漸降低。目前，我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)通過(guò)多年努力，已經(jīng)得到了較好的成果，甚至可以參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，并有望達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的行業(yè)。作為我國(guó)發(fā)電產(chǎn)業(yè)中較為先進(jìn)的技術(shù)，光伏發(fā)電直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，中間不需要經(jīng)過(guò)任何其他過(guò)程，現(xiàn)在，電能轉(zhuǎn)換率較高，發(fā)電的形式也簡(jiǎn)單、快捷。由于建設(shè)一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所需周期較短、干凈環(huán)保，因此，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在我國(guó)發(fā)電技術(shù)中占有很重要的地位[1]。

2 電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 電氣自動(dòng)化在光伏建筑與水泵系統(tǒng)的應(yīng)用

在今天的太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域中，光伏建筑、光伏水泵系統(tǒng)中對(duì)于電氣自動(dòng)化有著非常廣泛的應(yīng)用。一方面運(yùn)用于通信方面，這方面無(wú)論是串口通信，或者是通用分組無(wú)線服務(wù)，再或者是北斗無(wú)線通信，都離不開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的支持。另一方面運(yùn)用于監(jiān)控方面。不管是光伏建筑，還是光伏水泵系統(tǒng)，都需要集合數(shù)量眾多的太陽(yáng)能電池板，然而在運(yùn)行過(guò)程中，一旦有太陽(yáng)能電池板發(fā)生故障，很難從中予以發(fā)現(xiàn)和維修；所以必須要依靠電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)其展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板故障，就能夠迅速反饋出是哪兒出現(xiàn)問(wèn)題，從而對(duì)其實(shí)施維修或更換，這對(duì)于保障光伏發(fā)電效率和安全都至關(guān)重要。

2.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)中應(yīng)用

電氣工程領(lǐng)域自從有了電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，整個(gè)電力系統(tǒng)的工作效率都有了非常顯著的提升，其不僅僅為未來(lái)電氣工程的發(fā)展奠定了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而且也在潛移默化中改變了電氣工程的資源利用結(jié)構(gòu)，大大提高了電力工程的安全性和穩(wěn)定性，并且在很大程度上確保了電氣工程的經(jīng)濟(jì)收益[2]。

2.3 電氣自動(dòng)化在光伏發(fā)電直流逆變中的應(yīng)用

在光伏發(fā)電技術(shù)的支持下，我們能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能向光能的轉(zhuǎn)化，使其更好的滿足人們對(duì)于能源的需求。然而這一過(guò)程需要依靠復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和精準(zhǔn)的參數(shù)才能夠完成。光伏發(fā)電初期人們只能夠得到直流電；然而就社會(huì)對(duì)于電能的需求來(lái)說(shuō)，交流電更符合實(shí)際需求，所以需要將其轉(zhuǎn)化為交流電。電子自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電交流電轉(zhuǎn)化過(guò)程中有重要的作用。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏陣列，充放電控制器、蓄電池、逆變器的有效控制，是將光伏發(fā)電得到的直流電轉(zhuǎn)化為交流電的重要前提。另外，光伏發(fā)電所得到的電能，能夠進(jìn)入電網(wǎng)系統(tǒng)，同樣離不開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的支持。

2.4 電氣自動(dòng)化在電能轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在此方面的具體應(yīng)用便是將直流光伏電能轉(zhuǎn)化成為交流電能，轉(zhuǎn)化后的交流電能是要被輸送到電網(wǎng)當(dāng)中使用的。電氣自動(dòng)化在電能轉(zhuǎn)化過(guò)程中，需要注意一點(diǎn)，就是電能轉(zhuǎn)化需要對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏陣列，相關(guān)人員必須要加強(qiáng)對(duì)充放電控制器和蓄電池的管理力度，避免意外情況的發(fā)生。

3 光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

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(lèi)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?？傮w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)[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的應(yīng)用效果已經(jīng)得到了充分的認(rèn)可與肯定，相信伴隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷創(chuàng)新和升級(jí)，電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的應(yīng)用范圍將會(huì)越來(lái)越廣泛，應(yīng)用效果也會(huì)越來(lái)越理想。