竇立芒

摘 要：隨著科技的進(jìn)步以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的提高，可再生能源的應(yīng)用也成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。就目前我國(guó)可再生能源的應(yīng)用情況來(lái)看，太陽(yáng)能不僅使用廣泛，且十分方便。然而，目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域仍然有諸多的問(wèn)題，而通過(guò)引入電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，則能夠有效解決太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域的問(wèn)題，提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率。基于此，文章就對(duì)電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；太陽(yáng)能光伏發(fā)電；新能源

在目前的社會(huì)發(fā)展中，為了響應(yīng)綠色生態(tài)的號(hào)召，可再生清潔能源的利用非常廣泛。而太陽(yáng)能就是可清潔能源中具有代表性的一種。通過(guò)利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，有效緩解目前我國(guó)能源短缺的社會(huì)危機(jī)。相比較于化學(xué)燃料發(fā)電，太陽(yáng)能光伏發(fā)電不僅能夠有效提高能源利用的效率，同時(shí)也避免了對(duì)周圍環(huán)境的污染。在當(dāng)前全球可持續(xù)發(fā)展的大背景下，綠色能源和低碳生活的概念變得越來(lái)越重要。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用，在我國(guó)也不例外。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的成熟發(fā)展，為我國(guó)資源、能源的高效利用以及環(huán)境的本地發(fā)展提供了有力的支持。在當(dāng)前資源與能源日益節(jié)約的大環(huán)境下，探究電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，提升資源與能源的利用效率，是當(dāng)前社會(huì)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題。

一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述

目前來(lái)看，我國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，并且取之不竭。作為清潔能源的一種，太陽(yáng)能發(fā)電主要利用的是太陽(yáng)能的光電作用，將太陽(yáng)的反射和其他形式所產(chǎn)生的太陽(yáng)輻射通過(guò)一定的科技轉(zhuǎn)化為電力，從而滿足當(dāng)前社會(huì)電力運(yùn)行和發(fā)展的需要。而當(dāng)前我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要采用的是放電控制器、蓄電池、逆變器等技術(shù)，在應(yīng)用的過(guò)程中能夠有效地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)切換，從而保證電力的穩(wěn)定供應(yīng)。

太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)勢(shì)顯著，而在獲取方法上，考慮到不同地區(qū)太陽(yáng)能資源的實(shí)際情況，也有三種不同的方法。第一種，光熱利用，使用成本低，使用方便快捷，但是對(duì)場(chǎng)景的使用范圍有一定的限制，因此并不利于電力的輸送。第二種，光熱效應(yīng)是指材料由于受到光的作用而發(fā)生的溫度變化，這種變化會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)性質(zhì)的改變。而第三種，光化學(xué)轉(zhuǎn)化，是植物光合作用的體現(xiàn)。與其他能源相比較，太陽(yáng)能作為一種清潔能源，是一種對(duì)環(huán)境友好的能源，它不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何污染，是一種純粹的環(huán)保能量。對(duì)目前我國(guó)來(lái)說(shuō)，只要地區(qū)建筑沒(méi)有局限，幾乎任何區(qū)域都可以應(yīng)用太陽(yáng)能資源，比如說(shuō)可以在屋頂和車頂上修建太陽(yáng)能發(fā)電站[1]。

二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用措施

（一）電氣自動(dòng)化在光伏發(fā)電無(wú)功補(bǔ)償控制中的應(yīng)用

由于光伏系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，所采用的大部分結(jié)構(gòu)都是由電子部件所構(gòu)成的。而光伏發(fā)電系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量的諧波，這使得系統(tǒng)的維護(hù)工作變得非常困難。尤其是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于電壓不足，會(huì)導(dǎo)致電壓過(guò)載，從而對(duì)光伏發(fā)電的效率和質(zhì)量造成不利的影響。此外，電子元件在啟用的過(guò)程中，如果沒(méi)有電力損耗，就會(huì)產(chǎn)生能量損耗。因此在生產(chǎn)實(shí)踐中，科學(xué)合理地利用電氣自動(dòng)化技術(shù)是非常重要的。在這個(gè)過(guò)程中，電力自動(dòng)化技術(shù)主要是為了確定電力系統(tǒng)的實(shí)際需求，并根據(jù)實(shí)際需求判斷是否處于合理的范圍中，以防電壓不穩(wěn)定，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

（二）電氣自動(dòng)化在光伏建筑和光伏泵系統(tǒng)里的應(yīng)用

隨著我國(guó)科技和電氣應(yīng)用的發(fā)展，自動(dòng)化產(chǎn)品無(wú)論在數(shù)量還是質(zhì)量上都有所進(jìn)步。也正因此，電氣自動(dòng)化在光伏建筑和光伏發(fā)電系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。而結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，在對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用分析時(shí)，要尤其重視監(jiān)控軟件的具體應(yīng)用效果。這主要是與光伏電站和光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能有關(guān)。無(wú)論是光伏電站還是光伏發(fā)電系統(tǒng)，在應(yīng)用的過(guò)程中都需要消耗大量的電能。當(dāng)前部分地區(qū)在應(yīng)用的過(guò)程中，為了保障用電的穩(wěn)定，將這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)用電，但這也消耗了更多的電力資源，從而達(dá)不到應(yīng)用的目的。因此在這種情況下，電氣自動(dòng)化檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對(duì)光伏發(fā)電的電力資源的消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦超過(guò)了監(jiān)測(cè)電量的上限，立即采取相關(guān)措施，比如說(shuō)在這個(gè)階段常用的通信方法串口等[3]。

（三）電氣自動(dòng)化在光伏發(fā)電直流逆變中的應(yīng)用

利用光電技術(shù)，可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成光能，從而對(duì)資源進(jìn)行更有效地利用。然而這個(gè)過(guò)程卻必須依賴復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和精密的參數(shù)。在人類利用太陽(yáng)能發(fā)電應(yīng)用的早期，當(dāng)時(shí)的人們只能利用直流電。而從社會(huì)用電的角度來(lái)看，交流電更能滿足現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需要，所以必須對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)變。電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用是交流轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是對(duì)光伏陣列、充放電控制器、電池、逆變器等進(jìn)行電力自動(dòng)化的控制。通過(guò)這種方式，無(wú)需電力自動(dòng)化技術(shù)的支持，太陽(yáng)能發(fā)電所產(chǎn)生的能源就會(huì)源源不斷地流入電網(wǎng)中，進(jìn)行更好地轉(zhuǎn)化利用。

（四）電氣自動(dòng)化在光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備全生命周期控制上的應(yīng)用

太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的應(yīng)用壽命與其運(yùn)行和維修有極大的關(guān)系。以目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的光伏發(fā)電狀況來(lái)看，往往是在設(shè)備出現(xiàn)故障后，才會(huì)對(duì)設(shè)備情況進(jìn)行有針對(duì)性地維修。但這樣不僅會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還會(huì)損害設(shè)備的使用壽命。因此為了有效地反饋、發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，就必須對(duì)設(shè)備的使用進(jìn)行全方位的質(zhì)檢。目前隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)也已經(jīng)成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域中的領(lǐng)導(dǎo)者。然而隨處可見(jiàn)的大規(guī)模的光伏并網(wǎng)電站在運(yùn)行管理上卻出現(xiàn)了許多嚴(yán)重的問(wèn)題。舉一個(gè)例子，當(dāng)光伏發(fā)電發(fā)生問(wèn)題時(shí)，就要立即組織相關(guān)機(jī)組對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。而一旦進(jìn)入了維護(hù)環(huán)節(jié)，不但會(huì)影響發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益，同樣也會(huì)增加電網(wǎng)系統(tǒng)電源的不穩(wěn)定性。因此，要想科學(xué)有效地運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，就要做好對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備全生命周期的控制和監(jiān)督工作。而除了上述的應(yīng)用之外，要做好電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域的應(yīng)用也需要維修人員根據(jù)不同監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況，建立有針對(duì)性的維修計(jì)劃，從而進(jìn)一步提升設(shè)備的生命周期和使用質(zhì)量?？紤]到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際要求，也可以引入無(wú)功功率特定需求，通過(guò)精確判斷，對(duì)各項(xiàng)使用功率進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

三、結(jié)束語(yǔ)

在未來(lái)我國(guó)社會(huì)能源應(yīng)用中，太陽(yáng)能是一種非常重要的清潔能源，可以通過(guò)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能和電能的轉(zhuǎn)化。而考慮到目前電力系統(tǒng)中電力控制技術(shù)應(yīng)用的廣泛性，可以將電力自動(dòng)化引入太陽(yáng)能光伏發(fā)電中，實(shí)現(xiàn)高效率的電力保障。現(xiàn)如今，電氣自動(dòng)化設(shè)備在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，既提升了電能轉(zhuǎn)化的運(yùn)行效率，也推動(dòng)了太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯森塏，朱展翔.電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的運(yùn)用研究[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2022（04）：39-41.

[2]耿磊，白俊平. 探究電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)（上），2021，10（2）：84-85.

[3]唐世偉.電氣自動(dòng)化在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2022（10）：160-161.