试论光伏发电并网技术发展现状与趋势

李立杰

华电阜康发电有限公司

摘要：太阳能光伏并网技术不仅可以满足用户的高用电需求，而且适应了经济、环保、清洁的时代要求。光伏发电的不稳定性使得光伏发电技术遭遇了巨大的技术瓶颈。光伏发电容易发生波动现象，这也是能源研究者面临的巨大难题。本文就其重要结构进行了详细说明，并做了现状分析以及前景展望，为光伏发电并网技术的进一步发展指明了方向。

关键词：光伏发电并网；发展现状；趋势

引言

随着煤炭、石油等化石能源储量的不断减少，人们面临着能源短缺的严峻形势。各国都在大力发展新能源，以改善人们生活的环境，维护人与自然的和谐。与水力发电、风力发电相比，太阳能发电具有无污染、无噪音、故障发生概率小、维护简单、使用方便等特点。实际资料表明，光伏并网技术已成为一种新型的技术，尤其是大规模的太阳能光伏与并网的太阳能发电系统，将会产生更多的电力。

1简述光伏发电的概念

光伏发电是光能发电的一种方式，光伏发电运用微网技术接入超高压的发电网里，微网和超高压发电网彼此依存、相辅相成。光伏发电并网技术是绿色能源、清洁能源技术的一种，因此，对生态环境不会产生污染，完全符合我国对经济、环境以及社会可持续发展的需求。提升光伏发电技术不仅可以解决生态污染的难题，还能节省发电的成本，进一步节省时间和空间等成本。总的来说，并网型光伏发电技术有两方面的明显优势：一方面，并网型光伏发电使用的是太阳能这种绿色、清洁能源，所以并不会过度浪费能源，在现实运用的过程中，也可以更好地保护生态不受污染，符合我国持续发展的要求。传统的发电方式是使用化石能源来完成的，但是化石能源非常有限，在短时间内不能再生，同时在运用时，会散发出对生态造成严重污染的气体。随着人们越来越关注生态环境保护方面的问题，光伏发电并网技术逐渐进入人们的生活中。另一方面，并网型光伏发电的发电方式大大降低了技术难度，同时也节约了建设和维护等相关成本，减少发电成本可以在很大程度上推动国家电网多元化的可持续绿色发展。

2光伏发电并网及其相关技术分析

2.1子系统

对各独立子系统及逆变器进行充分的互联，可构成光伏发电系统。三相交流电与升压变压器完全展开，主要依靠并网的逆变器，再与电网相连。

2.2主要设备

逆变器的最大功率和最小的单位费用是密切相关的，当出现故障时，大容量的逆变器会对系统造成很大的影响。所以，选择合适的逆变器，不仅要考虑实际应用中的光伏发电系统，而且还要考虑逆变器的容量。通过对光伏发电系统中的逆变器进行相关的检测，可以利用直流电源来稳定蓄电池的电流，确保数据准确地传递给控制器，从而安全地运行。当采用一个单独的网络作为一个装置的时候，这个方法也可以被用于并网的逆变器。

2.3增压系统

对电网进行反馈的交流电电流主要来自并网的逆变器，而对其功率大小有影响的电力来自光伏系统。层间的分布主要为：上部为逆变器，下部为配电房。在选择高低压进气箱时，与低压相对应的进气箱是一个中央控制室和一个拉出开关柜。另外，变压器的电压和线圈的温度也要通过电脑进行监测。增压系统具有一次多台逆变器的能力，它主要是通过组控制器来实现的，它不仅可以降低逆变器的损失，而且可以延长它的寿命。

2.4保护措施

为确保升压变压器的供电及电压能得到足够的保护与控制，特设高温跳闸装置。此外，还设置了相关的保护装置，以防止过电压、欠电压等。如果在释放电流的过程中出现了问题，则主要是由逆变器切断与系统的联系，并保证系统的运行。

2.5明确检修目的，加大管理力度

要想彻底解决设备的问题，就要明确维修目标，保证高质量、高效率进行。这就需要对维修人员进行严格的管理，不但要对工作提出更多的关注，还要在检修时制定清晰的维修任务，并且要保持一定的工作热情，确保工作的完善和执行，因此，验收工作也不能松懈。其次，加强维护过程的管理。根据维修人员存在的各种问题，规范和改进维修资料，以提高管理水平。

2.6提升检修人员的素质

为保证这项工作的顺利进行，要加强技术人员的素质教育，及时进行技术培训，使其综合素质得到提高，使其在实际工作中能满足本项工作的要求。同时建立健全的维修体系，以便对维修人员进行约束和控制，保证系统在与实际维修工作相结合的情况下具有良好的适用性。

3光伏发电并网技术国内外发展现状

太阳能作为一种资源丰富的清洁能源，在能源领域备受青睐。早在20世纪50年代初，光伏电池的研究项目开始崭露头角；20世纪70年代，光伏发电产业正式面世；20世纪90年代，在国际环境的带动下，中国的光伏发电产业迎来了春天，但此时中国光伏产业几乎完全依赖于国际材料以及国际技术的支持，国内光伏发电创新技术进度极其缓慢。2002年，“光明工程”的出台使得国内光伏产业迈入了一个新的台阶。在政府的大力支持下，中国光伏产业迈向了正规化的历程，并成为了世界第一大光伏发电市场。至2016年，国内光伏发电装机量累计已达7.742×107kW，位居世界第一。为使中国光伏发电更加适应未来市场，其目前主要朝着以下3个方面发展：a)引入光伏发电竞争机制。光伏发电工程项目的配置要分地域进行资源竞争，激发光伏发电企业的竞争意识，并且要严格禁止非法收费以及地方性非法保护。b)加强对可再生能源的利用并解决弃光难题。用电负荷零增长以及火力发电的飞速膨胀使得弃光问题愈发严重。为响应绿色、清洁能源的号召，光伏发电企业要加强对可再生能源的开发以及利用，提高可再生能源在发电能源中的分量。企业应当减小火力发电的规模，抑制弃光问题的出现，加大对配电网以及输电通道等设施的资金投入。c)提高光伏发电的环保性。虽然太阳能是绿色环保的清洁能源，但是光伏发电在工作过程中还是会对环境造成一定的影响。为尽量提高光伏发电的环保性，中国不仅要及时建立光伏制造影响环境的评估体系，还要对光伏材料进行回收再利用，以提高光伏材料的利用率。

4光伏发电并网技术的发展趋势

现今，光伏发电已经成为先进的清洁能源发电模式，拥有太阳能的所有优点。但因为我国的并网型光伏发电技术出现得比较晚，依然要面对气候变化的影响、价钱比较昂贵、逆变器会发生一定的谐波重叠等各类必须要解决的难题，而且我国还有很多地方缺电或者没有电。随着对光伏发电的深入探究、科学技术的不断进步和计算机网络技术的快速发展，光伏发电技术的问题将有更加周全的解决办法，而且并网型光伏发电技术一定会成为世界范围内广泛运用的发电技术。但是，对于光伏发电并网技术还要进行更加深入的探究，特别是在切换和控制这两个方向。因此，充分研究光伏发电并网技术的控制是非常重要的，在切换这个方向也要寻找更好的解决方法。随着科技的不断进步，之前在并网型光伏发电技术方面忽略的大多数问题，都将成为主要的考虑对象，在未来的探究中终会得到解决。

结束语

我国目前正处于经济和社会发展的大背景下，提高太阳能发电技术在一定程度上既能解决环境污染问题，又能节约资源的浪费。虽然目前国内的并网式光伏发电技术还不够成熟，在发展的过程中肯定会遇到很多问题，但是发展清洁能源一直是我们所关心的问题，而太阳能作为一种清洁能源，有着得天独厚的优势，它的发展潜力将会很大。

参考文献

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