分布式光伏發電技術及我國分布式光伏產業發展前景

摘 要：太陽能光伏發電是太陽能發電的重要方式。目前，分布式光伏發電是太陽能光伏發電的發展趨勢，而且應用規模和區域也在不斷擴大。已經引起了各界的高度重視。本文簡單介紹了分布式光伏發電系統結構及分布式光伏產業的關鍵技術，最后對我國分布式光伏發電的發展前景進行了分析。

關鍵詞：分布式光伏發電；關鍵技術；發展前景

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

隨著能源短缺與能源需求的矛盾日益突出，能源價格會不斷升高，嚴重阻礙了社會發展的步伐，尋找可再生能源，走可持續發展道路迫在眉睫。太陽能作為一種最常見的可再生能源，不僅分布廣，無污染，而且可再生，被國際上認為是最好的化石能源替代品[1]。

太陽能光伏產業作為可再生能源產業，引起了各國政府的重視和大力支持。很多國家正積極研究光伏發電技術，并出臺分布式光伏發電的財政補貼等政策，以促進光伏產業的快速發展，來應對能源短缺現象[2]。

光伏發電技術是一項優化未來能源構成的高新發電技術，分布式光伏電站的快速發展將加速遠程監控系統的開發和推進相關技術的市場需求。隨著計算機網絡技術和通信技術的快速發展，遠程監控系統將成為一種重要的手段。

一、分布式光伏電站簡介

分布式光伏發電特指采用光伏組件，將太陽能直接轉換為電能的分布式發電系統。是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

二、分布式光伏發電特點

分布式光伏發電是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近使用，就近轉換，就近并網的原則，以滿足特定用戶的需求，可以有效提高同等規模光伏電站的發電量，還可以降低電力在升壓及長途運輸中的損耗。具有以下特點：

一是輸出功率相對較小，一般而言，一個分布式光伏發電項目的容量控制在數千瓦以內但小型光伏系統相比大型的投資收益率并不會降低；

二是污染相對很小，沒有噪聲，也不會對空氣和水產生污染，環保效益突出；

三是可以在一定程度上改善當地的用電狀況，但是分布式光伏發電的能量密度相對較低，并不能從根本上解決用電緊張問題，而且具有間歇性；

此外，還有安全可靠性高，抗災能力強，非常適合于遠離大電網的邊遠農村、牧區、山區供電，不需要遠距離輸送電力，成本低、效率高[3]。

三、分布式光伏電站監控體系結構

分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池陣列、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，分布式光伏發電系統的太陽能電池陣列組件將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載，多余或不足的電力通過聯接電網來調節。

四、分布式光伏電站監控系統技術

分布式光伏發電倡導盡可能就地消納，通過配電網接入電力系統，配電自動化系統需要對光伏發電進行監控和管理，以保證電網的安全可靠運行。分布式光伏發電一般在農村、牧區、山區，發展中的大、中、小城市或商業區附近建造，通常建在工業廠房、公共建筑以及居民屋頂上。這給分布式光伏電站的監控和管理都帶來了挑戰，我們可以通過遠程監控來解決這一難題。

（一）通訊技術。分布式光伏發電系統的通信方式有多種類型。主要取決于城市中心、市區、郊區、農電等不同的地理位置。通信介質也分多種，包括：光纖、電力線載波、無線等方式。光纖通信具有容量大、傳輸距離遠、抗電磁干擾、無輻射等特點，是市區配電網自動化首選的一種通信方式。隨著光纖通信技術的不斷普及和發展，其性價比也比較適中。無線方式通信實施比較方便，而且布置靈活，但容易受干擾。電力線載波通信方式比較適合農電及遠距離線路，價格也相對便宜。

（二）監測系統的構成。由數據采集系統、數據傳輸系統、數據中心組成。數據采集系統應至少包括環境監測設備，電參數監測設備等。

1.數據采集。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等被測單元中采集需要的數據，送到上位機中進行分析、處理的行為。電壓傳感器用于采集光伏陣列的輸出電壓、蓄電池電壓、逆變器輸入電壓、直流負載的輸入電壓。電流傳感器用于采集光伏陣列的輸出電流、蓄電池電流、逆變器輸入電流、直流負載的輸入電流。智能傳感器用于采集逆變器的輸出電壓、電流、功率、功率因數。溫度傳感器和調理板用于采集室外、光伏組件和蓄電池的溫度。輻照儀用于測量水平面的太陽總輻照度和光伏陣列表面的輻照度。

2.數據傳輸系統。電站數據監測系統中監測裝置與數據采集裝置之間、數據采集裝置與數據中心之間的數據傳輸。根據分布式光伏電站、電力部門的不同情況選擇相應的通訊方式進行數據傳輸，并確保數據傳輸的方便和安全。

3.數據中心。通過實現統一的數據定義與命名規范，集中多個光伏電站數據的環境。軟件部分是整個監測系統的核心，從傳感器采集得到的信息量將全部送至該部分進行數據處理和顯示。提供了強大的圖形界面，顯示畫面生動，一目了然。

五、我國分布式光伏電站發展現狀與前景

中國光伏產業的發展曾過度依賴國外市場，尤其是歐洲市場，受歐債危機、歐盟及美國“雙反”等事件的影響，國外市場持續低迷，中國光伏產業的持續發展也因此呼吁國內光伏市場的快速啟動。

目前分布式光伏發電已被廣泛應用在家庭供電、道路照明、景觀照明、交通監控、大型廣告牌、發電站，市場規模逐步擴大，呈現出廣闊的市場前景。2012年12月19日，國務院召開常務會議提出要著力推進分布式光伏發電，鼓勵單位、社區和家庭安裝和使用分布式光伏發電系統。在《關于申報分布式光伏發電規模化應用示范區的通知》文件中，將在每個省建設500MW分布式光伏的規模化應用示范區[4]，這是國內啟動的至今最大的光伏項目，這些政策極大鼓舞了國內分布式光伏產業的發展，我國分布式光伏產業迎來了重大的挑戰和機遇。

參考文獻：

[1]陳晨，陳明明.太陽能光伏發電現狀分析及發展方向[J].動力與電氣工程，2013.

[2]王斯珍.我國已成為全球主要太陽能電池生產國[J].四川水利發電.2008（124）：14-15.

[3]王斯成.分布式光伏發電政策現狀及發展趨勢[J].太陽能，2013.

[4]阮曉東.分布式光伏發電破冰[J].新經濟導刊，2013（07）.