光伏發電并網運行應用的研究

◎謝凱

光伏發電并網運行應用的研究

◎謝凱

近些年來，我國社會經濟飛速發展，科學技術不斷進步，社會各界對于自然資源的利用問題表現出了越來越高的關注程度，太陽能作為一種可再生的清潔能源，必然會受到高度的重視，其開發和利用程度不斷擴展。在眾多利用太陽能的途徑當中，光伏發電是非常有效的途徑之一，現階段，我國絕大部分的光伏發電都允許并網運行，這就為我國光伏發電事業的可持續發展奠定了非常堅實的基礎。本文將就光伏發電并網運行應用進行深入的分析與探究。

太陽能發電是傳統發電形式的補充形式，但是，太陽能發電其優勢要遠遠超出傳統發電，太陽能屬于可再生能源，清潔無污染，在保護自然環境、維護生態平衡中發揮著至關重要的作用。我國目前正在加大對光伏發電并網運行的支持力度。眾所周知，光伏發電，可以靈活選擇功率，維護工作也非常簡單，拆卸也更加方便，光伏發電系統的應用領域不斷得到拓展。我們當前需要的是正視光伏發電并網運行應用中存在的問題，并且及時改善和優化控制策略，全面提升光伏發電并網運行的穩定性。以下是我結合自己的工作實踐，提出自己的幾點拙見。

關于光伏發電并網運行的分析

光伏發電得以并網運行，是需要必要條件的，那就是必須要保證逆變器所輸出的電流相位、頻率和整個電網電壓的相位、頻率是有著高度的一致性的。在現階段的光伏發電系統中，并網形式主要有兩種：一是分散式的光伏發電并網運行形式，二是集中式的光伏發電并網運行形式。我將就集中式的光伏發電并網運行形式進行深入的分析：

之所以單獨提出集中式的光伏發電并網運行形式，其原因就在于這種并網形式有著一個非常重要的優勢，它能夠直接將電能傳送到大電網當中，而且還可以根據大電網的調度來傳輸和使用電能。大電網和集中式光伏發電，二者之間是單向的電能傳輸，其原理是將逆變器380v交流電連接到升壓之前的母線之上，在此基礎上升壓入電網，這樣整個系統的升壓比為0.4/10.5 kV，集中式光伏發電并網運行系統的應用范圍是比較大或者大型的電站并網上面。

光伏發電并網運行系統的發電量

電池的安裝方向。通常情況下，電池的朝向不同，發電量也會存在著不同，我建議，將光伏電池安裝在向南傾斜緯度角的位置上面，其他位置的發電量都會存在著不同程度的減少。

電池升溫。經過科學的研究表明，光伏電池一般由晶體硅構成，以27度為基礎，每上升1度，功率就會損失5%左右，所以，我們必須要將光伏電池的通風問題考慮到位，切忌因為溫度的問題而降低了光伏電池的發電功率。

輻射量。眾所周知，太陽光子的分布是存在著非常大的不確定型的，這就會產生一個非常嚴重的現象，那就是在不同的時間段，光伏發電系統當中的光伏電池組所接受的太陽輻射是不同的，這對于我們的工作來說是一個非常大的阻礙因素，我們必須要嚴格根據光伏電池組的傾斜角度，再配合氣象臺提供的水平面上的輻射量來進行科學的估算，但是，其精準性還是難以得到有效的把控。

光伏發電并網運行在實際的應用過程中出現的問題分析

諧波。光伏發電的并網逆變器在電能的轉化過程中會產生非常大量的諧波，這就要求我們在其技術的實際應用過程中必須要進行科學合理的監測，這樣做的目的在于此系統在運行過程中能夠控制好畸變率，在光伏發電并網運行的過程中，一旦將直流電并入到電網，可能其產生的畸變率還處于國家電網標準中所規定的允許范圍，但是，我們需要注意的是電壓在變入電流時會因為接入點的原因而產生非常多的諧波，漸漸地，畸變率越來越高，最終超出電網標準規定中的上限，因此，我們在使用該項技術時必須要做好監測工作。

電壓波動。我們都知道，光照強度是影響光伏發電系統的輸出功率的重要因素，不同季節、不同天氣下光照強度是完全不同的，因此，必然會產生光伏發電輸出功率不穩定的現象。在我國電網的相關技術原則中，有著非常明確的規定，一定要充分考慮清楚從電網中瞬間脫離會對系統電壓產生什么樣的影響，這必然會直接影響到光伏發電并網運行系統的使用周期、安全性能以及穩定性能。

影響到電網的控制。光伏電網有著非常顯著的不穩定性，在配電網中接入光伏發電系統之后，電網中的電源點數必然會增加很多，但是這些電源點并不是均勻分布其中的，相反，它們會非常分散地分布其中，這就會大大增加協調和控制電源的難度，一些常規的電壓和無功補償方式很難再適用其中，所以，當光伏發電系統大規模地進入到配電網之后，對于配電網的整體控制能力來說會是一個非常大威脅因素。

如何全面提升光伏發電并網運行的發電效率

首先，縱觀我國目前的發展情況，在我國太陽比較充足的城市和地區，太陽能光伏發電已經得到了非常廣泛的引用，但是，對于我國而言，太陽能光伏發電項目還屬于一個新興產業，這也就意味著我們必須要為此投入更多的時間、精力、財力和人力，專門去研究關于太陽能電池板的新材料，借助太陽能電池板來推動光伏發電效率的提升。

然后，在投入資源的基礎上，我們還需要繼續加大太陽能電池板本身陣列的優化研究力度，從太陽能電池板本身著手來提高太陽能光伏發電系統的發電效率。

最后，我們必須要高度重視起此項目的重要價值和意義，加大推廣力度，更加積極地投入到光伏發電并網運行技術的研究工作當中，為我國光伏發電事業貢獻自己的一份力量。

綜上所述，社會經濟的飛速發展需要資源的永久支撐，當我們對于傳統資源越來越具有依賴性時，傳統資源卻面臨著逐漸枯竭的現象，在這樣的大背景下，我們開始將關注的焦點由傳統資源轉移到可再生資源上面，太陽能是最具代表性的清潔資源，要想充分利用起太陽能資源，就必須要不斷優化和提升光伏發電并網運行技術，真正認識到光伏發電的重要價值和重要作用。

（作者單位：大唐烏拉特后旗風電有限公司）