基于500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究

摘 要：隨著全球能源危機和節(jié)能減排戰(zhàn)略的推進，發(fā)展太陽能、風能等可再生的清潔能源已成為社會發(fā)展的必然趨勢。光伏發(fā)電系統(tǒng)憑借環(huán)保、低噪聲、適用范圍廣等恃點而備受青睞，而分布式光伏發(fā)電以其獨特的優(yōu)勢，己成為新能源應巧的主要方式，國家也在積極施行推進分布式發(fā)展的政策。

關鍵詞：500kW；光伏；并網(wǎng)；發(fā)電

1 500kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概述

500kW光伏發(fā)電系統(tǒng)連接到電力系統(tǒng)的電網(wǎng)中，成為電力系統(tǒng)的一部分，可為電力系統(tǒng)提供有功和無功電能，要實現(xiàn)光伏電池能量向電網(wǎng)的傳輸，涉及到MPPT、DC-AC逆變、濾波等功能，這些功能需要使用合理的電路完成。光伏組件輸出電壓范圍寬，一般需要對輸入電壓進行升降壓處理，以滿足并網(wǎng)輸出的需求。下面文章就對當前500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電的結構與發(fā)展現(xiàn)狀進行簡單分析。

1.1 500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結構

工頻變壓器隔離結構是一種比較常見的電路結構，該電路直接由橋式電路完成高頻調制，高頻信號通過低通濾波后得到50Hz正弦并網(wǎng)電流信號，輸出用工頻變壓器進行隔離和變壓。這種電路拓撲的優(yōu)點是設計簡單，成本低，隔離度好；但本身也存在一定缺點，即輸出變壓器的存在使系統(tǒng)的體積和重量大，效率也由于受到變壓器工藝的影響而不可能太高等問題。

1.2 500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電現(xiàn)狀

光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，主要有兩大類應用形式：光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安裝規(guī)模大小還可以分為集中式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

光伏離網(wǎng)系統(tǒng)是人們最早使用的光伏發(fā)電系統(tǒng)，它廣泛應用于通信、水泵、路燈及導航等設備，以及為一些遠離電網(wǎng)的用戶提供一些簡單的家庭用電。

集中式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)主要指大型光伏并網(wǎng)電站，作為大電源直接向高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷。集中式光伏系統(tǒng)的優(yōu)勢主要包括：選址靈活，可以增加光伏系統(tǒng)輸出功率的穩(wěn)定性；運行方式較為靈活，可以進行無功和電壓控制，參與電網(wǎng)頻率調節(jié)等；建設周期短，環(huán)境適應能力強，同時運行成本低，便于集中管理。但是由于需要依賴長距離輸電線路送電入網(wǎng)，以及光伏發(fā)電自身的不穩(wěn)定性，輸電線路損耗、電壓跌落、無功補償?shù)葐栴}仍無法從根本上解決。

分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)主要以靠近用戶、即發(fā)即用的模式工作，通常實施在城市屋頂、道路街道兩旁和大型建筑等方面。由于系統(tǒng)處于用戶側，光伏發(fā)電可直接供給當?shù)刎撦d，減少線路損耗。同時可以與智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)有效結合，運行靈活，適當條件下可以脫離電網(wǎng)獨立運行。

目前，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)占據(jù)了全球光伏市場的絕大部分份額，并得到了各國政府的大力扶持，正以迅猛的速度發(fā)展。所以我們應該認真研究光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢，做好相關的經(jīng)濟評價。

2 500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電的優(yōu)勢

500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電的原則是“就近發(fā)電、就近轉換、就近并網(wǎng)、就近使用”，這16個字能夠體現(xiàn)出光伏并網(wǎng)發(fā)電提高發(fā)電效率的理念，同樣的，如果做到上述的要求，還能夠解決電力在運輸過程中的消耗問題，那么下面就詳細討論一下500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢。

2.1 并網(wǎng)容易

現(xiàn)在一直困擾光伏發(fā)電發(fā)展的一個難題就是并網(wǎng)難的問題。在我國，光照充足且適合建大型光伏電站的地方往往是偏遠地區(qū)，電站的建設和并網(wǎng)難度都較大，即使有些大型電站能建成運行，也會因為不能并網(wǎng)使其發(fā)出的電成為“棄電”、“廢電”。分布式光伏發(fā)電一般是建在城市中，以家庭住宅、企事業(yè)單位為依巧，只需要對現(xiàn)有電網(wǎng)管理稍加改造就能使其并網(wǎng)，同時還能解決用戶自身的用電問題。

2.2 硬件設備要求低

500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，分布式發(fā)電是當前比較運用廣泛的，在這種模式下，其中的發(fā)電系統(tǒng)是互相獨立的，并且屬于小型設備，這樣下來對于設備的要求就會降低，并且由于設備可以由用戶控制，也不會出現(xiàn)大規(guī)模停電的問題。

由于屬于分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，在特殊時期，尤其是用電高峰，還能夠調整性能，提供足夠的電力度過用電高峰期，當出現(xiàn)意外事故災害，也可以持續(xù)供電，成為集中供電方式的重要補充方式。

2.3 投資成本低

傳統(tǒng)的集中光伏電站由于地理位置的影響，在進行基站建立過程中，需要進行較高的財政投入，這使得很多發(fā)電項目前期的資金投入，所以很多投資者都放棄了這些項目。但是500kW分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電通過分布式的建立理念，使得前期的投資有比較明顯的減少，成本也隨之降低。

2.4 環(huán)保節(jié)能

光伏發(fā)電的原理是通過光伏效應產生電能，發(fā)電過程中無污染、無噪音，有利于普及清潔能源知識和措施。在推進分布式光伏發(fā)電過程中，能讓人們更好的關注環(huán)境，自覺節(jié)約能源和保護環(huán)境。

3 500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的效益評價

對比我國常規(guī)能源產業(yè)，500kW光伏并網(wǎng)發(fā)電具有自己獨特的特點，雖然規(guī)模不是特別大，但是分布廣泛，通過并網(wǎng)結構的建立，一方面能夠調整我國的能源結構，對于生態(tài)環(huán)境是一種比較好的保護；另一方面可以增加經(jīng)濟效益，所以在這方面的貢獻也不能忽視。

由于我國地域遼闊，西部地區(qū)的太陽能輻射比較充足，所以是發(fā)展光伏并網(wǎng)發(fā)電的重要地區(qū)，但是西部地區(qū)也存在自身的問題，由于地處偏僻地區(qū)，其經(jīng)濟發(fā)展較內陸以及沿海地區(qū)比較落后，那么國家就要加強光伏發(fā)電系統(tǒng)的政府補貼，這樣既可以促進光伏發(fā)電的發(fā)展，也能夠在一定程度上消除了貧困，減少了東西地區(qū)的經(jīng)濟差距。

4 結束語

綜上所述，由于當代能源危機與環(huán)境保護的重視，基于500kW等發(fā)電項目得到了發(fā)展，因此光伏項目的綜合效益評價不能背離我國的可持續(xù)發(fā)展理論，同時要結合光伏發(fā)電項目的自身特點及其特定的功能要求與建設目標，保證項目建設的科學性、合理性，經(jīng)濟性、和諧性。

參考文獻

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作者簡介：陽大兵（1988，9-），男，籍貫：江西省九江市，學歷：研究生，研究方向：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究。