光伏发电并网运行应用的研究

◎谢凯

光伏发电并网运行应用的研究

◎谢凯

近些年来，我国社会经济飞速发展，科学技术不断进步，社会各界对于自然资源的利用问题表现出了越来越高的关注程度，太阳能作为一种可再生的清洁能源，必然会受到高度的重视，其开发和利用程度不断扩展。在众多利用太阳能的途径当中，光伏发电是非常有效的途径之一，现阶段，我国绝大部分的光伏发电都允许并网运行，这就为我国光伏发电事业的可持续发展奠定了非常坚实的基础。本文将就光伏发电并网运行应用进行深入的分析与探究。

太阳能发电是传统发电形式的补充形式，但是，太阳能发电其优势要远远超出传统发电，太阳能属于可再生能源，清洁无污染，在保护自然环境、维护生态平衡中发挥着至关重要的作用。我国目前正在加大对光伏发电并网运行的支持力度。众所周知，光伏发电，可以灵活选择功率，维护工作也非常简单，拆卸也更加方便，光伏发电系统的应用领域不断得到拓展。我们当前需要的是正视光伏发电并网运行应用中存在的问题，并且及时改善和优化控制策略，全面提升光伏发电并网运行的稳定性。以下是我结合自己的工作实践，提出自己的几点拙见。

关于光伏发电并网运行的分析

光伏发电得以并网运行，是需要必要条件的，那就是必须要保证逆变器所输出的电流相位、频率和整个电网电压的相位、频率是有着高度的一致性的。在现阶段的光伏发电系统中，并网形式主要有两种：一是分散式的光伏发电并网运行形式，二是集中式的光伏发电并网运行形式。我将就集中式的光伏发电并网运行形式进行深入的分析：

之所以单独提出集中式的光伏发电并网运行形式，其原因就在于这种并网形式有着一个非常重要的优势，它能够直接将电能传送到大电网当中，而且还可以根据大电网的调度来传输和使用电能。大电网和集中式光伏发电，二者之间是单向的电能传输，其原理是将逆变器380v交流电连接到升压之前的母线之上，在此基础上升压入电网，这样整个系统的升压比为0.4/10.5 kV，集中式光伏发电并网运行系统的应用范围是比较大或者大型的电站并网上面。

光伏发电并网运行系统的发电量

电池的安装方向。通常情况下，电池的朝向不同，发电量也会存在着不同，我建议，将光伏电池安装在向南倾斜纬度角的位置上面，其他位置的发电量都会存在着不同程度的减少。

电池升温。经过科学的研究表明，光伏电池一般由晶体硅构成，以27度为基础，每上升1度，功率就会损失5%左右，所以，我们必须要将光伏电池的通风问题考虑到位，切忌因为温度的问题而降低了光伏电池的发电功率。

辐射量。众所周知，太阳光子的分布是存在着非常大的不确定型的，这就会产生一个非常严重的现象，那就是在不同的时间段，光伏发电系统当中的光伏电池组所接受的太阳辐射是不同的，这对于我们的工作来说是一个非常大的阻碍因素，我们必须要严格根据光伏电池组的倾斜角度，再配合气象台提供的水平面上的辐射量来进行科学的估算，但是，其精准性还是难以得到有效的把控。

光伏发电并网运行在实际的应用过程中出现的问题分析

谐波。光伏发电的并网逆变器在电能的转化过程中会产生非常大量的谐波，这就要求我们在其技术的实际应用过程中必须要进行科学合理的监测，这样做的目的在于此系统在运行过程中能够控制好畸变率，在光伏发电并网运行的过程中，一旦将直流电并入到电网，可能其产生的畸变率还处于国家电网标准中所规定的允许范围，但是，我们需要注意的是电压在变入电流时会因为接入点的原因而产生非常多的谐波，渐渐地，畸变率越来越高，最终超出电网标准规定中的上限，因此，我们在使用该项技术时必须要做好监测工作。

电压波动。我们都知道，光照强度是影响光伏发电系统的输出功率的重要因素，不同季节、不同天气下光照强度是完全不同的，因此，必然会产生光伏发电输出功率不稳定的现象。在我国电网的相关技术原则中，有着非常明确的规定，一定要充分考虑清楚从电网中瞬间脱离会对系统电压产生什么样的影响，这必然会直接影响到光伏发电并网运行系统的使用周期、安全性能以及稳定性能。

影响到电网的控制。光伏电网有着非常显著的不稳定性，在配电网中接入光伏发电系统之后，电网中的电源点数必然会增加很多，但是这些电源点并不是均匀分布其中的，相反，它们会非常分散地分布其中，这就会大大增加协调和控制电源的难度，一些常规的电压和无功补偿方式很难再适用其中，所以，当光伏发电系统大规模地进入到配电网之后，对于配电网的整体控制能力来说会是一个非常大威胁因素。

如何全面提升光伏发电并网运行的发电效率

首先，纵观我国目前的发展情况，在我国太阳比较充足的城市和地区，太阳能光伏发电已经得到了非常广泛的引用，但是，对于我国而言，太阳能光伏发电项目还属于一个新兴产业，这也就意味着我们必须要为此投入更多的时间、精力、财力和人力，专门去研究关于太阳能电池板的新材料，借助太阳能电池板来推动光伏发电效率的提升。

然后，在投入资源的基础上，我们还需要继续加大太阳能电池板本身阵列的优化研究力度，从太阳能电池板本身着手来提高太阳能光伏发电系统的发电效率。

最后，我们必须要高度重视起此项目的重要价值和意义，加大推广力度，更加积极地投入到光伏发电并网运行技术的研究工作当中，为我国光伏发电事业贡献自己的一份力量。

综上所述，社会经济的飞速发展需要资源的永久支撑，当我们对于传统资源越来越具有依赖性时，传统资源却面临着逐渐枯竭的现象，在这样的大背景下，我们开始将关注的焦点由传统资源转移到可再生资源上面，太阳能是最具代表性的清洁资源，要想充分利用起太阳能资源，就必须要不断优化和提升光伏发电并网运行技术，真正认识到光伏发电的重要价值和重要作用。

（作者单位：大唐乌拉特后旗风电有限公司）