太阳能光伏发电并网技术的应用分析

夏英俊

摘要：太阳能光伏发电是指运用光生伏特效应原理，注重运用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。并网光伏发电系统就是将太阳能组件所产生的直流电经并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。并网系统中 PV 方针产生的电力除供给交流自载外，多余电力还可反馈给电网。我国幅员辽阔，南北日照时间长、差异大，为太阳能光伏发电应用提供了良好条件。基于此，本文将重点分析太阳能光伏发电并网技术的应用要点。

关键词：太阳能;光伏发电;并网技术;应用分析

中图分类号：TM615

文献标识码：A

引言

太阳能光伏并网发电在满足电力供应需求的同时，还具有较高的经济性与环保性。不仅可以减少发电机的使用数量，同时还能节能减排，削弱对生态环境的破坏程度。特别是在光照充足的区域，还可以事先对太阳能的状态进行预判，进一步提高能源利用效率。

1太阳能光伏的应用优势

1.1环保性

太阳能光伏在电气节能应用的过程中，环保性为主要的技术应用特点和优势。其在实际应用中不产生任何排放物，相较于火电，水电发电产生的环境污染，水污染现象，环保性的太阳能光伏技术则具备较大的应用优势。另外环保性的应用特点优势发挥，对于其技术的可持续应用，以及技术应用中的安全性控制，奠定了良好的基础。其次环保性的技術应用，对于其技术应用中的维护成本降低，也发挥了积极的作用。

1.2低功耗

太阳能光伏在电气节能中的应用，从其技术的应用原理方面分析，其主要由光伏转换装置，导线，太阳能电池组成。从涉及的能耗装置方面分析，低功耗为其技术应用中的主要特点。实际应用中评估低功耗的技术应用特点，对于电力企业实际收益的提升，以及电网运行效能的提升，发挥了重要的作用。其次低功耗的运行特点，一定程度上也提升了技术应用中的安全性，对于电气设备的应用寿命延长，以及整体机组运行中的稳定性控制，发挥了重要的作用。具体应用中如关于低功耗的特点发挥，主要表现为： 光伏发电装置在进行电能传导中，应用铜电缆导体进行电能传输，有效的降低了电能传输中的装置能耗，对于电能的应用效果合理发挥，以及光伏发电企业的经济效益合理提升，发挥了重要的作用。

1.3 波动性

电气节能中应用的太阳能光伏，从其运行原理方面分析，波动性为技术应用中的主要特点。其中波动性的特点，主要表现为： 太阳能光伏技术的应用，受限于日照强度和时间，其在日照强度高，日照持续时间长的环境下，装置的电能产出量大，产出稳定。反之在日照不稳定，气候环境变动性较大的环境下，其装置的电能产出量较小，电压低。因此从电能应用稳定性的角度分析，太阳能光伏在电气节能技术中的应用，宜采取微网组网技术进行综合应用，以此降低产能波动过大，对电力电网，以及电气设备造成的冲击，确保电能应用的安全稳定性。

2太阳能光伏发电并网技术的应用分析

2.1太阳能电池技术

光伏发电技术的核心与关键是光伏电池。光伏电池经历了好几代的变更与创新，第一光伏电池的主要原料是硅，在应用技术不断完善与应用范围不断提升的共同作用下，第一代光伏电池原料的成本却一直未能得到明显的降低。第二代光伏电池的主要原料则是在衬底铺上非硅材料，主要目的是降低电能的耗损。此方式使得光伏电池原料的成本得到了明显的控制与降低。之后，光伏电池的原料则为继晶体硅和薄膜电池，在设计理念与科学技术的完善下，有力地提升了光伏的转换效率。

2.2并网逆变器控制技术

光伏型太阳能发电并网控制的核心是要利用并网逆变器技术把光伏组件所产生的直流电转变为电网电压同频、同相正弦交流电。功率因素及交流侧电流控制是并网逆变中逆变控制的核心。

（1）直接电流控制

利用计算机技术计算出交流电流值，再通过引入交流电流反馈，直接控制交流电流，使其与指令电流值保持一致。通过“电网电压信号 × 电流有功给定”获得与电网电压同步的正弦参考电流波形，再控制输出电流，使其跟踪指令电流变化。直接电流控制法具有系统响应速度快、控制电路简单，对系统参数依赖性低等优势。

（2）间接电流控制

间接电流控制主要是通过电压控制完成，它是根据给定稳态电流向量，以及给定 PWM 基波电压向量幅值、相位，控制调节闭环 PID，最终通过电压控制实现调节光伏发电并网电流。间接电流控制模式具有方法简单，无需并网电流反馈信号等优势。但不足之处是控制电路较复杂，且对系统参数的依赖性，影响系统的动态响应速度。

2.3光伏幕墙

光伏幕墙与传统玻璃幕墙的构造方式基本相同，兼具传统玻璃幕墙的采光、遮阳、保温、抗风压等性能，还比传统玻璃幕墙更加节能，是一种产能材料，因此可取代传统玻璃幕墙。光伏幕墙有半透明幕墙和不透明幕墙。不透明幕墙多采用单晶硅和多晶硅组件，具有较高的发电效率。半透明幕墙多采用非晶硅薄膜电池，其优点是透光率高、价格低、生产方便，缺点是光能利用率低。根据建筑设计采光要求，将这两种幕墙按需分布。另外，光伏幕墙要符合 BIPV 要求，除发电功能外，要满足幕墙所有功能要求，包括外部维护、透明度、力学、美学、安全等，而其光伏阵列偏离最佳安装角度，光伏性能偏低，输出功率偏低，组件成本高。因此，光伏幕墙必须在设计阶段介入规划设计，才能充分考虑以上问题，为建筑带来额外的“绿色概念”，提高建筑社会效益和经济效益。

2.4阳能光伏发电并网电流控制技术

逆变器在并网技术中主要起控制作用，在逆变器的作用下，直流电能科学转为交流电。设置逆变器，根本目标是对电力谐波进行科学的降低，从而确保电压供应的效率明显地提高，由此保障电流输入环节与输出环节的科学性与稳定性。光伏发电并网电流控制技术，主要应用目标是对电力总谐波的失真率进行科学控制与有效减少，而电流控制策略的好坏直接影响着变换器控制系统的实际运转情况。

2.5光伏发电与并网施工技术

首先，准备工作，主要是开展定位放线工作，对支架的基础构建进行科学的焊接，同时，安装电池板的支架以及太阳能电池板等设备，再安装电器工程并进行调试并网操作等。其次，在开展全面施工前要对光伏屋面进行彻底的清理，保障施工现场用电的安全性，同时，按照安装图纸的要求进行安装操作，确保施工的安全性与规范性。另外，安装太阳能电池板之前要对其进行严格的检验，确定太阳能电池板无质量问题，并准确测量开路电压。进行汇流箱安装时，安装操作前要进行严格的检查。在安装过程中，要充分保障安装的稳定性与电缆之间距离的安全性。在桥架安装方面，要先对桥架的外形进行检查，保障其符合设计要求，并且用螺栓进行连接固定。最后，调试并网操作，要先对系统的性能进行检测和调整，确保各个设备都能正常启动与运转，并且光伏发电系统的各项参数都能得到监控软件的全面监控，待调试运行合格后，才能进行并网操作。

结束语

光伏发电与并网技术，不仅能实现对太阳能资源的科学转换，降低对不可再生资料的消耗，同时，还能降低对自然环境的污染与破坏，同传统类型的能源开发技术相比，具有明显的应用优势。所以，加强对光伏发电与并网技术的研究与应用，可以为社会经济的可持续发展提供有力的保障。

参考文献

[1] 段太军.太阳能光伏发电并网技术的应用分析 [J]. 城市建设理论眼界 ： 电子版，2015，5（27）.

[2] 张银鸽 . 太阳能光伏发电并网技术的应用分析 [J]. 城市建设理论研究（电子版），2016，12（9）：265-265.

[3] 叶暖平.太阳能光伏发电并网技术的应用 [J]. 中国新通信，2014，24：87-8 8.