光伏新能源可持续运行和发展的措施探究

邢钰 李佳欣 孙婧 申李文 王凯杰

摘 要：目前光伏产业的发展已经历了一个半周期，正处于第二个周期的成长期。光伏产业是一个极易受到外部環境变化影响的行业，而外部环境变化往往是不可预测的，这加剧了光伏产业周期的波动。同时，光伏产业属于新兴产业，它代表着科技发展的最新水平。在产业周期一次次跌宕中，历来是有输有赢，但终将是优秀淘汰落后，推动整个行业变得更加成熟。 光伏新能源已经成为了当前的一个研究重点，目前提出的应用理念为，保证建成的光伏发电能源系统能够实现可持续运行和发展，从整体上保障电网功能。

关键词：可持续电网;光伏新能源;技术应用;技术监管

引言：与常规能源相比，光伏能源具有间歇性特点，在运行时期，会对原有的电网造成较大冲击，在光伏新能源的应用中要考虑这一问题，尝试通过技术手段提高电网的运行稳定性。在全球加快新能源开发利用的背景下，光伏产业作为战略性新兴产业得以快速发展，与此同时，国内外光伏产品销售市场竞争也越发激烈。光伏产业本身极易受外部环境变化影响，我国“两头在外”的模式也使得光伏产业周期波动较为剧烈，国内光伏产业若想在激烈的市场中稳健发展，就必須了解光伏这一新型产业的生命周期，平衡外部环境变化导致的产能和市场需求变化，从而推动我国能源利用结构优化。

1 可持续电网建设中光伏新能源的应用方式

1.1 合理利用现有土地资源

土地资源是有限的，在发展光伏产业的同时，保护耕地数量不减少显得尤为重要，在充分利用屋顶发电、光伏照明、建筑一体化、农户院内空闲地发展光伏发电的基础上，国家应出台奖励政策支持建筑一体化、不断提升绿色建筑设计标准等，在节能节地等方面不断进行探索。

除上述不占用土地资源的措施外，确需占地的，尽可能利用沙漠戈壁， 因为这些地方生态环境十分脆弱，在这些地区广泛应用太阳能发电，不仅能生产大量绿色清洁电力和动力，还能防风固沙，保水增绿，便民富民，具有重大的经济效益，生态效益和社会效益。

以库不齐沙漠达拉特光伏发电项目为例，库布齐沙漠拥有全国一类的太阳能资源，太阳辐射强度高，日照时间长，年均日照时数超过3180小时，光照资源优势明显，发展光伏发电条件得天独厚。光伏新能源的可持续性表现为，在系统的长期应用中发挥供电能力，改组我国的能源结构，我国当前的光伏发电站主要建设在西部地区，原因为这一区域的场地费用较低，并响应我国的“西电东输”号召，但是从实际运行效果来看，由于缺乏对自然环境的深度研究和分析，导致系统的故障率上升，实际获取的效益与设计思想之间存在很大差异。

在今后的系统完善和优化工作中，应考虑系统对运行环境的需求，包括风沙参数、风力参数、电力生成效率等，当发电量满足设计要求时，才可确定这一区域可以投建光伏发电站。另外需要分析线缆经过区域的自然环境，对于高压供配电线缆来说，风力摆动、线缆覆冰为最常见的故障形式，所以在具体的研究中，要分析各个区域的气候环境，考虑系统日常维护和运行中的消耗成本。

1.2降低应用成本

我国当前的光伏新能源系统的应用成本较高，产生成本由场地施工、系统维护、供配电损耗、技术投入等多个环节产生，另外在太阳能电池板的生产中，也存在电池板生产成本过高问题，降低了光伏新能源的实际应用效益。

光伏产业是一个朝阳产业，在发展光伏产业的同时，考虑地域因素也是十分必要的。我国是一个人口大国，粮食问题依然是重中之重，根据2019年10月中华人民共和国国务院新闻办公室发布的《中国的粮食安全》白皮书 显示， 2018年，包括大豆等油料和饲料在内的粮食进口总量为11555万吨，出口总量366万吨，差额11189万吨。粮食自给依然有缺口， 从中长期看粮食的供求还是紧平衡态势。通过百度搜索全国各省市粮食自给率，仅有黑龍江、河南、新疆、湖南、湖北、江西、安徽、江苏能够自给，随着经济发展对土地的需求越来越大，土地利用矛盾越来越突出。要想把把饭碗牢牢端在自己手中，坚守耕地保护红线，不断提高耕地质量 ，粮食种植面积保持总体稳定依然是最主要的措施。

2 可持续电网建设中光伏新能源实施方案

2.1 完善光伏供电技术

光伏发电是环保型新能源，不会对大气、水体及土壤造成污染，是促进经济与环境可持续健康发展的一剂良药。吕梁市根据各贫困村人口分布、自然条件、扶贫对象和电网配套条件，確定光伏扶贫电站建设规模和模式，发展形成了“光伏+”产业扶贫模式，帮助贫困户通过多种方式获得资产收入、劳务收入、创业收入等，通过持续不断地推动实施，如今的“光伏+”产业扶贫模式让火辣辣的阳光变成了沉甸甸的钞票，也让贫困户得到了实实在在的收益。 光伏新能源的一个重要特征为，系统的输出功率有较高的间歇性，这种运行方式会对原有的电网造成过大冲击，降低了电网的可持续发展效果，所以在今后的研究方案设计中，可以应用储能技术，实现对整个系统的完善与优化工作，消除光电配电网中的间歇性。

2.2 政府宏观调控

作为目前增速最快、倍受追捧的清洁能源，光伏在中国正获得越来越多的政策支持和资本青睐，然而在应用普及的道路上却总是面对一块绕不过去的绊脚石，即“弃光”。官方数据显示，在2016年上半年，西北地区的弃光问题十分严重，弃光电量达到32.8亿千瓦时，弃光率19.7%。国网公司指出，在地消纳量不足、电网外输能力不够，是造成西北五省弃光限电问题严重的主因。

2.3 建全管理机制

在光伏新能源系统的建设中，一个重要管理内容为光伏发电系统的各类设施，只有设施正常运行，才可保证光伏发电系统的运行稳定性。在具体的工作中，建成的长效追责制度管理内容为：工作人员的工作内容、工作质量和工作形式等多个方面，当发现由于工作人员的从业素养不足引发大规模故障，或者相关子系统运行质量下降时，要分析相关故障的引发原因，并确定这一故障的引发人员，依照制度进行处理。

3 结论

综上所述，随着环境污染问题越来越严重，人们逐渐意识到太阳能等一类清洁能源的重要性。相关研究预测二十一世纪太阳能发电技术将成为重要能源形式，将取代传统能源方式成为世界主要供能方案。在系统的监管工作中，应用的方法包括建成长效追责制度、开发储能技术和发挥政府的协调作用，提高系统的运行稳定性。

参考文献：

[1]卢帮军.可持续电网建设中光伏新能源的应用及监管探析[J].中国高新技术企业，2017（11）：54-55[2019-05-06].

[2]于鹏.可持续电网建设中光伏新能源应用监管探讨[J].中国高新技术企业，2016（30）：95-96.

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