电气自动化在太阳能光伏发电领域的应用探析

窦立芒

摘 要：随着科技的进步以及人们对环境保护认识的提高，可再生能源的应用也成为社会关注的重点。就目前我国可再生能源的应用情况来看，太阳能不仅使用广泛，且十分方便。然而，目前太阳能光伏发电领域仍然有诸多的问题，而通过引入电气自动化系统，则能够有效解决太阳能光伏发电领域的问题，提高太阳能光伏发电的效率。基于此，文章就对电气自动化在太阳能光伏发电领域的应用进行分析阐述。

关键词：电气自动化；太陽能光伏发电；新能源

在目前的社会发展中，为了响应绿色生态的号召，可再生清洁能源的利用非常广泛。而太阳能就是可清洁能源中具有代表性的一种。通过利用太阳能光伏发电，将太阳能转化为电能，有效缓解目前我国能源短缺的社会危机。相比较于化学燃料发电，太阳能光伏发电不仅能够有效提高能源利用的效率，同时也避免了对周围环境的污染。在当前全球可持续发展的大背景下，绿色能源和低碳生活的概念变得越来越重要。太阳能光伏发电技术在西方发达国家得到了广泛应用，在我国也不例外。太阳能光伏发电技术的成熟发展，为我国资源、能源的高效利用以及环境的本地发展提供了有力的支持。在当前资源与能源日益节约的大环境下，探究电气自动化在太阳能光伏发电领域中的应用，提升资源与能源的利用效率，是当前社会长期稳定发展的一个重要问题。

一、太阳能光伏发电系统概述

目前来看，我国太阳能资源非常丰富，并且取之不竭。作为清洁能源的一种，太阳能发电主要利用的是太阳能的光电作用，将太阳的反射和其他形式所产生的太阳辐射通过一定的科技转化为电力，从而满足当前社会电力运行和发展的需要。而当前我国太阳能光伏发电系统主要采用的是放电控制器、蓄电池、逆变器等技术，在应用的过程中能够有效地实现电力系统的平稳切换，从而保证电力的稳定供应。

太阳能发电优势显著，而在获取方法上，考虑到不同地区太阳能资源的实际情况，也有三种不同的方法。第一种，光热利用，使用成本低，使用方便快捷，但是对场景的使用范围有一定的限制，因此并不利于电力的输送。第二种，光热效应是指材料由于受到光的作用而发生的温度变化，这种变化会导致物质性质的改变。而第三种，光化学转化，是植物光合作用的体现。与其他能源相比较，太阳能作为一种清洁能源，是一种对环境友好的能源，它不会对环境产生任何污染，是一种纯粹的环保能量。对目前我国来说，只要地区建筑没有局限，几乎任何区域都可以应用太阳能资源，比如说可以在屋顶和车顶上修建太阳能发电站[1]。

二、太阳能光伏发电中电气自动化的应用措施

（一）电气自动化在光伏发电无功补偿控制中的应用

由于光伏系统自身的结构比较复杂，因此在实际应用的过程中，所采用的大部分结构都是由电子部件所构成的。而光伏发电系统在启动时会出现大量的谐波，这使得系统的维护工作变得非常困难。尤其是在实际应用时，由于电压不足，会导致电压过载，从而对光伏发电的效率和质量造成不利的影响。此外，电子元件在启用的过程中，如果没有电力损耗，就会产生能量损耗。因此在生产实践中，科学合理地利用电气自动化技术是非常重要的。在这个过程中，电力自动化技术主要是为了确定电力系统的实际需求，并根据实际需求判断是否处于合理的范围中，以防电压不稳定，保证系统的稳定运行[2]。

（二）电气自动化在光伏建筑和光伏泵系统里的应用

随着我国科技和电气应用的发展，自动化产品无论在数量还是质量上都有所进步。也正因此，电气自动化在光伏建筑和光伏发电系统中有着广泛的应用。而结合实际应用情况来看，在对这些产品进行应用分析时，要尤其重视监控软件的具体应用效果。这主要是与光伏电站和光伏发电系统的性能有关。无论是光伏电站还是光伏发电系统，在应用的过程中都需要消耗大量的电能。当前部分地区在应用的过程中，为了保障用电的稳定，将这两个系统进行单独用电，但这也消耗了更多的电力资源，从而达不到应用的目的。因此在这种情况下，电气自动化检测监控系统的应用，可以对光伏发电的电力资源的消耗进行监测，一旦超过了监测电量的上限，立即采取相关措施，比如说在这个阶段常用的通信方法串口等[3]。

（三）电气自动化在光伏发电直流逆变中的应用

利用光电技术，可以将太阳能转变成光能，从而对资源进行更有效地利用。然而这个过程却必须依赖复杂的结构和精密的参数。在人类利用太阳能发电应用的早期，当时的人们只能利用直流电。而从社会用电的角度来看，交流电更能满足现实应用的需要，所以必须对其进行转变。电气自动化在太阳能光伏系统的应用过程中，自动控制技术的应用是交流转化的关键技术，尤其是对光伏阵列、充放电控制器、电池、逆变器等进行电力自动化的控制。通过这种方式，无需电力自动化技术的支持，太阳能发电所产生的能源就会源源不断地流入电网中，进行更好地转化利用。

（四）电气自动化在光伏发电系统设备全生命周期控制上的应用

太阳能光伏发电装置的应用寿命与其运行和维修有极大的关系。以目前我国国内的光伏发电状况来看，往往是在设备出现故障后，才会对设备情况进行有针对性地维修。但这样不仅会影响到系统的稳定运行，还会损害设备的使用寿命。因此为了有效地反馈、发现和预测设备出现的问题，就必须对设备的使用进行全方位的质检。目前随着我国科学技术的不断发展，我国也已经成为太阳能光伏发电领域中的领导者。然而随处可见的大规模的光伏并网电站在运行管理上却出现了许多严重的问题。举一个例子，当光伏发电发生问题时，就要立即组织相关机组对相关设备进行维护。而一旦进入了维护环节，不但会影响发电效率和经济效益，同样也会增加电网系统电源的不稳定性。因此，要想科学有效地运用电气自动化技术，就要做好对光伏发电系统设备全生命周期的控制和监督工作。而除了上述的应用之外，要做好电气自动化在太阳能光伏领域的应用也需要维修人员根据不同监控设备运行的实际情况，建立有针对性的维修计划，从而进一步提升设备的生命周期和使用质量。考虑到电气自动化控制系统应用的实际要求，也可以引入无功功率特定需求，通过精确判断，对各项使用功率进行严格控制，保证系统的稳定性。

三、结束语

在未来我国社会能源应用中，太阳能是一种非常重要的清洁能源，可以通过技术的应用，实现太阳能和电能的转化。而考虑到目前电力系统中电力控制技术应用的广泛性，可以将电力自动化引入太阳能光伏发电中，实现高效率的电力保障。现如今，电气自动化设备在太阳能发电领域有着广泛的应用，既提升了电能转化的运行效率，也推动了太阳能发电行业的快速发展。

参考文献：

[1]汤森垲，朱展翔.电气自动化在太阳能光伏发电中的运用研究[J].电气技术与经济，2022（04）：39-41.

[2]耿磊，白俊平. 探究电气自动化在太阳能光伏发电中的应用[J]. 数码设计（上），2021，10（2）：84-85.

[3]唐世伟.电气自动化在太阳能光伏发电中的应用研究[J].产业创新研究，2022（10）：160-161.