光伏发电并网关键技术及对策探究陈小刚

光伏发电并网关键技术及对策探究陈小刚

陈小刚

特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：在传统能源日益短缺下，并随着化石能源污染问题越发扩大化下，迫使人们需要寻找新能源来实现可持续稳定发展。太阳能普遍存在，并且没有污染，作为一种新型的可再生能源受到人们密切重视。光伏发电并网技术的普遍运用已经成为了应用光伏发电的一大潮流。基于此，本文细说分析了这项技术以及并网方式以期可以完善我国光伏发电并网技术

关键词：光伏发电；并网；技术

引言

能源问题始终都是国际上密切关注的问题。新时代的今天，科学界以及产业界在研发与应用新能源技术中投入了很大的财力、物力以及人力资源。太阳能作为一种高效的、清洁的能源，一直都是人们心中理想的能源类型。在各大理论研究体系日益完善下，光伏技术得以越发完健全。在太阳能转化成为电能中，光伏发电网并网技术发挥的力量不可磨灭。而对于光伏发电并网技术而言，其多样化的结构对光伏企业运营工作有着新的要求。光伏发电并网作为电能输送中关键一部分，可以说其扮演着重要的角色，其是否可以安全运作影响着整个供电系统稳定运作。因此，深入分析光伏发电并网中存在的不足，并提出完善的建议，就显得刻不容缓。

1太阳能光伏发电技术介绍

太阳能光伏发电系统的组成主要有三大结构，分别是太阳能电池板、逆变器以及控制器，光伏发电设备安全、便捷、使用时间长并且易于安装与保养。太阳能光伏发电系统的关键部件是太阳能电池。根据结晶状态来划分该电池的话，可以分成结晶系薄膜式以及非结晶系薄膜式，其中结晶系薄膜式又包括多结晶性与单结晶性。随着电池技术的不断发展与成熟，如今单晶硅电池可以达到15~18%的转换率；多晶硅电池可以达到13~16%；薄膜电池的转换率近两年也有所提高，可以达到11~13%，在未来5年内很可能到达18%，并且其功率不会发生衰退现象。薄膜太阳能电池正成为主要的研究目标，因为其具有对弱光很好的转化率，在阴雨天气还可以进行发电，而受到广泛的追捧。

太阳能光伏发电系统主要有两种运行方式，包括并网与离网运行。

并网系统：要和公共电网联接，进行共同供电。它是未来电力产业的发展方向，以及应用于大规模发电的必要之选。联网太阳能光伏发电系统拥有众多显著的特点。如：直接将电网作为储能装置；产生的电可以反馈回电网；发电成本显著降低；出入电网灵活，减少线路的损耗以为维持电力系统的平衡。

离网系统：不与公共电网相联接，进行单独供电，即独立太阳能光伏发电系统。其多用于附近没有公共电网的无电区域以及特殊位置，比如在偏远山区、边防、通信中继站等没有公共电网设备的地方。

2光伏发电并网系统的优势

2.1再生能源，对环境污染小

光伏发电技术不会耗用不可再生的能源，而是通过太阳能这一可再生能源进行发电，不会产对环境有害的气体，缓解了能源与环境问题，维护了社会的可持续发展。

2.2发电成本低，减少投资

所发的电能为了能够节省蓄电池，将电能作为储能装置，而太阳能电池组件的价钱不断降低，使投资节省了约三分之一。与独立的太阳能光伏系统相比，光伏发电并网系统不仅降低了发电成本，还减少了蓄电池的二次污染。

2.3市场发展状况好

并网发电技术在光伏市场中已经逐渐占据主导地位，从开始偏远地区的特殊用电逐渐从向城市的生活用电过渡。太阳能光伏并网发电在全球应用广泛，并且还在持续增长，其成为发达国家在光伏应用领域中竞争发展的重要一步，是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势，发展前景十分可观。

2.4发挥好调峰效用

就当前形势来看，世界太阳能光伏发电成为主要的发展趋势，市场较广，发展前景十分可观。

3光伏发电并网的技术

3.1放线与定位

借助RTK或者光学经纬仪根据基准点找准定位，并结合实际障碍物进行修正调整位置作出变更，比如蘑菇棚升降杆位置、原有电线杆、高压线影响等作出设计。

3.2钢构件的制安

钢构架作为光伏组件的固定生根结构，制安工作量大、要求高。需要根据现场实际确定钢结构形式。一方面要请专业设计人员进行图纸结构优化、合理布置，另一方面相关管理单位人员提出合理化建议有利于减少返工及降低成本；另钢构小件镀锌加工、制作既安装加工方面建议采用至少两家大型专业化钢构单位，这点很重要，一方面可以形成产业互补，形成竞争格局；另一方面形成制作安装一体化减少两层剥离带来的从质量、进度方面的相互扯皮；技术方面需要提出的是注意焊接射线检测要求，比如拼接缝、直缝对接等要在施工前了解技术要求，切记盲目开工；对于钢构焊接方面，首先要注意焊工技术水平控制，还要注意焊接完毕的防腐专业化施工，减少今后高空作业施工。

3.3并网逆变器控制技术

并网逆变器控制技术在光伏并网发电系统中发挥着重要的作用和意义，其中中心控制采用的是PID控制方式，通过将电流实现控制，保证了电网以及光伏并网发电系统的统一电流，通过系统在并网发电过程中的控制，通过直接以及间接的控制方法，将中间连接中存在的缺陷实现了弥补。

3.4最大功率点跟踪技术

最大功率点跟踪技术是将光伏并网发电系统所处的环境进行确定，根据气候中的温度、湿度以及光照等因素实现对并网的调节，并根据发电系统的自身曲线特征绘制相应的过程图，根据曲线图片中显示的变化，对并网发电项目中的功率点实现跟踪的目的。最大功率点跟踪技术在应用中主要采用下面两种方法：

（1）扰动观察法，此种方法通过扰动状态前后光伏发电系统产生的变化进行显示，将最大功率点的位置确定处理，通过扰动中电压的控制，形成电压差，最终实现对发电的扰动，确定出跟踪功率的整体状态。

（2）电导增量法，这种方法通过变化量以及瞬间电导数据之间的变化情况，将光伏列阵中的一些曲线变化情况确定出来，将峰值找出，确定是否此时段处于最大值，查看电导增量检查中需要确定一个特定的阈值E，当最大功率处于±E的范围内时，即可找出并网发电的最大功率点。

3.5蓄电池并网技术

光伏发电并网通常能够分成带蓄电池和不带蓄电池的并网发电系统，指的是通过并网逆变器将太阳能组件产生的直流电转换为与电网要求相符的交流电直接接入到公共电网中。两种光伏并网发电系统的区别是带蓄电池的并网发电系统具有可调节性，但是不带蓄电池的并网发电系统不具备可调节性，前者通常安装在居民建筑中，而后者通常安装在比较大型的系统中。

结束语

太阳能光伏发电的显著特点随着时代的发展得到越来越明显的体现。特别地，在我国的偏远山区、农村等地方都因此而用上了电。另外因为其巨大的额外价值，使其拥有巨大的经济效益。所以，不能简单的只想到单位发电成本，要从减少二氧化碳与污染物的排放，安全高效地能源利用以及边远农村地区的受益来看，太阳能光伏发电无疑是最佳选择。总之，太阳能光伏发电的发展可以让世界环境更加美化，人民生活更加幸福，太阳能光伏发电这种清洁环保能源势必会在各个领域得到大面积的推广和应用，为我国的绿色电力工程起到积极的推动作用。

参考文献:

[1]罗杰.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].低碳世界,2016(27):71-72.

[2]胜红;陆虎俞．太阳能光伏发电技术（1）—光伏发电与光伏发电系统[J]．大众用电，2006（1）：38-40．.

[3]安文韬，刘彦丰.太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究[J].应用能源技术，2015,11：33~35,39.

[4]袁野,韩延龙,陈国强.太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].科技经济导刊,2017(14):69-70.