光伏并网发电技术在新能源示范城市中的研究与应用

光伏并网发电技术在新能源示范城市中的研究与应用

林建宝

晶澳（扬州）太阳能光伏工程有限公司，江苏省扬州市 225000

摘要：随着全球化石能源储量减少和环境污染加剧问题，人类需要寻找到替代传统化石能源发电的新型、清洁、可持续利用的发电模式，光伏发电系统具有清洁无污染、可持续利用的特点，越来越受到国家和各企业单位的重视。根据光伏发电系统工况点，控制系统使光伏系统工作在当前最大输出功率处称为最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking，MPPT）控制，光伏发电系统首先经过直流稳压，通过逆变器转变为交流电能。受光照强度和现场温度影响，光伏发电系统输出功率呈现随机间歇性，需并网跟踪控制实时调节并网参数，这是光伏系统并网发电中的核心环节。

关键词：光伏并网发电技术；新能源示范城市

引言

随着社会的飞速发展，新能源逐渐进入到我们的日常生活中，并逐渐成为环保、节能、绿色的代言词。新能源发电是其中的代表。近年来，国家不断对新能源发电投入研发资金，希望有朝一日可以代替传统发电模式，进入新能源新时代。

一、光伏发电系统分类及组成

光伏发电系统根据是否与电网连接，目前可以将太阳能发电分为独立光伏发电系统方式、并网光伏发电系统方式两种。独立光伏发电系统方式就是独立于电网之外设置的光伏发电系统，自发自用模式，该模式适用于远离电网的偏远地区；并网光伏发电系统方式是指太阳能板产生的直流电源经逆变器转换成交流电之后，接入公共电网。根据项目规模分为大型集中式并网光伏发电系统和小型分散式并网光伏发电系统两种，其中，小型分散式并网光伏发电系统具有投资额小、建设周期短、可利用屋面安装等优点，广泛用于建筑项目中，是并网光伏发电的主要模式。并网光伏发电系统主要包括太阳能电池方阵、汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜、变压器及配电柜等控制系统与设备组成，还可以根据实际项目需求，设置供电系统监控装置和环境监测装置分散式并网光伏发电系统的运行模式是太阳能电池板将太阳能转换成电能，经直流汇流箱汇集，通过并网逆变器转换成交流电为建筑自身设备供电，多余或不足的电力通过电网来调节输出/供给。

二、新能源发电并网对电网电能质量的影响

如若将新能源发电并网那么将大大分担原先主要由传统能源发电的主要工作，更是对新能源发电的大力推广，将两种发电模式并在一起结合它们的优点共同供电对与人们需求方面来说当然是不可多得的好事，也在大力推进节约能源的理念。新能源发电的并网对电网电能质量绝对是一项正面的保障。也可进一步保证持续供电不断电。开发一种新的能源并能够充分利用才是真正做到物尽其用。并网之后所带来的优势还节省了更多的资金用于研发更多的新能源助力国家经济的增长。一定程度上减缓了环境的污染，空气质量变得不再那么严峻，人民的幸福指数也有所提高。新能源发电并网之后不仅保证电网电能质量的优秀指标，对居民用电所收取的费用也大幅度减少，深受民众的追捧。而且在新能源发电技术的日益进步下，电网电能质量甚至比以前还要优秀，从前动不动就停电的现象日益减少，供电不仅持续就算家中同时使用好几个高压电器也不会因为功率过大产生跳闸的现象。这种现象在炎热的夏天更加突出，在每家每户都使用空调的情况下，供电质量依然可嘉，想必这与新能源发电并网有密不可分的关系。

三、光伏并网发电技术在新能源示范城市中的应用

3.1光伏发电技术在建筑工程当中的运用

在我国新发现的众多能源当中，光伏能源可谓是一种适应性强、作用非常大的新型能源的代表，具有无污染、无噪音等强大优势，将其运用在建筑工程方面，会大大缩短建筑工程的工期，提升工程的质量，增加企业的收益。同时，当建筑工程在竣工之后，投入到使用之时，如发生些许的问题，维护起来也非常的方便，而且发生问题的几率非常的小，所以深受我国建筑部门人员的喜爱和广泛运用。我国将光伏能源进行了高效的划分，将其分成为光电与光热两种方式，其中的光热能源，就是将光伏能源科学、合理的运用到建筑工程当中，为建筑工程提供热能源，为大众进行供热服务，满足人们对于供暖的需求。而光电能源则是将光伏能源当做了建筑企业供热的能源，在人们的日常生活、工作以及学习当中都能为其提供供热能源，例如:以太阳能方式供热的空调，就是与光电能源为主进行工作的。

3.2城市轨道交通光伏发电应用

目前，国家正在积极发展分布式绿色建筑项目。按照《国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》（国能新能［2014］406号）中的要求，国家鼓励在高铁站和大型综合交通枢纽等公共设施系统中大力推广光伏发电，实现土地的集约化利用，提高单位国土面积财富输出价值。交通行业作为我国三大耗能领域之一，占据了我国年总能耗的20%。根据有关运城市轨道交通营单位上报数据统计计算，平均每车公里能耗3.74kWh，平均每车公里牵引能耗1.96kWh，如西安轨道交通2号线每月的用电量均在800万kWh以上。将光伏发电技术与城市轨道交通相结合，既符合国家节能降耗的要求，也可满足降低城市轨道交通运营成本的需要。城市轨道交通拥有优越的光资源条件、足够的安装面积、较好的就地消纳能力以及方便的并网条件，在车辆基地、高架车站、高架区间都是安装分布式光伏发电系统的理想地点。城市轨道交通高架车站棚顶、区间声屏障、车辆基地运用库、检修库等建筑设施，远离建筑中心且无阴影遮挡影响，建筑面积相对较大，具备安装光伏组件的基础条件。

3.3光伏器件可作为屋顶材料运用

光伏发电技术具有很多的优势与特点，其中最大的优势就在于可以运用光伏器件作为建筑工程的屋顶材料，减少以往所使用的传统材料既占空间又浪费成本的弊端，科学合理的运用光伏器件作为屋顶材料，让阳光照进屋子的时间延长，就算在冬季，也可让阳光长时间地留在屋子里面，将设备整体的效率以及太阳能转化的效率大幅度提高。其次，专业的建筑人员还可以将屋顶材料的光伏设备，经过专业的施工，让其和建筑表面进行连接，这样即使出现狂风、大雨等

四、光伏发电并网控制措施

恶劣天气，对于建筑工程本身也不会造成太大的影响与制约。最后，运用太阳能设备将屋面进行转换，让人们的居住舒适度大大提升，同时也对建筑起到了保护的作用，节约了建筑工程整体的成本。在建筑工程当中运用光伏发电技术，绝对是一项利国利民的好技术、好方法。在并网逆变器负载影响下，并网时可能出现断电发生的反向输出电压频率，这时，逆变器输出频率出现较大误差，长此以往就会出现孤岛效应。为此，应以逆变器输出频率为基础，利用检测设备检测频率偏移情况并将检测的结果及时发送到值班人员以便及时处理。在电网正常运行时，应发挥并网中逆变器的作用，使公共电网输出电流频率和并网系统保持一致，但刚出现较大相位差时，应及时对两者的差距进行检测，掌握电压电流的变化情况，分析并网系统中是否存在孤岛效应。该检测方式操作简便且能直观了解问题所在，应用度更高。

结束语：

新能源的开发与利用符合当代社会发展的主题，被人们所广泛接受，新能源发电技术还是存在漏洞，需要日益完善，想必在不久将来，新能源发电会完全取代传统发电模式。国家在并网标准方面也许严格控制，严格保障并网后电网电能的质量。

参考文献：

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