探析风电和光伏发电中的关键技术

探析风电和光伏发电中的关键技术

陈晓庚

身份证号码：2323011987****1131

摘要：我国经济水平和科技水平的快速发展，风电和光伏发电是主要能源。人类面临巨大的挑战。传统化石燃料的燃烧使大气中的二氧化碳含量越来越高，让温室效应更加严重。为了应对日益严重的气候变化问题，各国都在积极开发和利用新能源。我国作为世界上最大的发展中国家，为了解决能源短缺问题，近年来大力发展新能源发电。太阳能发电就是一种重要的新能源发电方式，太阳能具有清洁、环保等优点，受到了人们的广泛关注。

关键词：光伏发电；并网技术；电力工程

引言

分布式光伏发电项目的电能计量问题涉及到的因素、方法和技术、误差原因和减少误差的措施进行了详细阐述，希望对分布式光伏发电项目的管理和运营提供有益的参考。未来，随着技术的不断进步，电能计量准确度和实时性将会得到进一步提高。

1光伏并网发电

太阳能作为一种新兴的清洁能源，我国的研究利用起步较晚。太阳能资源取之不尽用之不竭，能量转化过程绿色、环保，项目建设地点可在建筑物顶端，也可以采用农光互补，避免过度占用土地资源。同时，在具体应用期间，太阳能的电力转换非常简单，除了有利于实现原地发电和实现用电的目的外，还可以把剩余的电力高效率传输到电力网络中。太阳能光伏发电有利于解决传统能源过度消耗的问题。能源可以为人们日常生活和社会发展提供充足的能量，分为可再生能源和不可再生能源。我国目前火电在电力能源中占比较高，而火电就是利用煤作为主要燃料进行能量转化，对环境影响较大。光伏发电对环境没有污染，主要利用太阳能进行电能转化，属于清洁能源，未来发展前景非常可观，属于电力供应发展的主要方向之一。太阳能光伏发电可以节约土地资源。太阳能光伏发电不仅可以建设在陆地，还可以建设在水面、屋顶，同时采取农光互补的形式，不占用农田。建设形式多样，项目选址灵活，可因地制宜布设，发展前景较好。太阳能光伏发电可以改善居民的生活质量。我国国土面积非常广泛，有丰富的太阳能资源，通过开发太阳能资源带动区域经济的良性发展。太阳能光伏并网发电可以对能源利用、污染物排放情况加以控制，负面效应较小，与我国大力发展清洁能源战略目标相符。

2风电和光伏发电中的关键技术

2.1光伏制氢技术

现阶段，我国燃气资源的使用率相比煤炭较少，因此，双碳计划的实现可以有效推进我国新型能源的开发。现备受关注的氢能源主要以化合态的形式存在，不仅成本低廉，而且在燃烧的过程中会生成水，有效避免了对周围环境的污染。作为一种新型能源，其在存储、运输、运用领域等方面都需未来研究人员的跟进探索，也是现阶段需要解决的重点技术难题。与此同时，技术人员还可以通过对化石燃料的冶炼得到氢气，或者从工业副产品中提炼氢。然而，通过此类方式获取的氢纯度较低，且在燃烧的过程中会伴随少量二氧化碳的排放，不能达到清洁能源的标准。光伏制氢技术的诞生，不仅有效提高了氢气的提炼纯度，且在提炼的过程中，二氧化碳的排放量为零，其主要依据光伏发电和电解水原理获取氢气，氢气的制取设备及所需的材料成本较低，而获取的氢气纯度能够满足工业加工所需材料的标准。因此，将光伏技术运用于制氢产业，可以有效推进我国新型能源的研发进度，在开拓光伏制氢产业的基础上，有效助力了双碳目标的实现。鉴于未来可再生能源的运用趋势愈发明显，光伏制氢可以更多地满足未来工业生产和日常生活的各种需求。

2.2并网系统的应用

对于太阳能光伏并网系统来说，基本的工作特征表现为太阳能电池组件形成直流电，逐渐转化为与电网要求相适应的交流电网，直接和公共电网连接到一起，光伏电池方阵产生的电力除了负责交流负载外，剩下的并入电网。如此一来，当出现下雨天气时，太阳能电池设备尚未生成电能，无法有效承载全部的用电荷载，电网就开始供电。太阳能发电能够直接进入到供网系统中，不需要安装蓄电池，省去了蓄电池储能和释放这一阶段，防止出现过度消耗各项资源的现象，降低了系统运营成本。但存在的问题是，要将专业性的逆变器安装到整个系统运行阶段，使输出的电能与标准要求相符合，也会消耗部分能量，该项系统和公用电网以及太阳能电池组件作为交流负载的电源，整个系统的负载电流随之下降。并网光伏系统在公共电网中提高了系统整体运行的效果，但是各项系统具备分散性特征，属于分散类型的发电系统，所以必须重视并网系统。

2.3提升电网运行效率

（1）加强对电力系统电压波动和频率波动问题的监测。电力系统的电压和频率都会受到天气、光照等各种因素的影响，必须加强对这些因素的监测：首先，应该建立并完善电压和频率监测系统，在光伏发电并网的过程中，对这些因素进行全面和实时的监测，并且根据监测数据制定相应的解决措施；其次，应该加强对电压和频率波动的预警工作，在光伏发电并网过程中，电压和频率会受到各种因素的影响，如果发现电压和频率异常变化，要及时进行调整，以保证电力系统各个节点电压和频率的稳定性。（2）加强对电网运行过程中功率供需不平衡问题的研究。在光伏发电并网过程中，功率供需不平衡问题比较突出，如果不能及时解决，会使电力系统处于失衡状态。因此，应建立功率供需平衡系统，以该系统为基础，加强对电网功率供需不平衡问题的研究，并且制定相应的解决措施。

2.4完整的电能采集系统

现代社会的能源需求不断增长，因此光伏发电方案越来越受人们的重视，分布式光伏发电项目的实时监测和跟踪系统也随之成为一个热门话题。这个系统的目的是为了保证分布式光伏发电项目能够正常、有效地发电，同时保障电量的准确性。这个系统必须具备多方面的功能，比如远程监测和本地监控。远程监测能够及时发现问题并进行调整，而本地监控则可以避免系统中的设备出现问题。

3光伏发电的发展趋势

（1）增强并网光伏发电系统与电力系统的协调控制，提高系统的稳定性。在光伏发电系统接入电力系统后，电力系统结构与控制方式发生了变化，会对电力系统稳定性和电能质量带来影响。因此，在大规模光伏发电接入电力系统之前，应该做好网架结构的优化调整、控制策略的改进和电力系统保护等工作。同时，还应提高光伏发电系统与其他相关系统之间的协调控制水平，实现能量平衡。（2）提升新能源综合利用率。通过研究光伏发电系统的优化运行技术，提高光伏发电效率，实现更高的能源利用效率。同时，将新能源作为辅助能源加以利用，提高新能源综合利用率和利用水平。（3）推动智能电力系统发展。大规模光伏发电接入电力系统会对电力系统带来影响，为了使电力系统结构更加合理、运行更加经济高效，应从多方面着手，在保证安全、稳定运行的前提下，推动智能电力系统建设和发展成为当前主要工作之一。此外，还应大力推进分布式电源接入、储能装置应用等技术的发展和研究工作。

结语

随着经济的发展，社会用电量的增加，合理运用和发展分布式光伏电站，不但能够满足用户的用电需要，还能够减轻电网的供电压力，减少环境污染，促进企业的可持续发展。但随着光伏发电的不断增加，对电网的影响也不容小觑，在实际工作中，还需要逐步完善，以全面提升光伏发电项目的并网运行管理水平，确保电网安全稳定运行。

参考文献

[1]张振兴,常忠廷,甄帅,等.MW级LLC谐振式光伏并网变流器及控制策略研究[J].电力电子技术,2023,57(3):76-79.

[2]董广凯,黄嵩,董佳林,等.定功率跟踪控制的光伏并网低电压穿越策略[J].高压电器,2023,59(3):93-98,107.