大規(guī)模光伏發(fā)電對電力系統(tǒng)影響綜述

毛志成 任強(qiáng)

摘 要：光伏發(fā)電是一種新型的電力能源，這種新型能源的應(yīng)用為我國新能源的開發(fā)提供了新的發(fā)展方向，在我國電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展過程中大規(guī)模的使用光伏發(fā)電緩解了我國供電資源緊張的現(xiàn)狀，促進(jìn)我國電力實(shí)業(yè)發(fā)展與安全用電。

關(guān)鍵詞：浮光發(fā)電；大規(guī)模應(yīng)用；電力系統(tǒng)；影響

隨著社會(huì)發(fā)展程度逐步加快，人類對能源范圍逐漸擴(kuò)大，尋找新能源，實(shí)現(xiàn)能源再生，降低對非可再生能源的應(yīng)用，逐步開發(fā)新型能源，為社會(huì)發(fā)展提供新動(dòng)力。光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體將光能轉(zhuǎn)化成為一種新型能源，大規(guī)模光伏發(fā)電應(yīng)用于我國電系系統(tǒng)促進(jìn)我國電力事業(yè)向著新方向轉(zhuǎn)變。

一、光伏發(fā)電的概念及工作原理

（一）光伏發(fā)電概念

光伏發(fā)電指利用半導(dǎo)體發(fā)展技術(shù)中的光生伏特效應(yīng)將自然光轉(zhuǎn)化為電能的新技術(shù)[ 1 ]。光伏發(fā)電的主要應(yīng)用太陽電池板、控制器和逆變器三大部分組成[ 2 ]。利用電池串聯(lián)的原理將三種材料連接成太陽電池組，后期運(yùn)用功率控制器等促進(jìn)光能轉(zhuǎn)化，最終形成光伏發(fā)電設(shè)備。

（二）光伏發(fā)電的工作原理

光伏發(fā)電的工作原理主要利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電裝置中的半導(dǎo)體的主要組成部分硅原子和硼原子。這兩種院子具有較強(qiáng)的電子吸附功能，將太陽光中的正電荷離子吸附在半導(dǎo)體上，然后將運(yùn)用光波和光能量轉(zhuǎn)化為電能量，最終形成電流。目前，我國大規(guī)模使用的光伏發(fā)電裝置通常采用多硅晶，這種多硅晶中融合了硅原子和硼原子[ 3 ]，并且還擁有少量的磷元素，經(jīng)過燃燒板結(jié)后應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，促進(jìn)我國電力實(shí)業(yè)的進(jìn)一步穩(wěn)定發(fā)展。

（三）光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

光伏發(fā)電是一種新型發(fā)電手法，這種發(fā)電手法與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比具有一定的優(yōu)點(diǎn)：其一，光伏發(fā)電是利用太陽光產(chǎn)生的新能源，因此這種能源不存在枯竭，為人類發(fā)展提供源源不斷的發(fā)展動(dòng)力來源；其次，光伏發(fā)電主要利用物理的光伏特效應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，因此發(fā)電過程不會(huì)產(chǎn)生“附帶品”能夠保護(hù)環(huán)境，避免環(huán)境污染源的產(chǎn)生，保護(hù)了環(huán)境；其三，這種光伏發(fā)電的應(yīng)用原理能源的產(chǎn)生根源是太陽光，通過物理原理將太陽光中的能原轉(zhuǎn)化為新能源，具有較高的質(zhì)量保障。我國電力企業(yè)中大量應(yīng)用光伏發(fā)電主要原因是光伏發(fā)電的產(chǎn)生和應(yīng)用上都存在其他能源無法比擬的優(yōu)勢，促進(jìn)我國電力事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

二、大規(guī)模光伏發(fā)電對電力影響

我國電力系統(tǒng)發(fā)展過程中大量應(yīng)用光伏發(fā)電，為我國電力的進(jìn)一步應(yīng)用提供了保障，同時(shí)也促進(jìn)了我國電力實(shí)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

（一）保護(hù)配電系統(tǒng)

大規(guī)模的使用光伏發(fā)電能夠?qū)ξ覈碾娏ε潆娤到y(tǒng)起到巨大的保護(hù)作用。首先，利用光伏發(fā)電能夠充分利用太陽光緩解我國電力資源應(yīng)用電力緊張現(xiàn)象，保障了電力資源供應(yīng)的順暢，降低電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于電阻突然增加或者電壓增大造成電力供應(yīng)系統(tǒng)不穩(wěn)定，造成電力系統(tǒng)部分損壞[ 4 ]；其次，光伏發(fā)電產(chǎn)生的電力資源具有較強(qiáng)的看干擾作用，由于光伏發(fā)電產(chǎn)生電流的原理是應(yīng)用正負(fù)電荷李紫相互吸引轉(zhuǎn)化為電流，因此，光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠?qū)Ξa(chǎn)生的電力干擾產(chǎn)生一定的抵抗作用，促進(jìn)電力供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，避免電力供應(yīng)系統(tǒng)受到磁場或者其他因素的影響導(dǎo)致供電系統(tǒng)供電遲緩或供電不及時(shí)，影響正常的生產(chǎn)和生活。

（二）穩(wěn)定無功電壓順暢發(fā)展

無功電壓是一種新型電力發(fā)展技術(shù)，無功電壓技術(shù)主要是對電力供應(yīng)過程中由于供電系統(tǒng)的電阻過大，造成電力供應(yīng)緩慢，影響正常供電的外力補(bǔ)給電壓的形式。無功電壓能夠保障電力系統(tǒng)供電中的帶按壓穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)合光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生的電流技術(shù)能夠?yàn)殡妷悍€(wěn)定下及時(shí)電力提供保障，加強(qiáng)了無功電壓技術(shù)的綜合應(yīng)用。此外，光伏發(fā)電技術(shù)具有較穩(wěn)定性，能夠保障無功電壓狀態(tài)下雙電源和多電源的同時(shí)應(yīng)用，降低了無功電壓技術(shù)下生產(chǎn)設(shè)備承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)性，穩(wěn)定無功電壓順暢運(yùn)行發(fā)展。

（三）保障有功功率

光伏發(fā)電的工作原理主要采用硅離子和硼離子吸附電荷的進(jìn)一步實(shí)踐應(yīng)用，因此對光伏發(fā)端的應(yīng)用中能夠保障有功功率的進(jìn)一步提升。一方面大量的電離子運(yùn)行波動(dòng)頻率逐步加快促使系統(tǒng)有功頻率受到?jīng)_擊，提升了有功功率的做工速率，從而提升了電力設(shè)備的應(yīng)用效率，促進(jìn)生產(chǎn)效率；另一方面，光伏發(fā)電為靜止元件[ 5 ]。隨著光伏電流的進(jìn)一步深入應(yīng)用，對光伏電流對電器設(shè)備中的電流應(yīng)用大小逐步調(diào)節(jié)，以適應(yīng)電力設(shè)備的供電需要，從而促進(jìn)供電系統(tǒng)中有功功率的進(jìn)一步發(fā)揮，提高有功功率的利用效率，同時(shí)降低電力運(yùn)行發(fā)展中的安全危險(xiǎn)系數(shù)。

（四）提升供電質(zhì)量

光伏發(fā)電技術(shù)主要利用太陽光進(jìn)行電離子收集和存儲，最終形成電流，這種電流的穩(wěn)定性與傳統(tǒng)電流的穩(wěn)定系數(shù)高，保障了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。首先保障了供電的電流質(zhì)量。光伏發(fā)電的電流具有較高的抗干擾能力，促使電流在輸送過程中的阻礙降低，從而促使電流內(nèi)部質(zhì)量損耗程度降低，保障電力供應(yīng)正常運(yùn)行；其次，保障電流供應(yīng)的電力供應(yīng)速率質(zhì)量。光伏發(fā)電的大量應(yīng)用是促使我國電力應(yīng)用系統(tǒng)的管理和輸送過程更直接、更便捷，從而提升了電力輸送環(huán)節(jié)，提升了電力系統(tǒng)的輸電效率。

三、結(jié)論

我國電力系統(tǒng)中大量用用光伏發(fā)電是促進(jìn)我國電力事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展和轉(zhuǎn)型提供發(fā)展方向，為開發(fā)新能源提供了良好的參考實(shí)例，緩解了我國當(dāng)前電力應(yīng)用緊張的局面，提升供電質(zhì)量，促進(jìn)我國電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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