新能源光伏發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題

劉逸群

摘 要：國(guó)家發(fā)展離不開(kāi)能源的供應(yīng)，但當(dāng)前的能源消耗量不斷增加，儲(chǔ)量銳減，為國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成帶來(lái)了阻礙。光伏發(fā)電是近幾年出現(xiàn)的新型能源結(jié)構(gòu)，不僅具備儲(chǔ)量豐富、可持續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染和破壞，滿足了可持續(xù)發(fā)展的需求。本文就對(duì)新能源光伏發(fā)電展開(kāi)分析，對(duì)新能源光伏發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題加以詳細(xì)探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：新能源;光伏發(fā)電并網(wǎng);能源供應(yīng)

電能是人們生活、企業(yè)生產(chǎn)所不可獲取的重要能源，電能產(chǎn)生多是依靠石油、煤氣實(shí)現(xiàn)的，隨著電能需求量的增加，各種能源材料儲(chǔ)量逐漸減少，不利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成。為此，我國(guó)結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)水平，加大新能源研究力度，其中風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等較常使用的發(fā)電模式，不過(guò)隨著相關(guān)技術(shù)的完善，在這些模式基礎(chǔ)上，又研究出新型發(fā)電模式及光伏發(fā)電，該模式具有較為廣闊的發(fā)展空間。

1光伏發(fā)電并網(wǎng)的內(nèi)涵分析

若想明確光伏發(fā)電并網(wǎng)所指意義，就需明確光伏發(fā)電和并網(wǎng)這兩者的意義。

前者是通過(guò)一些特殊方式方法將能源進(jìn)行可持續(xù)性的存儲(chǔ)，之后轉(zhuǎn)化成電能的一種方式，其與一般的發(fā)電模式有著相似之處。對(duì)于光伏發(fā)電最為直觀的解釋?zhuān)褪且环N較為先進(jìn)的，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化成電能的重要技術(shù)，其中蘊(yùn)含著光生伏特效應(yīng)的相關(guān)原理。該原理具體內(nèi)容為：

選擇適量的太陽(yáng)能電池板，將其以防震形式排列組合成一個(gè)整體，用以吸收太陽(yáng)光。在吸收太陽(yáng)光的過(guò)程中，吸收量越多，電壓就越高，待電壓達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)后，電池板形成電路通路，就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化形成電流，這些電流會(huì)借助逆變器的處理變成交流電，通過(guò)電壓調(diào)整，直接供應(yīng)電網(wǎng)或用電設(shè)備使用，大大降低了能源的消耗量，減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生。

對(duì)于后者的理解，在光伏發(fā)電作用下，可將其劃分為兩種有效形式，第一種是日常生活中最常接觸到的分布式太陽(yáng)能發(fā)電模式，目前主要稱之為自發(fā)自用余電上網(wǎng)，是通過(guò)太能有板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)過(guò)逆變器逆變之后，就近直接送入附近負(fù)荷進(jìn)行消納，消納不掉的再送回電網(wǎng)，這是貼近用于日常生活的一種模式，主要類(lèi)型有戶用模式和一般工商業(yè)開(kāi)發(fā)模式。該模式產(chǎn)生的電量相對(duì)較小，適用范圍廣，再加上本身具備一定負(fù)載特征，在目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)工業(yè)密集區(qū)域電能供應(yīng)上得到了廣泛使用。

第二種為集中發(fā)電并網(wǎng)模式，是在某一個(gè)區(qū)域內(nèi)建立專(zhuān)門(mén)的光伏發(fā)電基地，尤其產(chǎn)生相應(yīng)的電能供應(yīng)各電網(wǎng)運(yùn)行要求[1]。該模式下產(chǎn)生的電量相對(duì)較大，所以在電網(wǎng)接入時(shí)需選擇安全、可靠、靈活、低成本的接入方式，以減少不必要的損失和浪費(fèi)。

2關(guān)鍵技術(shù)

2.1并網(wǎng)逆變器控制

并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)可促使光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)性能充分發(fā)揮，提高發(fā)電效率。并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)在應(yīng)用中主要是通過(guò)PID工業(yè)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的，即以電流統(tǒng)一化管控，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高電能供應(yīng)和傳輸質(zhì)量。同時(shí)，在PID工業(yè)自動(dòng)控制模式下，可彌補(bǔ)以往系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，為電網(wǎng)高效穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。PID工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)保證了光伏發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，根據(jù)電流中并網(wǎng)技術(shù)的引導(dǎo)，不斷傳輸電流，維持電壓的穩(wěn)定性，對(duì)于光伏并網(wǎng)發(fā)點(diǎn)技術(shù)中最佳功率的形成有很大的促進(jìn)作用。

2.2最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT跟蹤技術(shù)）

最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)夥l(fā)電并網(wǎng)所處環(huán)境予以詳細(xì)了解和把控，準(zhǔn)確了解環(huán)境溫濕度、光照情況，并結(jié)合環(huán)境變化特征對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)加以科學(xué)調(diào)節(jié)，繪制明確的曲線特征變化過(guò)程圖，根據(jù)圖片的分析，對(duì)最大功率點(diǎn)加以確定和掌握，從而促使光伏發(fā)電并網(wǎng)性能的充分發(fā)揮，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。在采用最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)中，一般會(huì)以下面兩種方式，改進(jìn)光伏發(fā)電并網(wǎng)的目的效果，實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化和傳輸[2]。

一是擾動(dòng)觀察法。根據(jù)擾動(dòng)狀態(tài)前后光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)變化特征的分析，對(duì)最大功率點(diǎn)所在位置加以確定，借助電壓差，完成對(duì)功率的跟蹤。二是電導(dǎo)增量法。通過(guò)瞬間電導(dǎo)數(shù)據(jù)間的變化特征，顯示光伏列陣中的曲線變化特征，并找出其中的峰值，確定是否此時(shí)段處于最大值，查看電導(dǎo)增量中需要確定一個(gè)特定的閾值E，當(dāng)最大功率處于±E的范圍內(nèi)時(shí)，即可找出并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點(diǎn)。

2.3分布式光儲(chǔ)一體化

該技術(shù)可做到電能的科學(xué)分配，優(yōu)化連接電網(wǎng)供電質(zhì)量。同時(shí)在電力不足的情況下，利用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與大電網(wǎng)間的雙向調(diào)節(jié)和交換，彌補(bǔ)電力不足存在的問(wèn)題，而在電網(wǎng)及光伏發(fā)電過(guò)剩的情況下，儲(chǔ)存電能，進(jìn)行峰谷調(diào)節(jié)。分布式光儲(chǔ)一體化并網(wǎng)系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池組件、保護(hù)裝置、電路、逆變器、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)接口這幾部分構(gòu)成的，其中太陽(yáng)能電池組件、和儲(chǔ)能設(shè)備是其核心部位，是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向電能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存的重要部分。逆變器則是進(jìn)行電流轉(zhuǎn)化的重要裝置，是產(chǎn)生直流電的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于大電網(wǎng)供電安全及效率提升有著顯著的效果。

2.4并網(wǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)

該技術(shù)可以在光伏發(fā)電并網(wǎng)過(guò)程中對(duì)可能出現(xiàn)的各種干擾因素實(shí)行提前預(yù)測(cè)和分析，并結(jié)合系統(tǒng)具體要求給出科學(xué)有效的處理措施和方式，以此優(yōu)化光伏發(fā)電并網(wǎng)的整體效果，促進(jìn)新技術(shù)性能的有效發(fā)揮，為能源節(jié)約和保護(hù)提供可靠支持[3]。在預(yù)測(cè)并網(wǎng)發(fā)電功率的過(guò)程中，采取間接和直接兩種方式形成，將其中可能存在的影響因素找出來(lái)，促進(jìn)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)化，對(duì)并網(wǎng)發(fā)電的功率全面實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)功能。另外，將功能預(yù)測(cè)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)施嚴(yán)格處理，優(yōu)化系統(tǒng)的功率預(yù)測(cè)功能。

3太陽(yáng)能光伏發(fā)電的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)性

太陽(yáng)能光伏發(fā)電在目前社會(huì)發(fā)展中的廣泛應(yīng)用，一方面解決了傳統(tǒng)發(fā)電中存在的污染問(wèn)題，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，另一方面也為電力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供可靠依據(jù)和支持，更好的推動(dòng)生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行，確?？傮w經(jīng)濟(jì)效益。再者，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的合理應(yīng)用也可做到空閑資源的科學(xué)使用，為經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)及社會(huì)發(fā)展提供了科學(xué)保障，為我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

據(jù)近十年時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)資料分析研究可知，在使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電后，二氧化碳的排放量在7億噸左右，相比于以往，每年二氧化碳排放量降低近1.64億噸左右，大大降低了城市碳排放量，有效控制了城市中霧霾問(wèn)題的產(chǎn)生，為城市環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)了力量。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電還具有較為理想的經(jīng)濟(jì)性特征。在系統(tǒng)運(yùn)行中，不需要額外使用礦物或煤炭等燃料，有效控制煤炭及礦物使用頻率，減少了資源損耗。同時(shí)也可控制污染物質(zhì)產(chǎn)生，保護(hù)環(huán)境。再者，太陽(yáng)能儲(chǔ)量豐富，收集速率快，通過(guò)光伏發(fā)電模式的使用，可保證電能供應(yīng)質(zhì)量，確保電能供應(yīng)的持續(xù)性，規(guī)避以往電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，縮短供電距離，從而節(jié)省更多的資金成本。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電具備較好的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和先進(jìn)性特征，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，符合現(xiàn)階段我國(guó)綠色環(huán)保、低碳節(jié)能發(fā)展的目標(biāo)要求，進(jìn)而為環(huán)保型城市的前行及各行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的動(dòng)力。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，光伏發(fā)電并網(wǎng)對(duì)于電力企業(yè)發(fā)展及城市生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)有著較好的推動(dòng)和促進(jìn)作用。加大對(duì)該系統(tǒng)建立的重視力度，采取科學(xué)有效措施，提升光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建水平，并針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題給出專(zhuān)業(yè)解決措施和方案，能夠有效改善電能供應(yīng)效果，確保電網(wǎng)的高效安全運(yùn)轉(zhuǎn)，以此加快綠色城市的前進(jìn)腳步。

參考文獻(xiàn)：

[1]張繼凱.大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)探究[J].新型工業(yè)化，2020，010（002）：27-30.

[2]王亮明，苗權(quán).光伏發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，v.10;No.197（11）：47-48.

[3]陳勇，張正祥，尹超.淺析并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)及獨(dú)立式儲(chǔ)能微網(wǎng)系統(tǒng)在綜合能源服務(wù)（供應(yīng)系統(tǒng)）中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)：中旬刊，2020（6）：4-8.

（四川寶能電力工程設(shè)計(jì)有限公司南京分公司，江蘇 南京 210000）