光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電力調(diào)控的作用探析

楊承明

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步提高了人類對(duì)資源的使用力度，也正是因?yàn)閷?duì)能源的過度使用，嚴(yán)重破壞了大自然的環(huán)境平衡狀態(tài)，環(huán)境朝著壞的方向發(fā)展。為了解決燃眉之急，我國(guó)開始投入新能源領(lǐng)域的開采中，其中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電是我國(guó)發(fā)展較快的影響新能源產(chǎn)業(yè)。本文從光伏發(fā)電的原理出發(fā)，通過分析其對(duì)電力調(diào)控的作用來(lái)提出相關(guān)改善建議。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;電力調(diào)控;新能源;影響分析

引言

近年來(lái)，國(guó)家在光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域投入大量的開發(fā)資源，這一技術(shù)有效緩解了區(qū)域用電壓力。由于我國(guó)城市發(fā)展速度在不斷加快，人口基數(shù)的增加加大了我國(guó)能源的消耗程度，這些狀況的出現(xiàn)都給電力單位帶來(lái)了很大的阻礙。狀況的不斷出現(xiàn)，就意味著他們?cè)趥鬏旊娏Φ耐瑫r(shí)，不僅需要滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的電力需求，還要將資源投入到新能源領(lǐng)域的維護(hù)與開發(fā)中。

一、光伏發(fā)電原理

在國(guó)家不斷發(fā)展的大背景下，為了緩解國(guó)內(nèi)的能源短缺，各電力公司紛紛將目光投向了太陽(yáng)能發(fā)電。如果要利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電，首先要了解太陽(yáng)能的基本原理，然后再將其運(yùn)用到實(shí)踐中去。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的核心組件是電池，其主要成分為薄膜薄層材質(zhì)、單晶硅、多晶硅等。光伏發(fā)電系統(tǒng)就是將光伏電池與逆變控制器控制設(shè)備等主要部件進(jìn)行組裝，從而達(dá)到發(fā)電的目的。

二、我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)于電力調(diào)控的具體影響

我國(guó)在光伏發(fā)電領(lǐng)域取得了較大成就，由于發(fā)電建設(shè)速度較快，所以，中國(guó)在發(fā)電應(yīng)用市場(chǎng)占有很大的比重。不過，光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電力調(diào)控有著直接的影響。

（一）直接影響發(fā)電站的發(fā)電計(jì)劃

目前，國(guó)內(nèi)仍以傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電為主。所謂的火力發(fā)電，就是將一些礦物能源、煤炭等易燃物質(zhì)進(jìn)行燃燒進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能。目前，燃煤火力發(fā)電廠的電力供應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，盡管其對(duì)環(huán)境造成了一定的影響，但在今后的發(fā)展中，人們可以很好地解決這個(gè)問題。但是如果未來(lái)發(fā)電技術(shù)想取代傳統(tǒng)的技術(shù)，仍然還有許多需要改進(jìn)的地方?，F(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)，其能量來(lái)源主要來(lái)自于太陽(yáng)，但是太陽(yáng)所提供的能量又會(huì)受到季節(jié)等環(huán)境因素影響，具有極大的不穩(wěn)定性和不可控性。正是因?yàn)檫@種不可控因素的存在，發(fā)電過程中容易存在極大的安全隱患，并且在具體的實(shí)施過程中，光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施難度較大需要較強(qiáng)的技術(shù)支持。

（二）孤島效應(yīng)的引發(fā)

所謂“孤島”，就是當(dāng)某一線路上有電流流過時(shí)，它的電流速率是0的。其具體表現(xiàn)為：電網(wǎng)電壓下降，但是電力系統(tǒng)仍然向電網(wǎng)中的電壓損失提供電力。由于我國(guó)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而且太陽(yáng)能光伏發(fā)電網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電量越來(lái)越多，孤島現(xiàn)象也越來(lái)越嚴(yán)重。對(duì)發(fā)電站而言，孤島效應(yīng)的存在不但會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，而且可能導(dǎo)致災(zāi)難的發(fā)生。我們可以想象到，在這種情況下，即使沒有電流，也會(huì)產(chǎn)生電力供應(yīng)，并且維修工人還在工作就很容易發(fā)生安全事故，從而造成生命和財(cái)產(chǎn)的損失。

（三）系統(tǒng)電能質(zhì)量方面

主要因素是對(duì)電壓變化的影響。電網(wǎng)中的配電線路，在特定的生產(chǎn)過程中會(huì)形成相應(yīng)的抗性現(xiàn)象，當(dāng)有大電流經(jīng)過時(shí)，會(huì)在線路上形成電流，并由此造成各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的下降。當(dāng)分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)電源接通后，隨著饋電中有功率、無(wú)功率的變化，使動(dòng)力系統(tǒng)的潮流產(chǎn)生了變化，進(jìn)而使饋電形成反潮流現(xiàn)象。隨著傳統(tǒng)分布式供電系統(tǒng)在并網(wǎng)后的有功輸出以及總輸電功率的降低，使得各個(gè)負(fù)載節(jié)點(diǎn)的電壓都會(huì)隨之增加。在光伏接入能力低的情況下，由光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)支持節(jié)點(diǎn)的電壓。在饋線端，特別是在光伏系統(tǒng)中，如果有大量的光伏接入，則會(huì)使一些節(jié)點(diǎn)的電壓超出許可的范圍。

（四）影響了繼電保護(hù)

光伏發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)造成電網(wǎng)故障期間的電流短路狀況，這樣一來(lái)，光伏發(fā)電又會(huì)被影響。因此，裝設(shè)電力保護(hù)裝置成為發(fā)電單位預(yù)防光伏發(fā)電系統(tǒng)雙向性的一個(gè)重要舉措。光伏發(fā)電通過這種方式能進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)電流反送情況。通常情況下，繼電保護(hù)裝置還可以起到保護(hù)電力的作用，避免電網(wǎng)受到非正常損壞。

三、對(duì)于光伏發(fā)電未來(lái)發(fā)展的建議

（一）能源技術(shù)的提高以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

光伏發(fā)電會(huì)受到環(huán)境因素的制約，面對(duì)不好的天氣，其穩(wěn)定性會(huì)下降且所供電力較低。發(fā)電公司如果想解決這種情況，就需要提升電網(wǎng)機(jī)構(gòu)的合理性。在能源技術(shù)領(lǐng)域，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和能源發(fā)展與光伏能源和電網(wǎng)兼容有著直接的聯(lián)系，這也是電網(wǎng)介入的重中之重?；诖耍瑥?qiáng)化電力調(diào)控的關(guān)鍵點(diǎn)是在于發(fā)電單位能很好地掌握自己所在地區(qū)的發(fā)電規(guī)模與分布情況，通過先進(jìn)技術(shù)不斷優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式，從而確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（二）增強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分布和調(diào)研

進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃是促進(jìn)光伏發(fā)電發(fā)展的必要工作之一。光伏發(fā)電系統(tǒng)之所以沒有得到廣泛的應(yīng)用，這與他們自身的電能質(zhì)量存在較大關(guān)系。如果發(fā)電單位提前做好充分的市場(chǎng)調(diào)研并了解施工單位的電網(wǎng)負(fù)荷以及容量結(jié)構(gòu)，那就能在以后的工作中有效提高電能質(zhì)量。

（三）落實(shí)無(wú)功補(bǔ)償

光伏發(fā)電目前正處于發(fā)展階段，相關(guān)發(fā)電單位應(yīng)該落實(shí)無(wú)功補(bǔ)償機(jī)制，這對(duì)提高供電穩(wěn)定性，可以帶來(lái)良好的保障。下列依據(jù)，都可以列入具體的落實(shí)無(wú)功補(bǔ)償條例中：光伏發(fā)電微網(wǎng)和正在使用的大電網(wǎng)，兩者之間存在著運(yùn)行功率差別很大的情況;光伏發(fā)電在運(yùn)營(yíng)過程中，一直存在著高線損和高故障率的電源不平衡現(xiàn)象。這時(shí)，發(fā)電單位可以實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償條例，將光伏發(fā)電微網(wǎng)接入大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

光伏發(fā)電作為國(guó)家正在積極努力探索的新能源，其發(fā)展符合國(guó)家的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。目前，光伏發(fā)電缺少技術(shù)指導(dǎo)與基礎(chǔ)支持，在具體應(yīng)用實(shí)踐中還沒有辦法實(shí)現(xiàn)零風(fēng)險(xiǎn)情況。但是隨著我國(guó)技術(shù)的不斷提高，光伏發(fā)電系統(tǒng)也存在著極大的發(fā)展與創(chuàng)新空間。

參考文獻(xiàn)

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