摘要:随着能源结构的改革的不断推进,新形势下,太阳光伏发电技术作为实现清洁发电、可持续发展的重要技术和手段,不断发展。然而,受到当前技术的限制,我国光伏发电仍然存在一定的问题,需要解决。自动化技术作为机械化的高度发展结果,在我国太阳能光伏领域中也发挥着至关重要的积极作用。
关键字:自动化、太阳能、光伏
1引言
我国能源结构中以石油、煤炭等矿物能源为主,在资源不断消耗、环保问题日益严重的今天,已经成为了能源结构改革的重点。太阳能、风能、潮汐能等系列的绿色能源技术不断发展,其中,太阳能作为新能源中利用历史和效果最好的能源,随着技术的不断进步实现了根本的发展,从太阳能热能利用转换和提升为太阳能光伏利用方式,实现了巨大的进步。
2太阳能光伏发展概述
太阳能光伏系统通过以太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池组和逆变器等系统设备组成,形成了依靠太阳能转化为电能,实现直流电能的产生,通过逆变设备的运用实现电能在形式上的转化,实现家用、传播以及分享功能。随着我国电网市场的开放,并网光伏系统得到了巨大的发展机会,实现了从企业专项家庭的综合发展,一方面保证了太阳能的有效利用,降低了太阳能的浪费,实现发展的清洁和可持续;另一方面,通过并网,在一定程度上降低了对传统电厂的依赖性,改善了环境。
同时,通过自动化技术设备的运用,在一定程度上降低了太阳能光伏系统的自身缺陷和缺点,保障太阳能光伏技术的运用效果。
3太阳能光伏领域中的自动化应用
3.1控制功率和稳定电压作用
太阳能光伏发电系统在太阳能转化和输出过程中,对于太阳光的质量要求相对较高,一旦出现变化直接导致功率的变化和电压的稳定。通过采用自动化设备,对由于天气原因、季节原因、昼夜原因导致的太阳能控制和输出功率、电流、电压的变化实现稳定的调整,一方面,最大功率控制技术和交流电源跟踪技术的运用实现光伏利用效率的有效改善和系统调整,实现电能的稳定,提高自用能源的可持续和并网电能的稳定性,以降低对公网的冲击,造成电网系统异常和光伏设备的损伤。
3.2无功补偿作用
通过在并网光伏系统中安装和运行动静态的无功补偿设备,可以在一定程度上保障并网电能的稳定控制。同时,通过自动化的发电机等设备的补偿,也能在一定程度上改善由于阳光骤变造成的电力系统稳定和冲击故障,实现光伏系统的有效保障。
3.3调节入射角度
由于太阳能在一天中的入射角度不断发生变化,造成的电能转化和输出的不稳定和变化。因此,采用日光跟踪和入射角调整设备,对光伏电池组的着光面的有效调整,实现最大限度的太阳能利用,保障持续稳定的直射强度输出,实现日间大功率稳定输出,实现太阳能利用效果的有效改善。
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4太阳能光伏领域中的自动化发展前景
4.1继电设备、智能设备的使用,推动从大型化向精细化转化
随着继电设备的应用,智能设备的发展,一方面,通过自动化设备的运用,大大提高了设备管理工作的利用效率,尤其是对于大型太阳能光伏企业的日常管理过程中,以继电设备、智能设备为主的新型触控设备将大大改变传统的系统管理和运行,实现了大型电厂的规模化发展和控制,提高了管控效果,降低了管理风险和综合成本。另一方面,通过职能设备的使用,将管理数据、控制数据的输入,对设备运行状态进行全天时的高质量的自检和自查,通过对系统故障的报警、处理和完善等艘段,对运行状态进行及时调整,实现太阳能光伏系统的设备运行和维护的精细化的控制和管理。通过这两方面,实现了大型电站管理的精细化和集约化发展,降低了管理工作量和难度,提升了系统运行的稳定性、安全性。
4.2远程网络、无线通信的发展,实现远程自动处理的发展
我国幅员辽阔、部分地区太阳能资源丰富,却不宜常人居住和长期驻扎。随着光伏系统小型化组建,实现在偏远地区光伏系统支持的无线通信基站系统得到有效的发展和铺设,使得通信基础得到广泛的发展。反过来,通过对4G高速通信技术的运用,远程网络设备的铺设、运行、维护和监控都能得到有效的实现,是光伏电厂可以远程管理的形式存在,大大提高了太阳能光伏设备的无人值守和太阳能的高度利用,降低了由于地理原因造成的电力资源浪费,实现太阳能的综合利用。
此外,通过并网自动设备的发展和运用,以及网络电力市场的发展,将实现并网电力买卖的开放性。买卖双方可以根据实际情况对相应标准的电能实现利用和调整,进而实现买卖双方的局部交易,在自动化结算系统中,对相应的电能数量和费用进行远程自动化超标和结算,实现电网能管理和消耗的网络化、市场化,从而实现远程电能的有效控制和利用,保障市场的竞争性和健康性。
4.3多重补偿设备和调节装置的发展,实现并网电能的稳定控制
随着自动化管理设备结构的不断优化和补偿设备、调节设备的不断发展,未来的太阳能光伏发电系统,定将在传统单一补偿功能,向多重补偿发展,实现静态补偿和动态补偿优点的综合运用,实现补偿功能的综合发展。同时,在补偿效果上,实现并网发电量的无缝隙衔接和转化,进而实现并网设备的稳定性的根本改善和提高,保障公网和个网的双重安全和并网效果的根本改善。
4.4自动化转换储能装置的发展,实现过度能源的有效存储
当前我国蓄电池技术仍然不是很先进,在蓄电效果和成本上都有较大的改善空间。随着技术材料和手段的不断发展,通过更加先进的自动化设备的使用,可以实现储电效果的根本改善,实现个电能的稳定保存和利用,实现了昼夜太阳能差导致的电力系统不稳定。一方面,当太阳能超载,自动化设备和装置启动,实现过度的电能向物理能、化学能等的转化,如转化为重力势能、化学势能、机械能等,实现电能的持续存储。另一方面,在夜间太阳能消失时,通过对各种非电能进行自动化设备的处理进行释放,保障电能的利用,通过对蓄电池内电量的平衡、补偿设备的调整,实现电能的利用。从这两方面实现综合能源利用和有效存储,降低了太阳能的浪费。
5结语
自动化是太阳能光伏领域发展的必经阶段,也是推动太阳能光伏领域发展的重要动力,随着机械化的进一步推动,自动化技术、设备、理念以及手段都将对太阳能光伏领域的发展发挥到巨大的作用和效果。
参考文献:
【1】王东娇. 太阳能光伏发电控制技术研究[D]. 中北大学, 2010.
【2】太阳能光伏发电技术及其应用_张立文
论文作者:张齐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签:太阳能论文; 光伏论文; 电能论文; 设备论文; 系统论文; 技术论文; 能源论文; 《电力设备》2017年第8期论文;