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摘要：电力资源是推动社会稳定发展的重要能源资源，随着社会经济的飞速发展，近年来社会对电力的需求与日俱增，电力的广泛运用在方便人们生活的同时也加剧了能源资源的浪费与损耗，为有效降低电力资源的损耗，实现能源资源的可持续发展，光伏发电并网及其相关节能技术得到了较为广泛的应用。本文主要就光伏发电并网及其相关技术的发展现状以及发展前景做一番分析。
关键词：光伏发电；并网；相关技术；发展现状；发展前景
光伏发电与光伏并网技术是一种现代化的节能技术，主要是利用可再生能源进行发电，具有节能环保、绿色清洁的特点【1】。随着我国对电力资源需求量的持续增加，能源资源的损耗程度也更为严重，在此情况下，将光伏发电并网及其相关技术应用到电能生产与使用中，不仅能获得良好的经济效益，也能获得良好的社会效益，起到节能减排、保护资源与生态环境的良好效果。为此，下文首先就光伏发电并网及其相关技术的实际应用做一番探究。
1.光伏发电并网及其相关技术发展现状
从发电使用方式与发电模式角度分析，可以将发电并网技术分为分布式并网与集中式并网。分布式并网发电量较少，因而被广泛应用于小型发电系统中，较为典型的应用案例就是社区类型的光伏并网系统，因为分布式光伏并网的发电量较小，所以其与大电网的交换是双向的，也就是说在发电过程中如果出现电力富余的情况，就可以进行直接分配使用，而如果电力不足，则需要大电网进行补充；相较于分布式并网发电，集中式并网发电量较大，因此多被用于大型光伏电站中，例如荒漠光伏变电站等，集中式并网主要是与大电网之间进行方向单一的电力传输【2】。光伏发电并网及其相关技术的具体发展应用分析如下：
1.1光伏发电并网发电系统分析
光伏发电并网发电系统中有两项关键技术，一是最大功率点跟踪技术，二是并网逆变器控制技术。
首先，光伏发电并网系统中的最大功率点跟踪技术具有以下功能作用：最大功率点跟踪技术能分析判断出光伏并网发电系统的所在环境，准确反映出环境的各项特征，包括环境中的光照条件、温度状况等，其能根据这些潜在信息分析出光伏发电过程中可能会存在的干扰因素，例如光照对光伏发电的影响等。同时，该技术还能绘制光伏并网发电系统的特性曲线，之后根据曲线的变化情况，对并网光伏发电的最大功率点做进一步的跟踪。由此可以看出，光伏并网发电系统与最大功率点跟踪技术之间存在着必然的联系，下面以两种常见的最大功率跟踪技术为例，详细说明两者的关联【3】。（1）电导增量法：应用电导增量法的关键是瞬间电导数据与变化量。在应用该技术时，能通过分析光伏列阵的曲线变化情况，了解曲线的单峰值，并通过单峰值分析判断出光伏电网是否正处在最大值发电状态。（2）扰动观察法：在运用光伏并网发电技术进行发电时，主要是通过对小型扰动的设计，获知实施扰动前后的并网的发电状态，并分析出最大功率点位置，通过相应的扰动方式实现对输出电压的控制，并利用电压差，跟踪功率状态。
其次，并网逆变器控制技术是通过并网逆变器来维持光伏并网发电系统的灵活性与便捷性，从而满足发电工程的多样化需求，确保在发电过程中使太阳能或是其他清洁能源能始终维持最佳的发电状态，进而为发电过程中的相关转换奠定基础。其次，通过逆变器也能改变或是控制光伏并网发电系统的发电模式，由逆变器给电流提供直接或间接的控制方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来，人们的节能意识有了显著的提升，同时发电技术也更为先进，电流的直接、间接控制方式也得到了不断的优化，使得直接、间接控制的控制效果更为显著，这些技术的发展与运用有效弥补了双方的不足。例如并网逆变器控制技术能实现对电流变化情况的动态追踪，从而在一定程度上提升了电流的稳定性。现阶段，并网逆变器控制技术主要包括以下几方面的内容：（1）PID控制技术，该种控制技术主要是通过增量、全量的方法维持逆变器的稳定运行，目前我国对该技术的使用较为成熟。（2）数字控制技术，数字控制技术属于一种热电技术，其是并网即逆变器控制技术中的基础部分。（3）重复+PI混合控制技术，该混合控制技术最大的技术特点就是复合性，其能通过复合的方式控制逆变器的运行，以此提升逆变器的稳定性。
1.2分布式电源并网技术的接入实施
在利用光伏并网技术进行发电时，需要在配电网中接入DER并网技术，DER并网技术与配电网的接入是一个难点，为确保发电质量，需要在制定接入方案时综合考虑配电网的运行情况、DER并网技术的容量，以及两者的规格、特点等个方面是否相互匹配；同时，还需要根据DER并网技术的容量设计多个接入方案，逐一进行试验分析，最终选出最优的接入方案，才能有效确保电流的稳定性。以容量为250kVA的DER并网技术为例进行说明：当DER并网技术为250kVA或者小于250kVA时，工作人员就应当设计出两种接入方案，方案一是将容量为250kVA的DER并网技术接入到380V的配电网中，观察两者的相融情况；一种是将容量为250kVA的DER并网技术接入到400V的配电网中，并观察电流的稳定情况。在观察过程中及时记录相关信息，之后进行对比分析，通过匹配DER并网技术容量与配电网，选出最合理的接入方案。而对于接入方式，应当选择联络线的连接方法，实现配电网与DER并网技术的有效连接。通常情况下，DER并网技术是接入到发电区域附近的配电网内。除此之外，为确保发电的安全性，还需根据具体的发电需求为其设计实施并网保护，采用孤岛保护方式，为其提供被动式或主动式的保护，从各方面确保光伏并网发电系统的安全。
2.光伏发电并网及其相关技术发展前景
一方面，光伏发电并网及其相关技术属于一种新型的节能发电方式，为贯彻实施国家的“可持续发展战略”，我国一直未停止对该项发电技术的探索与研究，同时在科学技术与社会经济的支持下，我国在光伏发电并网系统方面已经研究出了一些新型技术，由此可见，未来，我国的光伏发电技术将会更加成熟与先进。
另一方面，我国的光伏发电技术虽然取得了一定程度的发展与应用，但是光伏发电的核心组件应用技术即多晶硅提纯技术依旧被国外巨头所垄断，这使得我国的光伏发电技术长期以来难以取得一个质的飞跃，并且研究应用成本也是一直居高不下，但是随着我国相关配套政策的不断支持与研究经验的不断丰富、研究技术的不断进步，相信我国很快会打破这一垄断局面，实现多晶硅提纯技术的全面掌握，降低光发电并网技术以及其他技术的研究与应用成本，为后续的大规模应用做好技术铺垫。
同时，分析光伏发电并网技术的发展，我们不难发现该技术是在不断完善、不断发展、不断成长的，从二十世纪五六十年代正弦波逆变器的出现，到大容量逆变器的应用，再到集成微电子控制技术逆变器的研究，直至目前的高效能逆变器的发展，光伏发电并网技术一直在朝着智能化、自动化的方向发展，实际的应用也越来越稳定，可靠，由此可以断言，光伏发电并网技术及其其他技术将会有一个广阔、光明的发展前景，光伏发电将会给未来的能源结构带来重大影响。
参考文献:
[1]罗杰. 光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J]. 低碳世界,2016(27):71-72.
[2]刘振东. 实际电网环境下光伏发电系统控制技术研究[D].华北电力大学,2014.
[3]艾欣,韩晓男,孙英云. 光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J]. 现代电力,2013,30(01):1-7.
论文作者:肖宗勋,万星星
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/11
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