光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望论文_杜恒渊

光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望论文_杜恒渊

(中电投新疆能源化工集团哈密有限公司 新疆哈密市 839000)

摘要:随着社会的发展,技术水平的不断增长,国家对电力资源的需求越来越高。而现在,人们在资源的保护意识越来越强烈,节约资源已经成为中国民众心目中的一大基本道德行为准则。于是,太阳能资源、风能资源等这样的绿色清洁可持续能源日益受到社会的广泛关注。在这其中,又以光伏发电的应用最为广泛。

关键词:光伏发电并网;相关技术;发展现状;展望

引言

光伏发电系统是当下电力领域十分推崇的一种发电装置,主要以太阳能作为能量来源,通过其中逆变器的作用,实现太阳能与电能的转化,进而传输到电网中,满足各类电力能源的需要。这种光伏并网发电系统中涉及到许多技术要素,从基本结构层面来说比较复杂。但归根结底,这项技术主要是为了充分利用太阳能解决一些能源消耗问题,进而实现绿色能源、绿色消耗。

1概述

1.1光伏发电并网概述

光伏发电是太阳能发电的一种方式,光伏发电主要是在微网中运行的,以微网的形式并入到超高压大电网中去,与其互为支撑。在我国,光伏发电并网一般都是集中式的国家电站,能将所有的电直接输送到电网,并由电网输送到千家万户。现如今光伏发电并网最主要的方式就是小型分散型的并网光伏,这种光伏发电相比于电站来说,占地要少、投资小、建设速度快等特点。不仅如此,国家在这一方面还给予了相当大的政策优惠。

1.2光伏并网发电系统的设计

光伏并网发电系统是光伏发电系统中的一个重要组成部分,其运行的原理是通过逆变器来发挥作用,向着全社会供应电能。对光伏电池进行陈列,对太阳能实现收集,其设置的位置可以在建筑顶部还可以是荒漠、隔壁等环境中,从而保证太阳能充足的条件下实现光伏电池阵列。DC/DC,为功率跟踪器,此设备能够保证光伏并网发现系统中的功率保持在一定的状态中,通过蓄电池作用的发挥,保证光伏发电项目能够实现调度,最终将电能储存起来,当然同时这对于DC/AC的工作负担也相应的增加。DC/AC是指电网系统与光伏发电系统相互进行连接中所采用的逆变器,通过系统的应用实现了稳定性连接,通过大量的光伏发电项目接入其中,保证了电网实现智能化的过程,也对全社会推广太阳能资源进行提升,对传统电能面临的压力是很大程度上进行了缓解。

2光伏发电并网的及其相关技术的发展现状

(1)发展不协调。中国是著名的制造业大国,在光伏产业的生产方面也不例外。目前我国是光伏产业发电的重要生产基地,生产的产品包括晶体芯片的生产、太阳能电池的生产等等。随着光伏产业的前景向好,国内众多光伏产业公司也纷纷成立。但在其中最大的问题就是规模最大,然而技术含量极低,因此我国国内光伏产业的发展是极为不协调的。国外前进的光伏产业为了保护本行业,对中国光伏产业进行了技术上的封锁,因此我国虽然光伏产业规模巨大,但其真正的技术是存有空白区域的。(2)受到的制约比较多。上文已经提到,发达国家的光伏产业对我国实行技术上的封锁,这是我国光伏产业在发展过程中受到的最大的制约。除此之外,我国有关于光伏产业的生产设备大多还都依赖进口,生产出来的产品与国外光伏产品相比还有着较大的差距。两方面的限制对我国光伏产业的发展造成了极为不利的影响。(3)产业竞争激烈。在国际上,光伏产业的发展就已经有了较大的竞争力,各国的光伏产业都在力争上游,不断研制出更多更好的产品。因此对于我国光伏产业来说,突破国际上的封锁,提高国际光伏产业的竞争力是比较困难的。

3光伏并网发电系统的关键技术

3.1并网逆变器的控制技术

并网逆变器是整个光伏并网发电系统中实现光伏系统与电力系统连接的一个重要装置。因此,并网逆变器控制技术是一项具有重大作用的技术。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该技术的中心控制方法主要采用PID控制方式,即利用电流实现控制,这样保证了电网和光伏并网装置中的电流统一,实现了共同控制,对逆变器中间连接时可能产生的缺陷也进行了适当弥补。PID控制技术有效地使整个光伏并网发电系统始终处于一个动态的运转形式,实现了系统内部电流的不断传输。另一方面,它有效维持了系统中的整体电压,促进了整个光伏并网发电技术中的最佳功率形成。

3.2分布式并网技术

分布式并网技术就是根据项目的所在地电网情况及装机容量,选择10KV高压并网或380V低压并网,从接入点的距离考虑并网点的个数及分布;根据项目的投资收益率情况选择固定角度或自动跟踪旋转角的功率追踪器支架;根据用电的分布时间段及电费峰平谷的价格,选择是否上蓄电池组。

3.3最大功率点跟踪技术

最大功率点跟踪技术是将光伏并网发电系统所处的环境进行确定,根据气候中的温度、湿度以及光照等因素实现对并网的调节,并根据发电系统的自身曲线特征绘制相应的过程图,根据曲线图片中显示的变化,对并网发电项目中的功率点实现跟踪的目的。最大功率点跟踪技术是否能够高效率运行与光伏并网发电项目的运行效果有很大关系,在应用中主要采用下面两种方法:(1)扰动观察法,此种方法通过扰动状态前后光伏发电系统产生的变化进行显示,将最大功率点的位置确定处理,通过扰动中电压的控制,形成电压差,最终实现对发电的扰动,确定出跟踪功率的整体状态。(2)电导增量法,这种方法通过变化量以及瞬间电导数据之间的变化情况,将光伏列阵中的一些曲线变化情况确定出来,将峰值找出,确定是否此时段处于最大值,查看电导增量检查中需要确定一个特定的阈值E,当最大功率处于±E的范围内时,即可找出并网发电的最大功率点。

3.4并网发电功率预测

众所周知,当前光伏并网发电系统仍然处于一种投试阶段,在实际运行过程中有可能会受到各种外界因素的干扰。若不加以重视,很有可能会直接对整个光伏并网发电系统的供电效果影响。这种并网发电功率的预测技术可以很大程度地维护系统的供电能力,提前预测并网系统可能受到的干扰。在对并网发电功率进行预测时,一般有直接和间接两种方式,选择持续运行的负荷消纳电量。所谓直接是直接针对干扰因素采取措施,杜绝干扰因素的影响。间接方式则是把所有可能对并网系统影响的因素都进行有效控制,达到提高电能转化率的效果,也有利于全面开展整个电力系统的功率预测,比如在发电效率不高时将设备从系统中切除,减少消耗。

4对光伏发电并网及其相关技术的展望

尽管我国光伏发电并网在发展过程中遇到了很多的难题,但是总体上来说其发展前景还是在向好的方向发展着的。近些年来,为了扶持本国光伏产业的增长,加快对光伏发电技术及其他相关技术的发展,国家有关部门出台了一些相关的扶持政策,以便帮助我国国内光伏发电并网及其技术的不断发展。除此之外,我国光伏产业也正在努力破除欧美等发达国家对我国的技术封锁,促进了国内光伏企业的发展,提高了国际竞争力。随着国家的不断支持与企业的不断发展,相信我国光伏发电并网及相关技术能够进一步精进,从而促进我国光伏产业的不断发展。

结语

总之,光伏发电项目对周围环境适应性强,建设时间较短,并不需要一些原材料作为保障,因此运行管理也相对简单,并且此系统的应用能够实现公共电网的并入,建设中相关人员要严格消除其中可能存在的各种风险,提升电网运行效果,为国家经济建设持续发展提供能源保证。

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]谭晓敏,李叶.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].工程技术:全文版,2016(06):00197.

[3]闫大赟.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].建筑工程技术与设计,2016(22):242.

论文作者:杜恒渊

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/10/18

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