简析光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望论文_茹敏瑞,严韬

简析光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望论文_茹敏瑞,严韬

(石林云电投新能源开发有限公司 云南石林 652200)

摘要:随着我国对环境问题的重视程度日益加大,国家针对环境治理问题出台了一系列政策,并大力支持发展新能源产业,光伏产业迎来了良好的发展机会。在目前的社会发展背景下,全国各个地区都在研究和发展光伏发电技术,提高光伏发电技术不仅能够改善环境污染问题,还能控制成本,在零污染的条件下提高发电量,创造产值。本文通过研究光伏发电并网技术以及针对发展现状提出了一些举措,通过对MPPT技术进行分析,让更多人对光伏发电技术有更好的了解。

关键词:光伏发电并网;相关技术;发展现状

随着我国煤矿、石油等资源的衰竭,面对资源危机及严重环境污染等问题,全球相关化石资源的开采力度越来越低,也更加迫切的需要维护人与自然的和谐关系,因此对新能源的开采和应用重视程度大大增加。相比传统能源,光伏发电能源来源于取之不尽的太阳能,资源的充足性、清洁性、安全性、广泛性、低成本性和免维护性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。在清洁能源中,相比风能,光伏发电存在更大优势,无噪音,无污染,维修成本及技术难度较低。根据大量数据可知,光伏发电是我国新型的发电技术,光伏发电并网技术作为光伏发电的指导及发展方向,同时肩负发电任务。

一、分析光伏发电的概念

光伏发电属于太阳能发电的一种,光伏发电利用微网技术并到超高压的发电网中,微网和超高压发电网相辅相成,相互帮助。并网型光伏发电技术属于绿色能源、清洁能源技术,从而对环境不会造成过大污染和影响,符合我国对经济、环境和社会的可持续发展要求[1]。

提高光伏发电技术不仅能够改善环境污染问题,还能控制好用电成本,从而节省了时间空间等经济成本。总体分析,并网型光伏发电有两个方面的突出优势,第一,光伏发电并网选用的是太阳能这种绿色能源,因此不会出现对资源的浪费,实际应用的过程中,也能更好的对生态环境形成保护,符合我国持续发展的需求。传统发电模式是通过化石燃料来完成的,但是化石燃料资源是有限的,短时间内无法再生,同时在应用中产生的气体对环境造成很大的伤害,随着对环境保护的重视,光伏发电并网也逐渐进入人们视线中[2]。第二,光伏发电并网的发电模式很大程度上降低了技术难度,同时也节省了建设、维护成本,发电成本的降低有效促进国家电网的可持续、多元化绿色发展。

二、光伏发电的历程分析

(一)光伏发电在我国国内发展的现状

在1985年,我国就开始着手与光伏发电的相关研究,当时也将美国研发的单硅太阳能和非晶体硅电池引用到我国的研究中,我国通过多年的调查研究,开始了光伏发电的发展和研究,通过金太阳工程的应用,加强了针对光伏发电发展的扶持力度,通过数据分析可知,我国在1997年开始就建立起很多不同类型的光伏发电站,而在1998年,我国在西藏地区也建立了一个光伏发电站,这个光伏发电站是我国最高的发电站,在我国宁夏太阳山的光伏发电站,采用的是阳光电源的大型并网逆变器,从而成为我国最大规模的并网,2010年上海举办世博会,合肥的阳光电源公司也建立了关于光伏发电的主题馆,成为世界上瞩目的清洁能源。我国到2020年太阳能发电站量达到了180万kW,我国还有很多地区电能比较匮乏,而随着我国社会的发展和进步,光伏发电也有了更好的发展前景[3]。

(二)光伏发电在国外的发展现状

光伏产业在世界范围中属于积极发展和进步的阶段,在2006年之前,光伏发电产业的年增长率为33%,随着光伏技术在世界范畴中的发展,并网发电也在市场环境占据有利的地位,根据相关数据的分析,到2010年,全世界的网络并网发电共计30GW,日本占比最高。欧洲的太阳能光伏发电高达3GW,2020年预估可达到54GW[4]。

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三、光伏发电技术分析

光伏发电的特点包括随机性、不确定性和连续性,影响光伏输出功率的因素有很多,因此在研究的过程中难以评估准确,就比如说,太阳能面板的温度还有环境因素都是无法控制的,光伏输出功率随着温度的变化而变化,由此引进光伏发电的最大功率点跟踪技术,这种跟踪技术具有快速性、准确性和稳定性等特点,得到越来越多人的重视。一般包括以下几种分析法:

(一)恒定电压法分析

温度变化是造成光伏阵列输出功率不稳定的较大因素,而辐射度对最大功率点造成的影响更加巨大。通过一系列研究分析,不同辐射度以下的最大功率对应的输出电压较小,换句话说,可以将跟踪技术默认为稳压控制,随着辐射强弱变化寻找最佳功率输出点,这种技术的最大优势就是操作简便,灵活调整。但是由于跟踪技术忽略了影响光伏发电的另一因素—温度因素,因此精确度比较差。

(二)扰动观测法分析

光伏发电在能够正常运行的情况下,哪怕是微小的电压功率变化都会造成光伏阵列输出电压的严重影响,在端电压出现严重变化的时候,要监测对应输出功率的变化,选择最佳的优化手段,确定好电压的参考数值,采用这种方法较易实现其控制效果,而且具有较高的精准度,但是这种手段还是会受到环境的影响,将临界点放置在最大功率点附近寻找起来就比较容易。

(三)导纳增量法

分析光伏阵列的P-V曲线,必然存在一个点能够成为最大的功率点,在这个点上,功率对电压的导数为0,输出电导的变化量与输出电导的负值相同。光伏阵列的这个点就能够被认定为最大功率点。这种方法具有更高的准确度,同时也能有效避免环境造成的影响,但是这种方法实施起来比较困难,且会对微处理器提出更高的要求,这种方法虽然存在一些问题,但目前受到业界的喜爱和认可。

四、浅谈光伏发电技术前景展望

随着化石能源的枯竭以及人们对保护环境重要性的认识,光伏发电在全球受到高度重视,发展迅速。从长远来看,光伏发电将取代部分常规能源。结合光伏发电特点,将会普及到人们生活中,普及边远地区,惠及民生。结合我国土地资源区域与用电地区的分布不均匀的特点,因此分布式光伏发电将更适合于所发电力的消纳以及民生的普及。近年来,国家能源局不断调整光伏发展战略,从集中式电站发展模式向分布式光伏发展模式逐渐转型。目前来看,分布式光伏发电具有良好的发展前景。

五、结语

在目前的社会发展状况下,全国各个地区都在进行光伏发电技术的研究和发展,提高光伏发电技术不仅能够改善环境污染问题,还能控制好用电成本,从而节省了时间空间的成本。本文通过研究光伏发电并网以及发展现状提出了一些举措,通过对MPPT技术进行分析,让更多人对光伏发电技术有更好的了解。世界上的资源越来越枯竭,人类在面对资源危机的情况下,要改善人类赖以生存的生态环境,维护人与自然和谐的环境,就要重视对新能源的开发和利用,目前,虽然我国并网光伏发电技术不成熟,仍有很长时间的发展历程和很大发展空间,在发展的过程中存在很多问题,但清洁能源得到了越来越来多的关注认可度和接纳度,普及大众,光伏发电在清洁能源中具有得天独厚的优势,发展前景一片光明。近几年来国家扶持光伏产业的力度空前增大,出台了一系列相关支持政策,大大加快了光伏发电技术的发展步伐,有效促进了我国并网光伏发电技术的发展。不仅如此,我国光伏企业及相关研究机构秉承中华民族优良传统精神,坚韧不拔,全力进取,不断摸索尝试,不断创先创新,打破困难瓶颈,冲破发达国家对我国技术的恶意压制,使我国光伏产业的发展技术走向成熟,向前沿迈进,提高国力竞争力,向世界展示中华之风采。

参考文献:

[1]毕竟.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].山东工业技术,2018,(16):162.

[2]季哲.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].百科论坛电子杂志,2018,(15):298.

[3]秦晓飞.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,2018,(19):3016.

[4]杨俊伟.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,2018,(15):4700.

论文作者:茹敏瑞,严韬

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/16

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