摘要：资源和能源形势在不断变化，节能环保已经成为新时期社会各界普遍关注的一个重点话题，发电站作为一个重要的能源产地，其效率和环保功能也越来越被大家重视。光伏电站作为绿色能源项目的重要组成部分，是我国未来电站发展的主要方向。建设光伏电站是一项复杂的工程，需要相关建设部门的重视和配合。
关键词：光伏电站；技术改造；光伏产业
我国光伏产业起步较欧美国家略晚，早期以太阳能电池制造为主，而且95%的电池被出口至以欧盟为主的海外市场。2008年国际金融危机爆发，欧美国家经济持续低迷，贸易保护主义势头上升。受此影响我国光伏电池的出口份额大幅萎缩，光伏企业经营陷入困境。为了我国的光伏行业能健康发展，2009年3月国家启动了甘肃敦煌10MWp光伏电站特许权招标工作，标志着我国光伏电站建设迎来转机。经过近10年的发展，凭借良好的产业配套优势、成本优势以及国家的扶持政策，通过自主创新与引进消化吸收再创新相结合，我国光伏产业飞速发展。截止2017年底，光伏电站装机容量达到130.25GW，居全球首位。
图1基于混合储能的光伏电站并网系统结构图
随着光伏发电技术的持续更新和系统成本的大幅降低，早期建设的光伏电站进行技术改造逐渐成为一种趋势。
1大型并网光伏发电系统的特点
1.1清洁性
太阳能是现阶段已知的少数几个完全清洁的能源类型，具有突出的环保性特点。在发电系统中，不使用对环境造成污染的能源或物质。在电能的产生、转化及应用过程中，不会产生污染物及温室气体排放等问题，有利于促进生态和谐，实现我国的可持续发展战略。
1.2灵活性
（1）由于并网光伏电站根据不同的应用环境和需求可以有多种分类方式，可以带蓄电池做成可调度发电系统，也可以不带蓄电池直接接入电网；可以作为大型地面电站接入中高压配电电网进行远距离供电，也可以直接送入本地用户侧供电电网。（2）作为分布式电站应用时，电站发的电经过处理后并入供电电网，所发电能直接分配到负载上，系统与电网之间的电力交换可以是双向的。本地负载能够并行使用市电和光伏发电作为电源，当用电负荷过大或光伏电站供电不足时，负载可以从电网获得能源，而当光伏电站发电富余时，又可以向电网售电。（3）作为不可调度发电系统应用时，还可以省掉昂贵的储能蓄电环节，大大节省了系统成本。并网光伏电站的应用可以根据需要、成本、环境条件等做成不同的形式，具有相当的灵活性。
1.3安全性
与传统发电相比较，光伏发电站不需要进行高热度的燃烧以及剧烈的反应，整个发电的过程反应非常小。从安全性的角度进行分析，既保证了管理人员进行管理操作的安全性，也保证了电站自身的安全性。
2国光伏电站技术改造要点
2.1确定光伏电池的清洁频率
在进行光伏电站建设的同时，相关工作人员要对光伏电池在运行时可能受到的环境污染做系统的了解，确定灰尘、颗粒物等污染和杂质对电池表面的污染程度，尤其是针对天气恶劣时比如出现沙尘暴、狂风等天气将会导致电池表面覆盖大量的沙粒杂质，影响电池和太阳光的接触面积，降低整个系统的光电转化效率。所以，在进行发光伏电站建设时，相关人员要清楚了解当地的天气以及各种天气对光伏电池造成的影响，然后以人工成本为依据来确定太阳能的清洁频率。一般来说，我国北方太阳能光伏电池清洁频率以7d为周期，在南方太阳能光伏电池清洁周期可以延长到10—14d。
2.2大型光伏电站并网低碳运行
大型光伏电站并网的低碳运行主要指“低碳调度”（Lowcarbonscheduling），即在保证电站电能顺利生产时，通过电力调度实现电力二氧化碳（CarbonDioxide，CO2）排放最大程度的控制。目前，低碳调度已经成为智能电网调度体系中的重要组成部分，是电网绿色建设的重要表现。由于光伏电站发电所应用的资源为太阳能这一可再生清洁能源，因此实现光伏电站并网运行，用光伏电站承当尽可能多的供电任务，对改善电网运行质量，降低电网运行能耗具有重要现实意义。而在此过程中，需在并网中科学配置储能系统用以保障光伏电站并网发电过程中并网系统运行的安全与稳定；需在并网中科学配置控制系统，协调光伏电站发电量，在保证电网系统运行安全与稳定的基础上，实现光伏电站最优化发电，提升清洁能源在发电中所占据的比重，从而降低并网发电过程中的二氧化碳排放量，提升发电过程中的低碳效益。
2.3大型光伏电站并网控制技术
光伏电站并网之后，在一定程度上会对系统潮流、电压、短路电流以及继电保护等产生一定影响。例如，由于光伏电站并网后，在单位公路因素控制下，会对电网有功潮流产生一定影响，将电网电压拉近1.0pu，因此现对于传统电网而言，并网电压有所提升；光伏电站并网后，配电网系统相对于原系统其结构更为复杂，光伏电站接入点上游故障易导致线路产生误动作，下游故障易降低线路保护灵活度。因此，为实现大型光伏电站并网科学管控，降低并网后的负面影响，针对MPPT控制技术、有功功率控制技术、无功及谐波电流补偿控制技术等存在的相同性与差异性，设计一种多模式统一控制模式，用以实现并网最大功率点的有效跟踪，实现无功及谐波电流的科学补偿以及对系统有功的准确控制，促进并网控制质量与效率的提升。即调整光伏电站并网有功功率电流进行并网输出电压的稳定，MPPT控制侧重输出电压的控制；有功控制侧重有功分量的调整，注重有功功率与MPPT控制的连接；无功及谐波电流控制实现无功及谐波电流的控制，降低谐波含量，优化电压波形。
图2 Bi-DC/DC1控制系统框图
2.4分布式光伏发电系统直流电缆设备选型
在对光伏发电系统中直流电缆设备进行选型的过程中，相关工作人员需要进行环境因素的考虑，根据分布式光伏发电系统的情况，进行设计光伏设备专用的电缆，从而使得各个组件间能够进行更好的汇流以及跳线。同时，光伏直流电缆相比于普通电缆，具有较多特性，如：环境温度需要保持在-40℃～90℃中间，导体的工作温度最高只能达到120℃，同时还需要具有良好的紫外线耐性，从而能够抵御较为恶劣的环境条件，以及能够经受住机械冲击能力。另外，光伏电缆还需要具有较高的那化学腐蚀特性以及抗臭氧性，保证电缆的耐用性。在选择直流电缆设备过程中，还需要注意温度环境的变化，分布式光伏发电系统在运行过程中，环境温度需要保持在大于等于60℃，并且还需要对载流量进行合理有效的修正，从而能够有效提高光伏发电系统光能源转换率，确保居民用电质量。
结束语
综上所述，光伏电站工程建设是当今时代的一项新潮流，它可以在一定程度上减少发电对环境造成的污染，降低能源的消耗，加快我国能源转变的步伐，推进经济节约型、环境友好型社会的进程，对于人们生活质量的提高具有重大意义。
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论文作者:袁谢义
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
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