摘要：随着我国社会的不断发展以及技术水平的不断增长，国家对电力资源的需求也越来越高。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。本文就将以此为背景，分别阐述光伏发电以其相关技术，分析其发展现状，并以此为基础研究光伏发电并网及其相关技术的发展前景。
关键词：光伏发电并网；技术；发展现状；展望
引言
近年来，随着社会的迅速发展，国家对电力的需求量也在逐年增加，对以化石为能源的发电类企业的环境监管离地日益增高，这使得太阳能、风能等清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关注。当前，太阳能光伏发电技术已日趋成熟，能够实现经济与高效运行目标，有利于推动国家经济的迅速发展，并且还能够满足社会能源消耗需求，这使得光伏发电并网及其相关技术的发展成为人们高度关注的对象。
1光伏发电并网
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并网光伏发电系统的优势
（1）能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电，不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源。在实际使用过程中，也不会产生温室气体与污染物，能够较好的保护生态环境，满足经济社会持续、和谐发展需求。（2）所发电能馈入电网，以电能为储能装置，节省了蓄电池，相比于独立的太阳能光伏系统，可节省大约35-45%的建设投资，大大降低了发电成本。同时，由于其省去了蓄电池，还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。（3）分布式安装，就近就地分散供电，灵活的进入、退出电网，可有效增强电力系统抵御灾害的能力，改善电力系统自身的负荷平衡状况，降低线路损耗。（4）可发挥调峰效用。就目前情况来看，联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键，是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势，市场较大，发展前景十分可观。
2光伏并网发电系统中的关键技术
2.1最大功率点跟踪技术
通过运用最大功率点跟踪技术，可明确光伏并网发电系统所在的环境，分析环境中的温度、光照等对并网造成的影响，并且还可绘制光伏并网发电系统的特性曲线，然后在依据曲线的变化状况，对并网光伏发电的最大功率点进行相应的跟踪。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，最大功率点跟踪技术与光伏并网发电系统自身的运行效率之间存在直接的关联，例如常用的两种跟踪方法：（1）扰动观察法，在光伏并网发电时，通过设计小型扰动，可比对扰动前后的并网情况，获得最大功率点位置，并网扰动方式可控制输出电压，利用电压差，还可形成扰动，以跟踪功率状态。（2）电导增量法，瞬间电导数据与变化量是此类方法运用的决定性因素，其能够通过分析光伏列阵的曲线变化情况，获得曲线的单峰值，并由此判断出光伏并网是否处于最大值发电状态。
2.2并网逆变器控制技术
该项技术可以在保持电网发电灵活性的基础上满足工程发电过程中的各种需要。并网逆变器能够控制光伏并网发电的方式。随着近些年来技术水平的不断攀升，并网逆变器控制技术能够以间接或者直接的方式更好地控制发电的电流，直接与间接相结合打方式能够在很大程度上确保输送电流的稳定性，提高光伏发电系统的安全性能。
3光伏发电并网的发展现状
3.1国外发展现状
随着自然资源的逐渐减少，新能源的开发利用一直都是各国主要的研究对象。而光伏产业的发展更是迅猛。在全球的光伏产业中，美国一直是佼佼者，其对太阳能光伏发电的研究也都一直出于全球第一的状态。然而近年来，随着日本光伏产业的崛起，美国光伏产业隐隐有落败的趋势。这主要是因为日本作为一个岛国，自然资源处于极度紧缺的状态，太阳能发电能够为本国带来更多更好的经济效益，因此日本逐渐在光伏产业中加大科研方面的投入。因此也就出现了光伏产业各国齐头并进的局面。
3.2国内发展现状
我国是在1983年开始进行对光伏发电并网技术的研究的，在80年代的时候还从美国引进了相关的技术。不仅如此，我国国家政策更是在这一方面对光伏产业进行了极大的优惠扶持以帮助国内光伏产业的成长，但是我国的光伏产业还仍然存留着一些问题，具体如下：（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。再说到国内，光伏产业的利好前景使得众多投资家趋之若鹜，因此我国的光伏产业在地域上就已经分成了五个比较大的区域，分别为珠江三角洲区域、长江三角洲区域、环渤海地区、中部地区以及西部地区。五大生产区域虽然有着各自不同的产品特色，但是在行业领域却是重合的，因此国内的光伏产业竞争激励。这就很容易造成各企业公司之间的恶意竞争，危机光伏产业在我国的发展。
4光伏发电并网系统发展前景
近年来，随着科学技术的迅速发展，我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术，在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率，必须全面掌握光伏发电并网系统的控制，并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题，以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户。光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统，具有太阳能发电系统的所有优势，但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷，是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题，但随着日后科技的不断进步，并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。
结语
综上所述，光伏并网发电系统目前正向成熟化方向发展，并且逐渐成为电网系统的重要组成部分。在运用光伏并网发电系统的关键技术时，需要依据系统设计进行一定的规划设计，以避免其对并网运行效率的影响，并且还需落实相应的安全保护技术，避免光伏并网发电系统运行风险事故的发生。
参考文献：
[1]周林，杨冰，郭珂，等.光伏并网系统中直流注入问题最新进展及发展趋势[J].电力系统保护与控制，2012（40）：147-155.
[2]曹婷，桂凌宏.分布式光伏发电并网技术的应用及其展望[J].电子制作，2014（11）：103.
论文作者:李航
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/24
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