新能源光伏发电站发展现状以及应用探究论文_梁凯,徐权,陈玉林

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摘要:我国人口、资源以及环境方面的问题逐渐显现,为了减少传统发电方式对环境造成的负面影响,减少我国不可再生能源、资源方面的消耗,人们需要对发电方面的工作进行不断创新。鉴于此,本文主要分析新能源光伏发电站发展现状以及应用。

关键词:新能源光伏发电站;发展;现状

中图分类号:TU712 文献标识码:A

1、光伏发电系统基本构成

光伏组件一般分为晶硅电池组件和薄膜电池组件两种,安设在建筑体屋顶上,其能有效接收太阳能辐射,并将太阳能转化为电能。而分布式并网光伏发电系统的主要构成有电能电池、汇流箱、系统保护设备、配电装置、监控系统等。本系统在设计过程中采用的光伏发电系统见图 1 所示,对其整体分析后,发现光伏组件采用并联与串联的方式,将光伏组件产生的直流电汇流后,经光伏逆变器转变为交流电,在交流配电设备的协助下,把电能顺利的输送给用户或对电网传导。

图1

2、新能源光伏发电站发展现状

2.1、光伏装机量发展现状

按照 2017 年国家能源局统计报告能够看出,我国光伏发电累计总装机容量已经高达 135.25GW,在世界范围内排列前列,2017 年新增集中式光伏发电装机容量 33.62GW,分布式光伏发电站为 19.44GW,装机的重心由西北向中东部转移。在此期间我国建设光伏发电站的区域光伏发电系统的运行状态良好,但各区域光伏发电实际利用小时,由于电网断面受限,部分地区实际利用小时未达设计利用小时数,总体看 2017 年光伏总发电量超过 1182 亿千瓦时的发电量,其中最具有代表性的是集中式光伏发电站。

2.2、开发和利用新能源

应用新能源具有多种应用方式,包括光伏发电和风力发电、光热发电、地热等等。近年来国家提出了“金山银山就是绿水青山”的发展理念,在环境保护,能源节约以及智能化发展方面涌现出了非常多的新型技术和研究成果,使新能源光伏发电站的发展速度不断加快,在技术应用方面,不断创新发展。从组件转化率、逆变器智能化、箱变数控化以及智能化输配电技术的应用,使得光伏产业处于技术发展的前沿,能够适应电网要求,国家从电网层面降低弃光率,从消费终端制定新能源电量消费配额制,为未来新能源提供了广阔的发展空间。

2.3、新能源光伏发电站存在的问题

我国新能源光伏发电站在发展期间也出现了较多问题:第一,技术问题:相比于发达国家来说,我国新能源光伏发电技术还处于相对落后阶段,国家对于新能源光伏发电技术的重视程度仍然不够,因此在技术发展方面存在较大局限性,尤其是组件转化率较低,还有一方面原因是新能源光伏发电技术的开发成本比较高。第二,成本问题:我国当前所建设的新能源光伏发电站还存在较大发展空间,相比于风力发电机来说,总装机容量还是比较少,在发电成本上为 4 元 / 千瓦时,明显高于煤电车、风能发电以及生物发电成本。近些年,我国在新能源光伏发电成本上有了较大进步,当前成本价格已经降低至 1 元 / 千瓦时,相比于普通发电成本来说无显著差异。第三,规划问题:发达国家具备完善的可再生能源发电配额机制,相关部门也针对新能源光伏发电站给出了一系列优惠措施,建立和完善了市场标准。

3、应用及发展对策

3.1、提高光伏发电站选址的科学性

建设光伏发电站时,首先应对站址进行优化选择。建设单位应对所选站址区域内的实际电网负荷、地理条件以及环境特点等因素进行综合的分析。以站址的地理特点为例,如果选择荒漠等地势比较平坦的区域时,能够为光伏发电站系统的建设提供便利条件。而如果受客观条件限制,需要在湿热的沿海地区建设光伏发电站系统时,选址时应选择抑制防护PID性能较好的地区来建设光伏发电站系统。在山丘分布广泛的地区进行光伏发电站系统的建设时,应保证建站地区不会出现站址遮挡失配等问题。环境条件也是建设光伏发电站系统时的一个重要影响因素,如果光伏发电站系统所在地区雷电灾害比较频繁时,在光伏发电站系统的建设中需要为相关设备加设防雷设备,以防止光伏设备受到损坏。另外,如果光伏发电站系统需要在年降雨量比较丰沛且空气湿度比较大的区域进行建设时,在施工过程中则要对相关的系统设备采取有效的防腐处理措施。

由于光伏发电站系统存在多种类型,因此在建设中也要根据其类型特点来选择相应的光伏发电站系统站址。以光伏分布式发电站系统为例,其主要功能是为邻近地区提供电力供应,因此在建设选择中应尽量选择周边地区中能够较好接入中低压电网的建筑集中区域或城市。而光伏集中式发电站由于其能够达到5 MW以上的容量,因此应进行选择在具有较高太阳能资源以及气候条件比较有利的荒漠地区来建设光伏发电站系统。

3.2、集中式新能源光伏发电站的应用

在集中式新能源光伏发电站中最具有代表性的就是地面光伏发电站,其主要应用形式为平地光伏电站,山地光伏电站以及水上光伏电站。在实际应用期间,设计人员能够充分利用荒漠土地和荒地荒山等区域,在建设新能源光伏发电站时能够不断完善和改进光伏发电系统,提供智能化供电可以实现少人值守甚至无人值守远程供电服务。

在我国西北地区已经大规模建设新能源光伏发电站,国家对光伏发电给予了相应的政策倾斜,由于西北地区的新能源光伏发电站实际投产规模较大,因此需要全面分析该区域发电站的应用特点。新能源光伏发电站项目建设特点表现在占地面积比较大,较高的安装容量,因此一般建设在人烟稀少、地域开阔地区。新能源光伏发电站在日常运行时需要派遣专人维护相关附属设施,开展生产运维,以保证光伏发电设备正常运行发电。

3.3、分布式新能源光伏发电站的应用

BIPV 以及 BAPV 便是其中的代表,其新能源光伏发电站的光伏发电系统主要以和建筑结合的形式进行工作,通常情况下其产生的电能会进行就近调配和使用,自发自用以及就近消纳便是此类新能源光伏发电站运营和应用的原则。

在科学技术日新月异的时代背景中,我国也加大对工分布式光伏发电系统研发工作的支持力度,国家相关部门与地方政府机关陆续颁发了与光伏产业发展相关的政策措施当下光伏式发电系统在发电站交通监控景观照明等领域中均有广泛性应用,很多光很多居民也陆续开始使用家用家居太阳能电源产品,其中居民自建房屋城市居民小区等是当下应用范围最广的分布式光伏发电系统,日照辐射优良,安装灵活度高,系统运行效率高是其主要特征促进其大规模推广应用过程,据不完全统计,截至 2018 年我国分布式光伏新增2096 万千瓦,到 12 月底,全国光伏发电装机达到 1.74 亿千瓦,其中,分布式光伏 5061 万千瓦。国家发布的相关政策文件中明确指出,全力鼓励将分布式光伏发电系统建设,以实现和建筑工程的有效结合,支持企事业单位、社区与家庭安设与使用该发电系统,与此同时,关于屋顶问题、接入问题等也逐渐得到改善。

总之,可见分布式光伏电网发电技术具备节能、建设成本低与环保等优势特征,迎合了当下可持续发展理念,伴随着能源短缺、环境污染现象的加剧,分布式光伏电网发电技术的优越性将会更显著,在电网系统中占据至高点,获得更大的发展空间。

参考文献:

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[4]吴菲.光伏发电站环境影响评价技术规范研究[D].南京信息工程大学,2012.

论文作者:梁凯,徐权,陈玉林

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/9

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