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太阳能光伏并网发电对电网的影响 　　摘要:太阳能电力电子技术的不断进步，太阳能光伏发电得到了长足的发展并已成为新能源利用的主流之一。当前，光伏发电不断向低成本、高效率和高功率密度方向发展，太阳能光伏利用的主要形式将是并网发电系统。高性能的数字信号处理器芯片DSP的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网的控制成为可能。本论文研究太阳能光伏并网发电系统对电网的影响，包括负荷峰谷对电网的影响，气候变化、降耗问题等方面。 　　关键词:太阳能；光伏并网；发电 　　中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号： 　　1引言 　　伴随中国经济和社会的发展，以及能源安全的需要，太阳能、风能等可再生资源得到了国家政策的强力扶持，加上国际市场对太阳能光伏产品的需求，中国的太阳能光伏产业迅速发展。作为一个新兴产业，太阳能光伏无污染，可再生，节能和减排的优势几开发潜力巨大，适合新型的现代化社会理念。因而受到越来越多的企业的青睐，纷纷建设太阳能光伏并网发电项日，但随之伴随而来的不确定性也日益突显出来，因此太阳能光伏并网发电对电网的影响日益引起人们的关注。 　　2太阳能光伏并网发电对电网的影响 　　由于太阳能光伏发电属于能量密度低、稳定差, 调节能力差的能源，发电量受天气及地域的影响较大，并网发电后会对电网安全，稳定，经济运行以及电网的供电质量造成一定影响。至于有多大的影响尚不清楚，因为目前尚未见到光伏发电系统在电网潮流和稳定计算中的数学模型。我们知道目前电能是不能大规模低成本储存的，在可以预见的将来也不能大规模低成本储存。这就使得光伏发电的应用受到物理因素的制约，同时也受到地理上的限制。但是随着技术和市场的发展，当光伏发电的上网电量在电网中与火电厂，水电，核电等电厂的发电量处于可比较的数量级和成为不可忽略的一部分时，光伏并网发电将对现有发电模式和电网的技术、经济、政策和环境效益带来不少问题，如果光伏并网发电系统采用有蓄电池方案，光伏并网发电的特点和优势将大打折扣。 　　2.1负荷峰谷对电网的影响 　　由于光伏并网发电系统不具备调峰和调频能力, 这将对电网的早峰负荷和晚峰负荷造成冲击。因为光伏并网发电系统增加的发电能力并不能减少电力系统发电机组的拥有量或冗余, 所以电网必须为光伏发电系统准备相应的旋转备用机组来解决早峰和晚峰的调峰问题。光伏并网发电系统向电网供电是以机组利用小时数下降为代价的。这当然是发电商所不愿意看到的。 　　2.2昼夜变化，东西部时差以及季节的变化对电网的影响 　　由于阳光和日照强度呈现的周期性的特点，光伏并网发电量的增加并不能减少对电网装机容量的需求。 　　2.3气象条件的变化对电网的影响 　　当一个城市的光伏屋顶并网发电达到一定规模时，如果地理气象出现大幅变化,电网将为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量，来控制和调整系统的频率和电压。在这种情况下，电网将以牺牲经济运行方式为代价来保证电网的安全稳定运行。 　　2.4远距离光伏电能输送给电网带来的问题 　　 当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能时，由于光伏并网发电没有旋转惯量，调速器及励磁系统，它将给交流电网带来新的稳定问题。如果光伏并网发电形成规模，采用高压交直流送电，那么将会给与光伏发电直流输电系统相邻的交流系统带来稳定和经济方面的问题( 专门用于光伏并网发电的输电线路，由于使用效率低，将对荒漠太阳能的利用形成制约。用于借道或者兼顾输送光伏并网发电系统电能的输电线路，由于负荷率低下，显得很不经济。) 不论采用高压交流或直流送出，光伏并网发电站都必须配备自动无功调压装置。至于对电网稳定的影响，目前还未见到光伏发电在电网稳定计算中的数学模型(包括电源模型和负荷模型) 。光伏并网发电将对电网安全稳定运行有多大的影响目前尚不清楚。 　　2.5降耗问题 　　光伏并网发电的一个主要优势是可替代矿物燃料的消耗。由于光伏并网发电增加了发电厂发电机的旋转备用或者是热备用。因此，光伏并网发电的实际降耗比率应该扣除旋转备用机组或热备用机组损失的能量。光伏并网发电的降耗效率应该考虑到由于光伏并网发电系统提供的电力导致发电公司机组利用小时数降低带来的效率损失。由于电力系统是作为一个整体来运行的，光伏并网发电向电网输送电力将侵害其他发电商的利益，这是作为政策制定者需要考虑的问题。这是由于电网在考虑安全，稳定和经济运行时，不仅仅只由水电厂担任旋转备用。因此，系统中总的光伏并网发电量所等效的理论降耗标煤量前应该乘以一个小于 1的系数，并且等比例的减去旋转备用机组的厂用电损耗。这里给出一个公式来判断光伏发电实际的降耗作用： 　　W=( Wc/Wn) ×Wp -( Pc/Pn) Pd式中： 　　W———光伏并网发电实际获得的