太阳能光伏发电并网技术的应用现状与对策.docVIP

精品论文 参考文献 太阳能光伏发电并网技术的应用现状与对策 （新乡供电公司 河南省新乡市 453000） 　　摘要：未来我国太阳能光伏发电的总量将逐渐提升，覆盖的范围也将更为广泛，成为我国电业行业发展的主要能动力。作为一种现代化的新能源，太阳能得到了开发和利用，太阳能光伏发电技术已经在通信、发电、运输等行业得到了有效应用，发挥了其优势功能，未来的太阳能光伏发电技术势必会得到更大的发展。基于此，本文就针对太阳能光伏发电并网技术的应用现状进行分析，同时提出相应的解决对策。 　　关键词：太阳能；光伏发电；并网技术；应用现状；对策 　　1太阳能光伏发电的原理与优点分析 　　1.1高效、节能、清洁 　　不同于普通的电力系统发电，太阳能光伏发电主要是利用太阳光能，将光子变成电子，光能转化为电能，这其中省略掉了一系列的能量转化环节，电能转化更为简单，同普通发电对比起来，其效率高、简单、便捷，同时又节能环保。 　　1.2储备丰富、分布范围广 　　太阳能是一种来自于大自然的能源，具有清洁、环保、可再生等特点，太阳光的广泛分布为其开发与利用带来了巨大便利，充分利用太阳光能就可以减少对其他常规能源的开发，从而减少对环境的污染与破坏。太阳能光伏发电系统主要由以下几部分构成：太阳电池组件，储能蓄电池、充放电控制器、直交流逆变器等。其中太阳电池组件是最核心的部件，主要发挥着电能转换作用。 　　2太阳能光伏发电技术 　　2.1太阳能电池技术 　　光伏电池作为太阳能光伏发电系统的核心部分，在应用的过程中需要注意两方面的问题：一是光电转换效率；二是生产成本。第一代光伏电池的原料是硅，随着硅材料应用范围的不断扩大，应用程度已经得到了最大范围的开发，并且应用技术也达到了成熟阶段，但使用成本却居高不下。在科技的支撑下，人们研制出了第二代光伏电池。电池里面铺设了很多非硅材料在衬底上，以减少半导体材料对电能的消耗，因不受制作材料以及生产成本的限制，所以可批量生产。继晶体硅和薄膜电池也是后来开发的一种新型电池，其之后又进行更为深入的研究，结合先进的设计理念和技术，以增加电池光子的方法使光伏的转换效率得到进一步的提升。目前，很多研究人员将研究的方向转向薄膜制造技术上，经过理论验证之后，可将太阳能电池的93%转换成电能。具体的开发和实践还有待时间的考验。 　　2.2光伏阵列的最大功率跟踪技术 　　从实际应用情况上看，光伏阵列功率输出能够进行非线性传导，与周围环境、光照强度及负载状况等都有着紧密的联系。如图1所示，光伏阵列电流、电压输出特性可用两条曲线表示。若曲线1和曲线2的太阳光照强度不同，那么，在某一时刻，光伏阵列的运行轨迹达到A点。此时，改变太阳辐照强度，输出特性曲线就会发生变化，由1上升为2，此时若负载1不变，那么系统将运行到A＇点，与相应的功率最大点存在一定的距离值。为了能够继续观察最大功率点的运行情况，将负载特性从1变化至2，同样，太阳辐照度变化从特性2变至特性1，相应的工作点由B点变化至B＇点。在负载2降低至负载1后，可以有效地保证系统在太阳辐照度减小的情况下仍然运行，处于最大的功率点A上。 　　 　　图1 MPPT技术示意图 　　2.3聚光光伏技术 　　太阳的光能在经过路径消耗之后，到达地面的能量十分有限，为了提高太阳能的利用效率，采用聚光光伏技术，可有效降低通过路径的能量消耗。利用聚光光伏技术，可以将太阳光聚集到面积较小的高性能聚光电池上，提高太阳光辐照能量密度，同时有效地降低了生产成本。聚光器在聚光光伏系统中占有核心地位，包括折射聚光器、反射聚光器、混合聚光器、热光伏聚光器等。其中热光伏聚光器主要是将太阳能通过辐射器加热到一定的温度，然后转化成光热能，通过辐射器发射到太阳能电池上，完成光电转换。目前，聚光光伏系统的应用尚有需要突破的科学难题，但经过不断地探究，相信未来该项技术的应用将愈发地纯熟。 　　2.4孤岛效应检测技术 　　孤岛效应是在电网出现供电故障，因错误操作或维修造成供电中断时，光伏并网发电系统仍处于运行状态，以负载电压的方式向用户供电，从而形成了自给供电的孤岛。在光伏并网发电系统处于孤岛运行状态时，会引发一系列后果，如电频、电压不受控制，极有可能损坏用户的用电设备，同时在维修的过程中，这种带电的线路也会威胁到维修人员的人身安全。 　　2.5电流控制技术 　　分析在实际的并网技术应用的过程中，主要是将直流电转变为交流电的形式，在这一过程中，起到控制作用的设备就是逆变器。这一设备的设置主要是为了最大限度地降低电力谐波，提升电源供应器的工作效率。保证电流输入和输出的整体稳定性和科学性。通常情况下，电压的变换器在运行的过程中包含的内容比较广，除了有源滤波之外，还包括不间断的电源和整流形式。逐渐促进高性能光伏并网系统的科学和规范运行。在实际的系统运行