光伏并網發電系統對電網的影響研究綜述

鄧紫毅

摘 要：文章指出了有關太陽能光伏發電的良好前景，光伏的發電系統主要包括了控制器、光伏的陣列以及相應的逆變器等組成。有關太陽能的光伏發電系統在以后的實際應用中有很大的發展空間和發展領域，并且其具有污染程度低，發展前景比較寬廣以及在初期進行投資時價錢比較低的特點。但是，因為光伏發電系統本身具有一定的局限性，很容易受到氣象、時間、容量以及地理因素的影響，同時使相應的發電量也在不斷的減少。在現階段的政策和技術中還存在著諸多的不完善性這就促使了光伏發電在未來發展的艱難性。文章就光伏并網發電系統對電網的影響進行了分析。希望通過文章的研究可以提供參考。

關鍵詞：光伏并網；發電系統；電網；影響；研究

1 有關光伏并網的主要系統組成

有關光伏電網的主要系統可以分成集中式和分布式兩種方式。對于分布式來說其主要是利用城市中光伏建設和屋頂并網等一體化方面。而分布式的并網卻比較小，但是其在實際的使用上卻比較靈活，并不需要對蓄電池進行安裝同時在實際的資金投資上也比較低，主要是利用電網和電壓的支撐，與此同時還可以對負載的特征進行考慮。

對于集中式的并網來說其主要是指進行光伏的并網站，其需要較大的土地占用面積，在通常情況下主要建立一些沒有人煙的地方，而作為整個電源會直接性的向高壓的電網上送電，其成本也比較高。

如今比較常用的并網光伏系統主要分為兩種形式，一種是有蓄電池，另一種就是沒有蓄電池。

對于帶有蓄電池的并網光伏系統可以稱作可調度的光伏發電系統。在系統中逆變器具有重要的負載性開關和主開關，讓系統之間的電源不產生間斷性，與此同時，一些系統還可以充當調節器，在對電壓進行穩定的同時也提高了相應的質量。

對于那些不帶電的蓄電池來說其并網光伏的相關電系統是不能進行調度光伏電網系統。在相應的系統中其逆變器的太陽能光蓄電池可以直接將電能轉變成電網中的交流電和電壓。如果用電的負荷比較大的時候其太陽能的供電就可能出現問題，這時就可以向相關的市場進行電的購買。而當電的負荷比較小的時候，換句話說所發的電不能正常使用以后，就可以將那些多余出來的電直接賣給市場。由于進行并網之后就直接省去了相關的蓄電池，因此就在一定程度上擴大了其使用的靈活性和實際的適用范圍，同時在一定程度上降低了相應的造價。

通常情況下，光伏并網的發電主要由三個部分組成。主要是：控制器、光伏的陣列以及相應的逆變器等，都是電子原件。其具有一定的可靠性，在實際的安裝中還具有維護方便的特點。

有關光伏并網的主要發電系統

在該系統中，光伏的發電系統是與電網直接相連的。其中，逆變器將太陽能的電池所發出的直流轉變成交流電，對于控制器來說其主要是將太陽能的電池功率進行最大功率進行控制、跟蹤逆變器的功率和波形，要讓并網中的電能光伏陣列和功率保持平衡。

2 有關光伏并網中發電的優勢

太陽能的光伏并網的發電系統主要是將太陽能直接轉化成電能，不需要通過蓄電池進行儲能，而是要直接通過有關的逆變器將實際電能直接送入到電網中。在并網的發電體系中主要體現了我國有關太陽能的發展方向，它和太陽能的離網發電系統相比較，其主要有如下幾點優勢：

在光伏并網的發電系統中主要是建設更加寬廣的空間。由于光伏的組件在實際的安裝上是需要大量的基底建設。完全可以將發電體系直接建設到荒漠中，這樣做不僅實際減少了對土地的使用面積，與此同時，也相對減少了有關地面的蒸發量。如果可以在光伏板的下邊種上耐寒喜陰、凈化空氣的植物，可以在很大程度上對當地的水土起到一定的保護。

在進行并網之后的發電反饋到電網上，可以大力依靠電網對電能進行存儲，是不需要通過蓄電池就能夠節約下來的光伏建設，同時在一定程度上也降低了成本。也是不通過蓄電池的就可以減少蓄電池的環境污染。

在進行并網時除了利用大型的光伏系統同時還可以利用分布式的建設，這樣在進入或者退出電網的時候就比較靈活，在一定程度上可以增強對自然環境的抵御能力，并且也不同程度的改善了電力系統在負荷上的平衡。

3 太陽能在實際并網中存在的問題和影響

3.1 主要存在的問題

因為光伏電網的自身缺陷嚴重的影響了在電網建設方面的滯后，依據太陽的能量比較低其穩定性也比較差，同時其受到的季節變化、地理因素和晝夜交替以及實際溫度的變化等具體因素的影響。

3.1.1 光伏電網發電的主要局限性如下：季節和溫度的周期性變化具有局限性；來自地理的局限性；有關氣象的局限性；實際容量傳輸的局限性；實際的光能在進行裝換的時候比較低。

3.1.2 具有間歇性特點。有關太陽能的光伏性發電主要是歸屬于對能力比較差的能源，因為光伏發電的相關系統并不具備調頻和調峰的能力。當它直接接入到電網中去時在一定程度上提高了相應的要求，而當面對調控性比較差的光伏發電時，我國國內的電網還沒有直接升級到相互匹配的效果。

3.2 在太陽能電網所存在的問題和影響

3.2.1 負荷峰谷對電網產生的影響。因為光伏電網的發電系統并不具備調頻和調峰的能力，這就給電網的早峰負荷和晚峰負荷造成了嚴重的沖擊。在光伏電網的發現系統中所具有的發電能力在某些程度上并不能相應減少機組的實際擁有量。而電網必須要為光伏發電必須要做好調峰上的問題。

3.2.2 因為晝夜變化所帶來的影響。因為東部和西部的時差都是以季節變化對電網造成了影響。由于負荷和陽光所出現的周期性，所以光伏并網的主要發電量并不能在一定程度上相應的減少。

3.2.3 由于氣象條件所帶來的影響。當光伏電網難度規模達到一定程度上的時候，一旦地理氣象出現任何問題的時候，電網就會為光伏并網系統充分提供無功補償，進行調整和控制系統的電壓和頻率。通常在這種情況下，電網就要犧牲相關的經濟代價來充分保證電網的實際安全。

3.2.4 距離較遠光伏輸送所帶來的影響。當光伏電網進行發電輸送的時候，因為光伏發電沒有調速器和旋轉器等勵磁系統，就會給交流電在穩定性上造成影響。一旦光伏電網的發電形成一定規模就要積極采用高壓的直流電進行輸送，就會給光伏發電系統在經濟和穩定性上帶來影響。

3.2.5 因為耗能所帶來的影響。光伏電網的發電系統有一個較好的優勢，就是可以替代礦物質在實際燃料上的消耗。因為光伏電網在一定程度上增加了發電機的熱備用還是旋轉式備熱。所以，光伏電網的實際利用率較損耗能量。

4 結束語

綜上所述，從長遠的角度來說，太陽能的光伏發電系統在以后的實際應用中有很大的發展空間和發展領域，并且其具有污染程度低，發展前景比較寬廣以及在初期進行投資時價錢比較低的特點。同時，可再生資源以及新能源的出現以及開發利用在一定程度上改善了要以碳為主要的能源結構，還充分促進了常規的能源利用，并且對一些偏遠地區的用電起到了一定的促進作用。