基于500kW光伏并網發電系統的研究

摘 要：隨著全球能源危機和節能減排戰略的推進，發展太陽能、風能等可再生的清潔能源已成為社會發展的必然趨勢。光伏發電系統憑借環保、低噪聲、適用范圍廣等恃點而備受青睞，而分布式光伏發電以其獨特的優勢，己成為新能源應巧的主要方式，國家也在積極施行推進分布式發展的政策。

關鍵詞：500kW；光伏；并網；發電

1 500kW并網光伏發電系統概述

500kW光伏發電系統連接到電力系統的電網中，成為電力系統的一部分，可為電力系統提供有功和無功電能，要實現光伏電池能量向電網的傳輸，涉及到MPPT、DC-AC逆變、濾波等功能，這些功能需要使用合理的電路完成。光伏組件輸出電壓范圍寬，一般需要對輸入電壓進行升降壓處理，以滿足并網輸出的需求。下面文章就對當前500kW光伏并網發電的結構與發展現狀進行簡單分析。

1.1 500kW光伏并網發電系統結構

工頻變壓器隔離結構是一種比較常見的電路結構，該電路直接由橋式電路完成高頻調制，高頻信號通過低通濾波后得到50Hz正弦并網電流信號，輸出用工頻變壓器進行隔離和變壓。這種電路拓撲的優點是設計簡單，成本低，隔離度好；但本身也存在一定缺點，即輸出變壓器的存在使系統的體積和重量大，效率也由于受到變壓器工藝的影響而不可能太高等問題。

1.2 500kW光伏并網發電現狀

光伏發電系統發展到現在，主要有兩大類應用形式：光伏離網發電系統和光伏并網發電系統。并網發電系統安裝規模大小還可以分為集中式并網發電系統和分布式并網發電系統。

光伏離網系統是人們最早使用的光伏發電系統，它廣泛應用于通信、水泵、路燈及導航等設備，以及為一些遠離電網的用戶提供一些簡單的家庭用電。

集中式光伏并網系統主要指大型光伏并網電站，作為大電源直接向高壓輸電系統供給遠距離負荷。集中式光伏系統的優勢主要包括：選址靈活，可以增加光伏系統輸出功率的穩定性；運行方式較為靈活，可以進行無功和電壓控制，參與電網頻率調節等；建設周期短，環境適應能力強，同時運行成本低，便于集中管理。但是由于需要依賴長距離輸電線路送電入網，以及光伏發電自身的不穩定性，輸電線路損耗、電壓跌落、無功補償等問題仍無法從根本上解決。

分布式光伏并網系統主要以靠近用戶、即發即用的模式工作，通常實施在城市屋頂、道路街道兩旁和大型建筑等方面。由于系統處于用戶側，光伏發電可直接供給當地負載，減少線路損耗。同時可以與智能電網和微電網有效結合，運行靈活，適當條件下可以脫離電網獨立運行。

目前，光伏并網系統占據了全球光伏市場的絕大部分份額，并得到了各國政府的大力扶持，正以迅猛的速度發展。所以我們應該認真研究光伏并網發電系統的優勢，做好相關的經濟評價。

2 500kW光伏并網發電的優勢

500kW光伏并網發電的原則是“就近發電、就近轉換、就近并網、就近使用”，這16個字能夠體現出光伏并網發電提高發電效率的理念，同樣的，如果做到上述的要求，還能夠解決電力在運輸過程中的消耗問題，那么下面就詳細討論一下500kW光伏并網發電系統的優勢。

2.1 并網容易

現在一直困擾光伏發電發展的一個難題就是并網難的問題。在我國，光照充足且適合建大型光伏電站的地方往往是偏遠地區，電站的建設和并網難度都較大，即使有些大型電站能建成運行，也會因為不能并網使其發出的電成為“棄電”、“廢電”。分布式光伏發電一般是建在城市中，以家庭住宅、企事業單位為依巧，只需要對現有電網管理稍加改造就能使其并網，同時還能解決用戶自身的用電問題。

2.2 硬件設備要求低

500kW光伏并網發電系統中，分布式發電是當前比較運用廣泛的，在這種模式下，其中的發電系統是互相獨立的，并且屬于小型設備，這樣下來對于設備的要求就會降低，并且由于設備可以由用戶控制，也不會出現大規模停電的問題。

由于屬于分布式光伏并網發電系統，在特殊時期，尤其是用電高峰，還能夠調整性能，提供足夠的電力度過用電高峰期，當出現意外事故災害，也可以持續供電，成為集中供電方式的重要補充方式。

2.3 投資成本低

傳統的集中光伏電站由于地理位置的影響，在進行基站建立過程中，需要進行較高的財政投入，這使得很多發電項目前期的資金投入，所以很多投資者都放棄了這些項目。但是500kW分布式光伏并網發電通過分布式的建立理念，使得前期的投資有比較明顯的減少，成本也隨之降低。

2.4 環保節能

光伏發電的原理是通過光伏效應產生電能，發電過程中無污染、無噪音，有利于普及清潔能源知識和措施。在推進分布式光伏發電過程中，能讓人們更好的關注環境，自覺節約能源和保護環境。

3 500kW光伏并網發電系統的效益評價

對比我國常規能源產業，500kW光伏并網發電具有自己獨特的特點，雖然規模不是特別大，但是分布廣泛，通過并網結構的建立，一方面能夠調整我國的能源結構，對于生態環境是一種比較好的保護；另一方面可以增加經濟效益，所以在這方面的貢獻也不能忽視。

由于我國地域遼闊，西部地區的太陽能輻射比較充足，所以是發展光伏并網發電的重要地區，但是西部地區也存在自身的問題，由于地處偏僻地區，其經濟發展較內陸以及沿海地區比較落后，那么國家就要加強光伏發電系統的政府補貼，這樣既可以促進光伏發電的發展，也能夠在一定程度上消除了貧困，減少了東西地區的經濟差距。

4 結束語

綜上所述，由于當代能源危機與環境保護的重視，基于500kW等發電項目得到了發展，因此光伏項目的綜合效益評價不能背離我國的可持續發展理論，同時要結合光伏發電項目的自身特點及其特定的功能要求與建設目標，保證項目建設的科學性、合理性，經濟性、和諧性。

參考文獻

[1]余蜜.光伏發電并網與并聯關鍵技術研究[D].華中科技大學，2009.

[2]劉飛，查曉明，段善旭.三相并網逆變器LCL濾波器的參數設計與研究[J].電工技術學報，2010（03）.

作者簡介：陽大兵（1988，9-），男，籍貫：江西省九江市，學歷：研究生，研究方向：光伏并網發電系統的研究。