分布式光伏發(fā)電的現(xiàn)狀分析及技術(shù)改進(jìn)措施

郭玉鵬 楊新生 吳昊 馬文超

摘 要：在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的背景下，分布式光伏發(fā)電不斷發(fā)展與改善，獲得巨大的進(jìn)步，它的運(yùn)用能充分結(jié)合當(dāng)?shù)毓夥l(fā)電情況，有效減少煤炭能源的消耗，達(dá)到清潔高效和保護(hù)環(huán)境的目的，但是其中不免出現(xiàn)一些問題。基于此，本文首先介紹分布式光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，接著講述光伏發(fā)電造成的一些困擾，最后針對其困擾提出四個(gè)相關(guān)改進(jìn)措施，以此來供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；現(xiàn)狀；改進(jìn)措施

引言：在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，我國因煤炭資源的過度消耗而不斷發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的局面。于此，清潔能源的發(fā)掘與使用引起全民關(guān)注，分布式光伏發(fā)電則是新興清潔能源之一。分布式光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一種形式，不僅優(yōu)化了能源結(jié)構(gòu)，有效減少不可再生資源的濫用，而且相對于傳統(tǒng)能源發(fā)電，也節(jié)省了一定的采集成本。

一、分布式光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀的分析

現(xiàn)如今，人口爆炸，能源短缺，環(huán)境惡化，作為一種無污染、低消耗的能源，光伏發(fā)電的出現(xiàn)適應(yīng)了當(dāng)前局勢，其發(fā)展空間十分巨大。與科技發(fā)展進(jìn)程相吻合，我國分布式光伏發(fā)電的發(fā)展也取得不錯(cuò)的成績，光伏市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，在國內(nèi)，光伏發(fā)電發(fā)展迅猛，在國外，更是位于光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的榜首，是當(dāng)今國際公認(rèn)的最大市場[1]。

二、分布式光伏發(fā)電造成的困擾

（一）光伏發(fā)電影響電壓

配電網(wǎng)通常集中供電，其電力以輻射狀態(tài)發(fā)射出去。配電網(wǎng)正常運(yùn)行條件下，電網(wǎng)電壓會(huì)隨著傳輸功率的方向呈現(xiàn)下降趨勢。然而，配電網(wǎng)引入分布式光伏后，配電網(wǎng)不僅產(chǎn)生多個(gè)電源節(jié)點(diǎn)，還導(dǎo)致傳輸功率的方向發(fā)生變化。傳輸線上各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓不斷變動(dòng)正是由于分布式負(fù)荷和傳輸功率發(fā)生變化造成的，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生過大的電壓偏差，也就無法滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求。

（二）光伏組成零件的隱患

在目前市場上，光伏組件一般采用單晶硅、多晶硅等薄膜電池，這也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)最為關(guān)鍵的部分。在市場需求不斷擴(kuò)大的背景下，有些生廠廠家沒能及時(shí)跟上發(fā)展的步伐，在原料質(zhì)量、設(shè)計(jì)能力、設(shè)備性能和企業(yè)管理等方面，頻頻出現(xiàn)質(zhì)量問題如組裝密封不良、焊接粗糙、電池片隱裂而導(dǎo)致功率下降、電池?zé)岚叩痊F(xiàn)象，這與電池板中潛在的、未被發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題有關(guān)。這也意味著工作人員如果無法在驗(yàn)收電池板時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決問題，就會(huì)給電池板造成不小的隱患。工作人員檢驗(yàn)電池板潛在問題時(shí)需要使用專業(yè)的檢測裝置，而檢測裝置要依靠企業(yè)的提供，質(zhì)量檢測是否過關(guān)，需要企業(yè)的嚴(yán)格把控和認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度。因此企業(yè)若不認(rèn)真負(fù)責(zé)，便會(huì)直接影響其信譽(yù)。

（三）系統(tǒng)故障中不可預(yù)估的危險(xiǎn)

孤島現(xiàn)象是指供電系統(tǒng)發(fā)生事故或故障等原因而暫停工作時(shí)，分布式光伏發(fā)電仍持續(xù)供電給失壓電網(wǎng)的某一線路。孤島現(xiàn)象分為兩種，一種是計(jì)劃性，另一種是非計(jì)劃性。而使工作人員最為困擾的便是非計(jì)劃性孤島現(xiàn)象。非計(jì)劃性孤島現(xiàn)象因難以預(yù)測，危險(xiǎn)指數(shù)很大，給工作人員的生命安全和電網(wǎng)的財(cái)產(chǎn)造成威脅。另外，孤島現(xiàn)象中的電壓值和輸電頻率無法受到配電網(wǎng)主網(wǎng)的有效控制，其運(yùn)行的電網(wǎng)便會(huì)對公共、個(gè)人設(shè)備造成一定程度的損壞[2]。

（四）技術(shù)維護(hù)人員不足

光伏產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，使得我國配電網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用分布式光伏發(fā)電。這一項(xiàng)目的接入具有明顯的優(yōu)勢，接入便捷、低成本。然而這一項(xiàng)目的技術(shù)對于運(yùn)行維護(hù)人員來說大多未能很好掌握，光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)雖然發(fā)展迅速，但其技能推廣范圍并不是很廣，所以某種程度上無法保證光伏產(chǎn)業(yè)日常運(yùn)行和搶修工作的順利進(jìn)行，這也是光伏發(fā)電運(yùn)行過程所遇到的阻礙之一[3]。

三、分布式光伏發(fā)電的改進(jìn)措施

（一）調(diào)壓設(shè)備的安裝

調(diào)壓設(shè)備的安裝可改善光伏發(fā)電影響電壓所造成的困擾。調(diào)壓設(shè)備通過調(diào)節(jié)電壓以達(dá)到電網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)，從而保障配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。具體說來，將調(diào)壓設(shè)備如電壓調(diào)節(jié)器安裝在中低壓的配電網(wǎng)中，使其調(diào)壓自動(dòng)化，有效控制負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓，使該處電壓控制在安全范圍內(nèi)。除此之外，使光伏電源的運(yùn)行方式合理化也是尤為重要的。例如在一天當(dāng)中熱量最高的時(shí)間段時(shí)，光伏發(fā)電最為高效，但是一旦發(fā)生線路轉(zhuǎn)載，接入點(diǎn)處的電壓值就會(huì)因光伏電源而大幅提升。如果接入點(diǎn)處恰好位于線路末尾，則此時(shí)接入點(diǎn)的電壓則會(huì)超出安全電壓的范圍。所以，使光伏電源運(yùn)行方式合理化，才能最終使光伏電源融入到電壓調(diào)節(jié)的過程中。

（二）嚴(yán)格把控組件質(zhì)量

光伏市場的前景無限，意味著光伏組件評估標(biāo)準(zhǔn)會(huì)不斷提高，但在現(xiàn)在的光伏組件質(zhì)量的評估標(biāo)準(zhǔn)中，仍有不太成熟的判定準(zhǔn)則，為了規(guī)范光伏領(lǐng)域。組件材料質(zhì)量不過關(guān)除了原材料本身可能有問題，在其他方面如產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、包裝和企業(yè)的運(yùn)營、運(yùn)維等這些環(huán)節(jié)出差錯(cuò)。因此，把控產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料采購、運(yùn)營維護(hù)等方面的管理力度，對于市場銷售的光伏組件，質(zhì)量監(jiān)管部門應(yīng)對其進(jìn)行不定期抽檢，將產(chǎn)品不合規(guī)格且長期不予調(diào)整改善的企業(yè)進(jìn)行“封殺”，如列入市場銷售的黑名單并將其不良誠信信息公布。相關(guān)研發(fā)團(tuán)隊(duì)也應(yīng)積極討論交流，將客戶的真正需求與組件更好融合，不斷彌補(bǔ)組件質(zhì)量上的不足。

（三）斷連孤島現(xiàn)象

在發(fā)生非計(jì)劃性孤島現(xiàn)象時(shí)，其損害程度無法預(yù)估，危險(xiǎn)性大，因此，孤島現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，斷開孤島現(xiàn)象所在系統(tǒng)與光伏發(fā)電站之間的連接，防止孤島電網(wǎng)對用戶設(shè)備和維護(hù)工作造成更加惡劣的后果，而斷開兩者之間的連接可通過啟用自動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)。一旦發(fā)生孤島現(xiàn)象，便要快速斷開連接處，但這種方法也不能作為根本對付措施，其中也會(huì)無可避免地發(fā)生一些人身危險(xiǎn)、電網(wǎng)設(shè)備的毀害等。對其無法判斷的風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)部門要做出預(yù)估評判，完善應(yīng)急處理和應(yīng)對措施，盡最大可能提高安全性能。

（四）提高運(yùn)維水平

光伏電站和供電企業(yè)要提高對運(yùn)維人員培訓(xùn)的能力，做好相關(guān)培訓(xùn)計(jì)劃，對運(yùn)維人員普及企業(yè)規(guī)章制度、運(yùn)營方案等基礎(chǔ)理論知識，了解掌握相關(guān)光伏項(xiàng)目的行業(yè)和地區(qū)。在鞏固好基礎(chǔ)知識之后，深入開展培訓(xùn)計(jì)劃，提高對電站運(yùn)維和光伏發(fā)電專業(yè)技能的認(rèn)識，確保運(yùn)維人員在光伏發(fā)電中對常見故障做出準(zhǔn)確的判斷和處理，加快應(yīng)急處理的速度。同時(shí)可對優(yōu)秀的運(yùn)維人員制定獎(jiǎng)勵(lì)政策，鼓勵(lì)更多工作人員朝著優(yōu)秀不斷追求；對技術(shù)不熟練的運(yùn)維人員加強(qiáng)補(bǔ)習(xí)工作，將電站的運(yùn)維水平提高到一個(gè)新的高度，切實(shí)維護(hù)分布式光伏發(fā)電的正常運(yùn)行，保證工作人員的生命財(cái)產(chǎn)和光伏發(fā)電設(shè)備的完好[4]。

四、結(jié)束語

分布式光伏發(fā)電作為一種可再生的清潔能源，為大眾所喜愛。它不僅能為環(huán)境保護(hù)做出一份貢獻(xiàn)，還能推動(dòng)科技領(lǐng)域不斷前進(jìn)，在我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中有著無可預(yù)估的巨大推動(dòng)力，在未來光伏發(fā)電將會(huì)得到突破性發(fā)展。然而對于其中所帶來的困擾，科研人員和相關(guān)部門不斷給出解決方案，在人與能源之間不斷奮戰(zhàn)拼搏，在失誤中不斷追求完美，在優(yōu)秀中不斷追求卓越！

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亞飛， 王斐.對光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)，2017，v.6（10）：44.

[2]秦光潔.分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)研究[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2017：302.

[3]王營輝. 分布式光伏發(fā)電運(yùn)行控制技術(shù)分析[J].電子世界，2017（14）：188-188.

[4]楊柳欣，金立.加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電無功管理的若干措施[J].中國電力企業(yè)管理，2017（30）：88-89.