光伏系統發電效率提升方法研究

張浩偉 趙智

【摘?要】科學技術的發展迅速，我國的各行各業發展也有了創新。風力發電和光伏發電都是利用可再生清潔能源進行發電的方式，對于緩解我國環境和資源問題具有十分重要的作用。但是，這兩種新能源發電方式在實現并網以后，實際運行和調度過程中難免會存在一些問題。基于此，需要認真研究風力發電和光伏發電并網的特點與現狀，聯系實際分析并網運行中存在的問題，運用新知識、技術解決，確保風力發電和光伏發電技術能為電力事業整體發展提供可靠保障。

【關鍵詞】光伏系統;發電效率;提升方法研究

引言

作為工業和人口大國，我國對能源的需求只增不減。為保障工業正常運轉，滿足人民生活需求，新能源光伏發電應運而生。新能源光伏發電不僅補充完善了電力行業建設，還緩解了能源供應緊張，避免了對生態環境的污染和破壞，極大促進了新能源的開發和利用。

1風力發電與光伏發電并網的特點和現狀

1.1并網風力發電特點和現狀

并網型風力發電指的是將風力發電系統和市政電網實現并網以后，在市政電網發電的基礎上利用風能這種可再生清潔能源作為電力系統供電的一種補充。利用風能這種清潔能源，可降低對周圍環境的污染。風能可實現循環利用，提高了資源的利用率，降低對不可再生能源的消耗。但是，該發電形式在實現和市政電網并網以后，受風力資源自身特點的限制，比如，風速的不穩定使得監管部門無法及時獲取風力資源變化信息，加上技術不夠成熟不能提前儲存大量風力資源，就會在需要用電時影響風力發電的效果和電網的正常運行。未來對于并網型的風力發電有很好的前景，需進一步加大對風力發電及其并網的投入和研究。

1.2并網光伏發電特點和現狀

并網型光伏發電指的是將太陽能光伏發電與電力系統連接起來組成并網型發電系統，可以為電力系統提供無功和有功功率，實現光熱資源向電能資源的轉換，并利用變壓器將變成和電網相一致的電壓，使得電能在電網中正常傳送。光伏發電不需要蓄電池，就減少了資源的消耗和對環境的污染，同時，可實時供電，運行也更加安全和環保，且操作起來簡便，具有很高的經濟和社會效益。但光伏發電同樣會受到環境和技術因素的影響，在未來還需加大資金方面的投入，加大技術研究。

2光伏發電站項目建設注意事項

2.1創新項目設計協調工作

光伏發電項目大多建設在地形廣闊、人煙稀少的地區，某些地區的地表已發生一定程度的變形和破壞，地面沉降下陷嚴重，地理環境惡劣。在該地區建設光伏發電站基礎設施的技術難度較大，在掩埋電纜和修建升壓房時會受到地質條件制約。如果按常規方法修建基礎設施，使用普通支架作為支撐設備，會有一定的危險性，無法保證光伏發電站的安全正常運作。要創新安裝方式，使用箱變現澆、短支架來安裝設備，把地質條件對基建造成的不利影響降到最低。為選取合適的發電站建設基地，需要參與部門各司其職，明確分工，做好溝通和協調工作，不斷完善設計方案，盡量不再人員聚集區修建，避免對當地居民正常生活造成影響。

2.2引進技術控制質量風險

光伏發電項目需要高水平的技術支持，項目難度較大，任務繁重。我國當前光伏發電技術發展還停留在初級階段，應大力引進前沿的先進技術，為項目的設備優化和整體建設提供強有力的技術保障。如使用全自動監測系統，減少人力監測造成的疏漏和誤差，提升監測的精確程度;配備非晶體合金的變壓器，減少設備損耗，延長使用周期;采用直流拉弧狀智能檢測匯流箱，增強檢測設備的運轉效率;使用330W的多晶硅光伏組件，其轉換的效率高達17%，逆變器效率最高時可達到99%，大大節省了設備不必要的能量損耗，將更多太陽能直接轉化為電能。先進技術從引進到落地需要一個較長的磨合期，以確保技術能夠在光伏發電項目中正常發揮作用。所以在引進前要進行全面詳細的調查論證，與傳統技術作比較并分析長處和不足，確保技術的科學性、先進性和適用性。嚴格把控技術數據的使用和管理，及時收集數據做采樣分析，合理利用技術，不能濫用、錯用技術，降低技術本身具有的風險性。

3風力發電與光伏發電并網解決措施

3.1探究有效的新型配電系統

從配電系統發展完善方面來看，應根據風力發電和光伏發電并網后的運行特點探究更加有效的新型配電系統，加強理論研究的同時，還要實地考察風力發電與光伏發電電源位置和方向，研究兩者的容量、并網方式是否科學合理，或減少因為容量過大或并網連接不合理而引起的電壓諧波和電壓波動問題。在未來，應合理規劃并網電力系統，以確保風力發電與光伏發電并網后電力系統運行的安全可靠。

3.2完善光伏和風力發電系統

在光伏發電系統和風力發電系統并入到市政電網以后，由于改變了原有電力系統運行特征，所以在實際運行中容易出現故障問題，且這些故障大部分是電氣量方面的故障，是因為風力發電系統和光伏發電系統電容量過大引起的。但因為風力發電和光伏發電本身具有較強的不確定性和不可控性，導致這些故障也變得更加復雜好多變，給電網運行檢測工作帶來很大的困難，影響電力系統的穩定運行。這時，就需要電力企業結合電網實際情況加強對相應并網系統保護方式的研究，并采用新的科學技術使光伏和風力發電系統得到完善。對于風力發電系統而言，應該集中化投產，將風電項目設置在風力資源豐富的區域，但是，離電負荷中心距離較遠，輸電線路建設較長，且受到通道斷面的限制。需要重新科學合理地規劃與設計整個電力系統，使風力發電機組并網中減少次同步振蕩的問題，可以有效避免對風電機組設備的損壞，避免對整個電力系統運行穩定性產生嚴重的影響。

3.3加大對并網孤島效應的檢測力度

在并網逆變器負載影響下，并網時可能出現斷電發生的反向輸出電壓頻率，這時，逆變器輸出頻率出現較大誤差，長此以往就會出現孤島效應。為此，應以逆變器輸出頻率為基礎，利用檢測設備檢測頻率偏移情況并將檢測的結果及時發送到值班人員以便及時處理。在電網正常運行時，應發揮并網中逆變器的作用，使公共電網輸出電流頻率和并網系統保持一致，但剛出現較大相位差時，應及時對兩者的差距進行檢測，掌握電壓電流的變化情況，分析并網系統中是否存在孤島效應。該檢測方式操作簡便且能直觀了解問題所在，應用度更高。

結語

當光伏發電接入配電網時會產生電壓提升，并且接入位置、接入容量均為產生電壓提升的影響因素。

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（作者單位：河南工學院電氣工程與自動化學院）