太陽能光伏發電并網技術的應用分析

夏英俊

摘要：太陽能光伏發電是指運用光生伏特效應原理，注重運用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。并網光伏發電系統就是將太陽能組件所產生的直流電經并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網。并網系統中 PV 方針產生的電力除供給交流自載外，多余電力還可反饋給電網。我國幅員遼闊，南北日照時間長、差異大，為太陽能光伏發電應用提供了良好條件?；诖?，本文將重點分析太陽能光伏發電并網技術的應用要點。

關鍵詞：太陽能;光伏發電;并網技術;應用分析

中圖分類號：TM615

文獻標識碼：A

引言

太陽能光伏并網發電在滿足電力供應需求的同時，還具有較高的經濟性與環保性。不僅可以減少發電機的使用數量，同時還能節能減排，削弱對生態環境的破壞程度。特別是在光照充足的區域，還可以事先對太陽能的狀態進行預判，進一步提高能源利用效率。

1太陽能光伏的應用優勢

1.1環保性

太陽能光伏在電氣節能應用的過程中，環保性為主要的技術應用特點和優勢。其在實際應用中不產生任何排放物，相較于火電，水電發電產生的環境污染，水污染現象，環保性的太陽能光伏技術則具備較大的應用優勢。另外環保性的應用特點優勢發揮，對于其技術的可持續應用，以及技術應用中的安全性控制，奠定了良好的基礎。其次環保性的技術應用，對于其技術應用中的維護成本降低，也發揮了積極的作用。

1.2低功耗

太陽能光伏在電氣節能中的應用，從其技術的應用原理方面分析，其主要由光伏轉換裝置，導線，太陽能電池組成。從涉及的能耗裝置方面分析，低功耗為其技術應用中的主要特點。實際應用中評估低功耗的技術應用特點，對于電力企業實際收益的提升，以及電網運行效能的提升，發揮了重要的作用。其次低功耗的運行特點，一定程度上也提升了技術應用中的安全性，對于電氣設備的應用壽命延長，以及整體機組運行中的穩定性控制，發揮了重要的作用。具體應用中如關于低功耗的特點發揮，主要表現為： 光伏發電裝置在進行電能傳導中，應用銅電纜導體進行電能傳輸，有效的降低了電能傳輸中的裝置能耗，對于電能的應用效果合理發揮，以及光伏發電企業的經濟效益合理提升，發揮了重要的作用。

1.3 波動性

電氣節能中應用的太陽能光伏，從其運行原理方面分析，波動性為技術應用中的主要特點。其中波動性的特點，主要表現為： 太陽能光伏技術的應用，受限于日照強度和時間，其在日照強度高，日照持續時間長的環境下，裝置的電能產出量大，產出穩定。反之在日照不穩定，氣候環境變動性較大的環境下，其裝置的電能產出量較小，電壓低。因此從電能應用穩定性的角度分析，太陽能光伏在電氣節能技術中的應用，宜采取微網組網技術進行綜合應用，以此降低產能波動過大，對電力電網，以及電氣設備造成的沖擊，確保電能應用的安全穩定性。

2太陽能光伏發電并網技術的應用分析

2.1太陽能電池技術

光伏發電技術的核心與關鍵是光伏電池。光伏電池經歷了好幾代的變更與創新，第一光伏電池的主要原料是硅，在應用技術不斷完善與應用范圍不斷提升的共同作用下，第一代光伏電池原料的成本卻一直未能得到明顯的降低。第二代光伏電池的主要原料則是在襯底鋪上非硅材料，主要目的是降低電能的耗損。此方式使得光伏電池原料的成本得到了明顯的控制與降低。之后，光伏電池的原料則為繼晶體硅和薄膜電池，在設計理念與科學技術的完善下，有力地提升了光伏的轉換效率。

2.2并網逆變器控制技術

光伏型太陽能發電并網控制的核心是要利用并網逆變器技術把光伏組件所產生的直流電轉變為電網電壓同頻、同相正弦交流電。功率因素及交流側電流控制是并網逆變中逆變控制的核心。

（1）直接電流控制

利用計算機技術計算出交流電流值，再通過引入交流電流反饋，直接控制交流電流，使其與指令電流值保持一致。通過“電網電壓信號 × 電流有功給定”獲得與電網電壓同步的正弦參考電流波形，再控制輸出電流，使其跟蹤指令電流變化。直接電流控制法具有系統響應速度快、控制電路簡單，對系統參數依賴性低等優勢。

（2）間接電流控制

間接電流控制主要是通過電壓控制完成，它是根據給定穩態電流向量，以及給定 PWM 基波電壓向量幅值、相位，控制調節閉環 PID，最終通過電壓控制實現調節光伏發電并網電流。間接電流控制模式具有方法簡單，無需并網電流反饋信號等優勢。但不足之處是控制電路較復雜，且對系統參數的依賴性，影響系統的動態響應速度。

2.3光伏幕墻

光伏幕墻與傳統玻璃幕墻的構造方式基本相同，兼具傳統玻璃幕墻的采光、遮陽、保溫、抗風壓等性能，還比傳統玻璃幕墻更加節能，是一種產能材料，因此可取代傳統玻璃幕墻。光伏幕墻有半透明幕墻和不透明幕墻。不透明幕墻多采用單晶硅和多晶硅組件，具有較高的發電效率。半透明幕墻多采用非晶硅薄膜電池，其優點是透光率高、價格低、生產方便，缺點是光能利用率低。根據建筑設計采光要求，將這兩種幕墻按需分布。另外，光伏幕墻要符合 BIPV 要求，除發電功能外，要滿足幕墻所有功能要求，包括外部維護、透明度、力學、美學、安全等，而其光伏陣列偏離最佳安裝角度，光伏性能偏低，輸出功率偏低，組件成本高。因此，光伏幕墻必須在設計階段介入規劃設計，才能充分考慮以上問題，為建筑帶來額外的“綠色概念”，提高建筑社會效益和經濟效益。

2.4陽能光伏發電并網電流控制技術

逆變器在并網技術中主要起控制作用，在逆變器的作用下，直流電能科學轉為交流電。設置逆變器，根本目標是對電力諧波進行科學的降低，從而確保電壓供應的效率明顯地提高，由此保障電流輸入環節與輸出環節的科學性與穩定性。光伏發電并網電流控制技術，主要應用目標是對電力總諧波的失真率進行科學控制與有效減少，而電流控制策略的好壞直接影響著變換器控制系統的實際運轉情況。

2.5光伏發電與并網施工技術

首先，準備工作，主要是開展定位放線工作，對支架的基礎構建進行科學的焊接，同時，安裝電池板的支架以及太陽能電池板等設備，再安裝電器工程并進行調試并網操作等。其次，在開展全面施工前要對光伏屋面進行徹底的清理，保障施工現場用電的安全性，同時，按照安裝圖紙的要求進行安裝操作，確保施工的安全性與規范性。另外，安裝太陽能電池板之前要對其進行嚴格的檢驗，確定太陽能電池板無質量問題，并準確測量開路電壓。進行匯流箱安裝時，安裝操作前要進行嚴格的檢查。在安裝過程中，要充分保障安裝的穩定性與電纜之間距離的安全性。在橋架安裝方面，要先對橋架的外形進行檢查，保障其符合設計要求，并且用螺栓進行連接固定。最后，調試并網操作，要先對系統的性能進行檢測和調整，確保各個設備都能正常啟動與運轉，并且光伏發電系統的各項參數都能得到監控軟件的全面監控，待調試運行合格后，才能進行并網操作。

結束語

光伏發電與并網技術，不僅能實現對太陽能資源的科學轉換，降低對不可再生資料的消耗，同時，還能降低對自然環境的污染與破壞，同傳統類型的能源開發技術相比，具有明顯的應用優勢。所以，加強對光伏發電與并網技術的研究與應用，可以為社會經濟的可持續發展提供有力的保障。

參考文獻

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