光伏發電技術發展與前景分析

朱寧寧 趙鵬飛

摘要：隨著社會經濟的快速發展，技術水平的不斷增長，國家對電力資源的需求越來越高。而現在，人們在資源的保護意識越來越強烈，節約資源已經成為中國民眾心目中的一大基本道德行為準則。于是，太陽能資源、風能資源等這樣的綠色清潔可持續能源日益受到社會的廣泛關注。在這其中，又以光伏發電的應用最為廣泛。本文就將以此為背景，分別闡述光伏發電以其相關技術，分析其發展現狀，并以此為基礎研究光伏發電并網及其相關技術的發展前景。

關鍵詞：光伏發電并網;技術發展;現狀與趨勢

1光伏發電并網系統的優勢

①再生能源，對環境污染小。光伏發電技術不會耗用不可再生的能源，而是通過太陽能這一可再生能源進行發電，不會產對環境有害的氣體，緩解了能源與環境問題，維護了社會的可持續發展。②發電成本低，減少投資。所發的電能為了能夠節省蓄電池，將電能作為儲能裝置，而太陽能電池組件的價錢不斷降低，使投資節省了約三分之一。與獨立的太陽能光伏系統相比，光伏發電并網系統不僅降低了發電成本，還減少了蓄電池的二次污染。③市場發展狀況好。并網發電技術在光伏市場中已經逐漸占據主導地位，從開始偏遠地區的特殊用電逐漸從向城市的生活用電過渡。太陽能光伏并網發電在全球應用廣泛，并且還在持續增長，其成為發達國家在光伏應用領域中競爭發展的重要一步，是世界太陽能光伏發電的主要發展趨勢，發展前景十分可觀。④發揮好調峰效用。就當前形勢來看，世界太陽能光伏發電成為主要的發展趨勢，市場較廣，發展前景十分可觀。

2光伏發電并網技術發展現狀

2.1發展不協調

中國是著名的制造業大國，在光伏產業的生產方面也不例外。目前我國是光伏產業發電的重要生產基地，生產的產品包括晶體芯片的生產、太陽能電池的生產等等。隨著光伏產業的前景向好，國內眾多光伏產業公司也紛紛成立。但在其中最大的問題就是規模最大，然而技術含量極低，因此我國國內光伏產業的發展是極為不協調的。國外前進的光伏產業為了保護本行業，對中國光伏產業進行了技術上的封鎖，因此我國雖然光伏產業規模巨大，但其真正的技術是存有空白區域的。

2.2明確檢修目的，加大管理力度

想要全面排除設備故障隱患，首先要明確檢修目的，確保工作的高效率、高質量。這對檢修人員要嚴格要求，不僅要提高對工作提的重視，在檢修時制定明確的檢修任務，并保持一定的積極性，保證工作的完善和落實，相應的驗收工作也不能放松。其次要對檢修程序加大管理力度。針對不同的檢修人員問題，規范和完善檢修信息的記錄，不斷提升管理力度。

2.3產業競爭激烈

在國際上，光伏產業的發展就已經有了較大的競爭力，各國的光伏產業都在力爭上游，不斷研制出更多更好的產品。因此對于我國光伏產業來說，突破國際上的封鎖，提高國際光伏產業的競爭力是比較困難的。再說到國內，光伏產業的利好前景使得眾多投資家趨之若鶩，因此我國的光伏產業在地域上就已經分成了五個比較大的區域，分別為珠江三角洲區域、長江三角洲區域、環渤海地區、中部地區以及西部地區。五大生產區域雖然有著各自不同的產品特色，但是在行業領域卻是重合的，因此國內的光伏產業競爭激勵。這就很容易造成各企業公司之間的惡意競爭，危機光伏產業在我國的發展。

2.4在農村和偏遠地區的應用

農村和偏遠地區往往是經濟較為落后的地區，但是，近年來，國家加大了對農村和偏遠地區的開發力度，不斷加大新農村的建設，加快了農村的經濟發展。太陽能光電技術在村級扶貧電站的應用可有效解決貧困地區的用電問題，但是，限于農村的交通發展還不完善，導致扶貧電站的供應還跟不上農村和偏遠地區的腳步，需要對其進一步完善。

3光伏發電并網技術發展趨勢

如今大規模光伏電站發電已經是先進的新能源發電方式，其具備了太陽能所有的優勢，但我國光伏并網發電技術起步較晚，還面臨著電量受氣候變化影響、價格貴、逆變器產生的諧波疊加等各種各樣的問題。最大功率點跟蹤技術作為光伏發電并網系統的關鍵技術，成為研究重點，通過不斷的改進，現在其準確性和精確度都得到改善，以后還會有更多的先進方法產生。在我國仍有許多地區因為各種因素，還處于缺電、無電狀態，人們生活用電急缺，另外我國的經濟迅速發展，可以給光伏市場提供了一個好的發展空間，由此不難看出并網型光伏電站很快就會進入市場，也會進一步提升人們的生活質量。

4光伏發電最大功率點跟蹤技術

光伏發電的具有隨機性強，不確定性強和不連續性的特點，而且光伏輸出的影響因子眾多，難以精確研究，比如太陽能面板的溫度和環境溫度是無法控制的，隨著溫度的改變，光伏發電的最大功率點跟蹤（MPPT）逐漸引起人們的重視，其快速性，準確性和穩定性逐漸得到人們的認可，下面對其工作原理進行簡單介紹;①恒定電壓法，溫度變化對光伏陣列輸出功率引起的變化非常大，但是輻照度對光伏發電的影響更加明顯，根據相關數據顯示，不同輻照度下的最大功率點對應地方輸出電壓變化量并不大，也就是說，可以粗略的將MTTP默認為穩壓控制，這種方法優點是控制起來簡單，實現容易，但是精度并不是很高，因為其忽略了光伏發電的溫度影響。②擾動觀測法，在光伏發電運行正常時，通過不斷的微小的電壓波動擾動光伏陣列的輸出電壓，繼而在端電壓變化同時檢測輸出功率變化的方向，就能夠確定最優化途徑，從而決定下一步電壓的參考值，這種方法容易實現，測量的參數較少，而且相對精度較高，但是這種方法受環境的影響較大，不容易找到最大功率點，而是將臨界點放到了最大功率點附近。③導納增量法，根據光伏陣列的P-V曲線，必然存在唯一的點，成為最大功率點，在這個點處，功率對電壓的導數為0，此時，輸出電導的變化量等于輸出電導的負值時，光伏陣列工作點就可以認為是其最大功率點。這種方法的準確性最高，而且還可以避免環境變化的跟蹤性，但是實施起來相對復雜，而且對微處理器有較高的要求，盡管如此，依然受到很多同行的青睞。

結語

近幾年來我國太陽能光伏制造技術突飛猛進，產能成倍增長，成本大幅度降低，目前國內的光伏組件產量已達到世界總產量的80-90%。預計在近一二年內將大量出現平價上網電站，這將在全球范圍內得到更加的廣泛應用。通過利用光伏發電，不但可以節約能源、保護環境，同時還可以為我國帶來很大的社會效益。

參考文獻：

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