太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用分析

王向瑤

摘要：太陽能是近年來發(fā)現的最為清潔、高效并且可應用面較廣的能源之一，而在當前對太陽能技術利用發(fā)展方面還存在很大的潛力，太陽能光伏發(fā)電技術作為太陽能發(fā)電環(huán)節(jié)中的重要組成，日益受到重視。

關鍵詞：太陽能；光伏發(fā)電；并網技術

能源和科技是當今社會發(fā)展所必不可少的內容，隨著文明的不斷演進，人們對于高效能源的追求已經從單純的高效、經濟轉變?yōu)榍鍧崱⒏咝?、經濟等方面，因此，太陽能的研究和利用成為目前能源研究方面的重點[1]。

一、太陽能光伏發(fā)電并網技術概述

太陽能光伏發(fā)電是太陽能光伏發(fā)電并網的主要內容之一。太陽能光伏發(fā)電主要采用高純度硅材料制成的太陽能電池板，白天吸收太陽輻射，光電子在硅材料表面接收到光能后會被激活，形成電流后儲存在電池[2]。太陽能光伏發(fā)電和電網技術在遠離公共電網地區(qū)，在供電中起著非常重要的作用。目前，由于技術和理念的局限性，太陽能光伏發(fā)電的使用相對較少。在并網方面，還應關注并網光伏發(fā)電系統在電能質量，功率，孤島保護，電壓保護，頻率保護，電網恢復等方面的具體要求，實際應用中需要引起高度重視。

二、光伏發(fā)電并網技術的應用

（一）應用特點

空間上的節(jié)約。太陽能光伏發(fā)電相比于風力發(fā)電所占據的空間大大縮小，太陽能光伏發(fā)電所需場地占風力發(fā)電所需面積的50%左右，在一定程度上降低了空間成本，相比其他大型發(fā)電廠而言，太陽能光伏發(fā)電并網過程中大大縮小了工作人員和設備投入。

時限上，太陽能發(fā)電具有明顯的時間特征。太陽能光伏并網發(fā)電系統一般在白天收集太陽能，特別是太陽輻射強度較大的中午。在夜晚或陰天陽光較弱的情況下，太陽能儲存能量較少，甚至沒有光照給予。隨著科學技術的轉變，人力太陽能在一定程度上改變了太陽能光伏發(fā)電的穩(wěn)定性，保證了太陽能發(fā)電電力的穩(wěn)定供應。

結構上，太陽能光伏發(fā)電是利用半導體光生伏特效應將太陽能轉化為電能的技術。這種發(fā)電技術的具體效果受到太陽能電池板材料類型和布置的影響。因此，在太陽能光伏并網技術的應用和展望過程中，不斷尋求發(fā)電性能較好的材料和太陽能電池板布置的組合，可以大大提高太陽能光伏供電能力。太陽能光伏并網技術將是未來能源技術的發(fā)展方向。

（二）太陽能光伏發(fā)電技術的應用和關注

電壓波動。由于光強對并網太陽能光伏發(fā)電系統功率轉換和輸出的影響，在實際應用中，太陽能光伏發(fā)電可能由于季節(jié)變化和天氣變化等自然因素而表現出不穩(wěn)定的輸電性能[3]。因此，在太陽能光伏發(fā)電技術應用過程中，通過各種手段來保證太陽能光伏發(fā)電系統的穩(wěn)定性，是工作人員需要特別注意的內容。為保證太陽能光伏發(fā)電穩(wěn)定性，可以通過加強對電壓的控制，也可以通過人工太陽能等方式保證太陽能的穩(wěn)定供給。太陽能光伏發(fā)電的穩(wěn)定性對保證供電安全，提高輸電設備和供電設備的使用壽命具有十分重要的意義。

諧波問題。對于太陽能光伏發(fā)電的并網應用，當并網逆變器將太陽能轉化為電能時會產生大量的諧波。諧波是包含在基頻功率整數倍頻率的電流，電力系統諧波干擾會影響電源穩(wěn)定性和供電安全性[4]。通常情況下太陽能光伏發(fā)電并網系統所產生的電壓畸變率是符合相關標準的，但是當電壓變入電流中產生大量諧波會對電壓造成干擾，使其畸變率增加，影響了供電安全。因此在應用太陽能光伏發(fā)電并網技術時需要注意諧波的檢測，通過加強檢測排查，降低或縮小諧波的產生，控制好電壓在變入電流時的畸變率，穩(wěn)定輸電供電。

保護系統。太陽能光伏發(fā)電系統需要注意保護系統的布置和設置。太陽能光伏發(fā)電并網系統主要由太陽能電池板組件，控制器和并網逆變器組成。 在實際應用中，由于能量的變化和電壓的變化，電力系統可能會受到不利的影響。 因此，太陽能光伏發(fā)電保護系統是非常關鍵的。電力保護系統包括升壓變壓器在高溫環(huán)境下運行時的跳閘保護，以及專門針對電壓過高或頻率不穩(wěn)情況下的電容器開關柜保護等[5]。當太陽能光伏發(fā)電并網系統發(fā)生過負載、極性反接或者孤島效應時，保護系統能夠第一時間對其進行保護，從而保證供電系統的安全，降低供電系統的損失。

防雷設置。在所有的自然條件中，雷電是對各種發(fā)電供電設備影響最大的自然干擾項。尤其對于太陽能光伏發(fā)電并網技術而言，雷電很可能對供電系統造成嚴重損毀，由此形成較為嚴重的供電故障。在太陽能光伏發(fā)電并網應用中，需要提前進行防雷系統的設計，降低雷擊對發(fā)電系統的影響和破壞。

（三）太陽能光伏發(fā)電并網技術應用的未來展望

太陽能光伏發(fā)電并網技術是目前正在進行研究和推廣的一種潛力巨大的新型技術，就目前而言推廣還不十分廣泛，并且受到地域和環(huán)境限制，在某些區(qū)域應用效果良好，但還不完全適應供電系統。目前對于太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用重點在于提供充足穩(wěn)定的太陽能量，以及提高太陽能電池板的能量轉化率。隨著人工太陽能以及新型材料的不斷研發(fā)，太陽能光伏發(fā)電并網技術的前景良好。通過對太陽能光伏發(fā)電并網系統相關設備的研究及改進，進一步優(yōu)化并推廣該技術的應用，從而提高能源利用率，為生產生活提供更為清潔、高效、穩(wěn)定的能源供給，具有十分重要的現實意義。

三、結語

太陽能光伏發(fā)電并網技術是一種將太陽能轉化為電能的新型技術，具有良好的應用效果，并且發(fā)展前途良好。雖然太陽能光伏發(fā)電并網技術會受到自然因素和技術因素的限制，但隨著將太陽能光伏并網發(fā)電系統的不斷推廣，并對其進行進一步研究和改進，能夠有效的改善其供電能力，更好地為人們的生產和生活提供穩(wěn)定的能源供應。

參考文獻：

[1]麥振強.太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用分析[J].科技風，2017，（12）：185.

[2]袁野，韓延龍，陳國強.太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用分析[J].科技經濟導刊，2017，12（14）：70+68.

[3]郭佳佳，呼和，郭繼旺.太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用分析[J].科技風，2016，21（02）：88.

[4]莊子喬.太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2015，34（27）：4950+115.

[5]赫明亮.太陽能光伏發(fā)電并網技術的應用分析[J].電子技術與軟件工程，2015，27（01）：243.