光伏發(fā)電并網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與研究

王飛

摘要：文章在對光伏發(fā)電以及光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)進行介紹介紹之后，重點介紹光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，基于目前我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題，對我國光伏產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展進行了展望。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;并網(wǎng);相關(guān)技術(shù)

1引言

在目前傳統(tǒng)能源逐漸瀕于枯竭的能源危機形勢下，我國加大了對太陽能等新型發(fā)電形式的開發(fā)力度，同時通過光伏發(fā)電技術(shù)的研究和應用起到環(huán)保環(huán)境等作用。而由于光伏發(fā)電通常為微網(wǎng)的運行模式，向超高電壓大電網(wǎng)中并入會通過集中式的國家電站將電能向各個電力用戶輸送。在目前光伏發(fā)電技術(shù)作為一種新型技術(shù)在快速發(fā)展的過程中，也表現(xiàn)出具有較低故障概率以及維護簡便等優(yōu)勢，為了滿足人們不斷增長的電能需求以及順應時代發(fā)展，光伏發(fā)電也在向大型化以及并網(wǎng)化方向發(fā)展。

2光伏發(fā)電概述

光伏發(fā)電是利用太陽能進行發(fā)電的形式，目前比較常見的主要是小型分散性并網(wǎng)發(fā)電，具有較小的投資和占地以及建設速度快等優(yōu)點。我國針對光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展主要開始于上世紀80年代左右，經(jīng)過了近40年的發(fā)展，目前光伏產(chǎn)業(yè)也在全球快速蓬勃發(fā)展，為了順應全球化發(fā)展要求，我國也提高了對光伏并網(wǎng)發(fā)電的重視，尤其是針對我國仍然存在很多地區(qū)缺點的狀況，光伏發(fā)電有著廣闊的發(fā)展空間。在目前光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展下，表現(xiàn)出光伏發(fā)電壽命的延長以及發(fā)電成本的降低，同時也光伏發(fā)電群也逐漸出現(xiàn)，增加了屋頂并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的數(shù)量。

3光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

全球范圍內(nèi)的太陽能資源比較豐富，為世界各地發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供了可能，但是由于光伏發(fā)電表現(xiàn)出較強的隨意性和不確定性、不連續(xù)性等特點，存在較多的因素會對光伏輸出造成影響，難以控制太陽能面板的溫度以及環(huán)境溫度等，為此，在目前發(fā)展光伏發(fā)電技術(shù)的過程中，也將光伏發(fā)電最大功率點跟蹤技術(shù)作為發(fā)展重點。

一是恒定電壓法。在光伏陣列運行中溫度變化會對其輸出功率產(chǎn)生比較大的影響，此外光伏發(fā)電中還更容易受到輻照度的影響，但是由于在不同的輻照度下，其相應的最大功率點所對應的地方輸出電壓沒有出現(xiàn)較大的變化，也就是基本可以看作為MTTP默認的穩(wěn)壓控制，通過此種控制方法雖然具有較差的精度，但是操作比較簡單。二是擾動觀測法。在光伏發(fā)電運行中還容易由于不斷的微小電壓波動而對光伏陣列的輸出電壓造成擾動影響，為了對最優(yōu)化途徑進行確定并確定下一步電壓的參考值，就需要針對端電壓的變化情況來對輸出功率的變化方向進行檢測。此種觀測方法所測量的參數(shù)比較少，因此比較容易實現(xiàn)，同時也表現(xiàn)出較高的觀測精度。但是在觀測過程中容易受到環(huán)境的影響而難以尋找最大功率點，僅僅是在最大功率點的附近在確定臨界點。三是導納增量法。通過對光伏陣列P-V曲線的分析，其中的最大功率點只有一個，而且此位置功率所對應的電壓導數(shù)是0，且在此位置的輸出電導的變化量與輸出電導的負值相同，此工作點就可以人為是最大功率點。通過此種方式對最大功率點的確定具有較高的準確性，而且也不會受到環(huán)境因素的影響。但是實施過程比較復雜，且對微處理器的要求比較高。

4我國光伏發(fā)電并網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)發(fā)展前景

4.1發(fā)展現(xiàn)狀

在我國上世紀80年代之后從美國引入先進技術(shù)開始發(fā)展光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)以來，我國從政策上給予此技術(shù)的發(fā)展提供了較大的優(yōu)惠和扶持，推動了我國光伏發(fā)電規(guī)模的擴大以及相關(guān)技術(shù)水平的飛速提升。但是在目前我國的光伏產(chǎn)業(yè)中還存在以下問題：首先是發(fā)展不夠協(xié)調(diào)的問題。我國雖然是制造業(yè)大國，而且在針對光伏產(chǎn)業(yè)的相關(guān)優(yōu)惠政策下，推動了光伏產(chǎn)業(yè)中晶體芯片以及太陽能電池等生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)公司的數(shù)量也在不斷增多。但是在光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大的同時，也表現(xiàn)出國外光伏產(chǎn)業(yè)為了保護本行業(yè)而限制對國內(nèi)技術(shù)輸出的問題，造成了我國光伏產(chǎn)業(yè)中的技術(shù)含量偏低，核心技術(shù)中存在較多的空白區(qū)域。其次是制約因素比較多的問題。在受到國外技術(shù)封鎖的同時，由于我國光伏產(chǎn)業(yè)中的多數(shù)生產(chǎn)設備還比較依賴進口，而國產(chǎn)的產(chǎn)品則在技術(shù)以及質(zhì)量上與國外產(chǎn)品存在一定的差距，這也成為阻礙我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。最后就是產(chǎn)業(yè)競爭比較激烈的問題。國外發(fā)達國家針對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有技術(shù)上的優(yōu)勢，所研制的產(chǎn)品也具有較大的優(yōu)勢。因此在目前全球化趨勢下，我國的光伏產(chǎn)業(yè)相應企業(yè)需要應對上述國際企業(yè)以及產(chǎn)品的沖擊以及所帶來的競爭壓力。此外，在我國國內(nèi)的相關(guān)政策激勵下，國內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè)公司也紛紛成立，雖然其在不同生產(chǎn)區(qū)域中有著不同的產(chǎn)品特點，但是在行業(yè)領(lǐng)域中也存在重合的現(xiàn)象，表現(xiàn)出國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)競爭比較激烈的現(xiàn)狀，也容易出現(xiàn)不同企業(yè)之間的惡意濟寧正而影響我國光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

4.2發(fā)展展望

在我國政府對光伏產(chǎn)業(yè)的大力支持下，我國的多晶硅項目產(chǎn)業(yè)規(guī)模在不斷擴大，其技術(shù)水平也在不斷提高，順應我國推動行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，并推動光伏企業(yè)在未來市場中的良好發(fā)展。尤其是隨著全球范圍內(nèi)針對傳統(tǒng)的火電以及核電的投資力度減弱的同時，也將發(fā)展重點向光伏產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，我國的幾大電力集團也提出了發(fā)展多晶硅產(chǎn)品、太陽能電池以及太陽能發(fā)電技術(shù)等戰(zhàn)略目標。此外，我國的光伏發(fā)電項目數(shù)量的不斷增多，我國也成為亞洲最具活力的新興光伏產(chǎn)業(yè)市場，推進我國光伏產(chǎn)業(yè)進入商業(yè)化運作階段和區(qū)域化發(fā)展階段。在技術(shù)方面，我國也逐漸突破并網(wǎng)技術(shù)以及儲能技術(shù)的突破，關(guān)鍵技術(shù)方面的研究以及太陽能電池等方面的應用也逐漸趕超國外發(fā)達國家，相關(guān)應用領(lǐng)域也快速增長并滿足新興光伏市場的發(fā)展要求。

5結(jié)語

在目前全球范圍內(nèi)光伏發(fā)電蓬勃發(fā)展的同時，我國在光伏發(fā)電上也取得了一定的成就，而針對目前光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)中存在的不足，以及發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)的一系列問題，仍然需要通過一系列政策來鼓勵光伏產(chǎn)業(yè)企業(yè)的發(fā)展，同時加大對光伏技術(shù)的科研投入，突破國外發(fā)達國家的技術(shù)封鎖，提升我國光伏發(fā)電技術(shù)在國際上的影響力。

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