简析光伏并网发电系统对电网的影响

邹超文（广东电网有限责任公司梅州供电局，广东梅州514200）

简析光伏并网发电系统对电网的影响

邹超文（广东电网有限责任公司梅州供电局，广东梅州514200）

随着科学技术的不断发展，我国的电力事业获得了长足的发展。在这样的背景下，太阳能光伏发电系统应运而生，并在实际的建设、运行过程中，取得了卓越的成效。事实上，太阳能光伏发电系统由太阳能光伏阵列、逆变器、控制器三部分组成，具有初期投资低、无污染等优点，因而获得相关部门的青睐，并得到了广泛的运用。即便如此，由于相关技术、政策的影响，使得光伏并网在运用过程中容易受到诸多因素的制约，并最终导致电网事业的发展受阻。本文基于此，分析了光伏并网发电系统对电网的影响。

光伏并网；发电系统；电网；影响

伴随着我国经济的持续、稳定增长，以及城市化进程的不断迈进，我国对于能源的需求量逐渐增加。近年来，我国的不可再生资源出现了储存量明显降低的状况，且化石能源在实际的应用过程中，排放出大量的有毒气体，最终导致环境污染、温室效应等状况出现。在这样的背景之下，清洁能源的开发，成为了一个热点。事实上，以太阳能资源为基础的光伏发电系统，因具备低碳、清洁的优势，而逐渐获得了有关部门的青睐，并在实际运用过程中，对我国的电网发展产生了一定的影响。

1 光伏并网的主要系统组成

目前，光伏电网的主要系统分为集中式（图1）、分布式（图2）两种。就分布式而言，主要是利用城市中的光伏建设或屋顶并网等进行发电。在实际运用过程中，虽然使用灵活、投资较低，但并网规模相对较小。集中式的并网往往需要占用较大的土地空间，因而多建设在人烟稀少的地区，而且具有成本高的特点[1]。

图1集中式光伏并网

一般情况下，我国的光伏并网的发电主要由三个部分组成，分别是控制器、光伏的阵列、逆变器。由于这三个部分都是电子原件，因而具有一定的可靠性，并有利于后期的维护。关于该系统中各部位之间的连接关系，笔者做了图3，具体内容见图3。

图3 有关光伏并网的主要发电系统

2 光伏并网中发电的优势

光伏并网发电系统，主要是将太阳能转换为电能，由于这一发电模式更加高效、清洁、环保，因而逐渐获得了我国电力部门的关注，并得到了实际运用。关于光伏并网中发电的优势，笔者做了相关的分析总结，具体内容如下。

（1）在构建光伏并网发电系统的过程中，由于其组件较多，因而需要宽广的空间进行基底建设。基于此，促使该发电体系可以直接建设在太阳能丰富的荒漠地区。这种做法不仅减少了土地的使用面积，还可以减少建设区域的地面蒸发量，从而对生态环境起到了保护作用。

（2）在进行并网之后，可以将发电的相关数据反馈到电网上，并依据电网对电能进行储存。这种做法就使得光伏并网发电系统的建设成本较低，有利于系统的整体发展和建设。

（3）在构建过程中，可以采用分布式建设方案，光伏并网在构建的过程中，能够灵活的进出电网，并在一定程度上增强电网系统对于自然环境的抵御能力，能够有效改善电力系统在负荷上的平衡[2]。

3 太阳能并网存在的问题及其影响

3.1 光伏并网存在的问题

关于光伏并网电力系统存在的问题，主要包括以下几点：

（1）该电力系统往往受到温度、季节周期变化的影响。由于光伏并网电力系统是通过转换太阳能而产生电能，因而在实际的运作过程中，只能在白天进行工作发电。此外，四季交替变化，也促使光伏发电的负荷受到巨大的影响。

（2）受到气象条件的影响。前文提到，光伏并网电力系统是通过转换太阳能而产生电能，因而气候变化对于光伏发电系统会产生相应影响。事实上，气候变化、环境温度、空气质量的变化，都会影响到光伏电力系统对于太阳能的转换，继而使得发电量多少发生变化，并导致电力负荷出现大幅度的波动。

（3）容量传输的局限。由于光伏发电系统在构建的过程中，缺少旋转惯量、调速器、励磁系统，导致系统需要实行远距离的电力输送，而这也就无形中增加了建设成本，图4展示的是远距离光伏电能输送。

图4 远距离光伏电能输送

（4）由于国家忽视对于“智能电网”的建设的，使得光伏发电系统在发展的过程中获得较少的投资，从而滞缓了发展速度。根据相关数据资料统计分析显示：国家近年来对智能电网的投资，仅为发电总投资的30%左右。由此可见，现阶段我国在发展电网系统的过程中，需要加强对于传统发电系统的建设[3]。

3.2 光伏并网电力系统对电网的影响

由于光伏并网电力系统在实际的发展过程中，存在着诸多的问题，从而进一步对我国电网系统产生一定的影响。对此，笔者也做了相关的总结，具体内容如下。

3.2.1 负荷峰谷对电网的影响

事实上，我国的光伏并网发电系统不具有调峰以及调频能力，这种情况的出现，就对该电网系统早晚峰的负荷能力造成冲击。由于光伏并网发电系统增加的发电量，不能有效的减少传统旋转机组的拥有量，因此，为了平衡电力系统对于电量负荷能力的影响，需要相关部门增加大量的旋转备用机组，从而实现对早晚峰的有效调峰。而这种情况的出现，就会导致相关成本的增加。

3.2.2 昼夜变化带来的影响

由于我国的光伏并网电力系统是通过转换太阳能来实现发电的，发电量会受到阳光以及相关负荷量的影响而出现不稳定性。这就导致：尽管光伏并网电力系统的发电量增加，但是，为了确保光伏并网电力系统在不作业发电的情况下用电量的需求，例如夜间、恶劣雨雪天气等，就导致电网的装机容量需求为能得到缩减，从而增加了成本。

3.2.3 气象条件的变化带来的影响

事实上，如果某一地区的光伏屋顶并网发电达到一定规模时，恰巧遇到地理气象的大幅度变化，会迫使电网为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量，来控制和调整系统的频率和电压。而在这种情况下，电网将以牺牲经济运行方式为代价，来保证电网的安全稳定运行。

3.2.4 远距离光伏电能输送带来的影响

由于光伏并网电力系统在构建中，缺少旋转惯量、调速器、励磁系统，因而在电力储藏的过程中，往往采取的是远距离输送的方式。这种情况的出现，一方面会造成交流电网的不稳定，另一方面也会造成相关成本的增加，继而使得电网系统在发展的过程中不经济[4]。

4 解决光伏并网带来影响的办法

为了更好的推动我国的光伏并网发电系统的发展，需要相关部门加强管理，减少光伏并网发电系统对于电网的负面影响。关于解决光伏并网系统带来的负面影响的措施，笔者总结如下：

4.1 将电网建设提升为国家工程

为了解决相关的问题，需要国家将电网建设提升为国家工程，以此为基础，提高相关的投资金额，并结合实际发展的需要，制定起合理、高效的建设目标。这里值得一提的是，在建设的过程中，不仅仅需要考虑到相关的投入，还需要加强相关技术的发展和使用。

4.2 统一规划电网和电厂建设

为了更好的推进我国电网的发展，需要相关部门加强对于电网、电厂的统一规划和建设，规避传统电网建设过程中各自为政的局面。基于此，在建设过程中，要制定统一的标准和规划，从而推动相关事业的发展。

4.3 借鉴其他国家经验

由于我国的电力事业起步晚，因而在许多方面落后于欧美等发达国家。对此，在发展电网的过程中，需要借鉴其他国家的发展经验，并结合自身发展的状况，推动电力事业的发展，最终提高光伏发电的整体水平、保障电网的运行安全。

5 结语

综上所述，光伏并网发电系统会在日后的社会发展过程中，获得广泛的使用，并随着时代的不断发展，而获得更多的发展空间。事实上，由于其具备污染程度低、投资成本小等特点，因此获得越来越多的青睐。本文主要分析了光伏并网发电系统的组成、特点、以及对电网的影响，最后提出相关的改进措施。笔者认为，随着相关技术的进步，以及管理体系的不断完善，我国的光伏并网发电系统会发展的越来越好。

[1]张 亮.光伏并网发电系统对电网的影响研究[J].科技创新导报，2015（31）：9～10+34.

[2]玉 荣，赵明智，宋士金.光伏并网发电系统及其对电网的影响[J].绿色科技，2012（12）：267～270.

[3]刘谋君.光伏并网发电系统对电网的影响分析[J].科技创新导报，2014（32）：88.

[4]邓紫毅.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].科技创新与应用，2014（23）：186.

TM615

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2095-2066（2016）36-0040-02

2016-12-12