新能源光伏发电并网问题

刘逸群

摘 要：国家发展离不开能源的供应，但当前的能源消耗量不断增加，储量锐减，为国家长远发展目标的达成带来了阻碍。光伏发电是近几年出现的新型能源结构，不仅具备储量丰富、可持续性强等特点，还不会对环境造成任何污染和破坏，满足了可持续发展的需求。本文就对新能源光伏发电展开分析，对新能源光伏发电并网问题加以详细探讨，以供参考。

关键词：新能源;光伏发电并网;能源供应

电能是人们生活、企业生产所不可获取的重要能源，电能产生多是依靠石油、煤气实现的，随着电能需求量的增加，各种能源材料储量逐渐减少，不利于长远发展目标的达成。为此，我国结合现有技术水平，加大新能源研究力度，其中风能、潮汐能、太阳能等较常使用的发电模式，不过随着相关技术的完善，在这些模式基础上，又研究出新型发电模式及光伏发电，该模式具有较为广阔的发展空间。

1光伏发电并网的内涵分析

若想明确光伏发电并网所指意义，就需明确光伏发电和并网这两者的意义。

前者是通过一些特殊方式方法将能源进行可持续性的存储，之后转化成电能的一种方式，其与一般的发电模式有着相似之处。对于光伏发电最为直观的解释，就是一种较为先进的，能够将光能转化成电能的重要技术，其中蕴含着光生伏特效应的相关原理。该原理具体内容为：

选择适量的太阳能电池板，将其以防震形式排列组合成一个整体，用以吸收太阳光。在吸收太阳光的过程中，吸收量越多，电压就越高，待电压达到指定标准参数后，电池板形成电路通路，就会自动转化形成电流，这些电流会借助逆变器的处理变成交流电，通过电压调整，直接供应电网或用电设备使用，大大降低了能源的消耗量，减少污染物质的产生。

对于后者的理解，在光伏发电作用下，可将其划分为两种有效形式，第一种是日常生活中最常接触到的分布式太阳能发电模式，目前主要称之为自发自用余电上网，是通过太能有板将太阳能转化成电能，经过逆变器逆变之后，就近直接送入附近负荷进行消纳，消纳不掉的再送回电网，这是贴近用于日常生活的一种模式，主要类型有户用模式和一般工商业开发模式。该模式产生的电量相对较小，适用范围广，再加上本身具备一定负载特征，在目前的经济发达工业密集区域电能供应上得到了广泛使用。

第二种为集中发电并网模式，是在某一个区域内建立专门的光伏发电基地，尤其产生相应的电能供应各电网运行要求[1]。该模式下产生的电量相对较大，所以在电网接入时需选择安全、可靠、灵活、低成本的接入方式，以减少不必要的损失和浪费。

2关键技术

2.1并网逆变器控制

并网逆变器控制技术可促使光伏发电并网系统性能充分发挥，提高发电效率。并网逆变器控制技术在应用中主要是通过PID工业自动控制实现的，即以电流统一化管控，确保系统的正常运转，提高电能供应和传输质量。同时，在PID工业自动控制模式下，可弥补以往系统运行中存在的问题，为电网高效稳定运行提供坚实保障。PID工业自动控制技术保证了光伏发电系统的动态过程，根据电流中并网技术的引导，不断传输电流，维持电压的稳定性，对于光伏并网发点技术中最佳功率的形成有很大的促进作用。

2.2最大功率点跟踪（MPPT跟踪技术）

最大功率点跟踪技术在实际应用中，能够对光伏发电并网所处环境予以详细了解和把控，准确了解环境温湿度、光照情况，并结合环境变化特征对光伏发电并网加以科学调节，绘制明确的曲线特征变化过程图，根据图片的分析，对最大功率点加以确定和掌握，从而促使光伏发电并网性能的充分发挥，提高系统运行效率。在采用最大功率点跟踪技术中，一般会以下面两种方式，改进光伏发电并网的目的效果，实现电能的转化和传输[2]。

一是扰动观察法。根据扰动状态前后光伏发电并网系统变化特征的分析，对最大功率点所在位置加以确定，借助电压差，完成对功率的跟踪。二是电导增量法。通过瞬间电导数据间的变化特征，显示光伏列阵中的曲线变化特征，并找出其中的峰值，确定是否此时段处于最大值，查看电导增量中需要确定一个特定的阈值E，当最大功率处于±E的范围内时，即可找出并网发电的最大功率点。

2.3分布式光储一体化

该技术可做到电能的科学分配，优化连接电网供电质量。同时在电力不足的情况下，利用该技术能够实现与大电网间的双向调节和交换，弥补电力不足存在的问题，而在电网及光伏发电过剩的情况下，储存电能，进行峰谷调节。分布式光储一体化并网系统是由太阳能电池组件、保护装置、电路、逆变器、储能系统、电网接口这几部分构成的，其中太阳能电池组件、和储能设备是其核心部位，是实现太阳能向电能转化和储存的重要部分。逆变器则是进行电流转化的重要装置，是产生直流电的关键设备，对于大电网供电安全及效率提升有着显著的效果。

2.4并网发电功率预测

该技术可以在光伏发电并网过程中对可能出现的各种干扰因素实行提前预测和分析，并结合系统具体要求给出科学有效的处理措施和方式，以此优化光伏发电并网的整体效果，促进新技术性能的有效发挥，为能源节约和保护提供可靠支持[3]。在预测并网发电功率的过程中，采取间接和直接两种方式形成，将其中可能存在的影响因素找出来，促进系统之间的转化，对并网发电的功率全面实现预测功能。另外，将功能预测中的各项数据实施严格处理，优化系统的功率预测功能。

3太阳能光伏发电的社会效益及经济性

太阳能光伏发电在目前社会发展中的广泛应用，一方面解决了传统发电中存在的污染问题，保护生态环境，另一方面也为电力企业创新发展提供可靠依据和支持，更好的推动生产作业进行，确保总体经济效益。再者，太阳能光伏发电的合理应用也可做到空闲资源的科学使用，为经济效益增长及社会发展提供了科学保障，为我国长远发展目标的达成奠定了坚实的基础。

据近十年时间内的数据资料分析研究可知，在使用太阳能光伏发电后，二氧化碳的排放量在7亿噸左右，相比于以往，每年二氧化碳排放量降低近1.64亿吨左右，大大降低了城市碳排放量，有效控制了城市中雾霾问题的产生，为城市环境保护贡献了力量。

太阳能光伏发电还具有较为理想的经济性特征。在系统运行中，不需要额外使用矿物或煤炭等燃料，有效控制煤炭及矿物使用频率，减少了资源损耗。同时也可控制污染物质产生，保护环境。再者，太阳能储量丰富，收集速率快，通过光伏发电模式的使用，可保证电能供应质量，确保电能供应的持续性，规避以往电网运行中存在的问题，缩短供电距离，从而节省更多的资金成本。

太阳能光伏发电具备较好的经济性、实用性和先进性特征，不会对生态环境构成威胁，符合现阶段我国绿色环保、低碳节能发展的目标要求，进而为环保型城市的前行及各行业的稳定发展提供坚实的动力。

4结语

综上所述，光伏发电并网对于电力企业发展及城市生产运营有着较好的推动和促进作用。加大对该系统建立的重视力度，采取科学有效措施，提升光伏发电并网系统的构建水平，并针对现存问题给出专业解决措施和方案，能够有效改善电能供应效果，确保电网的高效安全运转，以此加快绿色城市的前进脚步。

参考文献：

[1]张继凯.大型并网光伏发电系统方案设计探究[J].新型工业化，2020，010（002）：27-30.

[2]王亮明，苗权.光伏发电与并网技术分析[J].现代工业经济和信息化，2020，v.10;No.197（11）：47-48.

[3]陈勇，张正祥，尹超.浅析并网式光伏发电系统及独立式储能微网系统在综合能源服务（供应系统）中的应用[J].现代物业：中旬刊，2020（6）：4-8.

（四川宝能电力工程设计有限公司南京分公司，江苏 南京 210000）