光伏發(fā)電并網(wǎng)及其相關技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望

光伏發(fā)電并網(wǎng)及其相關技術發(fā)展現(xiàn)狀與展望摘要：分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在現(xiàn)階段電能生產(chǎn)實踐中進行應用，不僅能有效緩解電能緊張現(xiàn)狀，還能有效控制能源生產(chǎn)實踐中的污染問題。在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用實踐中，并網(wǎng)技術的應用價值顯著，因此就分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)技術應用進行分析與討論具有突出的現(xiàn)實意義。關鍵詞：光伏發(fā)電并網(wǎng)；相關技術；具體應用；發(fā)展展望引言作為來源廣泛的清潔能源，太陽能在光伏并網(wǎng)技術中的應用必將越來越廣泛。太陽能光伏并網(wǎng)技術在并網(wǎng)發(fā)電中的占比必將越來越大。光伏發(fā)電技術的環(huán)境友好性以及技術可行性等決定性優(yōu)勢為它贏得了越來越多能源專家以及能源企業(yè)的青睞。能源專家以及能源機構(gòu)應當加大對太陽能光伏并網(wǎng)技術的開發(fā)力度以及研究力度，進一步增強太陽能供電的穩(wěn)定性，延長并網(wǎng)系統(tǒng)設備的使用壽命，降低并網(wǎng)系統(tǒng)的使用成本。1分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)簡介分析1.1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的工作原理分析光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成，主要有太陽能電池組件、并網(wǎng)逆變器等。此外，在一些系統(tǒng)中，會設置采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)、匯流箱、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)等。該項發(fā)電的形式，會將太陽能中的電池陣列產(chǎn)生的直流電，借助逆變器進行轉(zhuǎn)化，使其成為交流電能，進而在電網(wǎng)中輸送。1.2太陽能電池的工作原理太陽能電池的使用原理為，借助光電效應或者通過光化效應，將光能直接轉(zhuǎn)化，使其成為需要應用的電能裝置。其工作過程的實現(xiàn)，要基于半導體PN結(jié)的光生伏特效應。在物體有陽光照射之后，內(nèi)部會改變原有的電荷分布狀態(tài)，進而出現(xiàn)電動勢效應以及電流效應。對于半導體的PN結(jié)，在有陽光以及其他光照射之后，PN結(jié)的兩邊便會有電壓出現(xiàn)，被稱之為光生電壓。光能轉(zhuǎn)換成電能的方式便是，產(chǎn)生電子空穴對，以這樣的形式完成轉(zhuǎn)換。1.3逆變器工作原理逆變器屬于一種電力調(diào)整裝置，構(gòu)成為半導體器件，最大作用的便是將直接電進行轉(zhuǎn)換，使其成為需要應用的交流電。逆變器內(nèi)部包括晶體管元件等，利用元件有規(guī)則地重復開關，將原本的直流輸入成為交流輸出。通常，還要對高頻正弦脈寬調(diào)制進行應用，以至于接近正弦波兩側(cè)的電壓寬度有所改變，更加狹窄。正弦波的正中心，會增寬電壓寬度，并在半周期內(nèi)，一直堅持開關元件依照既定的頻率，向一個方向產(chǎn)生動作，最后產(chǎn)生脈沖波，利用濾波器對脈沖波簡單過濾，便可產(chǎn)生正弦波。此外，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部，通過并網(wǎng)逆變器的使用，會產(chǎn)生自動相位功能以及電壓跟蹤功能，可對電網(wǎng)的微小相位給予配合，也會配合產(chǎn)生的電壓波動，并不會對電網(wǎng)產(chǎn)生太大的影響。2分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)技術的應用2.1太陽能光伏電池板太陽能光伏電池板一般由硅膠、鋁合金、接線盒、EVA（熱熔膠粘劑）、電池片、背板和鋼化玻璃所組成。晶體硅是太陽能光伏電池板的主要光伏材料，市場占有率極高，并且在相當長一段時間內(nèi)，晶體硅依舊為其主要材料。但晶體硅的造價極高，一定程度上限制了太陽能光伏電池板的普及程度。作為光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的動力來源，太陽能光伏電池板基于光電效應原理以及光化學效應原理將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能。當太陽光照射至太陽能光伏電池板表面，硅材料吸收光子能量，電子躍遷現(xiàn)象便隨之產(chǎn)生，發(fā)生躍遷的電子聚集形成電位差，在接通電路的情況下便會產(chǎn)生輸出功率，帶動外部電路系統(tǒng)工作?？刂乒夥l(fā)電時的電能波動對于延長蓄電池壽命意義重大，太陽能光伏控制器就是為解決電能波動問題而產(chǎn)生的。太陽能光伏控制器提供合適的電壓、電流給蓄電池充電，并管控充、放電狀況，進而延長蓄電池的使用年限。作為光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，太陽能光伏控制器（太陽能光伏充放電控制器）規(guī)定并控制蓄電池的充電條件以及放電條件，依據(jù)負載需求對太陽能光伏電池設備以及蓄電池的電能輸出量、電能輸出強度進行控制。太陽能光伏控制器控制光伏板進而控制蓄電池的充電性能，并將負載電壓供給電壓靈敏設備，其具有通信功能、功率調(diào)節(jié)功能以及保護功能。2.3并網(wǎng)逆變器作為一種特殊的逆變器，并網(wǎng)逆變器不僅可以實現(xiàn)直流電向交流電的轉(zhuǎn)變，還可以確保輸出的交流電在相位以及頻率上與市電保持同步。并網(wǎng)逆變器交流輸出電的頻率一般為60Hz或50Hz。并網(wǎng)變壓器的基本架構(gòu)不僅有傳統(tǒng)工頻變壓器、新型高頻變壓器，也有無變壓器的逆變器。并網(wǎng)逆變器的資料表一般涵蓋以下內(nèi)容：輸出電壓、額定輸出功率、CEC（美國加州能源協(xié)會）加權(quán)效率、峰值效率、峰值功率追蹤電壓、啟動電壓、最大輸出電流、最大輸入電流以及國際防護等級認證等。并網(wǎng)逆變器的基本結(jié)構(gòu)有濾波電路、控制邏輯以及逆變橋等。為了便于檢測并管控并網(wǎng)條件下運行的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，需要在配電箱內(nèi)部安置監(jiān)測系統(tǒng)。為了有效提高光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的安全性能，需要安裝系統(tǒng)保護裝置。2.4太陽能儲能裝置作為太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能中心，太陽能蓄電池通過平衡太陽能發(fā)電量以及供電需求量的關系實現(xiàn)對負載的穩(wěn)定、持續(xù)供電。當太陽能發(fā)電量超過供電需求量時，太陽能光伏電池板在滿足供電需求的情況下為蓄電池提供備用電量；當供電需求量高于太陽能發(fā)電量時，太陽能電池板直接輸電給負載并且蓄電池給負載提供備用電量?，F(xiàn)階段的膠體蓄電池以及鉛酸免維護蓄電池以其環(huán)保性能高、維護需求低的特性而深受喜愛。為了對升壓變壓器電源和電壓開展充分的保護和控制，專門安裝了高溫跳閘裝置。除此以外，為了避免出現(xiàn)過壓和欠壓的現(xiàn)象，還安裝了保護并網(wǎng)機柜和電容柜的有關設備。如果電流的釋放產(chǎn)生相應的問題，那么主要依靠逆變器來斷開系統(tǒng)連接，同時還要保障系統(tǒng)的正常運作。3光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的發(fā)展趨勢現(xiàn)今，光伏發(fā)電已經(jīng)成為先進的清潔能源發(fā)電模式，擁有太陽能的所有優(yōu)點。但因為我國的并網(wǎng)型光伏發(fā)電技術出現(xiàn)得比較晚，依然要面對氣候變化的影響、價錢比較昂貴、逆變器會發(fā)生一定的諧波重疊等各類必須要解決的難題，而且我國還有很多地方缺電或者沒有電。隨著對光伏發(fā)電的深入探究、科學技術的不斷進步和計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，光伏發(fā)電技術的問題將有更加周全的解決辦法，而且并網(wǎng)型光伏發(fā)電技術一定會成為世界范圍內(nèi)廣泛運用的發(fā)電技術。但是，對于光伏發(fā)電并網(wǎng)技術還要進行更加深入的探究，特別是在切換和控制這兩個方向。因此，充分研究光伏發(fā)電并網(wǎng)技術的控制是非常重要的，在切換這個方向也要尋找更好的解決方法。隨著科技的不斷進步，之前在并網(wǎng)型光伏發(fā)電技術方面忽略的大多數(shù)問題，都將成為主要的考慮對象，在未來的探究中終會得到解決。結(jié)束語在當前的社會經(jīng)濟發(fā)展背景下，全國各大地區(qū)都在對光伏發(fā)電技術進行探究，在一定程度上提升光伏發(fā)電技術不僅可以改善生態(tài)環(huán)境的污染問題，還可以進一步節(jié)約用電、時間和空間成本。盡管我國的并網(wǎng)型光伏發(fā)電技術還不太成熟，在發(fā)展進步的過程中也必定會遇到許多問題，但清潔能源的發(fā)展始終是重點關注的問題，而光伏發(fā)電在清潔能源中擁有天然的優(yōu)勢，必然會有非常好的發(fā)展前景。參考文獻畢竟