光伏发电国内外研究现状

1、光伏发电国内外研究现状太阳每天辐射到地球上的能量为1.2X105MW，合理利用能成为世界电力行业的重要组成部分7，中国对于可再生能源的开发利用十分重视，从改革开放40年以来，中国可再生能源建设从无到有，到如今成为世界上“可再生能源第一大国”如今，光伏发电已经成为解决我国能源问题，推动能源结构优化改良的重要助力剂。生态体系建设中能源改革是重要一环，从源头上减少污染的产生，发展光伏发电是能源改革中的重要举措。光伏发电的大力发展与我国强有力的政策支撑密不可分，政府制定了光伏发电的电价政策，根据技术进步和成本的下降及时调整光伏上网电价，明确了相关的补贴政策，财政上扩大了光伏发电的资金投入，政府政策和技

2、术上的大力支持，推动着光伏发电迅速发展。图1-1中国太阳能资源分布图中国的整体太阳能资源分布见图1-1，图1-1中可以看到我国绝大部分领土太阳能资源都极为充足，为我国太阳能资源的开发利用创造了良好的先决条件，其中我国的西部太阳能资源尤为充足，且人口稀疏，土地大都为沙漠、荒漠草原、戈壁，可满足数亿千瓦的太阳能发电装机，近年西部电网建设不断加强，超高压特高压输电工程建设起来，一方面满足了西部本地的能源需求，另一方面大部分的电力可以通过输电线路运送到中东部地区，解决了中东部能源紧张问题的同时也为西部地区带来巨大的经济效益。纵观我国光伏发电的装机容量变化，在2017年底，中国光伏发电新增装机容量1.3

3、X108kW，累计装机容量达130.25GW。电力发展“十三五”规划中提出，在2020年预计新增光伏发电装机容量达到60GW以上，以后每年增加至少10GW，2050年将达到600GW。计划到2050年中国可再生能源装机容量占中国总装机容量的20%，其中光伏发电装机将占到5%8。美国光伏发电技术起步较早，在1954年贝尔实验室成功利用硅片将光能装换为电能，为了普及光伏发电，美国政府在政策和技术上大力援助，自2004年以来，美国光伏市场的需求量每年以32%-40%的速度增长，到2017年，美国累计光伏发电装机容量到达50GW以上，美国在光伏发电领域有良好的基础和可靠的政策支撑，能保证光伏发电产业有

4、很大的发展空间。德国在1991年和2000年分别颁布强制购电法和可再生能源法，通过全额采购，电价补贴等措施，来解决光伏发电系统的并网问题9,10，后来又采取更为灵活的电价措施，将上网电价改为与发电容量结合，截至2012年，德国光伏装机容量7.6GW，总的装机容量为32.3GW,80%的容量接入低压电网，除了就地消纳，大部分光伏电能需要向外输送，光伏并网点与配电网实现功率双向流动。为了减少分布式电源接入配电网会给电网的运行管理和电能质量造成的影响，欧盟各国制定了明确的技术规范，确定光伏系统并网的指标要求。日本上世纪70年代石油危机后，积极寻找可代替能源，来改善日本的能源结构，光伏的优点结合良好的

5、科技基础，光伏发电迅速在日本发展起来，截至2010年底，日本光伏年安装总量为1800MW，累计安装总量为4820MW，计划在2020年，光伏发电累计安装容量到28.7GW，生产的电能可满足全国一半的负荷需求。储能技术是提高可再生能源在能源系统中的比例，加速能源结构向绿色安全转型的关键技术，储能系统是光伏发电系统重要组成部分，储能系统在电网小负荷运行时存储能量，在电网大负荷时释放能量，削峰填谷，改善了电网的电能质量。其中抽水蓄能发展最早，技术最为成熟，具有低成本、无污染，用于调频调峰效果显著，目前占中国总储能系统的90%以上；电化学储能为主的新型储能技术也在蓬勃发展，国家政策上支持，市场需求刺激

6、，随着技术的逐渐完善，成本也在快速下降，现在许多新建储能电站使用性能优越的磷酸铁锂电池。分布式光伏发电消纳方式主要分为三种：全额上网型、自发自用余量上网型、全额自用型。光伏并网的接入电压为380V，全额上网型接入点有公共电网配电箱、线路和箱变低压母线，自发自用余量上网型接入点有用户配电箱、线路和箱变低压母线。光伏并网系统中的储能系统通过合理的优化配置可以改善电压质量，提升电网运行的经济型和稳定性，文献11对输电网规划制定了不同的评价指标，可以对输电网不同的规划方案进行灵活性评价；文献12,13对变化的负荷对系统的灵活性影响进行了分析；文献14将光伏并网系统运行的成本与储能容量联系，求得经济性成

7、本的最小值，对储能成本进行数学建模；文献15利用电网潮流，根据负荷的变化制定储能系统的优化配置方案，分析运用储能系统前后的经济收益明确得出采用储能系统的经济性；文献16把储能系统使用后带来的经济效益作为研究对象，对配电网中储能系统的配置和优化，进而搭建蓄电池储能系统配置的混合优化模型，提出来一种算例，提出蓄电池的配置规划的方式，分析影响经济效益的指标，还提出储能系统的控制策略，以获得储能系统运行的最大经济性；文献17提出储能系统充放电控制策略优化问题，运用动态规划算法求解，结果表明该储能模型能有效平滑可再生能源的输出功率；文献18基于直流母线的调控和电网频率监测，制定了电网自适应电源管理策略，该算法包括异常情况下微电网基于优先级减载以确保本地总线的电能质量。文献19提出了一种三相光伏并网逆变器的新型控制策略，仿真结果表明，该策略明显消除并网电流静态误差，并网电流紧随着电压变化，实现并网电压与输电线路电压同频率，同相位，提高