光伏电站发电技术研究及应用

光伏电站发电技术研究及应用

摘要：太阳能是具有非常高应用价值的能源，不仅绿色环保、并且太阳能还是一种可再生的能源。通过对太阳能的开发和利用，我国的光伏发电技术逐渐被普及应用，迎来了全新的机遇和挑战。光伏产业市场随着现代化社会经济的快速发展，正在进行积极的革新，从市场、技术、设备等方面强化自身的综合实力，在国际市场中提高竞争力，促进我国太阳能光伏产业未来的进一步发展，为我国的综合国力建设夯实基础。关键词：光伏发电；发展；趋势；能源；污染引言:能源可分为可再生、不可再生两种，在过去多年的发展中，工业领域对石油、煤炭、金属等不可再生资源的应用量较大，不仅对自然环境造成了影响，而且不利于构建良好的生态环境。随着现代科学技术的发展，太阳能、风能、地热能等清洁资源逐渐冲击了能源领域，与传统能源相比，太阳能、风能等属于清洁能源，卫生程度极高，不会对环境造成污染，未来发展前景良好。如今太阳能光伏发电技术愈加成熟，且不再局限于某一单独类型，而是更加多样化、实用化。1光伏电站发电技术在国内的发展中国科技的发展实现了从跟跑、并跑到领跑三个环节的连续发展，光伏电站发电技术的发展亦是如此。最开始借鉴国外光伏发电技术成功的经验和失败的教训，在新能源企业不断努力和国家政府的大力支持下，我国光伏电站发电的技术水平发展到和国外技术并驾齐驱，为国内光伏发电市场开辟了新的方向。现阶段，我国光伏电站发电技术在研究人员自主研发和创新的努力下在全世界达到了领跑阶段。今年在国家能源集团和碧桂园集团的通力合作下，第一个光电建筑(BIPV)应运而生。国内第一座光电建筑-铜铟镓硒(CIGS)的成功建设解决了地面电站占地、存储能量设备花费高的问题。光电建筑将光伏发电技术与建筑工程的完美结合，实现了将光能高效利用的目标。2太阳能光伏发电的原理分析太阳能光伏发电技术作为可再生技术的一种，具有非常大的潜力，太阳能光伏发电是在太阳能电池中储存太阳能辐射光能后，产生电能。在太阳能光伏发电技术中，应用到的原理主要是半导体光伏发电光能原理，通过聚集太阳能辐射光到太阳电池中形成电能。具体的太阳能辐射光转换为电能的过程是太阳能电池中存在电场，而在光能中存在“光生电子-空穴”，在电子和空穴之间形成了互相分析作用，最终有电荷形成在电池的两侧出现电压。太阳能光伏发电技术中，最为典型的应用就是太阳能光伏发电系统，该系统由多个部分组成，包括电缆、蓄电池组、交直流逆变器、光伏电池组、光伏系统电池控制器等，每个不同的组成部分都发挥着不同的功能作用。在这其中，发电系统的核心部件是太阳能光伏电池组，它是由一系列各种材料的太阳能电池排列组合形成的，主要负责能量转换。太阳能电池使用材料各有不同，常常是以以下四类为主，分别是聚合物光伏电池、化合物光伏电池、硅基光伏电池和纳米晶光伏组件。其中纳米晶光伏组件和聚合物光伏电池中，起作用的主要材料是成本较低的聚合物光敏活性层和纳米染料增感材料，目前此两种材料的能量转换效率并不高，无法保证良好的稳定性，因此仍旧处于探究初期阶段。3太阳能发电与并网技术光伏特性效应发电是太阳能发电技术的主要特征，在我国并网技术现状下，兼续大规模集中开发与分散开发，实现了中高压接入与低电压就地接入并举的特点。（1）关键技术。在分布式光伏发电系统中，核心技术包括组件的绝缘技术、孤岛效应保护技术、最大功率跟踪技术、夜间零耗电技术、阳能并网技术、电能双向计量技术以及电磁兼容性技术。（2）并网技术面临的压力。受电能质量等因素的影响，容易出现三相电流不平衡的情形，从而引发输出功率与产生谐波的闪变。受此影响光伏电源会产生电压波动，且变化幅度大。面对自身不具备惯量的属性，在电网自动化系统以及电压无功控制的指标约束下，电能计量计费技术问题生成多电源结构保护，对于后续运行控制措施产生促动。（3）分布式并网的原则。通过调查发现，现有光伏并网系统在标准与规范中，受可靠性和安全运行缺失的影响，导致电网规划存在极大的局限性。一方面，标准严重滞后，检测标准和管理体系尚未健全。这就需要在加强接入电网技术规定的安全性，加装在线检测装置，提升电能质量要求，按照不可逆接入方式划分做好安全与保护的并网性能。另一方面，分布式并网要减少对电网供电的依赖，做好光伏电站等级分类的划分，提升差额的补偿与外送，降低光伏电站的占地面积，利用电能双向计量技术实现并网逆变器谐波的科研水平。4光伏发电技术的发展趋势和前景展望4.1太阳能光伏发电技术的应用前景太阳能光伏发电技术在未来的应用和发展中，通过对可再生能源的充分利用，大大降低了对环境的污染和对化石能源的消耗，体现了我国建设所遵循的可持续发展理念。太阳能光伏发电技术的应用前景体现在分布式光伏电站的推广应用、光伏建筑一体化应用、混合式光伏发电系统设计、太阳能商品四个方面。光伏发电站的推广使用结合社会用电的需求最大限度的丰富了发电的类型，将独立的发电系统设立在偏远地区，降低了发电成本，解决了电网延伸不足的问题。光伏建筑一体化指的是将光伏发电技术和建筑结合在一起，不仅体现了清洁环保的设计理念，当供电系统发生故障无法正常运行时，光伏建筑内的供电将会不受到异常故障的影响，例如太阳能光伏屋顶、墙壁、窗户的设计就是该应用下的重要产物。混合式光伏发电系统是一项组合设计，结合了光伏发电系统和其它发电系统，将多种发电系统的优势结合在一起，把单个发电系统中的缺点规避和消除。太阳能商品应用广泛，形式多样，设计简单，为人们的生活体验带来全新的改变4.2分布式光伏发电技术的发展分布式光伏发电进一步提高了能源利用率，要充分利用太阳能，将其就地发电、消纳性能发挥得淋漓尽致，同时强化大电网系统的抗灾害能力。基于此，要在并网技术条件方面下大功夫，实现配电系统的分散式管理，一旦出现稳定性与安全运行不协调的现象，可以利用中、低压配电系统实现电网输送能力的促进与优化。在并网技术条件的综合考虑区域上，有效要基于穿透率和逆功率的特点，发挥波动性与随机性特征，结合电网与分布式光伏发电系统之间的关系，在光伏发电系统集成体系的开发进程中，确保光伏发电系统在设计准则的基础上，实现性能较高的逆变设备，（1）减少对电网的负面影响；（2）提升发电、配电的安全性。在此基础上，做好穿透率与逆功率的平衡协调，严格依照研究标准额属性划分，在分布式光伏发电系统的创新机制中保持领先效应。为此压迫加强电系统的设计准则，按照光伏发电系统的穿透率需要，在配电网与分布式光伏发电系统中，以输送能力因素为考虑内涵，不断加强供电系统的储能量，拓宽电能覆盖范围，实现动态化的功率调整，为供电系统收纳电力拓宽电能覆盖范围奠定坚实基础。结束语:综上所述，太阳能光伏发电技术应用是目前我国社会经济发展中，不可或缺的重要技术手段，光伏发电技术推动了我国现代化社会的建设，为我国社会人们的生产生活提供保障。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状，针对偏远地区存在的电能供应不足问题，太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势作用，给我国社会人们的生活带来了全新的改变。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥抱广阔的发展前景。参考文献[1]秦腾.分布式光伏发电接入配电网影响的实测与仿真分析[D].山东大学,2019.[2]粟刚,谢保卫.光伏发电项目并购的技术难点和对策[J].湖南水利水电,2019(06):107