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摘要:在能源形势日益严峻的今天,光伏发电作为可再生能源的作用与应用前景正日益得到社会的普遍认同,开展光伏发电的应用推广也更具有现实意义。然而,由于技术和政策的局限性,使得光伏并网在运用过程中易受地理、容量以及气象和时间等的影响,致使其发电量减少,其面临的问题对电网也产生了巨大的影响。基于此,该文从光伏并网发电系统的优势入手,对光伏并网发电系统对电网的影响作了详尽的分析,以期能为业内同仁提供有益的参考。
关键词:光伏并网;太阳能;电网;影响研究;优势
引言:
作为社会发展与科技进步的动力,能源是当前社会进步与发展的基础,与人民生产生活的发展与提高息息相关,随着近年来能源问题的逐渐凸显,诸如对化石能源的利用会造成大量有害气体的产生,进而会导致和加强环境污染和温室效应等等。作为一个发展中的工业大国,我国正面临着工业发展中资源能源不足的严重问题,所以,开发新能源已经成为当前发展中的首要策略。由于太阳能资源丰富,且光伏发电过程具有低碳、清洁的优势,成为了新能源开发利用中的首选。为应对国内局部电荒及部分电力资源浪费的局面,需要研究分析光伏并网发电系统对电网的影响,并制定出针对性的对策,进而推动对光伏并网发电系统的良好应用。
1有关光伏并网的主要系统组成
有关光伏电网的主要系统可以分成集中式和分布式两种方式。对于分布式来说其主要是利用城市中光伏建设和屋顶并网等一体化方面。而分布式的并网却比较小,但是其在实际的使用上却比较灵活,并不需要对蓄电池进行安装同时在实际的资金投资上也比较低,主要是利用电网和电压的支撑,与此同时还可以对负载的特征进行考虑。
对于集中式的并网来说其主要是指进行光伏的并网站,其需要较大的土地占用面积,在通常情况下主要建立一些没有人烟的地方,而作为整个电源会直接性的向高压的电网上送电,其成本也比较高。
如今比较常用的并网光伏系统主要分为两种形式,一种是有蓄电池,另一种就是没有蓄电池。
对于带有蓄电池的并网光伏系统可以称作可调度的光伏发电系统。在系统中逆变器具有重要的负载性开关和主开关,让系统之间的电源不产生间断性,与此同时,一些系统还可以充当调节器,在对电压进行稳定的同时也提高了相应的质量。
对于那些不带电的蓄电池来说其并网光伏的相关电系统是不能进行调度光伏电网系统。在相应的系统中其逆变器的太阳能光蓄电池可以直接将电能转变成电网中的交流电和电压。如果用电的负荷比较大的时候其太阳能的供电就可能出现问题,这时就可以向相关的市场进行电的购买。而当电的负荷比较小的时候,换句话说所发的电不能正常使用以后,就可以将那些多余出来的电直接卖给市场。由于进行并网之后就直接省去了相关的蓄电池,因此就在一定程度上扩大了其使用的灵活性和实际的适用范围,同时在一定程度上降低了相应的造价。
通常情况下,光伏并网的发电主要由三个部分组成。主要是:控制器、光伏的阵列以及相应的逆变器等,都是电子原件。其具有一定的可靠性,在实际的安装中还具有维护方便的特点。
1.1有关光伏并网的主要发电系统
在该系统中,光伏的发电系统是与电网直接相连的。其中,逆变器将太阳能的电池所发出的直流转变成交流电,对于控制器来说其主要是将太阳能的电池功率进行最大功率进行控制、跟踪逆变器的功率和波形,要让并网中的电能光伏阵列和功率保持平衡。
2有关光伏并网中发电的优势
太阳能的光伏并网的发电系统主要是将太阳能直接转化成电能,不需要通过蓄电池进行储能,而是要直接通过有关的逆变器将实际电能直接送入到电网中。在并网的发电体系中主要体现了我国有关太阳能的发展方向,它和太阳能的离网发电系统相比较,其主要有如下几点优势:
在光伏并网的发电系统中主要是建设更加宽广的空间。由于光伏的组件在实际的安装上是需要大量的基底建设。完全可以将发电体系直接建设到荒漠中,这样做不仅实际减少了对土地的使用面积,与此同时,也相对减少了有关地面的蒸发量。如果可以在光伏板的下边种上耐寒喜阴、净化空气的植物,可以在很大程度上对当地的水土起到一定的保护。
在进行并网之后的发电反馈到电网上,可以大力依靠电网对电能进行存储,是不需要通过蓄电池就能够节约下来的光伏建设,同时在一定程度上也降低了成本。也是不通过蓄电池的就可以减少蓄电池的环境污染。
在进行并网时除了利用大型的光伏系统同时还可以利用分布式的建设,这样在进入或者退出电网的时候就比较灵活,在一定程度上可以增强对自然环境的抵御能力,并且也不同程度的改善了电力系统在负荷上的平衡。
3太阳能在实际并网中存在的问题和影响
3.1主要存在的问题
因为光伏电网的自身缺陷严重的影响了在电网建设方面的滞后,依据太阳的能量比较低其稳定性也比较差,同时其受到的季节变化、地理因素和昼夜交替以及实际温度的变化等具体因素的影响。
3.1.1光伏电网发电的主要局限性如下:季节和温度的周期性变化具有局限性;来自地理的局限性;有关气象的局限性;实际容量传输的局限性;实际的光能在进行装换的时候比较低。
3.1.2具有间歇性特点。有关太阳能的光伏性发电主要是归属于对能力比较差的能源,因为光伏发电的相关系统并不具备调频和调峰的能力。当它直接接入到电网中去时在一定程度上提高了相应的要求,而当面对调控性比较差的光伏发电时,我国国内的电网还没有直接升级到相互匹配的效果。
3.2在太阳能电网所存在的问题和影响
3.2.1负荷峰谷对电网产生的影响。因为光伏电网的发电系统并不具备调频和调峰的能力,这就给电网的早峰负荷和晚峰负荷造成了严重的冲击。在光伏电网的发现系统中所具有的发电能力在某些程度上并不能相应减少机组的实际拥有量。而电网必须要为光伏发电必须要做好调峰上的问题。
3.2.2因为昼夜变化所带来的影响。因为东部和西部的时差都是以季节变化对电网造成了影响。由于负荷和阳光所出现的周期性,所以光伏并网的主要发电量并不能在一定程度上相应的减少。
3.2.3由于气象条件所带来的影响。当光伏电网难度规模达到一定程度上的时候,一旦地理气象出现任何问题的时候,电网就会为光伏并网系统充分提供无功补偿,进行调整和控制系统的电压和频率。通常在这种情况下,电网就要牺牲相关的经济代价来充分保证电网的实际安全。
3.2.4距离较远光伏输送所带来的影响。当光伏电网进行发电输送的时候,因为光伏发电没有调速器和旋转器等励磁系统,就会给交流电在稳定性上造成影响。一旦光伏电网的发电形成一定规模就要积极采用高压的直流电进行输送,就会给光伏发电系统在经济和稳定性上带来影响。
3.2.5因为耗能所带来的影响。光伏电网的发电系统有一个较好的优势,就是可以替代矿物质在实际燃料上的消耗。因为光伏电网在一定程度上增加了发电机的热备用还是旋转式备热。所以,光伏电网的实际利用率较损耗能量。
4结束语
综上所述,新时期的电力系统发展中,光伏并网发电系统对电网的影响涉及到用电的方方面面,诸如对继电保护的影响、对配电系统的实时监控、控制和调节的影响等等,在未来的电力发展中占有重要的位置。基于此,我们应对其对电网的积极影响积极应用,进而改善其不利方面的影响,为我国的电力发展和人民生产生活水平的提高打下坚实的基础。
参考文献:
[1]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究.[博士论文].合肥:合肥工业大学,2003.
[2]温阳东,王欣.分布式发电对配电网继电保护的影响.继电器,2006(1).
[3]王建,李兴源,邱晓燕.含有分布式发电装置的电力系统研究综述.电力系统自动化,2005,29(24):90-97.