刘佳
中电投新疆能源化工集团阿克苏有限公司 新疆 843000
摘要：当前世界能源形势紧迫，能源问题成为世界十大焦点问题之首。在能源日益匮乏的今天，太阳能因取之不尽、用之不竭、清洁安全的特点，对于缓解日趋严峻的能源与环境问题具有重大的战略意义。随着太阳能光伏发电行业的发展，近年来，大量光伏电源接入电网。本文就太阳能光伏发电并网技术和光伏发电并网大电网的发展策略进行了简要论述。
关键词：太阳能；光伏发电；并网技术；应用
中图分类号：TM615 文献标识码：A
1太阳能光伏发电的原理
1.1太阳能光伏发电的基本原理
太阳能光伏发电的基本原理在于太阳能电池本身具有的光生伏效应，这种效应能实现不同形式太阳辐射诸如反射辐射和直接辐射等的转变，即在光生伏效应的作用下转变为电能，这种形式可以更好满足现阶段社会生产过程中电力的不同需求。其中太阳能光伏系统中包含了充放电控制器和蓄电池，此外还包括逆变器和电池组件，此外还涉及到一些辅助发电设备。
1.2太阳能光伏发电的特性
首先太阳能光伏发电的主要特征在于其所用能源即太阳能本身不会枯竭，而且太阳能光伏发电不会受到市场上能源变动的影响，即运用太阳能有一定的稳定性。其次，由于太阳能光伏发电的主要源头是太阳能，由于地球的自转使得地球上的不同地区都能受到光照，这使得太阳能光伏发电不会受到地域等的影响。即使在电能输送的过程中产生了一定量的损失也能得到相应的补充，这种补充的主要来源在于发电过程中使用燃料[1]。现阶段在太阳能光伏发电的过程中由于其自身处于一种静止的状态，以此在实际的发电过程中并不会存在运动的部件，这在一定程度上延长了相关发电设备的使用寿命，而且由于设备内不存在运用的部件，因此对于设备进行维修的成本较低，且维修相对便捷。
2太阳能光伏发电并网技术
并网光伏发电系统采用了将光伏发电技术与建筑工艺两者融合，具有方便、环保和轻捷等特点。该系统在太阳能电池吸收太阳能后变成直流电，然后通过转换器转换输出与电网同伏的交流电。
光伏电站发电的使用遍及千家万户，成为发电领域使用最频繁的发电技术。相对于水力、火力发电技术来说光伏电站发电既不污染环境也节省了成本。近年来，随着国家对光伏电站发电技术的研发和深入了解，光伏电站逐渐由离网光伏发电系统转为并网光伏发电系统。传输距离也从最初的短距离传输发展为远距离传输。离网光伏发电系统的优势在于灵活多变，但是也具有一定的局限性，于是并网光伏发电系统应运而生。并网光伏发电太阳能板的放置位置可以在屋顶也可以放置在地面上。屋顶一般放置中型并网发电站，提供的电能也仅仅限定在一定的传输距离内。地面并网光伏发电站是一个庞大的发电系统，具有占地面积大、发电站位置偏僻等特点[2]。并网光伏发电的电能会输入到公共电网提供给更多住户使用，中间不需要经过蓄电池的输入和输出。这种发电方式在一定程度上将能源损失量降到最低并且节约了设备成本，并网光伏发电技术将是未来世界最有潜力的发电技术。
集中式大型并网光伏电站的主要特点是能将所发电直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。集中式大型并网光伏电站具有前期投入成本大、工程施工时间长的特点。但分布式光伏发电系统避免了集中式大型并网光伏电站的劣势，具有前期投入成本小、工程施工时间短的特点。
太阳能资源作为可再生的能源技术，具有取之不尽、用之不竭的特点。这在很大程度上减少了发电成本并为人们利用电能提供了便利。最直接、快速利用太阳能光伏发电的方式就是在屋顶安装太阳能转换装置，充分利用了建筑的闲置空间。屋顶太阳能转换设备的安置建立借助建筑优势，实现电能产生和短距离电能传输。短距离电能传输不仅减少了电能在传输工程中能量的损耗，而且安装成本也大幅降低。屋顶太阳能发电技术在农村及城郊使用较为普遍，因为这些区域住户大部分都是单独成户，并不像城市居民那么集中。独立房屋屋顶光照充分并且有足够的空间放置太阳能转换装置如太阳能热水器、太阳能路灯等。加大推广屋顶太阳能发电理念，既为人们的日程生活提供了便利，也为社会的发展做出了贡献。
3太阳能光伏发电并网发展策略
3.1加大对光伏发电并网大电网技术的研究力度
光伏发电系统和大电网相互融合之后，两者就会产生相互的作用力，对电力的运输和系统的稳定运行造成不同程度的影响，降低人民群众的用电质量。因此，为了保证光伏发电系统和大电网连接应用之后的科学性和安全性，电力企业要加大资金投入力度，加强对光伏发电系统和配电系统进行充分的研究与分析，根据实际的故障与问题采取相应的措施。在电网运行前电力企业还要做好相应的电网预测和判断相关工作，最大程度保证光伏发电系统和配电系统的稳定运行，减少安全问题的发生。不仅如此，电力企业还应该进行多次试验，对电网运行的本质进行研究，实现对光伏发电系统并入大电网时对电网影响情况的全面了解，进而做出合理的预案，对光伏发电系统和配电系统展开科学优化与更新。
3.2保证配电系统规划和设计的科学合理性
保证配电系统规划和设计的科学合理性是提高电网系统整体工作运行效率的重要前提。首先，电力企业应根据地区实际发展情况对整体的光伏配电系统进行科学合理筹划与分析设计，提高设计规划与电力应用情况的匹配度，最大程度提高光伏发电并网大电网的应用效果。在进行规划与设计时，电力企业还应该加强对理论研究成果的重视与应用，在规划设计中与光伏发电并网大电网的运行特点相互结合，最大程度保证设计光伏发电电源分配的科学性。在开展光伏发电站的建设工作时，电力企业应该提前对建设的位置和具体容量的大小进行合理规划与确定，对电能输出的控制措施和并网的主要选择形式进行确定，最大程度地避免因为电网谐波以及电压波动等因素造成的问题[3]。与此同时，电力企业还应该重视可再生资源的重视，提升其应用的合理性可靠性，便于更好地实现节能环保的政策，减少污染与浪费。
3.3加强无功补偿做好防雷措施
无功补偿措施主要是针对低等级的光伏发电微网所实行的一项措施，该措施能够有效地增强电网的稳定性。在运行过程中，光伏发电微网运行中和大电网的运行功率差距较大，所以很容易造成高线损和供电不稳定以及故障问题的发生。可以在与大电网并网运行过程中，调整整体的微网电能传输供应的稳定性，减少波动现象，进而提升电网系统的运行质量，推动电力企业的健康发展。另外，电力企业还应该做好对自然天气的防护工作，尤其是防雷措施，对外部壁垒进行加固[4]。还要加强对电网的检查，对防雷设施和装置进行及时的检修与更换，对于经常出现雷击天气的地区，安装高质量的防雷设施，增加防雷设施数量，减少雷击造成的隐患。
总而言之，随着太阳能光伏发电产业的快速发展，光伏并网发电系统日趋成熟和稳定，但是要想在短期内代替传统并不现实。受输送能力以及并网技术条件等因素的制约影响，在技术的开发环节还需从全局出发，统筹兼顾地实现调度方式的灵活性，确保电网系统运行的安全性和稳定性。
参考文献
[1]鲍雪娜，闻伟超.并网光伏电源输出有功功率优化[J].东北电力技术，2019，40(11):5-9.
[2]冯佳慧.分布式光伏发电对电能采集及线损的影响分析[J].电子制作，2019(22):91-92.
[3]林海艺.光伏电站参与电网调频的控制策略研究[D].吉林大学，2019.
[4]林大为.储能技术在光伏并网发电系统中的应用[J].智能城市，2019，5(20):82-83.