光伏发电并网技术发展现状与趋势探析

郝琳

摘 要：随着我国对生态方面的问题越来越重视，我国针对环境问题的改善出台了相应的政策，并加大力度鼓励清洁、安全能源产业发展进步，光伏行业迎来了很好的发展时机。在当代社会背景下，国内各地区都在探究光伏发电并网技术。如果光伏发电并网技术可以提升，那么不仅可以改善生态环境的污染问题，还可以节约成本，在无污染的条件下提高发电量，增加产值。

关键词：光伏发电并网;发展现状;趋势

随着煤、石油等化石能源的储备量越来越少，人类必须要面对能源危机这个现实情况。为了让人类赖以生存的环境得到一定的改善，维持人和自然之间的和谐关系，各个国家都在新能源发展方面作出最大的努力。光伏发电并网技术与水力发电、风力发电相比，具有没有噪音、没有污染、发生故障的概率低和护理比较简单方便等优点，取之不尽、用之不竭的光能源可以给人们提供较好的光伏发电环境。现实数据显示，光伏发电并网技术已经成为目前比较新颖的一项技术，特别是大型化的光伏发电和并网化的光伏发电，共同承担着发电的任务。

1 简述光伏发电的概念

光伏发电是光能发电的一种方式，光伏发电运用微网技术接入超高压的发电网里，微网和超高压发电网彼此依存、相辅相成。光伏发电并网技术是绿色能源、清洁能源技术的一种，因此，对生态环境不会产生污染，完全符合我国对经济、环境以及社会可持续发展的需求。

提升光伏发电技术不仅可以解决生态污染的难题，还能节省发电的成本，进一步节省时间和空间等成本。总的来说，并网型光伏发电技术有两方面的明显优势：一方面，并网型光伏发电使用的是太阳能这种绿色、清洁能源，所以并不会过度浪费能源，在现实运用的过程中，也可以更好地保护生态不受污染，符合我国持续发展的要求。传统的发电方式是使用化石能源来完成的，但是化石能源非常有限，在短时间内不能再生，同时在运用时，会散发出对生态造成严重污染的气体。随着人们越来越关注生态环境保护方面的问题，光伏发电并网技术逐渐进入人们的生活中。另一方面，并网型光伏发电的发电方式大大降低了技术难度，同时也节约了建设和维护等相关成本，减少发电成本可以在很大程度上推动国家电网多元化的可持续绿色发展。

2 光伏发电的发展现状

2.1  光伏发电的国内发展现状

我国对光伏发电技术的研究始于20世纪70年代，在最初发展阶段进行规模较大的投资和光伏发电技术研究，让我国光伏发电行业逐渐壮大。光伏发电很大程度地推动了中国能源转型，当前我国并网光伏装机的容量已经远远超过了        1.4亿kW。我国不断运用和宣传光伏发电技术的主要原因就是我国拥有丰富的光能源，还有一部分原因是光伏发电技术可以充分满足我国大量人口的用电需求。对安全、绿色能源展开探究，一定要从光伏发电技术着手，对其展开深入研究有着重要的意义[1]。

1985年，我国研发并网型光伏发电技术时，就将美国研发的单硅太阳能和非晶体硅电池运用到了当时的研究项目中，开始对光伏发电进行更加深入的探究。通过开展金太阳工程，促进了针对光伏发电技术的研究。通过大数据分析可知，我国从1997年开始就建设了很多不同类型的光伏发电站;1998年时，在西藏建设了一个光伏发电的站点，这个光伏发电站同时也是我国海拔最高的发电站。在我国宁夏太阳山的光伏发电站，应用的是阳光电源的并网逆变器，也是我国规模很大的并网。直到2020年，我国光伏发电站的发电量达到180万kW，但是我国还有很多地区的电能比较缺乏。随着我国社会的发展与进步，光伏发电会有更好的发展趋势。

2.2  我国光伏发电技术发展不协调

我国是著名的制造国家，在光伏行业的出产方面也是如此。当前，我国是光伏行业发电的主要根据地，相关产品包含晶体芯片的出产、光能电池的出产等。随着光伏行业的发展趋势越来越好，国内许多企业家也开始建立光伏工业公司。其中最严重的问题就是光伏行业的领域虽然很大，但是技术含量却非常低。因此，我国境内的光伏工业发展产生了严重的不协调情况。境外稳步发展的光伏工业为了保护己方利益，对中国光伏行业实行了技术上的垄断，因此，虽然我国光伏产业有很大的规模，但真正有用的技术是不完善的。

从市场方面考虑，我国依旧有很多地区处于缺电或者无电的状态，人们急需生活用电，再加上我国社会在不断进步，一定可以为光伏发电市场提供更好的发展机遇，光伏发电并网技术也会有更好的发展趋势，会在一定程度上為提升人民的生活质量作出巨大贡献。

2.3  光伏发电的国外发展现状

当前，日本和欧洲占据的光伏发电市场已经远超美国，绿色、安全和清洁是光伏发电技术具备的特点。因此，现在全球都提高了对光伏发电市场的关注度，太阳能组件的容量和工作时间持续呈现上升的势态，但是组件的单价却在逐渐降低，造成光伏电站的数量不断增加的情况，光伏发电行业的形势较好[2]。

光伏工业在世界范围内处于积极发展的阶段。2006年以前，光伏发电工业的年增长率只有33%，随着光伏发电技术在世界范围内的进步，并网发电技术也在市场中占据了一定的地位。有关数据显示，直到2010年，全世界的并网发电网络共有30 GW，其中，日本所占比例最高，欧洲的太阳能光伏发电达到了3 GW。

2.4  国际光伏发电产业的竞争激烈

在国际上，光伏产业的进步带来了很大的竞争压力，各个国家的光伏产业都在争做领先者，不断研发更多、更好的产品。因此，相对于我国光伏工业来说，打破国际上的壁垒、提升光伏工业的竞争力非常艰难。

全世界范围内的光伏技术都在不断进步，可以体现在以下方面：（1）累计装有太阳电池组件的容量有所增加; （2）太阳电池组件的单价在不断下降;（3）太阳电池组件的使用期限不断延长;（4）硅材料的耗费不断下降;（5）屋顶并网光伏系统增加;（6）发电成本降低，电价也在降低;  （7）大型光伏电站逐渐增多。

3 光伏发电并网及其相关技术分析

3.1  子系统

对独立的子系统和逆变器的网络系统展开充分连接，能够组成光伏发电系统。三相交流电和升压变压器展开充分连接，主要依赖于并网逆变器，然后直接连接到网络中。

3.2  主要设备

逆变器的最大容量和最小的单位成本之间有着非常紧密的关系，较大容量的逆变器只要发现运行有误，就能直接对系统产生较大影响。因此，想要挑选更好的并网逆变器，就需要对处在实际运用中的光伏发电系统进行一定的考量，除此之外，还要对逆变器的容量进行充分考虑。过压和反极性保护都是并网逆变器的功能，对光伏系统中的逆变器展开相关检查，能够使用直流配电稳定电池电流，保证数据能够精准地传输到控制器上，进而安全地运行系统。把独立网络作为使用设备，同时运用并网逆变器时也能使用这种方式[3]。

3.3  增压系统

向电网展开反馈的交流电电流的主要来源是并网逆变器，而对升压变压器的额定值产生影响的电能源于光伏发电系统。分层里的主要分布情况是：逆变器室在上面一层，配电室在下面一层。在对高低压进气柜进行挑选的过程中，高压和低压分别对应的进气柜是中央控制柜和拉出开关柜。除此以外，还要通过计算机对变压器电压和线圈温度展开相关的监控。增压系统能够在同一时间运行多个逆变器，主要由组控制器来对逆变器展开控制，该控制器在减少逆变器损耗的同时，还可以延长其使用期限。

3.4  保护措施

为了对升压变压器电源和电压开展充分的保护和控制，专门安装了高温跳闸装置。除此以外，为了避免出现过压和欠压的现象，还安装了保护并网机柜和电容柜的有关设备。如果电流的释放产生相应的问题，那么主要依靠逆变器来断开系统连接，同时还要保障系统的正常运作。

4 光伏发电并网技术的发展趋势

现今，光伏发电已经成为先进的清洁能源发电模式，拥有太阳能的所有优点。但因为我国的并网型光伏发电技术出现得比较晚，依然要面对气候变化的影响、价钱比较昂贵、逆变器会发生一定的谐波重叠等各类必须要解决的难题，而且我国还有很多地方缺电或者没有电。随着对光伏发电的深入探究、科学技术的不断进步和计算机网络技术的快速发展，光伏发电技术的问题将有更加周全的解决办法，而且并网型光伏发电技术一定会成为世界范围内广泛运用的发电技术。但是，对于光伏发电并网技术还要进行更加深入的探究，特别是在切换和控制这两个方向。因此，充分研究光伏发电并网技术的控制是非常重要的，在切换这个方向也要寻找更好的解决方法。随着科技的不断进步，之前在并网型光伏发电技术方面忽略的大多数问题，都将成为主要的考虑对象，在未来的探究中终会得到解決。

5 结语

在当前的社会经济发展背景下，全国各大地区都在对光伏发电技术进行探究，在一定程度上提升光伏发电技术不仅可以改善生态环境的污染问题，还可以进一步节约用电、时间和空间成本。尽管我国的并网型光伏发电技术还不太成熟，在发展进步的过程中也必定会遇到许多问题，但清洁能源的发展始终是重点关注的问题，而光伏发电在清洁能源中拥有天然的优势，必然会有非常好的发展前景。

[参考文献]

[1]毕竟.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].山东工业技术，2018（16）：162.

[2]季哲.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].百科论坛电子杂志，2018（15）：298.

[3]秦晓飞.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].建筑工程技术与设计，2018（19）：3016.