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太阳能光伏发电控制技术分析论文

2024-01-31 08:07:35 收藏本文下载本文

“峰萌竖”通过精心收集，向本站投稿了7篇太阳能光伏发电控制技术分析论文，这里小编给大家分享一些太阳能光伏发电控制技术分析论文，方便大家学习。

太阳能光伏发电控制技术分析论文

篇1：太阳能光伏发电控制技术分析论文

前言

全球气候变暖，传统燃料日渐枯竭，世界范围内有近20亿人无法得到能源保障，在这种情况下，人们将目光放在可再生能源方面，期望利用可再生能源彻底改变人类多年以来的能源结构，实现可持续发展。在诸多可再生能源当中，太阳能凭借其独有特点，逐渐成为全球关注焦点。太阳能可谓取之不尽用之不竭，且成本低廉、不会造成污染，是一种可自由利用的可再生能源。目前，全球各国、地区都在大力提高太阳能发电系统建设规模，开发并生产出各类不同的设施与产品，我国在这一方面也取得了明显成效。

1、光伏发电基本原理

对于光伏发电系统，它主要由以下几部分构成：①光伏电池方阵：光伏电池可将光能转换为直流电，在系统中属基本单元。金属支架上通过导线相连的若干光伏电池及组成方阵，利用方阵提供必需的电流及电压。②控制器：负责对系统的输入功率与输出功率进行分配和调节，也能调整蓄电池电压。③逆变器：实现直流电向交流电的转换。因光伏电池与蓄电池均属直流电源，所以在交流负载情况下，需采用逆变器进行变换，以提供交流电流。④蓄电池组：因日照具有不恒定性，所以在系统中需要用到蓄电池来调节或存储电能。蓄电池能将直流电能转换成化学能进行存储，在需要时通过转换释放[1]。光伏发电系统主要有以下三类：①独立系统：将光能直接转换成电能，和公共电网没有连接；②并网系统：在转换形成电能后和交流电网相连；③混合系统：是指兼有至少两种能源的系统。

2、光伏发电控制要求

光伏发电的控制实际上是对充电器与逆变器进行控制。因并网和独立系统有相同的基本功能，故能将其视作一个主要对象来研究相应的控制技术。从独立系统的角度讲，它的技术性能有：光伏电池额定功率、选电池额定容量、逆变器输出电压、频率范围与电流总谐波畸变率、系统总效率。系统中，光伏电池处在浮充放电的状态。有日照时，光伏电池方阵开始为蓄电池充电，并为负载提供电能，无日照时蓄电池为负载提供电能。基于此，对蓄电池而言，其自放电应较小，且应具有较高的深放电能力与充电效率。此外，充放电控制需要考虑各项保护功能，如反向放电保护与短路保护等[2]。并网系统控制难点为怎样使光伏电池以最大的功率持续输出，并实现对低谐波失真输出电流的同步控制。可见，这是一项需要对诸多影响因素进行综合考虑的技术。并网系统中，应确保发电和电压有相同的幅值、频率及相位，同时发电与电网之间的功率可以实现双向调节，由此就涉及到一系列技术问题，如大功率变换和功率因数校正。

3、光伏发电控制技术

3.1最大功率点跟踪

日照强度及环境温度对光伏电池正常工作有直接影响，使输出功率产生波动，所以可将光伏电池视作一种存在较大波动范围的电源。电池的输出电压和电流为非线性关系，当日照强度和环境温度发生变化时，电池输出功率也将变化，对此，应以电池电能为依据，对输出功率进行自动调整，确保输出功率能和负载良好匹配，提高功率转换效率。若能确定最大功率点，则对提高方阵实际利用率是有很大帮助的[3]。对光伏方阵而言，其最大功率点的跟踪采用以下基本原理：对光伏方阵实际输出功率进行检测，通过对比确定达到最大功率时的工作电压。现阶段的常用控制算法包括：CVT，即有恒压跟踪法；扰动观察法；自适应算法；增量电导法等。

3.2储能与充放电控制

系统的控制器需要对最大输出功率进行跟踪，确保系统始终以最大功率进行输出，避免蓄电池深度放电与过充电，同时使蓄电池进入最佳使用状态。系统充电控制模块使用性能主要受电压外环检测精确度影响。普通电压检测对充电时的蓄电池进行持续检测。如果蓄电池端电压超过限定值，则蓄电池充满，随机停止充电。蓄电池在充电时其端电压可以达到限定值，而在停止充电之后，端电压将开始下降，事实上并没有完全充足。可见，该方法不能满足充电特性，无法发挥整体效能，还会缩短电池使用寿命。通过对离线检测技术的应用，能使一个光伏电池对若干蓄电池实施轮换充电，各蓄电池端电压可以有充足的时间进行恢复，确保实测电压可以准确反映出蓄电池的实际容量[4]。基于原电路完成放电自锁过程，同时增加相应的下限自锁电路。对于放电自锁，指的是负载不再受到蓄电池的放电，对深度放电予以有效抑制，延长蓄电池使用寿命。在自锁电路当中，配置集成放大电路，凭借正反馈基本特性，若电路中收到从比较电路中发出的信号，则输出端的实际电位将保持不变，即被锁定，能使放电开关为关闭，与负载切断。在蓄电池被充满以后，电路的输入端将被触发，随即退出正反馈，使输出端电位改变，打开放电开关，使负载开始得电[5]。

3.3并网控制

当系统要并入公共电网时，系统输出的电压及频率除了要和电网保持一致，相位也应与电网完全一致，实现同步。为达到同步，就要用到逆变器。利用并网系统后，光伏电池产生的功率能顺利转换成市电，同时和公共电网实现并入。在这种情况下，借助逆变器，可减小因为馈入电流而产生的谐波。对于馈入电网，其谐波失真应尽可能的低，同时要做好输出电流和功率转换的控制，可见这是一个十分复杂的'问题。并网系统的逆变器主要采用双环控制，对外环电压环，其将在理想情况下的正弦波为依据和参考，比对参考与输出电压，取其为调节装置的输入值，同时考虑电压前馈。在这种情况下，通过对同步锁相控制的合理应用，来确定最佳的控制策略。因逆变器和公共电网之间直接并网，所以要有完善有效的保护措施。如果公共电网断电，且逆变器继续发电，则会产低碳技术生孤岛效应，当负载发生变化时，会使逆变器受损。因逆变器连续进行供电，会使与之并网的公共电网始终处在上电的状态，危及维修人员，所以逆变器还应实现自动侦测，同时一旦产生孤岛效应，可立即和公共电网脱离，起到保护设备与人员的作用[6]。孤岛侦测是指对系统实际输出电压由于公共电网失效而产生的变化进行侦测，通常可分成两类，即为主动式与被动式。对于被动式检测，它将电网状态信息作为依据；而主动式检测是指采用电力转换器形成干扰信号，对公共电网是否因此受到干扰进行观测，并以此为判断的主要依据。如果光伏系统实际供电量和公共电网中各负载实际需求量可以达到平衡，且配电开关跳闸，则并网系统周围公共电网上的频率和电压改变无法被检测，因此依然会产生孤岛。尽管这种现象的发生概率不高，但也应进行预防。针对这种情况，可采用并网电流变动等方法予以检测。另外，并网系统可能为满足应用要求需要和其它系统进行结合。任何一种控制技术的应用目的都在于保证转换效率，提高系统综合性能与使用效率。

4、结束语

太阳能光伏发电是目前最具前景的新能源技术，系统控制作为为系统提供必要服务的关键技术，它将随着光伏技术发展而更新、完善。找到正确、有效的控制策略能使光伏系统正常工作，发挥应有的作用与效果。

参考文献

[1]朱春颖.太阳能光伏发电微电网中控制技术的研究[J].科技创新导报，，14（33）：97+99.

[2]汪春生.太阳能光伏最大功率点跟踪控制技术研究[J].山东工业技术，2017（18）：164.

[3]王营辉.分布式光伏发电运行控制技术分析[J].电子世界，2017（14）：188.

[4]林少锐.太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术分析[J].科技创新与应用，（21）：9.

[5]王平.光伏发电LED照明的最大功率跟踪及控制技术研究[J].光机电信息，，26（11）：30~35.

[6]张志强，马琴，程大章.太阳能光伏发电系统中的控制技术研究[J].低压电器，（12）：55~58+62.

篇2：光伏发电技术经济分析论文

光伏发电技术经济分析论文

摘要：太阳是一项很重要的可再生能源，在现行世界能源与环境危机的大背景下，太阳能的应用价值日益凸显。作为太阳能应用的一项重要技术，光伏发电发展前景十分可观，而我国的光伏产业又面临着前所未有的机遇和选择。文章将结合技术经济理论和方法，从技术、企业、产业和国家这四个不同的方面，对我国的光伏产业进行深入探讨，促使我国的光伏产业向着又好又快的方向稳步前进。

关键词：光伏发电；经济分析；发展预测

太阳能是地球能源的基本来源，因此，如何更好地利用太阳光发电，是人类一直面临的一个棘手的问题。太阳能是一项清洁性、安全性的能源，资源的来源广泛且充足，而且其具有很长的寿命，也不像其他能源那样，需要经常维护。基于这些其他能源不具备的特点，光伏能源被视为21世纪最有利用价值的能源。自上个世纪50年代，太阳能的应用已经从太阳能电池发展到如今太阳能光伏集成建筑等多个不同的领域。纵观全世界的光伏产业，也历经了半个世纪的发展，进入到21世纪之后，我国的光伏产业也渐渐地步入了高速的发展时期。因此，本文将以市场分析为基础，由四个方面来深入探讨技术经济：技术、企业产业、国家。

一、光伏产业的优点

光伏产业是一项绿色又环保的能源，因此被看作是一项战略性的朝阳性产业，各国给予光伏发电的很高的重视程度，并给予大力的扶持，原因如下：

1.《京都议定书》给予各国以压力，迫使各国政府落实积极开发各项清洁型能源，包含太阳能在内，这样有利于减少温室气体的排放。

2.中东是全球的石油主产区，因此，中东地区的政治趋势一直处于一种紧张的状态。为了保证稳定的能源供应，各国政府不得不大力开发国内能源，其中包含太阳能在内。

3.像石油、煤炭这些矿物能源在渐渐枯竭，各国政府不得不积极开发包含太阳能在内的可再生能源，这样才能使能源长期供应。基于以上几个原因，在上世纪末的最后十年，全国光伏发电产业以每年百分之二十的速度高速增长。在新千年以后的三十年中，全球光伏发电产业以每年百分之三十的速度高速增长。光伏能源是可再生能源中一项独具潜力的能源，它的重要性和战略性日益凸显，世界各国积极出台相关政策和法律鼓励光伏产业。自来，世界各国尤其是美、日、德这些西方发达国家逐步推出了大型国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划，这在一定程度上推动了世界光伏产业的发展，世界光伏产业是比IT产业发展还快的产业。作为一项可再生清洁能源，在21世纪前半期，光伏发电将发展成最重要的基础能源。

二、光伏发电成本分析

（一）光伏发电成本和影响因素

光伏发电的成本，直接决定了其能否大规模的快速发展，和其在能源供应中的地位。光伏发电的成本主要受两方面因素的影响：光伏发电总成本以及总发电量。光伏发电成本主要是受初始投资的影响，诸如运行维护费、税收等因素则对系统的发电成本影响较小。1.初始投资。光伏电站的初始投资主要包含光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等成本，在这其中，光伏组件投资的成本就占初始投资的一半以上。2.发电量。光伏发电系统的发电量受两个因素影响：太阳能资源、太阳发电的效率，与此同时，也受运行方式、线路耗损等因素的影响。因此，在中国与建筑结合在一起的光伏发电系统大多安装在东部沿海地区。3.单位电量成本。（也称度电成本）

（二）多种类型的光伏发电系统度电的成本分析

中国光伏发电市场的起步并不早，主要开展了投资补贴、特许权招标等项目，一些技术的经济分析并不能恰当地反映出成本所在，本文主要结合一些典型的运电站数据来分析。

1.聚光光伏电站的单位投资成本是比晶硅光伏要高的，聚光光伏电站度电成本比薄膜光伏电站要低，但仍然比大规模地面晶硅光伏电站要高一些。

2.薄膜光伏电站的单位成本比晶硅光伏电站的成本要低，但它的效率也低，而度电成本比晶硅光伏电站高。

（三）光伏发电系统度电成本的变化趋势

光伏系统的成本包含太阳电池组件、功率控制、组阵系统平衡、间接费用这四个部分。在这其中，组阵系统平衡涵盖了支撑组件的框架和支架、电线、基础土建和土地的使用费等。功率控制分为两个方面，逆变器和电器控制系统。简介费用包含涵盖了工程建设的管理费、工程设计费、建设期中的利息、意外的费用、运费等等。目前，制约光伏发电规模化发展的一大因素就是成本过高。随着电池效率的`提高、组件成本的下降以及寿命的延长，光伏发电的成本和平价上网的水平相近，因此，光伏发电非常具有发电的竞争力。一些国际机构对未来光伏发电的系统度电成本做出了预测：现如今，中国并网光伏的发电单位的初始投资成本大约为15/W，光伏发电装机的容量是3GW。按照中国发电产业现有的发展趋势来看，在技术提升和装备国产化的大前提下，每年的投资成本会有百分之十的下降。按照《可再生能源“十二五”规划》的要求，到年底，中国太阳能光伏发电的装机容量已经达到14GW。预计到年底，太阳能光伏发电的装机容量会达到40GW，到2030年年底，装机容量会达到200GW。根据测算结果来看，20中国光伏发电的单位投资成本也大概是11元/W，20将会下降至10元/W，2030年会出现大幅下降，降至4元/W。太阳电池成本的下降，不仅仅是依靠技术进步，规模化的生产也在一定程度上降低了成本，使得成本有二分之一到三分之一的下降幅度。而系统平衡需要的构建成本也有了明显的下降。目前微电网的发电技术仍处于深入研究的阶段，虽然成本还是很高，但伴随着技术的不断革新和进步，成本也会逐步降低，未来光伏发电技术的前景是巨大的。年前，全球光伏发电的市场还是主要集中于欧盟地区，占到的比例约为百分之四十，~2020年，光伏发电在法国、德国、西班牙、意大利等国的地位逐步提升。2020年之后，光伏发电的新兴市场主要是中国、美国、巴西等国，光伏发电技术是重要的可再生能源发电技术。

三、光伏发电发展前景分析

1.多种光伏电池技术争相发展，第一代晶硅电池具有高校、低廉、使用广泛的主要用途，为市场主导。第二代薄膜电池成本低、耗能少，发展前景良好。第三代新型太阳能电池效率高但价格昂贵，目前仍处于探索阶段。

2.光伏微电网发电技术的发展方向是高成本和低稳定性光伏微电网是用光伏发电当作最主要的电源，它可以和其他的储能装置配合，直接在用户负荷周围供电，典型的微电网是可以脱离主网运行的，也可接到主网上运行，这样可以减少配电投资，大大减少了太阳能间歇性对用户带来的影响，这比较适合成本较高的边远山区和对供电有高可靠性的用户使用。

四、发展光伏产业的建议

综上所述，发展我国的光伏产业已经变得刻不容缓了。我国光伏产业的健康稳步发展，是与国家产业政策的宏观调控分不开的，国家各项政策的颁布和落实，将在很大程度上推动我国光伏产业的发展。

1.政府要做好带头作用，设立光伏产业发展的专项经费，更要在资金、电价、税收等方面制定相应的优惠政策，大力扶持。

2.技术上既要自主研发，又要学会技术引进，也可以和国内研究共同公关，建立健全一套创新的技术体系。

3.要以政府作为主导，多元化投资，建立一套完整的产业链，多方参与、共担风险，以更高的水平进行光伏技术师范建设项目。

4.努力培养国内的光伏市场，制定一套具体的分摊上网电价的实施细则，。5.对光伏产业的发展做出合理的规划。对行业标准的制定要加速，提升光伏产业在未来产业中的竞争力。

五、总结

总而言之，太阳能光伏发电是绿色、环保的可再生能源，光伏发电技术的发展前景非常可观，在2030~2050年间，光顾能源和常规能源在价格上会有真正的竞争力出现，因此，这必将成为我国多能互补能源中非常重要的组成部分。我国的光伏产业需要在市场的规范、设备国产化、提高技术支持、产业链的发展等方面继续努力。只有这样，中国的太阳能光伏产业才能跻身世界前列。

参考文献：

[1]曹石亚,李琼慧,黄碧斌．光伏发电技术经济分析及发展预测[J].中国电力,(08).

[2]冯百乐．光伏发电在建筑中应用的技术经济和选型分析[J].山西建筑,2012(20).

[3]陈贶,王亮,王满仓．不同容量光伏发电单元的技术经济对比分析[J].有色冶金节能,(03).

[4]刘江建筑．屋顶太阳能光伏发电项目的分析研究[J].能源与节能,2014(06).

[5]顾文石,安白．景观带光伏发电项目技术经济分析及综合评价[D].华北电力大学(保定),2013.

篇3：太阳能光伏并网发电施工技术解析论文

太阳能光伏并网发电施工技术解析论文

摘要：近些年，太阳能光伏并网发电技术得到了较快发展，对于缓解日益紧张的能源危机具有非常重要的意义。太阳能光伏并网发电技术的主要特点是绿色、环保、安全，不会对环境造成破坏。为了更好的促进太阳能光伏并网发电技术的发展，文章针对施工过程中的技术控制要点进行研究，具有一定的参考价值。

关键词：太阳能；光伏发电；并网；技术

近年来，随着社会的迅速发展，国家对电力的需求量也在逐年增加，对以化石为能源的发电类企业的环境监管离地日益增高，这使得太阳能、风能等清洁、绿色能源受到了广泛的认可与关注。当前，太阳能光伏发电技术已日趋成熟，能够实现经济与高效运行目标，有利于推动国家经济的迅速发展，并且还能够满足社会能源消耗需求，这使得光伏发电并网及其相关技术的发展成为人们高度关注的对象。

1.光伏发电控制系统概述

光伏发电控制系统是根据太阳能自身特性，发生伏特反应，将太阳能电池板发出的电能通过控制器转换、存储器储存、电缆传输等环节，转变成能分配的电能。光伏发电是通过太阳电池板把太阳能直接转换为直流电能的一类发电方式，所以，光伏发电控制系统即为直接把太阳能变成电能的一款发电系统。目前光伏发电控制系统由下面几模块组成：光伏电池板（光电转换器件）、控制器（电能转换）、储存器（存储多余能量）、上位机监控（控制显示面板）等。

并网式光伏发电控制系统即把光伏发电系统与电力系统相联系的一个发电系统，把阳光福射得到的直流电直接转变为标准的网侧交流电，也就是把光伏发电系统与电力网通过并网逆变器连接到一起，再分配该系统生产的电量，既可向本地负载提供电能，也可进斤相关的电为调峰等。该系统为电为系统提供了有功与无功功率，为电力网的主要组成模块。目前，并网型光伏发电是全球光伏发电的主流，也是光伏发电的一个首选。通常由w下几部分组成：太阳能电池板、直流变换器、并网逆变器、锁相环与负载等。其中并网逆变器是系统的关键部件。全球主要的光伏系统生产企业均拥有各自的光伏逆变技术产品，他们的并网逆变器在电路拓扑、控制方法上各自具有不同的特点。

2.并网光伏发电系统的优势

①能够利用清洁干净的、可再生的自然能源太阳能发电，不会耗用不可再生的且资源有限的含碳化石能源。在实际使用过程中，也不会产生温室气体与污染物，能够较好的保护生态环境，满足经济社会持续、和谐发展需求。②所发电能馈入电网，以电能为储能装置，节省了蓄电池，相比于独立的太阳能光伏系统，可节省大约35～45%的建设投资，大大降低了发电成本。同时，由于其省去了蓄电池，还可提升系统的平均无故障时间与蓄电池的二次污染。③分布式安装，就近就地分散供电，灵活的进入、退出电网，可有效增强电力系统抵御灾害的能力，改善电力系统自身的负荷平衡状况，降低线路损耗。④可发挥调峰效用。就目前情况来看，联网太阳能是世界上个发达国家在光伏应用领域中竞争发展的关键，是世界太阳能光伏发电的主要发展趋势，市场较大，发展前景十分可观。

3.光伏l电并网及关键技术

3.1光伏并网发电系统中的关键技术

3.1.1最大功率点跟踪技术

通过运用最大功率点跟踪技术，可明确光伏并网发电系统所在的环境，分析环境中的温度、光照等对并网造成的影响，并且还可绘制光伏并网发电系统的特性曲线，然后在依据曲线的变化状况，对并网光伏发电的最大功率点进行相应的跟踪。同时，最大功率点跟踪技术与光伏并网发电系统自身的运行效率之间存在直接的关联，例如常用的两种跟踪方法：（1）扰动观察法，在光伏并网发电时，通过设计小型扰动，可比对扰动前后的并网情况，获得最大功率点位置，并网扰动方式可控制输出电压，利用电压差，还可形成扰动，以跟踪功率状态。（2）电导增量法，瞬间电导数据与变化量是此类方法运用的决定性因素，其能够通过分析光伏列阵的曲线变化情况，获得曲线的单峰值，并由此判断出光伏并网是否处于最大值发电状态。

3.1.2并网逆变器控制技术

并网逆变器可确保光伏并网发电系统的灵活性，进而使得工程的多样化需求得以满足，为太阳能始终处于最佳的转换状态提供保障。同时，逆变器还可控制光伏并网发电系统的工作模式，为电流提供直接或间接控制的方法。近年来，随着科学的迅速发展，间接与直接控制不断融合发展，较好的发挥了间接、直接电流的控制效果，弥补了双方的缺陷，融合之后的并网逆变器控制能够实时跟踪电流变化情况，以保证电流的稳定性。

并网逆变器控制重点技术主要包括：（1）数字控制技术，该技术是并网逆变器控制技术的重要基础，是一种热电技术。（2）PID控制技术，其主要是采用全量、增量的.方法支持逆变器的运行，此类技术相对成熟。（3）重复+PI混合控制技术，此类技术具有复合的特征，能够以复合的方式控制逆变器的运行，从而确保逆变器的稳定性。

3.2分布式电源并网技术的接入方案

DER并网技术接入配电网之后，需要对DER并网技术的容量与配电网之间的匹配程度进行全面的考虑，例如当DER并网技术容量小于250kVA时，将其接入380V或400V的配电网中，通过匹配DER并网技术容量与配电网，能够设计出科学的接入方案，接人时通常采用联络线的连接方法，DER并网技术连接配电网的变电所或是接入附近的配电网内。同时，其还能够设计并网保护，DER并网技术一般采用孤岛保护方式，孤岛装置提供主动式与被动式保护，能够为光伏并网系统的安全性提供保障。当并网逆变器监测出危险之后，往往会自动切断分布式光伏发电，以保护人员的安全，逆变器的电压可由配电网提供。

4.光伏发电并网系统的应用

4.1工程简介

某光伏发电并网系统项目由一公司承建，主要建于公司大楼三楼楼顶上。光伏系统总设计峰值功率为3360Wp，与公司电网并接，当电网断电时，可独立给公司负载供电，还可为展示台液晶电视供电。电池板均采用6mm钢化超白玻璃+E-VA+电池片+EVA+6mm钢化超白玻璃双玻光伏组件。投入运行之后，一直处于安全可靠、发电稳定、并网良好的状态，并且满足项目设计标准。根据项目所处地理位置及气象气候条件，并且通过相应的计算，确定太阳能电池板应当摆放在正向朝南方向，当倾角处于25-30°范围时，能够接受到的太阳辐射最多，发电量最大，为方便工程施工以及太阳能电池支架的制作，选取倾角270，光伏安装面积130m2。

4.2光伏发电并网系统

4.2.1电气设备系统

此项目电气设备系统主要由太阳能电池方阵、蓄电池组、双向逆变器、并网逆变器和控制设备组成。

4.2.2光伏系统工作原理

光伏电池7块串联，通过二极管集线箱将12组并联组成一组输出给逆变器。逆变器逆变的交流电与公司电网并接，中间连接双向逆变器加蓄电池组储电，以便市电停电时切换至蓄电池组，然后供电给负载。当太阳能电池正常发电时，首先通过双向逆变器向蓄电池组充电。当蓄电池组处于充满电状态时，太阳能电池发出的电直接逆变至电网。当市电停电时，失压脱扣器脱扣，失压脱扣器脱扣之后，发送信息至双向逆变器，双向逆变器逆变启动，蓄电池组投入使用，供电给负载使用。

4.2.3数显监控系统

该项目监控系统主要涉及以下设备：辐射照度仪、温度计、风速计、控制器、调制调解器、终端控制（显示）设备、数据缆线等。同事，其还可通过电脑等相关终端的显示，实现实时监控相关数据的目的。通过程序转换相关的界面，可轻易转换终端（电脑、电视等）所显示的界面，并且还能够在界面中显示例如系统温度、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、交流功率、日发电量、总发电量、气象数据等信息，从而体现出系统真实运行效果。

5.光伏发电并网系统发展前景

近年来，随着科学技术的迅速发展，我国在光伏发电并网系统方面已经研发出了一些新型技术，在光伏发电并网系统的控制与切换方面依旧需要继续、深入研究分析。为了提升光伏发电并网系统的工作效率，必须全面掌握光伏发电并网系统的控制，并且还需妥善解决并网光伏发电系统的切换问题，以确保光伏发电并网系统能够大规模的运用于普通用户。光伏发电并网系统是太阳能发电的应用系统，具有太阳能发电系统的所有优势，但其还具备价格贵、投资高、发电量受气候变化影响等方面的缺陷，是现阶段并网光伏发电系统运行存在的主要问题，但随着日后科技的不断M步，并网光伏发电系统必将成为全民的发电系统。

6.结语

综上所述，光伏并网发电系统目前正向成熟化方向发展，并且逐渐成为电网系统的重要组成部分。在运用光伏并网发电系统的关键技术时，需要依据系统设计进行一定的规划设计，以避免其对并网运行效率的影响，并且还需落实相应的安全保护技术，避免光伏并网发电系统运行风险事故的发生。

篇4：太阳能光伏发电技术培训班邀请函

太阳能光伏发电技术培训班邀请函

各有关单位：

根据国家能源局下达的光伏发电建设实施方案，为稳定扩大光伏发电应用市场,对屋顶分布式光伏发电项目及全部自发自用的地面分布式光伏发电项目不限制建设规模，规模内的项目具备享受国家可再生能源基金补贴资格。鼓励结合生态治理、设施农业、渔业养殖、扶贫开发等合理配置项目。

为帮助光伏企业准确把握20光伏建设的良好契机，全面系统的了解和掌握光伏电站的设计与建设，同时为大家提供一个可靠的交流合作平台，我协会定于1月15——18日在江苏常州举办“cneia第33期太阳能光伏电站设计、安装与案例解析”实训班，本次培训班将重点采用理论+动手实操的方式授课，通过全面系统的讲解整体光伏电站案例，来加深理论知识，更可以通过实际动手安装光伏电站来增强实践能力。

另外，在举办知识讲座的同时，我们有选择性的每期为业内的优秀企业提供产品展示，为参会人员提供了实物选型，达到了理论教学与实践相结合的'目的。

培训的学员可申请由人力资源和社会保障部门颁发的《高级光伏发电系统设计师》、《高级分布式能源管理师》专业能力证书，《太阳能利用工》国家职业资格中高级、技师证书，企业可以免费申请《光伏发电系统设计、施工企业资质培训合格证书》。请有意参加的人员将报名表提前发到会务组。个人也可报名参加(老学员可免费参加学习)

篇5：水处理行业中光伏发电系统的运用分析的论文

水处理行业中光伏发电系统的运用分析的论文

正文：

1.引言

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生绿色能源，以其独有的优势而具有广阔的应用领域和良好的发展前景。太阳能光伏发电作为对太阳能的诸多开发利用中的一种，具有无污染、可再生、机动灵活、可存储等特点。随着我国近年来对分布式光伏发展的大力支持，开启了光伏应用市场化的新阶段。光伏发电系统目前已在道路照明、住宅建筑等领域有了实际的应用。而水处理行业以其独特的行业特点，同样也适合于光伏发电系统的应用。

2.光伏发电系统的基本原理及组成

光伏发电系统一般由光伏电池组件、控制器、逆变器及蓄电池组组成。光伏电池组件是利用太阳光照射在其上后，在其半导体P-N结上形成电极性相反的电子-空穴对。在电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通外电路后形成电流，从而获得电能。太阳能光伏电池组件按照基体材料可以分为单晶硅太阳能光伏电池组件、多晶硅太阳能光伏电池组件、薄膜太阳电池三大类。

控制器在光伏发电系统中主要是用于对蓄电池的充、放电加以控制，使得在任意气候、温度及日照条件下，系统都能有一个最优化的功率输出。光伏控制器的类型主要可分为串联型、并联型、PWM调制型、智能型及最大功率跟踪型控制器。

由于光伏电池组件和蓄电池组所输出的都是直流电源，而在我们日常生活及水处理行业中绝大多数负载均是交流负载，因此，逆变器在光伏发电系统中也是一个不可或缺的`组成部分。

最后一项蓄电池组，则是系统中的储能部分。当光照条件好，并且光伏电池所发电量大于负载需求时，由系统向蓄电池组充电，储存电能。当遇到光照条件不好，光伏电池所发电量不能满足负载需求时，可由蓄电池释放电能以满足负载需求。

3.光伏发电系统在水处理行业中的应用优势

光伏发电系统在水处理行业应用中有如下优势：

（1）周围无高大建筑遮挡

水处理厂多处于工业企业相对集中，位置较为偏远的地区，周边建筑物多为工业厂房等层高较低的建筑物，对于水处理厂中光伏发电系统遮挡较少。同时，由于水处理厂本身建筑条件要求，其各构、建筑物单体本身高度较低且布局较为稀疏，亦不易造成遮挡，因此具有较好的光照条件。

（2）可安装屋顶面积较大

水处理厂由于工艺流程的需要，多具有面积较大的建、构筑物，如生反池、二沉池、鼓风机房等等，此类构建筑物上方具有较大的光伏系统安装空间。此外，水处理厂光伏发电系统多属于屋顶式分布式光伏系统，不涉及新增土地，不改变土地用途，不影响文物保护要求，不新增建筑面积和不改变建筑结构。

（3）提高工艺处理效果

水处理厂光伏发电系统的合理布置与设计，可以减少池水的蒸发量，增加水的处理量，减少污水蒸发对环境的影响，同时，还能起到降低水池上方风速，改善局部小环境，提高池水温度，增强微生物生长活性，改善污水处理效果，最终达到提高水处理能力和项目综合经济效益的目的。

（4）水处理厂用电量大且稳定

水处理厂负荷包括鼓风机、潜污泵等大功率负荷，同时也含有如闸门、格栅、潜水推流器等小功率负荷，其计算功率往往较大。并且，由于水量较为均衡，各工艺设备运行情况较为稳定，负荷特性稳定，便于光伏发电系统的设计。

（5）光伏电能可就地消纳

由于水处理厂的负荷用电量大，且变化较小，对光伏系统的合理设计可以使光伏电能得到充分应用，避免光伏系统的电能浪费，降低弃光率。

（6）融资条件好

水处理厂通常运行周期长，经营有保证，效益稳定，其自发自用比例较高，投资回报率较高，因而可以避免融资难的问题。

（7）维护成本低

光伏系统建成后，其运营成本除不可抗因素导致的设备损坏外，主要是清洗用水等维护成本。污水处理厂的出水或者中水清洁程度即可满足光伏组件的清洗需要，同时清洗后水源还可就地直接收集进入污水处理流程中，因此可以节约用水，降低维护成本。

4.光伏发电系统在水处理行业中设计要点

1）光伏发电系统的设立应因地制宜

我国太阳能资源丰富，太阳能年均辐射总量位居世界各国前列，但对于光伏发电系统的设立，仍要因地制宜，根据当地的太阳能资源情况考虑是否适宜设立光伏系统。

我国太阳能资源分布情况如下图所示。

根据太阳能资源的强弱，可以分为丰富区、较丰富区、可利用区与贫乏区，如下表所示。

对于太阳能资源的丰富区、较丰富区及可利用区，一般都适宜建设太阳能光伏发电系统。对于太阳能资源的贫乏区则不建议设立。

2）光伏发电容量的设计

对于光伏发电容量的设计，涉及到太阳能电池板的最佳位置布置、最佳安装方位角及倾角设计等因素，同时需要对工程当地的太阳光全局辐射、漫反射、温度及风速等气象条件有足够的数据支撑，通常需要借助专业光伏计算软件来加以设计。这里，我们以专业光伏计算软件PVsyst为例，加以简单的介绍。

PVsyst软件是当前国际知名的专业光伏系统仿真计算软件，被广泛应用于太阳能光伏系统设计、工程和学术研究中。PVsyst具有友好的用户界面以及完善的数据库和环境建模功能，可以对不同地点、不同环境下的光伏系统进行计算。通过PVsyst软件，可以根据光伏系统的具体设计参数，计算光伏系统年发电量、损耗等等，并进行经济效益分析，从而用于对光伏系统设计方案进行验证、分析与优化。

PVsyst集成了专业气象软件Meteonorm,可以方便地获取工程地点的气象数据。借助于PVsyst软件，我们可以通过对工程当地的周围地形及遮挡物进行建模，分析光伏电池组件安装在不同位置时所受的遮挡情况，从而选取最优的安装地点。

上图中，上方黄域为工程某地的太阳移动轨迹，下方红色曲线为光伏电池组件安装地点周围的遮挡物，而两者重合的区域，便是阳光被遮挡的区段。

对于水处理厂，我们可以选取生反池、二沉池等大面积构筑物以及大型厂房所在的区域进行分析，来选取电池组件的安装区域。

此外，PVsyst还能计算光伏电池组件在不同方位角及倾角下的太阳能辐射能，从而选取电池板的最优方位角及倾角，并计算出在最优方位角及倾角下的系统容量。

3）系统硬件的选型设计

系统硬件的选型设计包括光伏电池组件的选型、逆变器的选择、防雷及配电系统设计等。

不同类型的光伏电池组件各有其优、缺点，可根据工程的实际情况进行选择，在此不再赘述。

对于配电系统的设计需结合水处理厂厂区的配电设计。通常，光伏发电系统分为独立发电系统与并网发电系统，对于并网发电系统，还可考虑余电是否馈入公共电网。由于水处理行业通常都含有鼓风机、潜污泵等大功率负荷，一般计算容量较大，并且考虑到水处理厂负荷等级对于供电可靠性的要求，光伏发电独立系统不适用于本行业。因此，对于水处理行业，我们可选择光伏并网发电系统，光伏发电所产生的电能自发自用，余电不上网。

5.结束语

本文通过介绍光伏发电系统的基本原理及组成，分析了光伏发电应用在水处理行业的可行性及优势，并进一步探讨了光伏发电系统的一些设计要点及设计方法，供后续工程参考。

篇6：光伏技术技能竞赛和教学改革的结合分析论文

光伏技术技能竞赛和教学改革的结合分析论文

［摘要］在近年来的日常生活中，光伏技术的产业成果在各方面的生产生活应用中得到推广，对光伏技术的人才培养也逐步受到重视。对比当前较为稀缺的光伏专业人才现状，将技能竞赛应用到教学改革中十分必要。

［关键词］光伏技术专业；技能竞赛；教学改革

在光伏产业逐渐发展发达的今天，在各类高校开展的光伏专业课堂也越来越多。学校在进行专业人才的培养时，也应当设立健全的人才培养目标，建立健全教学设施，完成高素质的专业技能人才培养。同时，由于整体的光伏技术还没有发展完善，研发工作都还处于初级阶段，学生的教学缺乏实践经验，理论知识也不是十分健全，对高技能人才的培养也很难。由此可见，对光伏专业技能的人才培养，还需要很长的发展历程。

一、光伏专业技能竞赛发展现状

光伏技术专业能够推动光伏产业的发展，因此学校十分重视专业能力的培养。当前的教育改革中，很多学校都是将专业技能竞赛和学习结合起来，发挥专业竞赛的良好作用，解决教学中遇到的各种问题。学校的专业课程竞赛可以先在班级大致分组，然后进行初赛，初赛筛选后剩下的学生进入到第二轮比赛，在比赛中必须注重实际应用和理论知识相结合。通过比赛，学生的基本知识都得到了检验，学生的知识得到了拓展和提高。在期末总决赛中，老师可以引导学生展示最终的成绩，对相关学生给予奖励。为了激发参与学生的积极性，在班级竞赛、在学校竞赛，层层筛选，为最后在省市级比赛中选拔顶级选手。引导学生朝着目标方向努力最终成为行业中的佼佼者。

二、光伏技术专业技能竞赛和教学改革的结合策略

光伏产业技能大赛能有效促进专业教学改革的`发展，并使教学水平得到提高。在实际操作中，学生必须具备独立思考和分析问题的能力。教师应注意在建立竞争问题的过程中提高学生的创造性思维能力，让学生思考竞赛中的疑难问题，找出多种解决问题的方法。学生也应该意识到专业学习不能仅停留在书本知识上，而是通过对书本内容的研究来拓展创新思维能力。同时，及时关注市场需求的变化，可以就行业发展中遇到的问题和自己的专业成长联系起来进行问题的解决和能力的提升。其次，参加比赛可以使学生的专业技能在短时间内得到提高，也是当前教学改革的最终目标。通过参与专业技能竞赛，学生锻炼了应用能力，专业学习变得更加具体，而不再是空谈，学生对自己的专业发展有一个基本的目标定位，以适应未来行业发展的需要。学校应该提供竞赛中良好的教学设施，方便竞争操作练习，让学生积极地参与竞赛。在光伏竞争发展的过程中，首先，政府作为一个综合性的管理部门，提供给学校光伏专业发展响应相应的教学设备，支持专业技能竞赛与光伏一体化教学改革。其次，学校要加学生专业课程的开发程度，提供专业设备配置的光伏专业基础课程，建立一支优秀的教师队伍，鼓励教师进行科学研究和学习。最后，提高筹备工作的竞争实践，满足学生的实际问题，及时解决，培养学生的专业技能和学习能力，通过竞赛活动促进学生进步之间的交流，开阔学生的视野。总而言之，发展光伏竞赛的最终目的是为促进学生学习能力的提升，为当前较为薄弱的光伏教学发展提供依据。

三、光伏技术专业技能竞赛和教学改革的结合意义

光伏产业技术的发展，不仅对当前环境资源的可持续发展有重要的促进意义，也是对新技术领域的探索。从技术不成熟、设备不丰富的光伏专业技术发展至今，已经受到越来越多专家学者的重视，因此，培养优秀的光伏专业精英就显得十分必要。将光伏专业竞赛和教学改革相融合，更好发挥技能竞赛的优势，将其应用在学生的专业培养中。更好的提高专业学生的实践能力，开阔学生的知识范围，促进其综合能力的增强，进而满足国家整体发展的技术需求。技能竞赛与教学改革的结合起着重要的作用，学生可以通过学校的竞争来提高自己的专业实践和应用能力。虽然目前一些专业的发展和教学经验非常薄弱，教学发展也遇到了许多难题。为了使教学更加深入的实施，学校可以在教学中挖掘和发展学生的自主学习能力，以便更好地参与专业技能的竞争。从宏观上看，促进光伏专业技能教学的改革与完善。从微观的角度来看，学生获得更多的技术经验知识，在专业技能领域将更加突出，进而发展成高素质、高技能人才，推动这一领域的优势发展。国内光伏技术的发展，有非常广阔的行业前景。由于光伏技术产业涉及多个方面，可以提供大量的发展项目，如电力，太阳能等，能够在很大程度上缓解能源短缺、电力短缺的问题。当前的光伏技术推动了世界科学技术的发展进入了一个新的水平，这显示了光伏技术广阔的市场前景。在当前全球资源正在大量挖掘的背景下，各国希望找到更持久的性能，更好的能源质量，而不是石油、煤炭和其他有限的化石能源开采。作为典型的光伏技术产业发展的太阳能产品，可以给人们的生活带来巨大的变化。

参考文献：

［1］李文宇,李爱国.以职业技能竞赛促进网络技术专业教学改革的探索［J］.西部素质教育，（8）：92.

［2］叶静洪.光伏技术专业技能竞赛与教学改革相融合的实践研究［J］.教师，2016（30）：107-108.

［3］肖志刚，蒋瑶，尹绍全，等.“太阳能光伏发电技术及应用”课程改革研究［J］.乐山师范学院学报，，28（11）：61-64.

篇7：未来太阳能光伏并网发电对电网的影响论文

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响论文

【摘要】尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了，但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中，人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限，但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少，总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到时侯，光伏发电将逐步进入商业化阶段。光伏并网发电形成规模后会对电网形成什么样的影响是本文想要探讨的问题。

一、光伏发电的基本原理

1. 太阳能光伏发电系统的组成

太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是：

光伏电池：光电转换。

控制器：作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。

蓄电池：蓄电池是光伏发电系统中的关键部件，用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池，而是使用常规的铅酸蓄电池。

交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。

2. 太阳能光伏电池板：

太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热（*）。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，也就是光伏电池效率大约是单晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。

3. 太阳能光伏发电系统的分类：

目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。

A）离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单，而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。

B）光伏并网发电系统，当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。

C）A, B两者混合系统，这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性，例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。

二、光伏发电的优点

进入70年代后，由于2次石油危机的影响，光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展非常迅速。从远期看，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，在解决特殊应用领域，如通信、信号电源，和边远无电地区民用生活用电需求方面，从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面：

1. 充分的清洁性。（如果采用蓄电池方案，要考虑对废旧蓄电池的处理）

2. 绝对的安全性。（并网电压一般在220V以下）

3. 相对的广泛性。

4. 确实的长寿命和免维护性。

5. 初步的实用性。

6. 资源的充足性及潜在的经济性等。

三、光伏发电局限性。

任何事物总是具有两面性。目前有太多的文章介绍光伏发电的优点和优势，这里有必要指出光伏发电的一些局限性。太阳能具有能量密度低,稳定性差的弱点,并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。光伏发电的局限性包括以下几个方面：

1. 时间周期局限。由于光伏发电的条件是出太阳时，光伏发电设备才能正常工作发电。因此，白昼黑夜，一年当中春夏秋冬各个季节对光伏发电的负荷影响巨大。为了应付这个情况，电网不得不配备相应容量的发电机处于旋转备用状态。

2. 地理位置局限。光伏发电设备基本上只能依附建筑物安装建设，也就是所谓的光伏屋顶就地供电。如果离开建筑物来建设光伏发电，将会大大增加成本或者破坏环境和生态。

3. 气象条件局限。气候对光伏发电影响。采用光伏并网发电无蓄电池方案时，如果一个城市上空的气候大幅变化，将造成电力负荷的大幅波动；当一个城市上空的空气质量比如空气污染，或能见度变差比如雾天，阴天等都将使光伏发电在线或实时出力下降。

4. 容量传输局限。在解决了光伏发电的成本问题后，大功率，高电压，远距离从荒漠面积输送电力到负荷中心，由于光伏发电没有传统电机的旋转惯量，调速器及励磁系统，将给交流电网带来新的经济和稳定问题。不论采用交流或是直流高电压大功率远距离从荒漠地区输送电力，由于上述1，2，3的局限性将大大增加单位千瓦的输送成本。下面将会讨论这个问题。

5. 光能转换效率偏低。和传统能源（矿物能源，石油，水能，原子能，等）的转换效率相比，光伏能量的转换效率不能令人满意。

四、光伏发电未来展望

我国光伏产业正以每年30%的速度增长。最近三年全球太阳能电池总产量平均年增长率高达49.8%以上。按照日本新能源计划、欧盟可再生能源白皮书、美国光伏计划等推算，2010年全球光伏发电并网装机容量将达到15GW(1500万千瓦，届时仍不到全球发电总装机容量的1%)，至2030年全球光伏发电装机容量将达到300GW(届时整个产业的产值有可能突破3000亿美元)，至2040年光伏发电将达到全球发电总量的15%-20%。按此计划推算，2010-2040年，光伏行业的复合增长率将高达25%以上（参看资料：15）。其中并网应用会有较大的发展，从而形成并网发电(约46%)、离网供电(约27%)和通讯机站(约21%) 3个主要应用领域（参看资料：16）。

太阳的能量对人类而言几乎是无限的，但是实际上，在地球上能够获取太阳能资源的资源是有限的。并不象有些文章中所说的那样巨大。例如，当我们在在屋顶安装太阳能热水器时，就失去了安装太阳能电池的机会。除建筑物和荒漠外，在其他地点建设太阳能电池板群将是不现实和得不偿失。这不仅仅是因为成本巨大的原因，问题是显而易见的，主要的问题是离开建筑物和荒漠来建设光伏发电站将破坏环境和生态，你会发现在太阳能电池板下面将寸草不生。总之，节能降耗是人类的一个永恒话题。从某种意义上讲，淘汰旧技术和产品的同时，也就浪费掉了当初生产这些技术和产品的能源。出国考察的人往往会发现，西方发达国家有些场合还在使用20-30年代的产品和设备，他们并非要保护“古迹”，某种意义上讲是在节约能源。新旧产品和技术的换代是要以耗费能源为代价的，过快的产品更新换代，将加快能源的消耗。当然，这里需要有一个总体的经济指标来判断能耗。我们是否应该考虑节约“used能源”的问题？(**)

另一方面，任何先进的技术，进入商业使用的必要条件是价格能为市场所接受。如果使用成本太高，再好的技术必将只能停留在试验室中或者示范工程阶段。

五、光伏发电并网对未来电网的影响

随着我国《可再生能源法》的颁布实施，常规能源价格的不断升高和石油价格逼近$100，世界范围内围绕利用太阳能科技，商业发展非常迅速，其中光伏并网发电技术发展非常快。目前制约光伏发电的主要因素是成本问题。太阳能光伏发电造价高（每千瓦3万元以上），发电成本贵（1．5元／千瓦时以上）。随着光伏发电成本的降低和耗能发电成本的提高，总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到那时侯，光伏发电将会进入商业化应用阶段。为了提早迎接这一天的到来，我们将有必要提前考虑光伏并网发电对现有发电模式的技术、经济、政策和环境效益的影响。我们先假设这个时代已经到来，并且现有的发电模式并未发生较大的改变。那么光伏发电给我们带来好处的同时将会对现有的电网产生什么样的问题？

由于太阳能光伏发电属于能量密度低、稳定差，调节能力差的能源，发电量受天气及地域的影响较大，并网发电后会对电网安全，稳定，经济运行以及电网的供电质量造成一定影响。至于有多大的影响目前尚不清楚。我们知道目前电能是不能大规模低成本储存的，在可以预见的将来也不能大规模低成本储存。这就使得光伏发电的应用受到物理因素的制约，同时也受到地理上的限制。但是随着技术和市场的发展，当光伏发电的上网电量在电网中与火电厂，水电，核电等电厂的发电量处于可比较的数量级和成为不可忽略的一部分时，光伏并网发电将对现有发电模式和电网的技术、经济、政策和环境效益带来如下问题：（如果光伏并网发电系统采用有蓄电池方案，光伏并网发电的优点和优势将大打折扣。但是为光伏并网发电优化配置的蓄电池系统可以部分解决以下1，2和3点提出的问题。）

1. 负荷峰谷对电网的影响。由于光伏并网发电系统不具备调峰和调频能力，这将对电网的`早峰负荷和晚峰负荷造成冲击。光伏并网发电系统增加的发电能力并不能减少传统旋转机组的拥有量，电网必须为光伏发电系统准备大量的旋转备用机组来解决早峰和晚峰的调峰问题。光伏并网发电系统向电网供电是以机组利用小时数下降为代价的。这当然是发电商所不愿意看到的。

2. 昼夜变化，东西部时差以及季节的变化对电网的影响。由于阳光和负荷出现的周期性，光伏并网发电量的增加并不能减少对电网装机容量的需求。

3. 气象条件的变化。当一个城市的光伏屋顶并网发电达到一定规模时，如果地理气象出现大幅变化，电网将为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量，来控制和调整系统的频率和电压。在这种情况下，电网将以牺牲经济运行方式为代价来保证电网的安全稳定运行。

4. 远距离光伏电能输送。当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能时，由于光伏并网发电没有旋转惯量，调速器及励磁系统，它将给交流电网带来新的稳定问题。如果光伏并网发电形成规模采用高压交直流送电，将会给与光伏发电直流输电系统相邻的交流系统带来稳定和经济问题，（专门用于光伏并网发电的输电线路，由于使用效率低，将对荒漠太阳能的利用形成制约。用于借道或者兼顾输送光伏并网发电系统电能的输电线路，由于负荷率低下，显得很不经济。）不论采用高压交流或直流送出，光伏并网发电站都必须配备自动无功调压装置。至于对电网稳定的影响，目前还未见到光伏发电在电网稳定计算中的数学模型（包括电源模型和负荷模型）。光伏并网发电将对电网安全稳定运行有多大的影响目前尚不清楚。

5. 降耗问题；光伏并网发电的一个主要优势是可替代矿物燃料的消耗。由于光伏并网发电增加了发电厂旋转发电机的旋转备用或者是热备用，因此，光伏并网发电的实际降耗比率应该扣除旋转备用或热备用损失的能量。光伏并网发电的降耗效率应该考虑到由于光伏并网发电系统提供的电力导致发电公司机组利用小时数降低带来的效率损失。由于电力系统是作为一个整体来运行的，光伏并网发电向电网输送电力将侵害其他发电商的利益，这是作为政策制定者需要考虑的问题。这是由于电网在考虑安全，稳定和经济运行时，不仅仅只由水电厂担任旋转备用。因此，系统中总的光伏并网发电量所等效的理论降耗标煤量前应该乘以一个小于1的系数，并且等比例的减去旋转备用机组的厂用电损耗。

这里给出一个公式来判断光伏发电实际的降耗作用：

W=[(Wc/Wn)*Wp -（Pc/Pn)Pd）；1

1）W--光伏并网发电实际获得的降耗量（标煤）；

2）Wc--电网火电总发电量；

3）Wn--电网总发电量；

4）Wp--光伏并网发电理论降耗量（标煤）

5）Pc--火电机组总的厂用电损耗（标煤）；

6）Pn--电网中总的厂用电损耗（标煤）；

7）Pd--旋转备用机组的厂用电损耗（标煤）。

6. 环保问题；光伏发电带来的减排效果是否应该只考虑火电排放的二氧化硫和二氧化碳还有待研究，因为当光伏并网发电时，同样电网在考虑电网安全，稳定和经济运行时，往往减少出力的不仅仅是火电厂，而考虑旋转备用时，也不仅仅是水电厂来承担旋转备用的任务（水电厂承当旋转备用任务损失较小）。因此，在考虑光伏并网发电系统的减排贡献时，也应该在理论值前乘以一个小于一的系数。这个结论并不象一些文章中所讲的那么乐观。

7. 顺便指出，风力发电也存在环保生态问题。国外有环保人士指出大型的风力发电站往往建在季风的风道上，这往往是候鸟迁徙的最佳路线。

结束语

光伏发电的优势在于解决离网地区通信，微波等设备的能源动力，分散人口地区的小容量电力消费及为有条件建立光伏屋顶的建筑就地提供电力。未来电网在做发展规划时，对负荷预测应充分考虑离网光伏发电和光伏并网发电对电网的影响和数学模型。离网光伏发电系统可以作为在线有源可变负荷模型来考虑（这里指的是城市中既可由离网的光伏发电系统，也可以由市电网供电的负荷）。光伏并网发电系统如果以110V或220V并网供电时，也可以把光伏并网发电系统考虑为可从负到正变化的有源负荷模型。通过上述分析，光伏并网发电远期定位只能作为电网节能降耗的重要补充手段。如果超出这个战略定位，将造成投资和额外的能源浪费，对减少污染排放量的乐观看法也要大打折扣。

本文仅仅代表作者个人观点。

初稿于昆明，2007.11.8，

* 太阳能中包含了可见光能，不可见光能，光热辐射能等等。从物理学能量守恒定律来看，只要在同系统中形成差值的物理量都包含着能量。比如，水力发电的水位差，或“落差”；热力发电中的“温差”，风力发电中气流的“压差”等等。

根据半导体物理原理，P-N结整体温度上升，使P-N结呈现负的温度系数。单片太阳电池的电压随温度的上升而下降（见参考资料3，P49，图2-16，图2-19，太阳能电池组件温度对效率的影响；参考资料5，P174）。也就是说温度的变化将引起P-N结内空穴和电子运动，数量及平衡点的变化（见参考资料2，P26）。随着温度的增加，太阳能电池效率下降（见参考资料5，P43-44）。Isc对温度T很敏感，温度还对Voc起主要作用。对于Si温度每增加一度，Voc下降室温值的0.4%，效率也因而降低同样的百分数。例如，一个硅电池在20度时的效率为20%，当温度生到120度时，效率仅为12%（见参考资料4,P36）。

可以猜想，如果P-N结两侧的温差上升，或者P-N结的结温差上升，势必打破空穴和电子对的平衡。结温差的变化是呈现正的还是负的温度系数，以及对太阳能电池IV特性的影响目前尚未见到试验报道。可能存在着一个类似光伏效应的热伏效应--辐射热生伏特效应（当然不一定就是P-N结）。准确的在P-N结上制造一个结温差,或一个较大的温度梯度，在技术上可能是一个非常困难的事情。总之增加“光差”和“结温差”或许是提高光伏发电效率一个有用途径。

** 作者实在无法用中文来表示 “used 能源”的意思，只好用英文来代替了。

参考资料：

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2. 太阳能电池材料，杨德仁；

3. 并网型太阳能光伏发电系统，崔容强，赵春江，吴达成；

4. 可再生能源概论，左然，施明恒，王希麟；

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7. 光伏并网发电系统的若干问题研究，华中科技大学刘飞，段善旭，徐鹏威，王志峰<<太阳能>>2006年04期；

8. 可再生能源发电有关管理规定，2006-7-12 中国电力报；

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10. 对《可再生能源法》颁布并实施一周年的思考中国环境薛惠锋 2007-05-25；