论文部分内容阅读
摘要：近年来，我国已经相继出台了多项关于促进光伏产业发展的重要举措，为国内该产业的可持续发展和光能有效应用与完善，起到重要的推动作用。光伏发电对实现配电网飞速发展具有重要意义。光伏产业发展潜力巨大，近年来，在各地政府支持下得到了迅猛发展。本文主要针对光伏发电系统对电力调控的影响进行简要分析。
关键词：光伏发电;电力调控;影响
1光伏储能系统分类及应用分析
1.1离网储能系统
离网储能系统，不依赖电网而独立运行，应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。系统由光伏方阵、太阳能控制器、逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电;在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。离网储能系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的，是刚性需求，该系统不依赖于电网，靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网储能系统具有很强的实用性。
1.2并离网储能系统
并离网储能系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电;在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。相对于并网发电系统，并离网系统增加了充放电控制器和蓄电池，系统成本增加了30%左右，但是应用范围更宽。
1.3光伏并网储能系统
并网储能光伏发电系统，能够存储多余的发电量，提高自发自用比例，应用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器、电池组、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器储存起来。当电流传感器检测到有电流流向电网时，并网储能机开始工作，把多余的电能储存到蓄电池中，如果蓄电池也充满了，还可以打开电热水器。家庭负载增加时，可以控制蓄电池通过逆变器向负载送电。
2光伏发电系统的现状
中国属于具备高太阳能资源的国家，这使得国内具备了大力发展光伏发电系统的基础条件。就目前而言，随着国家在2018～2019年持续出台对环境治理及维护的相关政策，环境整治将是未来社会发展中政府着重注意和出力的区域，此外在2018年全国用电量已突破两万亿千瓦大关，同比增长了9.3%。环境整治战略加强，政策实施加快，同时电器行业迅速发展，社会用电量激增，这两个社会因素的共同发力促使大众对发电系统提出了更高的要求。
这种情况下，资源广泛、没有污染的光伏发电崛起并成为社会主流发电系统已经成为一种不可逆的趋势。2018年6月国家能源局发布《关于2018年光伏发电有关事项的通知》，先后提到十八大和十九大中的能源新战略问题，强调“清洁能源产业”将是未来的战略发展方向。而在清洁能源产业中应用度最广、代表性最强的光伏发电成为《通知》着重提及的产业发展对象。中国是全球最大的光伏发电应用市场，国内的新增装机已保持五年世界第一，而光伏发电建设速度还在不断上升，2017年国内的光伏发电装机容量为1.3亿千瓦，2018年上升到1.4亿千瓦，光伏发电的应用市场正在以肉眼可见的速度迅速扩大，但伴随光伏技术应用而来的诸多问题也开始逐渐显现。
3光伏发电技术的概述及对电力调控的影响
光伏发电系统是一种直接将光能转换为电能的发电体系，它依靠半导体的光电效应，将太阳能资源直接变为电力应用到生活中，因为不需要经过发热的过程，因此光伏发电的纯洁度非常高，不会像煤炭发电等发电体系一样造成环境污染。在光伏发电系统中，太阳能电池板会直接发出直接应用于直流负荷的直流电，这种直流电也可经过逆变处理转为交流电，接入电网。不同的发电系统的特点、特征也各不一样。主要的发电系统有独立运行（表1）、并网型（表2）、混合型（表3）等三种。
三种光伏发电系统中以并网运行系统和混合型系统的功效最大，但同时也都会为电网带来一定的电力调控影响，这两种系统也将是需要着重探讨和分析的对象。
3对于光伏发电未来发展的预估和相关建议
3.1电网结构上的技术增强和优化
光伏发电的优势在于其作为清洁能源的独特性，而缺点则是受环境、天气等因素影响而带来的巨大的不稳定性与不确定性。要解决这一问题，电网机构的科学合理与否很关键。电网结构是否符合当前能源发展的需要决定了光伏能源与电网之间的兼容状况，因为在能源技术中，电网是其介入的基础，电网的坚强程度会和能源技术的介入状况产生最直接的关联。所以加强电力调控很重要的一个因素便是本地光伏发电的规模与分布情况的掌握，如果调控部门能够合理的调整电网运行方式，让继电保护可以展开合适的配合，那么对于电网运行就能起到一定程度的改进作用，从而在运行上让光伏发电系统产生更好的供電能力，让电力企业做好更好的供电服务。
3.2增强电网结构分布和调研
科学规划应是在光伏发电被大力推行和发展的同时并行做好的工作之一，光伏发电系统因为自身原因在电能质量方面有很大的负面影响。而如果能就电网负荷、容量及结构部分做好充分调研，就能在有效提升电能质量等方面的可承受范围，在一定程度上缓解因为“系统容量过大”等问题带来的影响。供电公司如能确定科学化的光伏发电装机容量，做到统一调度、分级管理，相关人员严格按照电网调控原则进行系统操作，加强人为可控因素，落实各级调度关系，降低非故障情况下发生非计划性并、解列的行为，那么在很大程度上能够降低谐波问题，会对光伏变电站的电力调控产生维稳的效用。
4结束语
综上所述，光伏发电作为新能源和清洁能源，是国家出于社会环保清洁考虑而在未来将要主力推行的能源产业。目前的光伏发电因自身工作原理、系统结构等问题，在具体的使用投入中还没法做到十全十美。但在清洁能源受到重视的当下，光伏发电系统也存在着极大的发展空间。在发电系统逐渐进步的将来，其自身的电力调控问题一定能被有效解决，让供电产能有效提升，在电力时代中发挥出更大的作用。
参考文献：
[1]光伏发电系统对电力调控的影响[J].杨光，张智博，张壮.电工技术.2018（22）
[2]大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].贾春凤，计京鸿.南方农机.2018（04）
关键词：光伏发电;电力调控;影响
1光伏储能系统分类及应用分析
1.1离网储能系统
离网储能系统，不依赖电网而独立运行，应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等。系统由光伏方阵、太阳能控制器、逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电;在无光照时，由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。离网储能系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的，是刚性需求，该系统不依赖于电网，靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式，干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说，离网储能系统具有很强的实用性。
1.2并离网储能系统
并离网储能系统广泛应用于经常停电，或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能控制逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电;在无光照时，由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电，再给交流负载供电。相对于并网发电系统，并离网系统增加了充放电控制器和蓄电池，系统成本增加了30%左右，但是应用范围更宽。
1.3光伏并网储能系统
并网储能光伏发电系统，能够存储多余的发电量，提高自发自用比例，应用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器、电池组、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时，系统由太阳能和电网一起供电，当太阳能功率大于负载功率时，太阳能一部分给负载供电，一部分通过控制器储存起来。当电流传感器检测到有电流流向电网时，并网储能机开始工作，把多余的电能储存到蓄电池中，如果蓄电池也充满了，还可以打开电热水器。家庭负载增加时，可以控制蓄电池通过逆变器向负载送电。
2光伏发电系统的现状
中国属于具备高太阳能资源的国家，这使得国内具备了大力发展光伏发电系统的基础条件。就目前而言，随着国家在2018～2019年持续出台对环境治理及维护的相关政策，环境整治将是未来社会发展中政府着重注意和出力的区域，此外在2018年全国用电量已突破两万亿千瓦大关，同比增长了9.3%。环境整治战略加强，政策实施加快，同时电器行业迅速发展，社会用电量激增，这两个社会因素的共同发力促使大众对发电系统提出了更高的要求。
这种情况下，资源广泛、没有污染的光伏发电崛起并成为社会主流发电系统已经成为一种不可逆的趋势。2018年6月国家能源局发布《关于2018年光伏发电有关事项的通知》，先后提到十八大和十九大中的能源新战略问题，强调“清洁能源产业”将是未来的战略发展方向。而在清洁能源产业中应用度最广、代表性最强的光伏发电成为《通知》着重提及的产业发展对象。中国是全球最大的光伏发电应用市场，国内的新增装机已保持五年世界第一，而光伏发电建设速度还在不断上升，2017年国内的光伏发电装机容量为1.3亿千瓦，2018年上升到1.4亿千瓦，光伏发电的应用市场正在以肉眼可见的速度迅速扩大，但伴随光伏技术应用而来的诸多问题也开始逐渐显现。
3光伏发电技术的概述及对电力调控的影响
光伏发电系统是一种直接将光能转换为电能的发电体系，它依靠半导体的光电效应，将太阳能资源直接变为电力应用到生活中，因为不需要经过发热的过程，因此光伏发电的纯洁度非常高，不会像煤炭发电等发电体系一样造成环境污染。在光伏发电系统中，太阳能电池板会直接发出直接应用于直流负荷的直流电，这种直流电也可经过逆变处理转为交流电，接入电网。不同的发电系统的特点、特征也各不一样。主要的发电系统有独立运行（表1）、并网型（表2）、混合型（表3）等三种。
三种光伏发电系统中以并网运行系统和混合型系统的功效最大，但同时也都会为电网带来一定的电力调控影响，这两种系统也将是需要着重探讨和分析的对象。
3对于光伏发电未来发展的预估和相关建议
3.1电网结构上的技术增强和优化
光伏发电的优势在于其作为清洁能源的独特性，而缺点则是受环境、天气等因素影响而带来的巨大的不稳定性与不确定性。要解决这一问题，电网机构的科学合理与否很关键。电网结构是否符合当前能源发展的需要决定了光伏能源与电网之间的兼容状况，因为在能源技术中，电网是其介入的基础，电网的坚强程度会和能源技术的介入状况产生最直接的关联。所以加强电力调控很重要的一个因素便是本地光伏发电的规模与分布情况的掌握，如果调控部门能够合理的调整电网运行方式，让继电保护可以展开合适的配合，那么对于电网运行就能起到一定程度的改进作用，从而在运行上让光伏发电系统产生更好的供電能力，让电力企业做好更好的供电服务。
3.2增强电网结构分布和调研
科学规划应是在光伏发电被大力推行和发展的同时并行做好的工作之一，光伏发电系统因为自身原因在电能质量方面有很大的负面影响。而如果能就电网负荷、容量及结构部分做好充分调研，就能在有效提升电能质量等方面的可承受范围，在一定程度上缓解因为“系统容量过大”等问题带来的影响。供电公司如能确定科学化的光伏发电装机容量，做到统一调度、分级管理，相关人员严格按照电网调控原则进行系统操作，加强人为可控因素，落实各级调度关系，降低非故障情况下发生非计划性并、解列的行为，那么在很大程度上能够降低谐波问题，会对光伏变电站的电力调控产生维稳的效用。
4结束语
综上所述，光伏发电作为新能源和清洁能源，是国家出于社会环保清洁考虑而在未来将要主力推行的能源产业。目前的光伏发电因自身工作原理、系统结构等问题，在具体的使用投入中还没法做到十全十美。但在清洁能源受到重视的当下，光伏发电系统也存在着极大的发展空间。在发电系统逐渐进步的将来，其自身的电力调控问题一定能被有效解决，让供电产能有效提升，在电力时代中发挥出更大的作用。
参考文献：
[1]光伏发电系统对电力调控的影响[J].杨光，张智博，张壮.电工技术.2018（22）
[2]大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].贾春凤，计京鸿.南方农机.2018（04）