太陽(yáng)能并網(wǎng)運行光伏系統

       并網(wǎng)光伏發(fā)電系統是與電網(wǎng)相連,并向電網(wǎng)饋送電能的光伏發(fā)電系統?？煞譃榧惺酱笮吐?lián)網(wǎng)光伏系統和分散式小型聯(lián)網(wǎng)光伏系統。系統主要由太陽(yáng)能電池方陣、聯(lián)網(wǎng)逆變器和控制器三大部分組成。

       利用蓄電池和太陽(yáng)能電池構成獨立的供電系統來(lái)向負載提供電能,當太陽(yáng)能電池輸出電能不能滿(mǎn)足負載要求時(shí),由蓄電池來(lái)進(jìn)行補充，而當其輸出的功率超出負載需求時(shí)，將電能儲存在蓄電池中；將太陽(yáng)能電池控制系統和電網(wǎng)并聯(lián)，當太陽(yáng)能電池輸出電能不能滿(mǎn)足負載要求時(shí)，由電網(wǎng)來(lái)進(jìn)行補充；而當其輸出的功率超出負載需求時(shí)，將電能輸送到電網(wǎng)中。

       下圖是一個(gè)太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統示意圖，該系統由太陽(yáng)能、光伏陣列、雙向直流變換器、蓄電池或超級電容和并網(wǎng)逆變器構成。

--太陽(yáng)能并網(wǎng)運行光伏系統分類(lèi)

       根據聯(lián)網(wǎng)系統是否允許通過(guò)供電區變壓器向主電網(wǎng)饋電可分為：可逆流和不可逆流聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統?？赡媪飨到y是在光伏系統產(chǎn)生剩余電力時(shí)將該電能送入電網(wǎng)，由于同電網(wǎng)的供電方向相反，故稱(chēng)為逆流；當光伏系統電力不夠時(shí)，則由電網(wǎng)供電。不可逆流系統是指不會(huì )出現光伏系統向電網(wǎng)輸電的情況，當光伏系統由于某種特殊原因產(chǎn)生剩余電能時(shí)，通過(guò)某種手段加以處理或放棄。

       根據聯(lián)網(wǎng)光伏系統是否配置貯能裝置，分為有貯能裝置和無(wú)貯能裝置聯(lián)網(wǎng)光伏發(fā)電系統。配置少量蓄電池的系統，稱(chēng)為有貯能系統。不配置蓄電池的系統，稱(chēng)為無(wú)貯能系統。有貯能系統主動(dòng)性較強，當出現電網(wǎng)限電、掉電、停電等情況時(shí)仍可正常供電。

--逆變器

       逆變器是將直流電變換成交流電的設備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池發(fā)出的是直流電，當負載是交流負載時(shí)，逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。

       獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統，為獨立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統，將發(fā)出的電能饋入電網(wǎng)。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要技術(shù)進(jìn)展

       太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)主要涉及太陽(yáng)能電池、電源轉換（逆變器、充電器）、控制系統、儲能系統、并網(wǎng)技術(shù)等領(lǐng)域。

--太陽(yáng)能電池

       太陽(yáng)能電池主要有以下幾種類(lèi)型：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池、碲化鎘電池、銅銦硒電池等。

       各類(lèi)電池主要性能如下表所示：

       目前，薄膜電池的轉換效率達到6%～8%，近兩年內可達到10%～12%，五年內有望達到18%，其功率衰退問(wèn)題也已解決。薄膜電池對弱光的轉化率十分高，即使在陰天照樣能夠發(fā)電。其技術(shù)正在成為太陽(yáng)能電池主流技術(shù)，與晶體硅太陽(yáng)能電池技術(shù)并駕齊驅。

--逆變器及控制系統

       逆變器是一種電源轉換裝置，太陽(yáng)能逆變器的作用是將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的DC電壓轉換成為電網(wǎng)兼容的AC輸出。太陽(yáng)能發(fā)電系統對逆變器的主要要求是可靠、效率高、波形畸變小、功率因數高。對逆變器的性能的各種要求如下表：

--并網(wǎng)技術(shù)

       國際上并網(wǎng)光伏發(fā)電有兩種應用方式：一種是在城鎮的建筑屋頂或其它空地上建設，和低壓配電網(wǎng)并聯(lián)，光伏電站發(fā)出的電力直接被用戶(hù)消耗，多余部分輸送到電網(wǎng)；另一種是在荒漠建設，和高壓輸電網(wǎng)并聯(lián)，通過(guò)輸電網(wǎng)輸送，降壓后再供給用電負載。

       光伏與建筑相結合的系統（BIPV）是一種先進(jìn)、有潛力的高科技綠色節能建筑發(fā)電系統。

       BIPV系統也是目前上大規模利用光伏技術(shù)發(fā)電的重要市場(chǎng)，BIPV是光伏并網(wǎng)一種重要的應用形式，主要在城鎮安裝光伏電站，它是我國未來(lái)光伏發(fā)電的主要發(fā)展方向之一，我國目前已建成1MWp BIPV低壓并網(wǎng)光伏電站，已經(jīng)初步掌握了低壓配電網(wǎng)并聯(lián)的大型太陽(yáng)光伏電站系統集成技術(shù)，但在關(guān)鍵設備及大容量光伏電站接入低壓電網(wǎng)后對電網(wǎng)的影響等方面還有待深如研究。

--跟蹤式光伏發(fā)電技術(shù)

       太陽(yáng)能跟蹤系統有效解決了太陽(yáng)能光能利用效果*佳化的問(wèn)題，太陽(yáng)能跟蹤系統能夠保持太陽(yáng)能電池板隨時(shí)正對太陽(yáng)，使太陽(yáng)光的光線(xiàn)隨時(shí)垂直照射太陽(yáng)能電池板，國外的研究顯示單軸跟蹤系統可以提高發(fā)電量20%以上，而雙軸跟蹤系統則可以將發(fā)電量提高40%之多。跟蹤控制技術(shù)現在已經(jīng)非常成熟，例如：2006年德國建成的當時(shí)上*大的光伏并網(wǎng)電站，總容量為12MWp，全部采用雙軸跟蹤的安裝方式；此外西班牙、葡萄牙等國也在建設上百兆瓦的跟蹤光伏電站。我國目前尚未建成帶有光伏陣列跟蹤系統的并網(wǎng)光伏電站。中科院電工所2006年10月底在西藏羊八井建成我國*座具有多種跟蹤方式的光伏示范電站，總容量為13.2kWp，目前處于試運行階段。