光伏发电技术及光伏发电项目施工管理分析

光伏发电技术及光伏发电项目施工管理分析

徐国忠

新疆华电苇湖梁新能源有限公司  新疆乌鲁木齐  830017

摘要：光伏发电是太阳能的重要利用途径，通过合理利用光伏发电能够有效化解能源的供应紧张情况。光伏发电系统会并入到常规电网中，和常规电网共同承担发电的任务，由此出现了并网光伏发电。太阳能是可再生能源，作为永远不会被消耗完的清洁能源，必将通过完善与发展取代传统原料。文章就新型能源技术建设中光伏发电技术的应用进行分析，提出长期发展新理念，以此提高新能源生产效率及质量。

关键词：光伏发电；技术要点；施工管理

中图分类号：TM75  文献标识码：A

引言

光伏发电技术应用了太阳能的原理，是最为方便快捷的一种能源采集，太阳能是自然界最优质的能源，通过与太阳能的开发与研究，保证了新能源的建设与构建，资源得到了节约，能源得到了发展。与传统能源的巨大消耗和污染相比，新能源对有效提升我国电力企业的效益，实现社会经济良好的转化，促进国家发展，有着重要的意义。电力企业要适应新形势，满足新发展要求，研究并拓展新能源光伏发电技术，通过技术创新与推广，保证技术性能良性显现。

1 光伏发电简介

太阳能光伏阵列是光伏发电系统的核心装置，太阳能光伏阵列由太阳能光伏电池串并联形成。最初的光伏电池原材料为硅，用硅作为衬底，成本高、损耗大，故对光伏电池进行改进后，当前普遍应用的光伏电池内部由薄膜电池和晶体硅构成，不仅可以减小损耗，还可以提高光伏转化效率。最大功率点装置是为了能够高效利用太阳能源，使光伏阵列在系统运行过程中时刻保持最大功率输出。储能装置的主要作用就是对电能进行控制，例如当太阳能源充足时，可以利用储能装置将电网中多余的电能储存起来，当太阳能源匮乏时，通过逆变器再将储存的电能释放出去，以此来保证发电系统稳定运行。逆变器可以将直流电转化为交流电，再通过变压器转化成供人们日常使用的标准交流电压和频率。

2 光伏发电技术要点

2.1 独立光伏发电系统

独立自主运行能够避免出现公共电网冲突，特别是对于相对偏远的地区、边防哨所通信基站等用电方面，发挥了重要的作用。这种独立设备不在大电网系列中，根据条件自由移动，也是一种可移动的设备。移动设备电源能够满足各行各业的需求，适用于各个方面的工作需求，对于恶劣环境更具有适应性。发电过程主要集中在白天太阳光充足的情况下，独立光伏发电技术不但需要有储能原件，而且还要确保环境稳定，偏远地区现在一直在使用这种能源，保证居民正常照明。

2.2 最大功率点跟踪技术

研究发现，加强对最大功率点跟踪技术的优化，可以降低外界因素的干扰，相关参数出现较大波动时，可以确保输出功率达到电网运行要求，保障整体稳定性，使光伏输出中更具快速性。最大功率点跟踪技术的主要算法形式为自寻优法与非自寻优法。在自寻优法算法下，是采用寄生电容、扰动观测、恒定电压及电导增量等方法实现光伏输出稳定 ；非自寻优法主要是采用曲线拟合的方式实现光伏输出稳定。目前，自寻优法应用更为广泛。由于在各种影响因素中，光照强度对光伏发电的影响较大，因此在应用光伏发电并网技术时，要注重研究光照强度与光伏输出的关系，思考与探寻如何通过改善光照强度来获得更大的光伏输出。而在不同辐照度当中最大功率点对应的输出电压具有较强稳定性，因此可以采取恒定电压法来维护电网的可靠运行，真正实现稳压控制。

2.3 新一代低压直流供用电系统

新一代低压直流供用电系统不同于微网，主要区别在于电力电子技术的嵌入使得这个最小源—网—荷—储单元具有独立运行控制的特点，其目的是为了满足自身单元的需要，而不是仅仅配合交流电网。即使对交流电网来说，也大大增加了风光消纳的可行性。作为一个有机体，新一代低压直流供用电系统具有自组织、自适应和自主性，也天生具有区块链的性质。同时，从系统运行方面，新一代低压直流供用电系统可以实现各种控制策略，具有绿色节能的特性。无论是光伏发电还是风力发电等分布式可再生能源都可十分方便地接入新一代低压直流供用电系统。这大大增加了新能源接入的可行性，为新能源的推广利用创造了更多机会，提高了新能源的渗透率。即使是AC/DC（交流/直流）供电的网络，由于直流系统没有无功功率、集肤效应等问题，使得输送电能的能力比交流系统更大，也就意味着损耗更小，更有利于实现节能。

3 光伏发电项目施工管理措施

3.1 优化发电技术

首先，应该精确的计算太阳能资源。这是提高发电站工作效率的基础，技术人员应该在计算过程中选择科学的计算方法和合理的计算模型，保证数据的准确性，还要结合所在区域内太阳能的实际变化情况做出相应的调整，并对结果加以验证和分析。其次，要选择最优的安装方式，在这里选择光伏阵列的安装角度很重要，设计团队应该详细收集该项目区域中发电量对应的倾角数据，全年内的数据做对比，在技术支持的前提下选择最优的角度，能够提升光伏发电系统的效能和减少一定的经济成本。最后，系统中各部分的连接方式也会影响发电的效率，设计人员应该依据当地的气候条件和太阳辐射变化，合理调整系统内部的串联、并联方式，并把输出电压控制在逆变器的承受范围之内。

3.2 制定并网运行标准

近几年，新能源在越来越多的领域得到应用，相关人员也对新能源的开发利用开展了一系列的研究，但是从发展实际情况来看，电网系统运作过程中对干扰电能运行各要素缺乏科学的整合，相关并网技术也处于一种探索阶段，关于新能源的并网管理没有制定出统一的标准，且在系统并网之后也没有对系统进行检测。基于这样的发展问题，为了能够更好的完善并网标准，需要相关人员强化对并网标准的要求，因地制宜的使用恰当的科学技术来保证并网运行的统一、科学。

3.3 解决孤岛效应

1）电网内部的电压和频率变得不稳定且无法控制，会给设备运行带来威胁。2）由于处于孤岛状态中的供电系统依然带电，可能会给工作人员的安全造成危害，从而导致安全事故的发生。3）当故障解决、恢复正常工作时，光伏发电系统需要重新并网，此时可能会因相位等参数不一致，引起极大的电流冲击。针对孤岛效应，研究其解决方法和保护措施显得尤为必要。保护措施可以采用反孤岛保护技术，这种技术可以在危险出现时及时控制电网进入停止状态，避免了电压不稳的情况出现。孤岛检测方法可以分为主动型和被动型。主动型检测法主要包括有源频率偏移法（AFD）、滑膜频率偏移法（SMS）和带正反馈的有源频率偏移法（AFDPF）等。被动型检测法主要包括高低频检测、相位突变检测和电压谐波检测等。

4 结束语

为了能够更好的发挥出新能源并网对电网电能运行稳定的积极影响，需要相关人员结合社会范围内出现的新能源情况，进一步强化针对新能源的并网光伏发电研究，通过一系列研究来减少并网光伏发电系统对电网电能质量的不利影响。

参考文献：

[1] 周文.光伏电站发电技术研究及应用[J].科技风,2020(26):1-2.

[2] 朱文杰.分布式光伏发电系统的并网技术应用[J].集成电路应用,2020,37(09):76-77.

[3] 于洁.火力发电厂中新能源发电技术的应用研究[J].江西电力职业技术学院学报,2020,33(07):7-8+10.

[4] 韩小亮.太阳能光伏发电技术及应用[J].山西科技,2020,35(04):128-130.

[5] 纪燕男.光伏发电并网关键技术及对策探究[J].产业创新研究,2020(12):143-144.