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太阳能发电并网系统关键技术研究

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摘要：众所周知，现代社会的发展离不开能源的开发与利用，但是显然众多化石能源的利用使全球环境日渐变暖。同时这些不可再生能源终归是有限的，种种矛盾现象下，开发利用可再生能源早已成为世界发展趋势。尤其是各种可再生能源，无论是开发还是利用均符合现阶段可持续发展战略。太阳能在其中便是一种十分优秀的可再生能源之一，研究太阳能离不开其发电并网系统的关键技术，而其系统又被称之为光伏并网系统。其中的分支应用与关键技术属于研究重点，同样也是太阳能领域的重点内容。

关键词：能源危机；?可再生能源；?太阳能；?发电并网系统；

1太阳能光伏并网发电系统

1.1太阳能光伏并网发电系统原理

在日常生活中我们绝大多数人都听过或看过、使用过太阳能设备，比如最常见的太阳能热水器、太阳能手电筒以及太阳能计算器等，这些设备的应用均离不开电能，而这些电能又是从太阳能中转化出来。因此，在太阳能光伏发电中可以帮助所吸收到的太阳能通过太阳能导电类型的半导体材料中，通常由P型与N型两种同质半导体材料所组成的P-N结构，可以将太阳能辐射进行吸收，从而产生一种非平衡的载离子，在复杂的条件下形成直流电，利用光伏并网逆变器将所形成的直流电转化为交流电，输入电网并利用。而直流并网也是现阶段太阳能的主要研究方向，对此，我们可以将这种系统视之为利用光生伏特效应将太阳能转变为直流电，再以逆变器的作用下转变为交流电。其系统组成包括光伏阵列、逆变器等组成部分，其中的太阳能电池控制方式十分灵活，无论是不同电流还是不同电压都可以利用自由组合与拆分的形式改变组件，使之更好地服务于太阳能应用。而逆变器的主要作用是将直流电转变为交流电，其设备又被分为并网逆变器以及独立逆变器，太阳能光伏并网发电系统中所应用的逆变器多以并网逆变器为主，对电能进入电网中有着十分理想的效果与应用质量。

1.2太阳能光伏并网发电系统优点

从光伏并网发电系统的应用上来看，其发电原理十分先进，可以帮助太阳能的光子直接转化为电子，在这个过程中并没有多余的机械运动以及其他转化过程，在很大程度上使太阳能的发电效率变得十分迅捷；同时，我们可以不难发现太阳的利用几乎等同于取之不尽用之不竭，而太阳能本身就属于无毒无公害，不仅能够可再生，还具有十分环保的应用特点，哪里能受到太阳的照射，哪里就有太阳能，其资源的应用与开发我们人类并不需要对其进行焦虑；其次，在传统的发电中我们可以发现许多缺点，比如火力发电有一定的燃烧过程，还会排放出二氧化碳引起温室效应的产生，也会伴随阵阵机械声音，而太阳能发电全程没有噪音、没有污染，对现阶段的环境来讲十分友好，符合可持续发展理念；最后，太阳能电池模块结构十分方便，不仅便于拆卸，还能随时随地扩大发电容量，并且在运作过程中不需要人力资源对其进行看守，后期的检修维护成本也十分低。种种诸多优点促进太阳能光伏并网发电系统的发展。

1.3PWM逆变技术

1.3.1基本原理

对于太阳能光伏并网发电系统来讲，其中的PWM逆变技术占据十分关键的地位，能够移开自身的脉宽调制应用改变脉冲宽度，进而起到控制输出电压的作用，通过改变其中的脉冲周期改变输出电压的输出频率，也就是说将电压与频率协调变化，达到控制电流的目的。

1.3.2优缺点对比

其优点十分显著，不仅有着低廉的硬件成本，同时对外围电路的简化有着极大地降低，对储存电池的破坏程度十分小，还能对其中的涓流大小进行控制。而其中的缺点也比较多，对电流的控制精度比较低，所能控制的最大精度在50mA左右，这一点十分明显。其次，其充电效率相对而言并不是很高，在充电中因为其PWM调整速度通常比较慢，造成充电时间较大的缺点。但是总的来说其应用利大于弊，在全国各地的推广价值比较高。

1.4光伏发电系统组成与功能

1.4.1太阳能电池

在光伏发电系统中，太阳能电池是其中的核心设备，前面我们也提及到能够自由拆卸，十分方便。这是因为太阳能电池单体的尺寸一般比较小，最小的仅4cm平方不到，最大的也不过200cm平方，其工作电压一般在0.5V左右，工作电流大概在25mA左右。太阳能电池通常先进行串并联后才能进行利用，其应用功率最大不过几十瓦左右，众多太阳能电池组件在组成与安装上可以构成太阳电池方阵，对于负载所要求的的输出功率在绝大多数情况下都有十分显著的应用意义。

1.4.2储能蓄电池

储能蓄电池作为存蓄电能的一种装置，光伏发电并网系统将太阳能的直流电转化为交流电，并存蓄在储能蓄电池中，因此，其应用意义同样十分关键。不仅能够起到储存电能的作用，还能在负载用电量过大之际对负载补充电能，从而对供电电压的稳定性有着一定的稳定作用。而我国太阳能光伏并网发电系统所应用的储能蓄电池多以铅