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        光伏并網發電的應用與前景

        近百年來,伴隨著全球經濟的迅速發展,世界總能耗水平持續上升,各國能源安全與人類生存環境面臨著嚴峻的挑戰。一方面,化石能源被大量消耗,能源危機迫在眉睫;另一方面,能源消耗也使二氧化碳大量蓄積,地球溫室效應日益明顯,這一難以逆轉的環境危機正嚴重影響著現代社會的發展。選擇資源豐富的清潔能源,無疑是解決上述危機、實現能源和環境可持續發展的佳途徑。相比風能、核能等新能源,太陽能光伏發電有著資源無限豐富、發電過程清潔低碳、便于布局、建設快捷等天然優勢,無疑具備更廣闊的應用前景和市場,因此,世界各國已將光伏發電作為新能源發展的重點。我國剛剛開始全面建設的“堅強智能電網”也將光伏產業列入了重點規劃,以此為代表的一系列激勵政策,不僅為中國光伏產業的發展描繪了藍圖,同時也為艾默生網絡能源等光伏領軍企業提供了發揮自身技術優勢的大舞臺,光伏并網發電的各種應用也為行業帶來了巨大的活力。 開發荒漠潛力,大型光伏并網發電成趨勢在光伏產業的發展進程中,大型光伏并網發電是一個必然的發展方向。進入21世紀后,世界各國已相繼建設了眾多兆瓦級的集中式并網光伏電站。從結構上來看,當前大型光伏并網發電系統主要包括光伏陣列、DC-DC變換器、逆變器和集成的繼電保護裝置。其中逆變器是核心設備,它不僅能夠引導光伏陣列始終工作在大功率點附近,以獲取多能源,還能夠將獲取的電能轉換后送入公共電網。此外,大型的光伏并網系統一般還包括蓄電池和隔離變壓器。復雜的結構,不僅要求大型光伏并網發電系統方案提供商具備深厚的電子電力技術積累,更要求相關產品的可靠性與可用性。 以艾默生網絡能源的中高壓并網解決方案(LSPV)為例,它融入了艾默生提出的發電單元組網概念,由多個1MW或者幾MW的發電單元并網組成整個發電系統,其單機容量高達1MW,并可根據并網要求,在一定范圍內對功率因數進行連續或滯后調節,同時支持遠程調節,從而實現了電網對功率因數補償的調度,為大中型光伏并網發電站的建設提供了可靠的依托。在我國,廣大西部地區均具備豐富的光照資源及地理資源,非常適合建設集中式大型光伏并網發電站?,F在,我國已制定了一系列在西部省份建設兆瓦級集中式并網光伏電站的計劃,在已建設完畢的代表項目中,昆明石林166MWP并網光伏電站試驗示范項目就采用了新能源領域的企業艾默生網絡能源的LSPV光伏并網發電解決方案,目前一期20兆瓦項目已于2010年正式投產發電,預計其20年總發電量約為39億千瓦時,不僅可滿足石林縣的用電負荷需求,還可將盈余電力送往昆明主電網,為云南實施生態立省戰略、發展低碳經濟提供了有力保障。提升社區活力,光伏建筑一體化很實用光伏建筑一體化,是太陽能發電在城市應用的發展趨勢。簡單而言,就是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的圍護結構外表面來提供電力。 根據光伏方陣與建筑結合的方式不同,光伏建筑一體化可分為兩大類:一類是光伏方陣與建筑的結合。這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上,建筑物作為光伏方陣載體,起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現,光伏方陣成為建筑不可分割的一部分,如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂等。特別是結合建筑屋面安裝光伏發電設備,近年來已成為城市中佳的光伏發展方式,倍受各界關注。憑借在光伏并網發電領域的長期耕耘,艾默生網絡能源將自身豐富的實施經驗與技術創新相結合,針對光伏建筑一體化未來發展趨勢推出了BIPV光伏低壓并網發電解決方案。該方案能夠輸出標準的三相380V交流電,可直接并入用戶側電網,不僅減少了用戶的投資,更以其特殊的智能化休眠專利技術和領先的MPPT技術幫助用戶大限度地高效利用光能發電,因而在應用中得到了客戶的高度認可。 以陜西(澄城)拓日太陽城項目為例,其光電建筑一體化光伏電站就成功應用了艾默生BIPV光伏低壓并網發電解決方案。該電站與42棟廠房建筑融于一體,總規模為10MW,是真正意義上的光伏建筑一體化設計。作為拓日太陽城建設過程中的第—個標志,該電站的建設受到了省市各級領導關注。而艾默生網絡能源也憑借解決方案的綜合優勢以及在光伏并網發電領域的不斷創新獲得了客戶的認可,并于2009年10月實現了首棟光伏建筑廠房成功并網發電的目標,為當地規劃的光伏產業鏈帶來了良好的開端。提高供電安全性,微網/離網發電應用價值彰顯隨著國內光伏產業的深化發展,新的光伏發電模式也在逐漸成熟,離網、微網解決方案就是其中的代表。離網光伏發電解決方案的大特點在于其具備儲能裝置,能夠儲存多余電能,從而實現不并網即可成功利用光伏電力的目標。除此之外,不同離網系統還可以實現聯合供電。而光伏發電微網系統則是由光伏電池組件、光伏微網變流器、儲能裝置及微網運行管理裝置共同組成的一個分布式發電和供電系統,不僅可對所覆蓋地區提供正常電力供應,還能夠在外部配電網異常的情況下離網運行。這兩種光伏發電模式,非常適合能源供應不均的廣大農村地區,及一些特殊環境使用。 當前,以艾默生網絡能源為代表的一批企業,都推出了各自的微網/離網發電解決方案,并開始確立在該領域的影響力。如今,我國已擁有全世界大規模的光伏產品生產能力,國內光伏市場更是在2010年增長了逾一倍。盡管如此,未來不斷擴大的電力需求仍是目前無法回避的問題,這就更要求各界形成合力,使新能源應用在未來得到進一步深化和普及,從而為經濟的發展打下更加堅實的基礎。這其中,不只需要上級更大力度的支持,同時也需要艾默生網絡能源等光伏發電領域綜合實力強勁的廠商更強力的推動,當然也需要全民能源消費觀念的改變、低碳理念的深入踐行。


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