摘要：近年来，我国资源能源消耗量越来越大，逐渐面临着能源短缺的局面，在这个背景下，并网光伏发电作为绿色太阳能发电的重要一环引起了巨大关注。本文便是在这个大背景下写成的，文章首先简要介绍了太阳能发电的相关事项，接着对并网光伏发电的优越性做出了分析，然后简要说明了并网光伏发电系统的技术特点，最后分析了其在发展中的效益，以期对透过并网光伏发电对绿色太阳能发电有一个清晰的了解。
　　关键词：并网光伏发电；优越性；技术特点；效益
　　众所周知，随着社会经济的发展，我国能源使用量越来越大，但是石油煤炭等传统能源是有限的，在不久的将来就是陷入枯竭之中，因此国家越来越重视对新能源的研发工作，太阳能的发电便是其中重要的一环。太阳能是一种清洁能源，也是一种永不枯竭的能源，其具有无限储量、普遍开发、清洁安全、经济高效等优势，已经成为人类最为理想的替代能源。当前全球光伏系统容量中百分之九十是由并网光伏发电构成。因此，本文则主要透过并网光伏发电来剖析绿色太阳能发电的相关问题。
　　一、太阳能发电概说
　　1、我国太阳能资源概说
　　从总体上来说，我国太阳能资源非常丰富，但是仍然存在非常大的区域差异，综合而论，我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°-35°这一带，青藏高原是高值中心，而四川盆地是低值中心；就太阳年辐射总量来说，西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬30°-40°地区，太阳能的分布情况随纬度而变化的规律相反，基本上太阳能辐射量随纬度的增加而增长，在经济发达的东南沿海区域，属于四类地区。但是从近些年的发展状况来看，东南沿海区域的地表总太阳辐射开始呈上升趋势，具有一定的开发潜力。
　　2、光伏并网技术发展概况
　　当前，我国乃至全世界的能源形势日趋严峻，光伏发电的发展前景逐渐得到社会的普遍认同，开展光伏发电的应用推广工作也更具有现实意义。光伏并网系统作为分布式发电的一种，其工作特点是太阳电池组件产生的直流电经并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后，便会直接进入公共电网，PV产生的电力除了供给交流负载之外，剩下的电力主要反馈给电网。面临不同容量、不同并网方式、不同系统配置的光伏发电系统应该要对接不同输电网或配电网的要求，从电网角度而言，由于光伏并网发电特点不同于常规的发电方式，常规电厂的并网技术条件和接入计算方法对光伏并网来说就不再适合，加之国内目前并没有全面、明确、可操作的管理标准和技术规范，电网企业就不容易从电能质量、可靠性、安全性和规范管理的角度对光伏并网系统进行全面系统的评估，从而增加了光伏发电系统并网的复杂性和困难性。造成上述局面的一个主要原因，是因为目前对并网光伏发电系统的特性还不够熟悉。所以研究并网光伏发电系统的技术特点，对于推动光伏并网技术的发展来说，仍然非常重要。
　　二、并网光伏发电系统的优越性
　　虽然我国目前并网光伏发电发展还不是特别成熟，但是从国外发达国家的应用经验来看，并网光伏发电系统具有非常强的优越性，主要可以反映在以下几个方面：第一，使用清洁干净、可再生的太阳能进行发电，不耗用任何的化石能源，在使用过程中也没有温室气体及污染物的排放，与生态环境和谐发展的战略不谋而合，符合经济社会可持续发展的战略；第二，所发电能馈入电网，以电网作为储备能源的有效装置，省掉蓄电池这一环节，比独立的光伏系统的建设投资减少百分之二十五至百分之三十，大大降低发电成本。另外，省掉蓄电池还可以提高系统的平均无故障的时间，有效规避蓄电池所带来的二次污染；第三，光伏电池组件能够和建筑物实现完美组成，既可以进行发电，又可以作为建筑材料和装饰材料，使得物质资源能够得到大范围的利用，有利于降低建设费用，增加建筑物的科技含量；第四，分布式的建设，可以就近就地分散发供电，进入和退出电网比较灵活，一方面可以很好地增强店里系统的抗风险能力，另一方面可以改善电力系统的负荷平衡，还可以在一定程度上降低线路损耗；第五，并网光伏系统还具有一定的调峰作用，对电力进行有效调节。基于上述五点作用，并网光伏系统成为发达国家的一个重点发展项目。
　　三、并网光伏发电系统的技术特点
　　并网逆变器作为光伏并网控制的核心器件，包含了电网信号检测、输出电流控制、最大功率点跟踪、抗孤岛等部分，是集检测、控制、并网和保护于一体的装置。通常逆变器的功率电路使用桥式电路，如此一来便可将直流输入转换为交流输出，并经平波电感的滤波作用，可使输出波形较为平滑。桥式逆变电路的驱动信号采用单极性正弦脉宽调制方式推动，可以获得低失真、低谐波和高品质的正弦输出电流波形。目前的并网逆变器是通过控制输出电流的幅值、频率和相位三要素参量跟踪并网点电压来实现并网和功率输出。
　　通过实际的分析，可以发现光伏发电一般具备以下几个特点：第一，现有主要的光伏并网逆变器的控制方式为电压源电流控制，即输入侧为电压源，输出为电流源控制，通过控制输出电流以跟踪并网点电压，达到并网的目的。输出为纯有功功率，功率因数为1；第二，为有效利用太阳能，并网逆变器输出功率控制策略为最大功率点跟踪（MPPT），不具备功率调节能力；第三，光伏发电输出受天气影响很大，尤其在多云天气，发电功率会出现快速剧烈变化发电功率的最大变化率超过10%额定出力/秒；第四，由于PV发电功率的快速随机波动特性，当大容量并网时，就需要常规发电机组的旋转备用容量进行功率调整补偿，使得常规发电机组的发电成本增加。因此，大容量PV并网时，合理安排发电计划将是一项值得深入研究的课题；第五，逆变器输出轻载时，谐波会明显变大，在10%额定出力以下时，电流THD甚至会达到20%以上。
　　四、并网光伏发电的效益分析
　　上文已经提及，并网光伏发电具有非常多的优越性，有着非常广阔的发展前景。在效益方面，并网光伏发电效益的计算可以从光伏发电收益、并网光伏发电的环保收益以及社会电力收益等几个方面进行。第一，光伏发电收益。当前电力价格分管部门在制定发电计划时对太阳能发电采取不干涉的政策，光伏发电机组的发电功率取决于日照条件。根据《可再生能源法》，电网无条件收购太阳能发电，并需要对太阳能实行保护性电价；第二，环保收益。对于环保收益来说，可以体现在以下几个方面。一，资源效益。光伏发电替代火力发电，减少对煤炭石油等化石资源的消耗；二，减排效益。太阳能光伏发电可以大量减少二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放；三，健康效益。太阳能光伏发电通过减少污染物排放，还人民群众健康的空气；四，水资源效益。光伏发电可以减少火力发电时所需的大量的水资源；第三，社会电力经济效益。太阳能光伏发电产业的发展，可以带动机械设备制造业的发展，提供新的经济增长点，增加新的就业机会。另外，对于西部地区来说，光伏发电可以成为西部脱贫致富的着手点，光伏发电作为电力的补充可以带来巨大的经济效益。
　　结语
　　综上所述，虽然我国并网光伏发电发展还不成熟，但目前我国的化石能源消耗情况来看，结合国外的发展经验，无疑其将成为之后电力生产的一个重要手段。可以说，并网光伏发电作为绿色太阳能发电中的重要一环，在很多方面具有非常大的优越性，这也是国内外许多专家学者对其备受推崇的主要原因。我们有理由相信在未来的若干年内，绿色太阳能发电将成为世界电力的主要来源。
　　参考文献
　　[1] 马军杰、张信等.并网光伏发电价值的综合评价[J].水电能源科学.2011
　　[2] 赵平、严玉廷.并网光伏发电系统对电网影响的研究[J].电气技术.2009
　　作者简介：张国栋（1980年5月～）、男、汉族、天津人、高级工程师、硕士学位、电力系统及其自动化方向。单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司。工作内容：太阳能发电、电气一次设计、建筑电气设计。