光伏并網(wǎng)發(fā)電：應用與前景

　　近百年來，伴隨著全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展，世界總能耗水平持續(xù)上升，各國能源安全與人類生存環(huán)境面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。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(zhuǎn)的環(huán)境危機正嚴重影響著現(xiàn)代社會的發(fā)展。選擇資源豐富的清潔能源，無疑是解決上述危機、實現(xiàn)能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的最佳途徑。

　　相比風能、核能等新能源，太陽能光伏發(fā)電有著資源無限豐富、發(fā)電過程清潔低碳、便于布局、建設快捷等天然優(yōu)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(fā)電作為新能源發(fā)展的重點。我國剛剛開始全面建設的“堅強智能電網(wǎng)”也將光伏產(chǎn)業(yè)列入了重點規(guī)劃，以此為代表的一系列激勵政策，不僅為中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展描繪了藍圖，同時也為艾默生網(wǎng)絡能源等光伏領軍企業(yè)提供了發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢的大舞臺，光伏并網(wǎng)發(fā)電的各種應用也為行業(yè)帶來了巨大的活力。

　　開發(fā)荒漠潛力，大型光伏并網(wǎng)發(fā)電成趨勢

　　在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程中，大型光伏并網(wǎng)發(fā)電是一個必然的發(fā)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(wǎng)光伏電站。從結(jié)構(gòu)上來看，當前大型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)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最大功率點附近，以獲取最多能源，還能夠?qū)@取的電能轉(zhuǎn)換后送入公共電網(wǎng)。此外，大型的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)一般還包括蓄電池和隔離變壓器。

　　復雜的結(jié)構(gòu)，不僅要求大型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)方案提供商具備深厚的電子電力技術(shù)積累，更要求相關產(chǎn)品的可靠性與可用性。以艾默生網(wǎng)絡能源的中高壓并網(wǎng)解決方案(LSPV)為例，它融入了艾默生提出的發(fā)電單元組網(wǎng)概念，由多個1MW或者幾MW的發(fā)電單元并網(wǎng)組成整個發(fā)電系統(tǒng)，其單機容量高達1MW，并可根據(jù)并網(wǎng)要求，在一定范圍內(nèi)對功率因數(shù)進行連續(xù)的超強或滯后調(diào)節(jié)，同時支持遠程調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了電網(wǎng)對功率因數(shù)補償?shù)恼{(diào)度，為大中型光伏并網(wǎng)發(fā)電站的建設提供了可靠的依托。

　　在我國，廣大西部地區(qū)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(wǎng)發(fā)電站?，F(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)光伏電站試驗示范項目就采用了新能源領域的領先企業(yè)艾默生網(wǎng)絡能源的LSPV光伏并網(wǎng)發(fā)電解決方案，目前一期20兆瓦項目已于2010年正式投產(chǎn)發(fā)電，預計其20年總發(fā)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(wǎng)，為云南實施生態(tài)立省戰(zhàn)略、發(fā)展低碳經(jīng)濟提供了有力保障。

　　提升社區(qū)活力，光伏建筑一體化很實用

　　光伏建筑一體化，是太陽能發(fā)電在城市應用的發(fā)展趨勢。簡單而言，就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)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(jié)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(xiàn)，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?shù)取Ｌ貏e是結(jié)合建筑屋面安裝光伏發(fā)電設備，近年來已成為城市中最佳的光伏發(fā)展方式，倍受各界關注。

　　憑借在光伏并網(wǎng)發(fā)電領域的長期耕耘，艾默生網(wǎng)絡能源將自身豐富的實施經(jīng)驗與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合，針對光伏建筑一體化未來發(fā)展趨勢推出了BIPV光伏低壓并網(wǎng)發(fā)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(cè)電網(wǎng)，不僅減少了用戶的投資，更以其獨具的智能化休眠專利技術(shù)和先進的MPPT技術(shù)幫助用戶最大限度地高效利用光能發(fā)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(wǎng)發(fā)電解決方案。該電站與42棟廠房建筑融于一體，總規(guī)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一個標志，該電站的建設受到了省市各級領導關注。而艾默生網(wǎng)絡能源也憑借解決方案的綜合優(yōu)勢以及在光伏并網(wǎng)發(fā)電領域的不斷創(chuàng)新獲得了客戶的認可，并于2009年10月實現(xiàn)了首棟光伏建筑廠房成功并網(wǎng)發(fā)電的目標，為當?shù)匾?guī)劃的光伏產(chǎn)業(yè)鏈帶來了良好的開端。

　　提高供電安全性，微網(wǎng)/離網(wǎng)發(fā)電應用價值彰顯

　　隨著國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的深化發(fā)展，新的光伏發(fā)電模式也在逐漸成熟，離網(wǎng)、微網(wǎng)解決方案就是其中的代表。離網(wǎng)光伏發(fā)電解決方案的最大特點在于其具備儲能裝置，能夠儲存多余電能，從而實現(xiàn)不并網(wǎng)即可成功利用光伏電力的目標。除此之外，不同離網(wǎng)系統(tǒng)還可以實現(xiàn)聯(lián)合供電。而光伏發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)則是由光伏電池組件、光伏微網(wǎng)變流器、儲能裝置及微網(wǎng)運行管理裝置共同組成的一個分布式發(fā)電和供電系統(tǒng)，不僅可對所覆蓋地區(qū)提供正常電力供應，還能夠在外部配電網(wǎng)異常的情況下離網(wǎng)運行。這兩種光伏發(fā)電模式，非常適合能源供應不均的廣大農(nóng)村地區(qū)，及一些特殊環(huán)境使用。當前，以艾默生網(wǎng)絡能源為代表的一批企業(yè)，都推出了各自的微網(wǎng)/離網(wǎng)發(fā)電解決方案，并開始確立在該領域的影響力。

　　如今，我國已擁有全世界最大規(guī)模的光伏產(chǎn)品生產(chǎn)能力，國內(nèi)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(jīng)濟的發(fā)展打下更加堅實的基礎。這其中，不只需要政府更大力度的支持，同時也需要艾默生網(wǎng)絡能源等光伏發(fā)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。