為什么光伏發(fā)電并網(wǎng)不存在技術(shù)障礙?
隨著對綠色能源技術(shù)的日益重視,太陽能光伏發(fā)電、超高壓遠(yuǎn)程輸電等技術(shù)由于綠色、高效等特點,成為綠色能源技術(shù)發(fā)展的重要方向。日前,在由中國社會科學(xué)院環(huán)境與發(fā)展研究中心主辦的“綠色能源與我們的生活”論壇上,多位專家指出,太陽能光伏發(fā)電并入電網(wǎng)不存在技術(shù)障礙,分布式發(fā)電應(yīng)和集中發(fā)電、遠(yuǎn)程輸送結(jié)合,才能對能源進(jìn)行高效合理利用。
社科院副研究員劉強(qiáng)在論壇上指出,各種能源形式都不可避免地產(chǎn)生環(huán)境影響,能源是否綠色要從全生命周期來判定,部分新能源也不一定是完全的環(huán)境友好型能源,但從溫室氣體排放等指標(biāo)看,新能源仍然具有環(huán)境優(yōu)勢。劉強(qiáng)指出,綠色能源的關(guān)鍵取決于智能化與環(huán)境管理。能源的綠色環(huán)保要和安全、普遍服務(wù)并重,不能以犧牲發(fā)展來限制能源消費。
那么,現(xiàn)有能源技術(shù)能否滿足綠色能源的發(fā)展要求呢?
中國電力科學(xué)研究院新能源研究所副總工程師朱凌志告訴記者,先進(jìn)的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和先進(jìn)的輸電技術(shù)現(xiàn)已成為綠色能源發(fā)展的主要采用形式。我國的太陽能光伏發(fā)電發(fā)展有兩種模式,一種模式是大規(guī)模建設(shè)電站的模式,其優(yōu)勢是便于集中控制。目前在我國西部地區(qū)已經(jīng)廣泛地建設(shè)此類集中式的光伏電站。還有一種是分布式的發(fā)展模式,包括家庭分布式發(fā)電站。目前發(fā)展重心在向分布式的發(fā)展模式傾斜。
光伏發(fā)電一直有“難以并入電網(wǎng)”的質(zhì)疑,這是因為光伏發(fā)電存在資源的周期性和安全穩(wěn)定性等問題,這些會使電壓的穩(wěn)定性和承受的負(fù)荷等受到一定程度的影響,因此光伏發(fā)電的大規(guī)模發(fā)展確實對電力系統(tǒng)的運行和管理帶來了新的挑戰(zhàn)。但朱凌志強(qiáng)調(diào),可以通過建立健全并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系、加強(qiáng)電網(wǎng)輸電能力建設(shè)等,來提升電網(wǎng)運行維護(hù)水平和智能化程度,以實現(xiàn)大規(guī)模和分布式光伏發(fā)電的友好接入和全額消納,因此光伏發(fā)電的并網(wǎng)不存在技術(shù)問題。
在光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度一定時,光伏電池既非恒壓源,也非恒流源,也不可能為負(fù)載提供任意大的功率,是一種非線性直流電源。其等效電路如圖1所示[1,3]。圖1中,UJ為PN結(jié)電壓,Id為光伏電池在無光照時的飽和電流,Id=Io{EU+IRS) nKT-1}.一個理想的太陽能電池,由于串聯(lián)電阻RS很小,旁路電阻Rsh很大,所以在進(jìn)行理想電路的計算時,它們均可忽略不計。由圖1的太陽能光伏電池等效電路得出:I=Iph-I0[eq(U+IRS) nKT -1]- U+IR R s sh(1)式中,I為光伏電池輸出電流;I0為PN結(jié)的反向飽和電流;Iph為光生電流;U為光伏電池輸出電壓;q為電子電荷,q=1.6伊10-19 C;k為波爾茲曼常數(shù),k=1.38伊10-23 J/K;T為熱力學(xué)溫度;n為N結(jié)的曲線常數(shù);Rs,Rsh為光伏電池的自身固有電阻。
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