光伏发电如何并网?
光伏发电并网:太阳产生的直流电转换成交流电之后接入公共电网。
原理:
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
可以,绝对可行,以目前的电力电子技术已经非常的成熟。风电了解不多,但是也是需要风电变流器这个电力电子设备做为接入网的关键设备。光伏则是通过并网逆变器接入电网。无论变流器还是逆变器,均属于电力电子技术的一个应用环节,实现一个DC-AC的转换,在转换过程中通过跟踪电网电流波形,然后同步锁相实现与电网的同期运行,所以此时的光伏或者风电均属于大电网中一个供电电源。首先,当然单就光伏或者风能其输出负载受天气影响而变化的,但接入电网后,整个大电网将做为此类能源的backup电源,所以在接入数量不多的情况下是非常稳定,不会对电网造成大的影响。当然此类分布式电源接入电网之后,对于电网也会造成一定影响,比如过去在10KV及其以下电压等级中,潮流计算中基本不考虑逆向潮流,所以整个网间的整定保护值是按照不存在逆向潮流进行整定设定,大规模接入分布式新能源之后,或许会对电网的继保造成影响。其次,大规模的新能源接入之后,会对电网的稳定运行造成影响,因为对于整个电网而言,出力是等于负载的,但如果不稳定的新能源大规模接入之后,怎么样在新能源发电端出力下降后,常规的核电,火电,水电等快速将出力加大补足将会成为一个新的挑战,这个也就是前段时间整个新能源行业讨论比较热烈的德国电网怎么安稳的度过日食影响一样,(一句题外话,看到当时整个讨论的各种意见,我觉得蛋疼,其实一个很好的解决方案,日食是可以预测的,那么只是需要在日食那天将接入的新能源解列,进行系统维护就可以,电力由常规能源补足不就可以解决这个日食问题了)但要达到这个程度,需要接入的新能源将需要达到一个非常的数量,按照目前我们国家电网的实际情况,新能源的接入比例控制在5%左右就不会对整个电网造成冲击影响,如果电网智能化之后,也会使新能源的接入比例提高,当然随着科技进步,天气预报的准确性的提高,新能源出力的可预测性会更准确,那么其对电网的影响就越小,而且电网的可承接力也就越大。
首先,在这三种并网模式中选择其中一种,那么就需要根据自身的实际情况来进行选择了:比如说像普通家庭住户,大多数的人都选择自发自用余电上网的模式,这也是现在分布式光伏发电站中所用比例占最高的一种选择方式。
这种模式的好处,是光伏电站发出来的电优先给自己家里面供电使用,然后用不掉多余的电直接自动并入到电网里面,这样的话就避免了浪费,还能赚钱。这种模式是比较适合普通家庭用户选择的,也是非常经济实惠,因为不用额外花钱买电池来储存电量。
太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类,一类是并网发电系统,即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统,即在自己的闭路系统内部形成电路。
并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。
太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴。
在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。
太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类
一类是并网发电系统
即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂
另一类是独立式发电系统
即在自己的闭路系统内部形成电路。
并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池。