1、国外光伏并网发电的现状和趋势
本世纪以来,一些发达国家陆续出台了包括光伏发电在内的可再生能源发展政策。随后,光伏发电的研究在亚、欧、美等地区如火如荼的展开。
1973年,美国先行制定了关于发展光伏市场的计划,确立了有层次的近期、中期、远期三阶段发展目标。同年9月份,4座约100KW的大型并网光伏电站建造完成,标志着近期目标基本达成。1997年7月,克林顿推行“百万屋顶计划”,计划到2010年基本完成安装任务,总装机容量达到3025MWp。这项举措使光伏发电的成本比1997年下降了14.3美分/度。
20世纪80年以来,德英法国日等发达国家陆续将光伏发展计划提上日程,政策上大力支持,经济上大手笔投入。到了21世纪初期,不少发达国家开始实施基于并网的光伏发电屋顶计划,这是一种将太阳能技术与建筑设计相结合的全新的光伏并网发电系统[7]。随后,德国和日本分别实施了十万屋顶计划和朝日七年计划。
光伏技术在全世界范围内快速的发展,具体表现为以下几个方面:
① 光伏电池组件的累计安装容量在不断地增加;
② 光伏电池组件的成本和硅材料的消耗在不断地降低;
③ 光伏电池组件的寿命变长;
④ 屋顶并网光伏系统增多;
⑤ 大型光伏电站越来越多,电价成本降低等。
2、 国内光伏并网发电的现状和趋势
从上世纪50年代末期,我国着手研制太阳能电池,60余年后的今天,我国的光伏发电技术已经得到了质的飞跃,但主要集中在边远地区的独立光伏逆变系统。在政府的支持下,从1999年开始,我国陆续实施了中国光明工程”,无电乡村光伏建设等计划。2007年10月,国务院发布的《可再生能源中长期发展规划》对并网光伏发电建设提出了明确的发展目标:到2010年,全国建成1000个屋顶光伏发电项目,总容量为5WKW,到2020年全国建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量达到100WKW。在此期间,我国在光伏设施研发领域取得了诸多技术上的突破。
在今后的十几年中,国内光伏发电的市场的主流将会由独立发电系统转向并网发电系统,包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。当然,我国的光伏产业发展并非一帆风顺,在很多方面仍然存在不足(并网干扰严重、发电不稳定等),有待进一步的改善。目前,在小功率逆变器的研发上,我国已经和国外的技术达到同一水准。但是,对于大功率并网逆变器的研发,我国的研发水平与国外仍有较大的差距。光伏的应用主要集中在欧洲,我国目前仍然是光伏产品的制造大国和应用小国,我国商业化的光伏电力市场才刚刚启动,光伏发电仅仅停留在实验示范阶段,市场份额不到1%。
3、目前存在的技术问题
当然,光伏并网技术在发展的过程中也遇到了很多问题,例如:太伏阵列输出特性具有非线性以及转化效率不高;光伏并网时的孤岛效应、谐波污染、无功补偿,电压闪变等;多个并网逆变器统一控制的问题……
针对以上存在的问题,在当前光伏领域,新型光伏材料的研发、MPPT最大功率跟踪技术、SPWM控制策略等先进技术被加以运用,在一定程度上,有效提高了光伏发电效率以及并网时的电能质量。