居民太阳能光伏发电论文

1．居民太阳能光伏发电的发展现状及主要问题

近年来，太阳能光伏发电在国内外的发展和应用比较迅速，尤其是在欧洲一些发达国家。据欧洲光伏产业协会(EPIA)的统计报告显示，2011年全球太阳能光伏发电设备的安装量同比2010年增加70%，其中意大利和德国的安装量占全球市场的60%。而欧洲的安装量占全球市场的75%，领跑全球光伏市场。意大利、德国、中国、美国、法国和日本在2011年安装量超过1GW。此外，南美洲、非洲、中东、东南亚等地区也在积极拓展光伏市场。

EPIA数据还显示出，2011年太阳能光伏发电量约等于80亿kWh，如此大的发电量足以满足20万家庭生活需求。在国家科学技术的强力推动和相关激励政策的促进下，我国的光伏发电产业发展势头良好，甚至在全球的光伏市场中占有一定份额。然而，与国外发达国家相比，我国光伏发电技术及产业还存在很多问题:

(1)居民太阳能光伏发电并网输出功率不稳定:系统输出功率不仅受到设备自身因素的影响，同时其输出功率随太阳辐射强度、天气、地域、季节、温度等自然因素而变化，所以系统输出功率极不稳定。太阳能光伏发电的输出功率不稳定不仅会对整个电网的电压稳定造成影响，而且由于输出功率的不可预测性难以提供稳定的电能输送保证。根据这一特性，系统必须在实际运行过程中做好电网发电波动记录，掌握系统输出功率的波动规律，并配备电网发电下降补偿装置，从而保证整个电网系统的稳定运行。

(2)孤岛效应:居民太阳能光伏发电并网以后会产生孤岛效应［4］。孤岛效应具有多方面的危害，当电力部门对有光伏发电设备的居民电力设施进行检修时，孤岛效应会使已经停电的电力设施可能仍然带电，给检修人员带来很大危险;另外，孤岛效应会造成用电设备的损坏，而且并网设备本身也会因负荷的急剧变化而出现损毁。因此，光伏发电并网系统必须具有检测孤岛效应的能力，当孤岛效应发生时可以快速准确地切断并网逆变器，这是居民太阳能光伏发电并网应用时必须要解决的问题。

(3)行业质量与标准修订问题:光伏行业标准的制修订工作进展缓慢，与其他相关行业标准协调不到位;居民太阳能光伏发电并网的技术难点在于逆变器性能，并网前必须对并网设备进行检测、验收和技术指导，使其相应指标满足要求后才可允许其并网。然而，目前国内还没有专门制定光伏发电并网设备的检测和验收的相关标准，这为居民太阳能光伏发电系统的大力推广带来一定困难。

(4)光伏发电设备质量和技术问题:高端技术研发能力不足，国际上一些先进的光伏企业的主要产品是高提纯硅料、电池片，而高纯度硅料的提纯技术主要掌握在美国、德国和日本等国家的手中，造成我国光伏产业严重依赖国外;光伏发电系统的大规模应用导致硅材料的紧缺是亟待解决的问题，居民光伏发电设备所用的材料质量参差不齐，甚至一些设备的质量不过关，整个发电设备的使用寿命下降，增加维修成本。

2．居民太阳能光伏发电发展展望及建议

现在我国居民太阳能光伏发电产业的发展主要还是在国家补贴推进的前提下，在太阳能丰富的地区大规模集中开发光伏发电站，集中发电，再升压并网，进入普通居民电网。其他的居民光伏发电发展模式有小型分布式并网光伏发电系统和居民光电建筑一体化小型光伏发电系统，这类发电系统一般就近并入电网。在下一发展阶段必然要进入大规模分布式并网发电应用阶段，在这一阶段，国家补贴力度较小，光伏发电度电成本已接近工业用电成本了，但仍然高于居民用电成本。当光伏发电度电成本低于普通居民用电成本时，就可以大规模发展分散式光伏发电并网就地供电了。预计到2017～2018年，光电度电成本低于一般居民用电成本，此时可以大力发展居民住宅小型分散式发电系统。随着电网公司对各地区配电网结构的不断优化和光伏发电接入技术的提高，就可以大规模接入小型分散式光伏发电系统了。我国全国范围分布着大大小小若干个城市，居民住宅面积广、耗能高，若能在我国的各大小城市实现小型光伏发电系统的接入，那么就能实现太阳能光伏发电与居民住宅供电一体化建设和全国能源消费结构的改变。为了更好地发展我国的太阳能光伏发电产业，可以把以下几个方向作为未来光伏发电产业的发展重点:

(1)加大国内太阳能光伏发电技术的研发力度。要提高纯度硅材料的研发和生产能力，注重光伏发电系统分散式接入用户端的技术研究，从而提高发电系统的运行可靠性。

(2)标准制定部门应尽快制定与光伏并网有关的实施标准和技术规范，将电气接口和通信接口更加规范和统一，这在很大程度上可以降低居民光伏发电系统的初始投资成本和运营成本，可以更快地实现光伏发电系统的资本盈利。

(3)加强光伏发电产业和电网企业的合作，实现普通电网和光伏发电系统并网工作有序可靠进行。同时探讨研究未来用电市场多方竞争的发展模式，促进传统电网和新兴发电产业的快速发展。

作者：侯创欧阳达窦海林单位：中联西北工程设计研究院有限公司