分布式光伏发电技术及我国分布式光伏产业发展前景

摘 要：太阳能光伏发电是太阳能发电的重要方式。目前，分布式光伏发电是太阳能光伏发电的发展趋势，而且应用规模和区域也在不断扩大。已经引起了各界的高度重视。本文简单介绍了分布式光伏发电系统结构及分布式光伏产业的关键技术，最后对我国分布式光伏发电的发展前景进行了分析。

关键词：分布式光伏发电；关键技术；发展前景

中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

随着能源短缺与能源需求的矛盾日益突出，能源价格会不断升高，严重阻碍了社会发展的步伐，寻找可再生能源，走可持续发展道路迫在眉睫。太阳能作为一种最常见的可再生能源，不仅分布广，无污染，而且可再生，被国际上认为是最好的化石能源替代品[1]。

太阳能光伏产业作为可再生能源产业，引起了各国政府的重视和大力支持。很多国家正积极研究光伏发电技术，并出台分布式光伏发电的财政补贴等政策，以促进光伏产业的快速发展，来应对能源短缺现象[2]。

光伏发电技术是一项优化未来能源构成的高新发电技术，分布式光伏电站的快速发展将加速远程监控系统的开发和推进相关技术的市场需求。随着计算机网络技术和通信技术的快速发展，远程监控系统将成为一种重要的手段。

一、分布式光伏电站简介

分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。

二、分布式光伏发电特点

分布式光伏发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近使用，就近转换，就近并网的原则，以满足特定用户的需求，可以有效提高同等规模光伏电站的发电量，还可以降低电力在升压及长途运输中的损耗。具有以下特点：

一是输出功率相对较小，一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量控制在数千瓦以内但小型光伏系统相比大型的投资收益率并不会降低；

二是污染相对很小，没有噪声，也不会对空气和水产生污染，环保效益突出；

三是可以在一定程度上改善当地的用电状况，但是分布式光伏发电的能量密度相对较低，并不能从根本上解决用电紧张问题，而且具有间歇性；

此外，还有安全可靠性高，抗灾能力强，非常适合于远离大电网的边远农村、牧区、山区供电，不需要远距离输送电力，成本低、效率高[3]。

三、分布式光伏电站监控体系结构

分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池阵列、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，分布式光伏发电系统的太阳能电池阵列组件将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。

四、分布式光伏电站监控系统技术

分布式光伏发电倡导尽可能就地消纳，通过配电网接入电力系统，配电自动化系统需要对光伏发电进行监控和管理，以保证电网的安全可靠运行。分布式光伏发电一般在农村、牧区、山区，发展中的大、中、小城市或商业区附近建造，通常建在工业厂房、公共建筑以及居民屋顶上。这给分布式光伏电站的监控和管理都带来了挑战，我们可以通过远程监控来解决这一难题。

（一）通讯技术。分布式光伏发电系统的通信方式有多种类型。主要取决于城市中心、市区、郊区、农电等不同的地理位置。通信介质也分多种，包括：光纤、电力线载波、无线等方式。光纤通信具有容量大、传输距离远、抗电磁干扰、无辐射等特点，是市区配电网自动化首选的一种通信方式。随着光纤通信技术的不断普及和发展，其性价比也比较适中。无线方式通信实施比较方便，而且布置灵活，但容易受干扰。电力线载波通信方式比较适合农电及远距离线路，价格也相对便宜。

（二）监测系统的构成。由数据采集系统、数据传输系统、数据中心组成。数据采集系统应至少包括环境监测设备，电参数监测设备等。

1.数据采集。数据采集是指从传感器和其它待测设备等被测单元中采集需要的数据，送到上位机中进行分析、处理的行为。电压传感器用于采集光伏阵列的输出电压、蓄电池电压、逆变器输入电压、直流负载的输入电压。电流传感器用于采集光伏阵列的输出电流、蓄电池电流、逆变器输入电流、直流负载的输入电流。智能传感器用于采集逆变器的输出电压、电流、功率、功率因数。温度传感器和调理板用于采集室外、光伏组件和蓄电池的温度。辐照仪用于测量水平面的太阳总辐照度和光伏阵列表面的辐照度。

2.数据传输系统。电站数据监测系统中监测装置与数据采集装置之间、数据采集装置与数据中心之间的数据传输。根据分布式光伏电站、电力部门的不同情况选择相应的通讯方式进行数据传输，并确保数据传输的方便和安全。

3.数据中心。通过实现统一的数据定义与命名规范，集中多个光伏电站数据的环境。软件部分是整个监测系统的核心，从传感器采集得到的信息量将全部送至该部分进行数据处理和显示。提供了强大的图形界面，显示画面生动，一目了然。

五、我国分布式光伏电站发展现状与前景

中国光伏产业的发展曾过度依赖国外市场，尤其是欧洲市场，受欧债危机、欧盟及美国“双反”等事件的影响，国外市场持续低迷，中国光伏产业的持续发展也因此呼吁国内光伏市场的快速启动。

目前分布式光伏发电已被广泛应用在家庭供电、道路照明、景观照明、交通监控、大型广告牌、发电站，市场规模逐步扩大，呈现出广阔的市场前景。2012年12月19日，国务院召开常务会议提出要着力推进分布式光伏发电，鼓励单位、社区和家庭安装和使用分布式光伏发电系统。在《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》文件中，将在每个省建设500MW分布式光伏的规模化应用示范区[4]，这是国内启动的至今最大的光伏项目，这些政策极大鼓舞了国内分布式光伏产业的发展，我国分布式光伏产业迎来了重大的挑战和机遇。

参考文献：

[1]陈晨，陈明明.太阳能光伏发电现状分析及发展方向[J].动力与电气工程，2013.

[2]王斯珍.我国已成为全球主要太阳能电池生产国[J].四川水利发电.2008（124）：14-15.

[3]王斯成.分布式光伏发电政策现状及发展趋势[J].太阳能，2013.

[4]阮晓东.分布式光伏发电破冰[J].新经济导刊，2013（07）.