并网光伏发电

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，将光能转化成电能。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。2012年11月，在我国光伏产业面临欧美“双反”围剿、国外市场急剧萎缩的背景下，电网公司出台政策，对适用范围内的分布式光伏发电项目提供免费并网服务。

组成：

与公共电网相连接的太阳能光伏发电系统称为并网光伏发电系统，其结构如下图1所示，该系统包括太阳能电池阵列、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、交流负载、变压器等部件。并网光伏发电系统可以将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电，并实现与电网连接并向电网输送电能。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。过去，由于太阳能电池的成本居高不下，光伏发电大多只是应用在一些专用的独立运行的系统中，如航天、边防海岛或是边远地区的示范工程等。随着新型光伏材料的出现，产品价格的不断下降，转换效率得到不断提高，先进的电力电子器件、微处理器的推出以及先进的控制策略的应用，都使得光伏并网技术的研究和大量推广日益成为可能，光伏利用也逐步向城市并网光伏电站、小区光伏建筑集成及小功率户用光伏并网系统的方向发展。

光伏与建筑相结合的形式

光伏与建筑相结合的初始形式是在建筑物的屋顶或阳台上安装一般的太阳能电池阵列，并为其配备蓄电池进行独立供电，或通过逆变控制器和变压器输出端与公共电网并联，使电网和光伏方阵共同向建筑物供电。光伏与建筑相结合进一步的形式是使光伏组件与建筑材料融为一体，并采用特殊的材料和工艺手段，将光伏组件做成屋顶、外墙、窗户等部件。这样光伏组件既能直接作为建筑材料使用又能发电，进一步降低了发电成本。

光伏发电系统和建筑相结合应用时，通常采用并网发电的形式，这类系统与独立光伏发电系统相比，具有以下五大突出的优点：

（1）在阴雨天或晚间，由电网给负载供电，这样，系统不必配备储能装置，既可以降低系统造价，又免除了维护和更换蓄电池的麻烦，还增加了供电的可靠性；

（2）在有日照时所发出的电能，既可供给建筑物内负载使用，如果有多余还可反馈给电网；（3）在并网光伏发电系统中，不受蓄电池荷电状态的限制，可以随时向电网存取电能；

（4）在设计太阳电池方阵倾角时，可以取全年能收到更大太阳辐射量对应的角度，更大限度地发挥太阳电池方阵的发电能力；

（5）夏天的太阳辐射强度大，太阳电池阵列所发的电能相对较多，而夏季也是用电的高峰期，空调等制冷设备的利用率高，耗电量大，这正好能起到为电网调峰的作用。

与离网太阳能发电系统相比，并网发电系统具有以下优点：

1.利用清洁干净、可再生的自然能源太阳能发电，不耗用不可再生的、资源有限的含碳化石能源，使用中无温室气体和污染物排放，与生态环境和谐，符合经济社会可持续发展战略。

2.所发电能馈入电网，以电网为储能装置。当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，提高系统的平均无故障时间和蓄电池的二次污染，并降低了造价。

3.光伏电池组件与建筑物完美结合，既可发电又能作为建筑材料和装饰材料，使物质资源充分利用发挥多种功能，不但有利于降低建设费用，并且还使建筑物科技含量提高、增加“卖点”。

4.分布式建设，就近就地分散发供电，进入和退出电网灵活，既有利于增强电力系统抵御战争和灾害的能力，又有利于改善电力系统的负荷平衡，并可降低线路损耗。