三峡大学
硕士学位论文
分布式发电仿真
姓名：苏虎成
申请学位级别：硕士
专业：电力系统及其自动化指导教师：周云海
20100401
内容摘要
随着灾害性天气频繁的发生，大电网的弱点在湖南冰灾中已暴露无余，从而催生了人们对分布式发电的思考。在加上经济危机的爆发和石化等传统能源的逐渐枯竭，引起了人们对太阳能、风能的大力关注，各国更加不遗余力的推进对太阳能和风能的开发利用。为便于研究，对太阳能和风能的仿真就尤为重要了。
文中详细描述了分布式发电中的太阳能和风能发电系统，了解了系统的必要的组成部分，其中包括电源部分、控制电路部分、直流变换部分和逆变部分等等。并分别在MATLAB中的SIMULINK下搭建了它们的仿真模型，仿真结果表明所搭模型的正确性。在太阳能发电系统中，通过对现今几种常用的最大功率跟踪控制方法（MPPT）的分析研究，知道了开路电压法、短路电流法，扰动观察法和最优梯度法等方法的优缺点，从而找到了一种新的控制方法——基于改进的最优梯度法。该方法从理论上克服了上面几种方法存在搜索时间长和在最大功率点附近震荡等缺点。通过仿真可以看出这种方法能稳定快速的进行最大功率跟踪，为太阳能发电找到了一种很好的控制方法。本文也对风力发电系统中的最大功率控制进行了研究和仿真。最后对孤岛下太阳能和风能混合发电系统进行了建模与仿真，仿真结果表明整个系统能正确的反映实际应用中的混合发电系统的运行情况，从而为进行分布式发电研究提供了便利。
关键词：分布式发电 太阳能 风能 最大功率控制
Abstract
With more and more frequent occurrence of disastrous climate, the weakness of the large scale power grid has arose in the ice disaster of Hunan province in 2008，and this leads to pay close attention to the distributed generator; With the outbreak of the economic crisis and the gradual depletion of fossil and other traditional energy, many states try their best to vigorously promote the development of solar and wind power. So simulation of solar and wind power is particularly important.
This article describes solar and wind power generation system in the application of distributed generation in detail and we know the system's essential components. DG is composed of the power、the control circuit、DC transformation、the inverter section and so on. The article builds these parts in MATLAB/SIMULINK respectively and simulation results show that these models are correct. By analyzing the advantages and disadvantages of the open-circuit voltage and short-circuit current method、disturbance observation and the optimal gradient method, the article has found a new way to control the solar cells, namely the improved optimal gradient method. The method theoretically overcomes the disadvantages, which include shocking in the vicinity of the maximum power point and spending a long time in searching in the maximum power point in the methods above. This method is effective manner according to the simulation results, so it can be applied to the actual control. It also studies and simulates the maximum power control of wind power. Finally, it establishes and simulates the solar and wind power hybrid system. Simulation results show that the entire system can correctly reflect the actual operation of the system. So, it provides convenience for the research of distributed generation.
Key words: Distributed Generation Solar Energy Wind Energy MPPT
三峡大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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引言
自从十八世纪以来生产力有了很大的发展，期间的工业革命更是使得人类的经济水平有了空前的提高。人们的生活已得到大大的改善，同时人们对煤、石油、天然气等不可再生能源的需求也不断增加，传统能源正日渐枯竭。环境也受到了很大的污染，灾害性天气不断的发生使得人们对大电网的弱点认识不断加深。于是分布式发电日益被人们所重视，加之经济危机等问题的出现,使得利用太阳能和风能发电成了当今热点。大家知道太阳能电池板和风力发电系统的价格虽有所下降但依然较高，如果直接拿它们做研究成本太高，且还存在现场很多不确定因素等等，因而对它们进行仿真就很必要了。
本文在MATLAB中搭建了太阳能和风力发电系统中各个组成部分的模型并对它们进行了仿真，仿真结果验证了所建模块达到了要求。在搭建了上述模型之后还对太阳能和风能发电中的热点问题之一——最大功率控制进行了研究，并提出了一种新的太阳能MPPT控制方法。通过仿真验证了该方法能较快的搜索到最大功率点，且在最大功率点附近震荡小等优点。最后在进行了上述研究的基础之上，进行太阳能和风能的混合发电研究，仿真结果表明所搭模型能正确反映实际的工作情况，从而为更进一步的相关研究打下了基础。
1绪论
1.1分布式发电背景
1.1.1能源危机及环境问题
自从十八世纪以来生产力有了很大的发展，期间的工业革命更是使得人类的经济水平有了空前的提高。人们的生活已得到大大的改善，同时人们对煤、石油、天然气等不可再生能源的需求也不断增加，传统能源正日渐枯竭。据国际相关权威部门在21世纪初对世界能源储量的调查表明：石油、天然气和煤炭可采量分别为39.9、61和227年。以上数据表明石化、煤炭等传统能源的可采量已经十分有限了[1]。基于传统能源和原料的产业链的现代市场经济可能会因为传统能源的枯竭而中断，进而引发世界政治、经济的动荡。事实上，能源的重新配置与分配已经对前年的经济危机的爆发产生了极大的影响，各国都对如何利用新能源，既发展相关的技术来整新全球经济而报以很大的希望。在我国，中央更是发出了关于加快利用风能，太阳能，核能等新能源的号召。能源危机迫在眉睫，新能源的发展受到了全球人们的广泛关注[2]。 伴随着这些不可再生能源的大量消耗，二氧化氮排放量的增加，地球气温的升高而引起南、北极洲冰川融化从而使得海平面升高陆地面积减少，已经严重危及到了沿海居民的生存；沙漠化的扩大、沙尘暴的频繁发生和空气质量的下降带来的各种呼吸道疾病的增加等等环境问题已经影响了人类的生存状态，使得环境问题成了人们关注的重大问题，利用清洁能的呼声也不断提高。
在这样的时代背景下，很多国家都已经制定各种方针政策来缓解能源危机和加大环境保护的力度。联合国于1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩第一次召开了世界人类环境保护大会；此后，联合国环境保护规划署成立，环境保护从此提上了联合国的议事日程，每年的六月五日也被定为“世界环境保护日”。1997年12月在日本“京都议定书”的签订，和2009年12月有192个国家在丹麦首都哥本哈根参加的联合国气候变化大会，世界各国更是发出了自己对保护地球的强有力的呼声。“地球是大家的地球”，“抵制污染，创建绿色家园”，“你的星球需要你，联合起来应对气候变化”等等众多随处可见的环保标语、主题和诸多召开的环保国际会议无不反映了全世界人们的心声[3]。再加之从2008年下半年的经济危机的爆发到现在经济危机的持续更是使得人们在如何减少对传统能源的依赖方面，在如何保护地球环境的情况下继续提高人们的生活水平，促进经济的发展等问题进行了广泛的研究。
1.1.2现代电网的弱点
当前以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式现代电网供给了世界上大部分负荷的能量。由于当今科技和相关产品质量的不断提高，使得其对高质量和高可靠性的电力供应的依赖性越来越强，在以高科技为主导的经济发展模式下大电网已经越
来越难满足社会对电力的这种要求了，其主要缺点如下：
1) 缺乏灵活性。大电网不能很快的随着负荷的变化而变化。为了调峰而需要建造发电厂，由于其发电的时间很短所以发输电设施的利用率和其经济效益都较低。
2)局部事故容易扩展为全网事故。我们知道大电网整个系统是一个整体，若其中任何一点有故障所发生，其扰动都将会影响到整个电网，严重时可能引发大面积停电而对社会造成很大的损失。这样的事故在国外时有发生，如2003年8月15日发生的美加东部联合电网大停电事件等等。
3)构成大电网的电厂大部分以消耗传统能源为主其对环境的破坏较大不能满足环保的需求。伴随飞速发展的经济而产生的是对全球自然环境的破坏，所幸的是我们认识到了我们的地球正在遭受到的巨大破坏，所以“绿色环保”已被各国大力倡导，开发新型的绿色能源，探索高效、节能、环保的发电方式对环境的保护及其重要，所以世界各国都在大力研究分布式发电。
而分布式发电的却具有大电网所不具有的优点:
1）安全可靠性高。它可以弥补大电网安全稳定性的不足,在意外灾害发生时能够继续供电。
2）分布式发电系统建设成本低和输配电损耗小。
3）调峰性能好,操作简单。
正是由于上述特点，分布式发电受到各国重视，据研究表明:大电网系统和分布式发电(distributed generation)系统相结合是节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性的主要方法，是21世纪电力工业的发展方向[4,5]。
1.2分布式发电的发展现状
当今世界分布式发电已经安装了多达300万台的MV级发电装置，而且每年以大约80000MV的速度在快速增长。分布式发电在美国、日本、欧洲发展较快，美国2001年颁布IEEEP1547 “关于分布式电源与电力系统互联的标准草案”通过了有关法令让部分分布式发电上网运行。据美国分布式电力联盟(DPCA)的研究估计，未来20年，分布式发电将获未来新增发电容量的20%--35%GW,美国EPRI估计,2010年分布式发电的市场可达 2.5-5GW/年。美国规划在今后10-15年，让分布式发电占美国发电量10%-20%。 目前，除少数发达国家外，分布式装机量在发电装机总量上所占比例不大（一般在5%以下，如阿根廷2.1%、巴西3.9%、法国6.6%、印度4.6%、日本13.4%、英国6.2%、美国7.8%）--WADE统计数据。美国电力科学研究院(EPRI)研究表明，分布式发电在今年将提供全世界25%的电能，其发电量将占到20%得市场份额。
我国相对美国、欧洲国家和其它工业发达国家来说分布式发电技术尚处在起步阶段，但发展很快。在2008年我国利用可再生能源进行分布式发电的利用量为 2.34
亿吨标准煤，占能源总消费量的8.9%。虽然我国风电装机只占电力总装机的1.5%，光伏发电装机容量只有15万千瓦。相比欧盟仅风力发电装机就占全部装机7%的比重我国得可再生能源的利用量还很小。但随着《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法》、《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》等一部部法律和规划的推出，预计到2020年，风电装机将达到1.5亿千瓦，光伏发电2000万千瓦。我国利用可再生能源的分布式发电量将会大大提高，分布式发电技术已成为我国研究的热点之一。
1.3分布式发电系统的组成及分类
根据分布式发电系统所使用一次能源的不同，分布式发电可分为基于化石能源的分布式发电技术、基于可再生能源的分布式发电技术以及混合的分布式发电技术。利用化石能源的分布式发电主要有基于微型燃气轮机和燃料电池作电源的发电系统； 利用可再生能源的分布式发电主要有基于太阳能和风能为能源的发电系统；混合式的分布式发电指在系统中采用两种或多种分布式发电技术并和蓄能装置相组合而形成的复合式发电系统。根据使用场合的不同又可以分为分布式独立发电系统和分布式并网发电系统两种。在分布式并网发电看其是否带有蓄电池分为“不可调度式分布式并网发电系统”和“可调度式分布式并网发电系统”。不含蓄电池环节并网系统称为“不可调度式分布式并网发电系统”；包含蓄电池组环节的称为“可调度式分布式并网发电系统”。本文中主要研究孤岛下分布式独立供电的发电系统。独立供电的分布式发电系统如图1.1所示。
图1.1孤岛下独立供电的分布式发电系统示意图
孤岛下独立运行的分布式发电系统由太阳能电池、风力发电机、其它分布式电源、控制器、蓄电池、逆变器等部分组成。若在白天有太阳光照时，太阳能电池将太阳能直接转换为直流电来对用户进行供电，故太阳能电池只能适用于有光照时的情况而其他情况则由风力发电或其它电源来进行供应，如微型燃气轮机、柴油机、燃料电池等来进行供电。控制器由充、放电电路和最大功率跟踪控制电路等组成。根据需要一般
选用铅酸蓄电池等储能器作为调节环节。当分布式电源的发电量大于负载所需要的电量时，通过充电器对蓄电池充电并给负载供电；而当分布式电源发电不足时，由分布式电源和蓄电池同时给负载供电，若分布式电源不能发电时则有蓄电池单独给负载供电。逆变器的作用是将直流电逆变成交流负载所需的交流电。
从上面的介绍中我们可以看出，分布式发电中包括几个必要的部分：
1）发电端，如太阳能电池、风力发电和微型涡汽轮机等；
2）为了能够较好输出的电路部分，如直流电的升降压变换（既DC/DC变换），在风力发电中的交流直流变换（既AC/DC变换）和为了给蓄电池充放电的调压器及并网和用户需要的直流交流变换（既DC/AC变换）等部分。
3）储能部分，如蓄电池、超级电容器等等
4）控制部分，为了能更好的利用能源使发电端能够以最大限度的发出功率而实行的控制。
1.4利用太阳能和风能发电作为分布式电源的优点
太阳能和风能是两种新型环保的可再生能源，与其他能源相比是很理想的可再生能源。近年来，随着科学技术的不断发展和进步，太阳能和风能及其相关产业发展得非常迅猛[6-8]。据美国能源信息署（EIA）的数据显示太阳能和风能的发电量稳步增加。2008年全球风力发电增长28.8%，2008年底全球累计风电装机容量已超过12.08万兆瓦。同时我国利用太阳能和风力发电也在飞快的发展。在2002年底我国就已经建成风力发电场32个，总装机容量达2850万kw，2008年我国新增风电装机容量达到了7190兆瓦，累计装机容量跃过13000兆瓦大关[9]。据预测到2020年我国太阳能电池累计用量将达到30000兆瓦，而世界太阳能发电业规模更是能达到目前的十倍。这两种可再生能源发展如此迅速是因为它们具有以下的优点：
1）普遍。我们能天天看到阳光听到风声这就说明了它们的普遍，我国具有丰富的太阳能和风力资源，太阳能较丰富的地区占国土面积的2/3以上，年辐射量超过60亿焦耳/平方米，太阳能资源在西北、西藏和云南等地区很丰富；我国的风力资源也很丰富，据气象科学研究院预测，我国陆地风能资源理论储量为32.26亿kw，可开发利用的有2.53亿kw，主要集中在内蒙古、甘肃、新疆等地。沿海和岛屿的风能可利用量为10亿kw，主要在浙江、广东、广西、海南等地。
2）无害。利用太阳能和风能作能源，不会有影响环境的废水、废气等污染物的排出，无污染无公害。
3）长久、量大。只要太阳存在，太阳能和风能就存在。就当前情况来看这两种能源可以说是取之不尽，用之不竭的。
1.4.1 太阳能发电技术
太阳能的转换和利用方式有：光电转换、光化学转换和光热转换等。其中利用太阳能进行光电转换于发电的技术应用比较成熟广泛。光电转换是利用半导体材料的光生伏打效应将太阳能转换为电能。
1.4.2风力发电技术
风能是指由于太阳照射使得地球表面受热不均导致的空气流动而产生的能量。风力发电技术则是将风能通过风力机把风能转化转换为机械能，然后经发电机再转换为电能的发电技术。
1.5本文的主要工作
本文分析了分布式发电中应用较广的光伏发电和风力发电系统，对光伏发电和风力发电原理进行了分析，并通过对光伏发电和风力发电系统中的核心问题之一（既最大功率点跟踪技术MPPT）进行了的理论研究和提出了控制方案。最后使用MATLAB软件对孤岛下太阳能和风能混合独立发电进行了建模和仿真研究。
本文所做工作如下:
1）首先分析了太阳能电池原理及输出特性，建立了太阳能电池模型，并通过MATLAB软件对太阳能电池进行了建模与仿真。
2）详细阐述了太阳能电池最大功率跟踪控制工作原理，分析并比较了几种常用的太阳能电池最大功率跟踪的方法，在此基础上提出了基于改进的最优梯度法的MPPT控制的方法。通过仿真，结果表明此方法能很好的进行最大功率跟踪。
3）通过分析风力发电的工作原理，建立了风力发电的必要部分（如风速模型、风力机模型等）的模型并进行了仿真。并给出了风力发电最大功率跟踪控制的方法及其模型并进行了仿真。
4）分析了光伏发电和风力发电在孤岛状态下的并联运行原理，分析了DG系统中用到的DC/DC变换、DC/DA变换器等的原理。搭建了DC/DC、调压器和DC/DA变换器的仿真模型并系统进行了仿真验证。最后总结了本文工作的不足和还需改进的地方。
2太阳能发电
2.1太阳能电池建模
2.1.1太阳能电池的工作原理及构造
大家都知道，物质的原子是由原子核和电子组成的。原子核带正电，电子带负电。电子按照一定的轨道围绕着原子核旋转。晶体硅原子都按照一定的规律排列。它们在外来能量的激发下，如太阳光辐射下就会摆脱原子核的约束而成为自由电子，并同时在它原来的地方流出一个空位，既空穴。由于电子带负电，因此空穴就表现为带正电。电子和空穴就是单晶硅中可以运动的电荷。如果在硅晶体中掺入能够捕获电子的硼、镓等杂质元素，那么它就成了空穴半导体，既P型半导体；如果掺入能过释放电子的磷、砷等元素那么它就成了电子型半导体，既N型半导体。将这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交界面处就会形成P-N结，并在结的两边形成内建电场，具体形成过程如图2.1、图2.2所示。
图2.1 P型半导体N型半导体 图2.2 P-N结的形成 当太阳光照射P-N结时，在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子，因此相应地便产生了电子-空穴对，并在势垒电场的作用下，电子被驱向N区，空穴被驱向P区，从而使N区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，于是，P-N结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。光生电场的一部分抵消势垒电场，其余地区使P区带正电、N区带负电，于是就使得在N区与P区之间的薄层产生了电动势，既光生伏打电动势，当接通外电路时便有电能输出。这就是P-N结型太阳能电池发电的基本原理。原理图如图2.3所示[10]。
图2.3单个太阳能电池发电原理图
2.1.2太阳能电池的输出特性
2.1.2.1太阳能光伏电池数学模型
在恒定光照下，光生电流s I 不会随太阳能电池的工作状态变化而变化，因此在对太阳能电池板进行等效的电路中可以被认为是一个恒流源s I 。当太阳能电池接入负载后，光生电流就会流过负载而形成回路，此时在负载上就会产生电压U（这个电压也就是光伏的电池输出电压）。形成回路后负载两端电压就会影响太阳能电池板上的P-N 结，从而产生了一个与光生电流流向相反的电流d I 。又因太阳能光伏电池板在制作过程中所使用的材料本身带有电阻，在制作电池的电极时也有电阻以及由于电池板在使用过程中材料的腐蚀引起的电阻的增加等等使得当光生电流流过太阳能电池板时会引起太阳能电池内部的损耗，因而在对电池进行等效时加入了串联电阻s R 。从图2.4的太阳能电池等效图中可以看出s R 越大，电池内部损耗越大，太阳能电池板输出功率越少。由于制造工艺的提高使得现在太阳能电池板的内耗较小，等效在电路中的串联电阻s R 的值一般从几欧到十几欧之间。此外，由于在制造太阳能电池板的过程中，电池板的边缘和电池板的上、下两个金属电极可能会有一些很小的擦痕等，由此将产生一个漏电流而导致一部分光生电流的损失，因此在等效过程中加入了一个并联电阻sh R 。与串联电阻s R 相比较，并联电阻sh R 一般在1K 欧左右。太阳能光伏电池的等效电路如图2.4所示。
为了研究太阳能电池的特性及相关的问题而直接购买太阳能电池来进行相应的实验和研究有几个弊端：1）为了研究而购买太阳电池板和为了达到所需的光照度和温度等而购买的相关器材费用比较高[11]。2）让太阳能电池板在一个恒定的光照和温度下进行研究所需要的时间比较长。因此有必要根据太阳能电池的物理特性建立模型来模拟电池，从而使得研究起来更加方便及降低实验成本，使得光伏发电技术能更快的得到发展。太阳能电池的数学模型如下：
图2.4太阳能电池等效电路
由太阳能电池等效电路可以得出：
s d sh I I I I =?? （2.1）
0()exp 1s d q U IR I I AKT ?+???=????????
? （2.2） s sh sh
U IR I R += （2.3） 综合上式可以的到：
0()exp 1s s
s sh
q U IR U IR I I I AKT R ?+?+??=???????????
（2.4） 式中:
31100g ref qE nk T T d ref T I I e T ??
????
?
??
??????????=??????
（2.5） ()1000S SC T ref S I I C T T ??
=+?????
（2.6） 光伏电池输出功率的函数为式中:
I ——光伏电池输出电流（既负载电流）；
s I ——光伏电池短路电流；
0I ——光伏电池反向饱和电流；
q ——为电荷常数；
A—— 为光伏电池中半导体器件的p-n 结系数；
K——为Blotzman常数；
T——为绝对温度；
U ——为光伏电池输出电压；
s I 由日照强度决定。
S——代表光照强度；
q——电子电量；
ref T ——绝对温度；
T——电池温度；
g E ——能带系能量；
n——二极管排放系数；
0d I ——二极管反向电流；
SC I ——短路电流；
T C ——为温度系数。
2.1.2.2光照和结温对太阳能电池输出特性的影响
太阳能电池的输出功率由于受温度、光照强度的影响，因此太阳能电池的输出功率等输出量呈现非线性。图2.5分别给出了相同温度不同光照下和相同光照不同温度下太阳能电池的伏安特性曲线；图2.6则给出了常温下不同光照度下和相同光照度不同温度下的伏瓦特性曲线。
图2.5太阳能电池的伏安特性曲线
图2.6太阳能点的伏瓦特性曲线
由上图可以知道在相同P-N结温下，太阳能光伏电池的开路电压几乎不会随着日照强度的增加而改变，然而短路电流却有明显的增加，由于P=U×I故电池的最大输出功率也有很明显的增加；当光照强度一样时，随着P-N结温的升高，电池的短路电流略微有所增加，开路电压反而有明显的下降，最终电池输出的最大功率减小了。从上图还可以知道，无论在哪一个温度和光照度下，太阳能电池有一个功率输出最大的点。
2.2最大功率跟踪控制
在太阳能发电中为了尽可能大的利用太阳能电池的效率，就必须要使太阳能电池
输出最大功率。从上文光伏电池的输出特性可知道在一定光照和温度下太阳能电池有一个最大功率输出点，既在该工作电压下太阳能电池的输出功率最大。从而在电池的输出电路中就需要直流斩波电路来控制电池的输出电压使电池工作在最大工作点上，其控制图如图2.7所示：
图2.7最大功率跟踪控制
由上图可知在进行最大功率控制时电路中包括DC/DC变换器、PWM发生器和MPPT 控制策略等等。
2.2.1 DC/DC变换器的设计
在分布式发电中涉及到太阳能发电和风能发电等，由于太阳能和风能的不可控，它们都具有波动性，为了提高能源的利用率就需要进行最大功率跟踪控制（既MPPT），而在进行MPPT控制时需要对电池的输出电压进行调整才能使电池输出最大,这就要涉及到DC/DC变换器了。DC/DC变换器的分类：
1）按照控制方式的不同可以分为：
a:脉冲频率调制器，控制信号的脉冲宽度一定，通过调整脉冲周期来实现电压的调整。
b:脉冲宽度调制器，控制信号的脉冲周期一定定，通过调整脉冲宽度实现电压的升降。
c:混合调制型，控制信号的脉冲周期脉、宽度都是可调节的。
2）按变换功能的不同可以分为：
a：电流—电流变换器，可以把变换器的输入和输出当做电流源。
b：电压—电压变换器，可以把变换器的输入和输出当做电压源。
在实际中多采用脉冲宽度可调的电压—电压变换器。而电压—电压变换器又分为降压式和升压式等等。而相应的变换器就有升压式变换器和降压式变换器等等。这两种常用的电压变换器的工作原理分述如下：
2.2.1.1升压式变换器
升压式变换器电路原理图如图2.8所示。当开关S闭合（这里是三极管在控制信
号下导通）时，电源给电感充电，由于电感电流不能突变的特性使其上的电流不能突然增加。随着三极管上的电压下降，二极管由于承受反向电压而截止，此时负载R 由电容器C 来供电。当三极管截止时，由于电阻的增大，电感上的电流减小，电感放电，产生左负右正的感应电动势，电池电压加上感应电动势使得二极管上由于承受了一个正向压降而导通。这时电源与电感一起给负载R 供电，同时给电容器C 充电。当电路工作于稳态时，输出电压平均值为： 011in in off
T V V V t D ==? （2.7） 占空比D 为：
on on on off
t t D T t t =
=+ （2.8）
图2.8升压变换器电路
升压变换器的优点：输入电流连续、驱动电路简单；但输出平均电压V O 大于输
入平均电压V in ，因而只能用于升压。
2.2.1.2降压变换器
降压式变换工作原理电路图如图2.9所示。当开关S 断开（这里是三极管在控制信号下截止）时，电源给电容器C 1充电。由于电感上的电流和电容上的电压不能突
变的特性使电感上的电流和电容上的电压不能突然改变。因而电容器C 2经由负载R
开始放电，电感经由续流二极管D 放电，续流二级管D 上的电压可以忽略不计，电容C 2和电感L 共同给负载供电。当开关S 闭合（这里是三极管在控制信号下导通）时，
电源和电容器C 1一起给电感L 和电容器C 2充电，同时给负载R 供电。当电路工作于
稳态时，输出电压平均值为：
0on in in t V V DV T
== （2.9）
图2.9降压变换器电路原理图
降压变换器的优点:电路简单，动态性能好；但输出平均电压V O 小于输入平均电
压V in ，因而只能用于降压[12]。
由于在太阳能发电中,直流斩波器的作用是从光伏电池中吸收最大电流并且提升电压。通过对降压式变换器与升压式变换器的进行研究比较性,研究结果表明升压式变换器比降压式变换器效率高,而且降压式转换器对占空比的控制能力是有限的;升压式转换器的能量效率可以随占空比的变化而变化[3]。因而在本文中选择DC/DC升压器来作为太阳能电池输出的调压电路。
2.2.2升压变换器中电感的选择
图2.9的电路中电感L 上的电流包括直流纹波分量和平均值分量。其中纹波分量为：
i i on V V I t D T L L ????Δ==????????i i i （2.10） 当不考虑内部损耗时：
i i
o o V I V I =i i （2.11） 其中I i 等于电感的平均电流l L 等于电源流出的平均电流值：
i l
o o V I V I =i i （2.12） 固有：
1o o O l i V I I I V D
=
=?i （2.13） 为了使电路中有连续的电流，电感L 中的电流有：
12l I I ≥Δ （2.14） 由式（2.10）、和式（2.14）可以得出：
()2112L R T D D ≥?i i i （2.15） 考虑到三极管的峰值电流等问题这里取纹波电流为：
1.4i on i V t I I L Δ==i （
2.16）
综合上式可得到电感值为：
()221.4 1.4i O i i on i o o V V V V t L I f V I ?==i i i i （2.17） 其中f 为开关频率。
2.2.3升压变换器中电容的选择
当三极管导通时电容器上的压降为：
()o on I t V C ?Δ=i （2.18） 当三极管截止时电容器上的压升为:
()01off t c t V I d C +Δ=∫i （2.19） 当电路稳定时有：
()()V V ?+Δ=Δ （2.20）
综合上式可得：
o on o I t V D T C V V R =
=ΔΔi i i i （2.21） 为满足输出纹波电压相对值的要求，滤波电容由下面式子决定： o V D T C V R ≥Δi i i （2.22） 2.2.4PWM 脉冲波产生原理
输出的不同电平的控制信号与高频三角波配合即可产生用于控制 MOSFET 的PWM 信号，其原理图如图2.10所示。当输入电压值低于三角波时输出高频信号，当输入
电压值高于三角波时输出低频信号。
图2.10PWM 波发生器脉宽调制原理图
2.2.5最大功率跟踪控制原理
当前对MPPT 控制方法的研究主要有通过固定一个电压、电流值的开路电压法、短路电流法、通过不断扰动工作电压、电流的值来达到最大功率输出的扰动观察法、
基于变步长扰动的MPPT 控制方法的最优梯度法[13]、通过模拟神经网络原理搜索来完成MPPT 控制的人工神经网络控制法[14]、优化控制法[15]和模糊逻辑控制法[16-18]等方法。这些方法各有优缺点，在实际应用中应该根据不同的场合选用不同的MPPT 控制方法使得既能降低成本又能提高电池的转换效率[19]。
2.2.5.1开路电压、短路电流跟踪控制法
（1）开路电压法
从图2.5和图2.6可以看出由于太阳光照度，太阳能电池工作时温度的变化其最大功率输出时的电池的最大工作点电压没有太大的变化,输出最大功率时的工作电压差不多位于一个恒定电压U 的附近，当光照较强时最大功率点的电压值离U 较近，一
般情况下U 的取值为k ?U oc ，k 一般都取为0.76（误差在±2％）
，这里U oc 为开路电压；又因为太阳能电池具有以下特点：在相同光照度下，随着温度的上升电池的开路电压oc U 将降低，而短路电流sc I 则有较小的增大；通常光照度高时电池上的温度较高（比如在一天的中午时分），而光照度较低时电池板上的温度也相应较低等这些特点（如在一天中的早上和傍晚时分），加上太阳能电池本身的输出特性使得太阳能电池的最大功率点始终在人们规定的值U 附近，这也就为人们在工程上能够将最大功率点视为一个固定值U 而进行MPPT 控制电路设计提供了理论依据[20,21]。
图2.11中为相同温度不同光照度下的功率/电压图，A、B、C、D、E 分别表示太阳能电池在不同光照下的最大功率点的位置，在固定电压型最大功率控制中可以把ABCDE 这条曲线近似的看作一根直线U，如果光伏发电系统的一直在固定工作电压U 下运行，就可以使得太阳能电池能够近似的输出一个较大的功率。
图2.11相同温度不同光照度下的功率/电压曲线
（2）短路电流法
图2.12为光伏电池的功率/电流曲线，可以看出电池的输出功率也与电池的功率
/电压曲线类似，既在短路电流附近的有一个电流值I
mppt
使得输出的功率最大。与固定电压法相似，光伏电池的最大功率电流点在不同的环境下在一个固定的值I附近，
这个值 I与光伏电池的短路电流I
s 之间存在着近似的线性关系,即I大约为 k
1
?I
s
。
式中k
1一般k
1
取为0.86[22]，这里I
s
为短路电流。如果光伏发电系统的一直在固定工
作电流I下运行，也可以使得太阳能电池能够近似的输出一个较大的功率。
图2.12光伏电池的功率/电流特性曲线
在固定的电压、电流运行下的输出功率随着一年中的阴雨天气的光照度和冬夏的温度差异变化太大而达不到要求，对这种情况可以根据实际来人工调整固定电压、电流值的方法来克服，但这种方法比较麻烦、粗糙。
开路电压、短路电流法的优点是：
1）控制简单、易实现和有较高的可靠性。
2）系统不会出现振荡，稳定性好。
3）比较容易通过硬件实现。
开路电压、短路电流法的缺点是：
1）对于早晚四季光照度和温差变化较大的地方控制精度差。
2）开路电压和短路电流的测量在实际应用中比较困难，成本也会因测量的存在而提高。
3）需要人工调整才能达到较好的效果，难于预料恶劣天气对电池工作的影响。
综上所述，开路电压和短路电流法不能很好的使电池工作在最佳状态，在太阳能利用初期应用比较普遍。但随着微电子技术的迅速发展和微电子器件价格的不断下降，现在已经能够实现很多MPPT控制方法使得光伏发电系统在任何光照和温度条件下都在最大功率点上工作[23]。
2.2.5.2扰动观察法
扰动观察法（Perturb﹠Observe Algorithms）[24]是当前进行MPPT控制的比较常
光伏分布式发电项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/009776530.html, 高级工程师：高建
关于编制光伏分布式发电项目可行性研究 报告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国光伏分布式发电产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5光伏分布式发电项目发展概况 (12)
浅谈如何提高居民分布式光伏系统的发电效率苏沛 发表时间：2018-03-13T10:21:22.317Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：苏沛 [导读] 摘要：近年来，国家和地方政府出台了多项支持光伏产业发展政策和财政补贴，大力鼓励个人投资分布式光伏发电项目，本文结合居民安装分布式光伏发电系统的使用情况，就如何提高光伏发电效率的问题进行了探讨，并提出相应的解决措施和建议。 （国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州 450000） 摘要：近年来，国家和地方政府出台了多项支持光伏产业发展政策和财政补贴，大力鼓励个人投资分布式光伏发电项目，本文结合居民安装分布式光伏发电系统的使用情况，就如何提高光伏发电效率的问题进行了探讨，并提出相应的解决措施和建议。 关键词：分布式、光伏发电、发电效率 光伏发电不仅是未来全球能源发展的重要方向，也是提高我国国际竞争力的战略性新兴产业。国家和地方政府的多项支持光伏产业发展政策也有力的推动了光伏发电项目的快速发展。光伏发电是绿色清洁能源，属于静态发电，不会造成污染、电磁辐射，且每发1度电就可以减少燃煤342g，同时减少污染排放272g碳粉。此外，作为分布式光伏的居民光伏发电系统不仅可以自发自用，余电上网，还可以得到政府的财政补贴，极大的调动了居民使用分布式光伏发电的积极性。 1、居民光伏发电系统使用情况 光伏发电系统的总效率由光伏组件的效率、逆变器效率、交流并网效率等三部分组成。其中，交流并网效率主要受升压变压器和交流线损影响，发生在并网点后且基本不变。 其中，K为交流损耗系数；M为有效发电时间内的发电量；t为有效时间；S为系统装机容量。 通过对郑州地区2016年6月-11月并网的25户光伏发电客户进行统计，集团用户月平均发电效率为84.6%，居民用户月平均发电效率为77.3%。集团用户光伏发电系统的发电效率远高于普通居民客户，月平均发电效率相差高达7.3%。以居民用户装机容量按5kW计算，每年每户少发电533度，变相增加碳排放量达145kg,以此类推，1000户每年将增加碳排放量达145000kg。根据以上分析，居民用户光伏发电效率总体偏低。居民用户的光伏发电系统的发电效率直接影响居民投资光伏发电的收益，进而影响居民用户光伏发电的积极性，亟待采取措施，以提高居民光伏发电效率。 2、居民发电效率低的分析 2.1居民用户光伏组件月平均输出功率情况 通过对2016年6月～11月期间6户居民用户光伏组件月平均输出功率情况进行调查，光伏组件的输出功率对整个系统的发电效率影响巨大，而居民用户组件损耗占比最大，占总损耗的64.3%。根据分析，光伏组件损耗主要受光照、光伏组件串并联排布、温度、组件受遮挡情况等多方面因素影响。 2.2 居民光伏系统中逆变器的输入输出功率情况 通过对2016年6月～11月期间6户居民用户光伏系统中逆变器的输入输出功率情况进行调查，逆变器的转化功率对整个系统的发电效率影响很大，居民用户的逆变器损耗占系统总损耗的29.4%，转化效率为91.8%，集团逆变器损耗占系统总损耗的25.8%，转化效率为95.6%。而发达国家分布式光伏系统的逆变器转化效率可达到98%以上。 综上分析，分布式电源光伏的发电效率主要与光伏组件的效率、逆变器转化效率有关。其中居民用户光伏组件损耗最大，逆变器损耗次之。在排除自然条件的影响因素后，可以从影响光伏组件损耗、逆变器损耗的非自然因素研究来进一步提高居民用户的发电效率。 3、居民发电效率低的要素 3.1 光伏系统容配比低 通过对2016年1-6月的报装的光伏系统容配比进行了调查统计。其中，容配比=装机容量/逆变器标称容量。根据调查发现，光伏系统
光伏发电微电网系统 电能质量问题分析与治理研究 姓名：孟金岭 学号：S0*******
1 引言 传统的煤炭、石油等一次能源是不可再生的，终归要走向枯竭。因此，提高能源利用效率、开发新能源、加强可再生能源的利用，就成为解决我国经济和社会快速发展过程中日益凸显的能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间矛盾的必然选择。研究与实践已表明，分布式发电供能技术将在此过程中起到越来越重要的作用。采用分布式发电供能技术，有助于充分利用各地丰富的清洁和可再生能源，向用户提供“绿色电力”，是实现我国“节能减排”目标的重要举措。分布式发电供能是指利用各种可用的分散存在的能源，包括可再生能源（太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能等）和本地可方便获取的化石类燃料（主要指天然气）进行发电供能，是分布式能源最清洁、最高效的利用方式。随着全球能源领域竞争的加剧，世界各国日益重视自身可持续发展战略的实施。作为这一战略的核心技术之一，分布式发电供能技术的研究日益受到各国关注。随着世界各国在相关领域投资的不断加大，分布式发电供能技术得到了迅速发展，其发电成本越来越低，尤其是风力发电、太阳能发电和采用燃气机组的冷/热/电联供（CCHP）系统的经济性，几乎可以与传统的发电方式相竞争。据世界银行2008年初发布的报告，2007年全球可再生能源发电容量达到了24万兆瓦，比2004年增加了50%，全球并网太阳能发电容量增加了52%，250万个家庭使用太阳能照明，2500万个家庭利用沼气做饭和照明。分布式发电供能是提高可再生能源利用水平，解决当今世界能源短缺和环境污染问题的重要途径。 大电网与分布式发电供能系统相结合，不仅有助于提高分布式发电的供能质量，有助于分布式发电技术的大规模推广应用；也有助于防止大面积停电，提高电力系统的安全性和可靠性，增强电网抵御自然灾害的能力，对于电网乃至国家安全都有重大现实意义。分布式发电供能系统由于采用就地能源，可以实现分区分片灵活供电，通过合理的规划设计，在灾难性事件发生导致大电网瓦解的情况下，可以保证对重要负荷的供电，并有助于大电网快速恢复供电，减少大电网停电造成的社会经济损失；分布式发电供能技术还可利用天然气、冷、热能易于在用户侧存储的优点，通过与大电网配合运行，实现电能在用户侧的分布式替代存储，从而间接解决电能无法大量存储这一世界性难题，促进电网更加安全高效运
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战 发表时间：2018-04-17T10:33:57.577Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：林飞孙婧妍 [导读] 摘要：本文介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势 ,从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。 （国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司） 摘要：本文介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势 ,从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。分布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁可再生能源 ,但分布式电源大规模的并网运行将会对电力系统的安全稳定和调度运行带来一定影响。 关键词：智能电网；分布式发电；微网 当前 ,作为集中式发电的有效补充 ,分布式发电及其系统集成技术已日趋成熟。随着单位千瓦电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支持 ,分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。在未来 ,微网技术是实现分布式发电系统大规模应用的关键技术之一。正因为如此 ,对智能配电网的技术需求从未像今天这样迫切。 一、分布式发电 分布式发电是指利用各种可用和分散存在的能源 ,包括可再生能源 (太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃料(主要是天然气) 进行发电供能的技术。灵活、经济与环保是分布式发电技术的主要特点 ,但是 ,一些可再生能源具有的间歇性和随机性等特点 ,使得这些电源仅依靠自身的调节能力难以满足负荷的功率平衡 ,通常还需要其他内部或外部电源的配合。 1、分布式发电系统运行特性 分布式发电系统通常包括能量转换装置 (即分布式电源) 及控制系统 ,并通过电气接口与外部电网相连 ,分布式发电技术的千差万别使得各种分布式电源具有完全不同的动态特性 ,而分布式发电系统的动态特性却不仅仅体现其电源本身的特性 ,除了少数直接并网的分布式电源外 ,其他大多通过电力电子装置并网。 2、分布式发电相关技术问题 考虑到经济性 ,各种分布式电源只有并网运行才能有效发挥其技术优势。分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随外部条件的变化而变化 ,因此 ,这些电源不能独立地向负荷供电 ,不可调度 ,需要其他电源或储能装置的配合以提供支持和备用。此外 ,分布式电源的并网运行改变了系统中的潮流分布 ,对配电网而言 ,由于分布式电源的接入导致系统中具有双向潮流 ,给电压调节、保护协调与能量优化带来了新问题。下图为分布式电源配电网： 二、微网 微网指的是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统 ,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统 ,既可以与外部电网并网运行 ,也可以孤立运行。分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战的经济意义主要体现在 : ①可大大提高分布式电源的利用率 ; ②有助于电网灾变时向重要负荷持续供电 ; ③避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响 ;④有助于可再生能源优化利用和电网的节能降损等。当前 ,微网实验室和示范工程的建设格外令人关注 ,欧盟以及美国、加拿大、日本等国家都建成了具有各自特点的微网项目 ,并开展了相关领域的研究工作。 三、智能配电网 智能电网以实现电网的安全稳定运行 ,降低大规模停电的风险 ,使分布式电源得到有效利用 ,同时提高电网资产的利用率以及用户用电的效率、可靠性和电能质量为主要目标。智能输电网立足于提高输电网运行的安全性和稳定性 ,降低全网大规模停电的风险 ,实现能源的广域优化配置以及大型可再生能源的集约化开发。智能输电网的建设为智能配电网的实现提供了坚强的网架基础,保证了智能配电网发展的可持续性。 1、智能配电网相关技术问题 智能配电网的发展动力主要来源于技术上的推动和商业需求的拉动。从技术上看 ,分布式发电技术、通信与信息技术的发展是促进配电网向智能化方向发展的最大动力。在系统控制方面 ,含微网的智能配电网与大电网的控制问题具有典型区别 : ①智能配电网与输电网中的电源特性明显不同 ,后者主要为同步电机 ,具有自同步性 ,而分布式电源则大多通过电力电子逆变器并网 ,没有自同步性 ; ②微网及配电网中的负荷波动对电源输出影响较大 ,而输电网中负荷波动相对冲击小 ; ③分布式电源的多样性、间歇性与随机性增加了电压与频率控制的难度,而实现多微网的协调控制则更加困难 ; ④输电网的控制侧重于可靠性 ,而智能配电网还要同时关注电能质量等其他问题。在系统保护方面 ,由于分布式电源和微网的存在使得配电网中的潮流具有双向性 ,含微网的智能配电网应该在故障和非正常运行时首先保证整个系统的安全性和稳定性。 2、分布式发电、微网与智能配电网的关系 当前 ,分布式发电技术、微网技术和智能配电网技术分别处于不同的发展阶段。其中 ,部分分布式发电技术已经比较成熟 ,处于规模化应用的关键阶段 ,政策上的支持加快了分布式发电技术的推广与应用 ,影响分布式发电技术发展的关键问题并不是分布式发电本身的技术问题 ,而是其并网后带来的电网运行问题。微网技术从局部解决了分布式电源大规模并网时的运行问题 ,同时 ,它在能源效率优化等方面与智能配电网的目标相一致 ,本质上公用微网已经具备了智能配电网的雏形 ,它能很好地兼容各种分布式电源 ,提供安全、可靠的电力供应 ,实现网络层面的能量优化 ,起到了承上启下的作用 ,但它与智能配电网的主要区别体现在多样化商业产品的提供和与用户的互动性方面。相对于微
分布式光伏发电系统 方案 审核： 校核： 编制： 湖北美格新能源科技有限公司 2016年3月 目录
一、概述 项目概况 ............................... . (4) 编制依据 (4) 地理位置 .... (4) 环境对设备影响.... .. (4) 投资主体 (5) 国家政策及发展规划 (5) 二、太阳能发电系统设计 光伏发电组件选择 (5) 光伏发电站的运行方式选择 (7) 倾角度选择.. ........... (7) 光伏系统方阵设计........... (7) 光伏子方阵设计 .. (8) 年发电量计算. (8) 防雷设计. ........... . (8) 三、成本及效益分析 成本 . ........... . (9) 效益 . ........... . (10) 四、施工方案设计 组织施工方案...... ........... (10) 五、家庭分布式发电运行问题汇总 运行中问题........ ........... (11)
附件1 总体设计平面图 附件2 具体电气设计图 一、概述 项目概况： 本项目位于佛山市南海区官窑镇，屋顶面积为84㎡，计划装机容量为7kW，
太阳能电池组件47块，由广州敏诚建设工程有限公司负责电站的设计及施工安装。 本工程按照“就近并网、本地消耗、低损高效”的原则，以建筑结合的分布式并网光伏发电系统方式进行建设。每个发电单元光伏组件通三相并网逆变器直接并入三相低压交流电网（AC380V，50Hz），通过交流配电线路给当地负荷供电，最后以 10kV电压等级就近接入，实现并网。由于分布式电源容量不超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%，所有光伏发电自发自用。以保障安全、优化结构、节能减排、促进和谐为重点，努力构建安全、绿色、和谐的现代电力工业体系。 编制依据 国家、地方和行业的有关法律、法规、条例以及规程和规范。 地理位置 本项目位于广东省佛山市南海区官窑镇，地处东经113°06'，北纬22°02'之间。全年总辐照小时多年平均约1666—2120h，日平均日照小时— 环境对设备影响 区域气象条件对本项目及主要设备的影响 1）气温的影响： 本工程选用逆变器的工作温度范围为-10~70℃，选用电池组件的工作温度范围为-40～85℃。正常情况下，太阳电池组件的工作温度可保持在环境温度加30℃的水平。本工程场区的多年平均气温~℃，多年平均最高温度℃，多年平均最低温度-3℃。因此，按本工程场区极端气温数据校核，本项目太阳电池组件及逆变器的工作温度可控制在允许范围内，地区气象温度条件对太阳电池组件及逆变器的安全性没有影响。 2）冰雹的影响： 根据GB/T 18911-2002 《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》（与ICE 61646标准等效）进行核算，达到国家标准的太阳电池组件可经受直径25mm、速度23m/s的冰雹打击。光伏电池组件生产厂家还可生产满足直径35mm、速度s 的冰雹打击条件的产品。本项目区无冰雹日、冰雹大小的监测数据，不能对冰雹影响的程度做出直接评价。一般而言，太阳电池组件的鉴定和定型标准保证了太阳电池组件在世界范围内的工程运用，可以认为对本项目也是适用的。 3）风荷载的影响：
浅谈智能电网中的分布式储能 专业：电气工程及其自动化 班级：一班 姓名：杨鹏 学号：3013203194
浅谈智能电网中的分布式储能 摘要：优质、自愈、安全、清洁、经济和互动是当前各国建设智能电网的共同目标，储能环节是智能电网构建及实现不可或缺的关键环节，将分布式发电与储能技术的结合大大提高了系统的能源利用率，改善系统的稳定性、可靠性以及经济性。储能技术将成为未来电网的发展重点之一。本文介绍了分布式储能技术的概念，主要类型和发展现状，以及分布式储能在智能电网的应用。 关键词：分布式储能智能电网抽水储能飞轮储能电池储能 1.引言 目前，全球风力发电、光伏发电等可再生能源得到了指数式的增长，已经成为电力系统的重要组成部分，但由于其具有波动性、随机性、间歇性的特点，这些愈来愈成为制约新能源发展的障碍，且随着新能源发电规模的继续扩大，这个问题将显得更为迫切。而储能技术正是从根本上解决可再生能源发电接入问题的最有效手段，将富余的能量储存起来，用能高峰期再将这些间歇式能源转换成具有相对统一、稳定的输出，通过储能系统来弥补可再生能源发电的间歇性和不稳定性缺陷，从而实现可再生能源电力平滑并入电网。 储能技术的应用前景广阔，并得到国家大力支持，科技部发布了的《国家“十二五”科学和技术发展规划》把储能作为战略必争领域。储能技术将为改变现有的电网发展模式提供了可能，帮助可再生能源和智能电网的大规模应用，从而实现能源利用效率和性能的最大化，未来有望大范围应用。 1.1分布式储能技术概念 分布式储能技术是指电能通过某种装置转化成其他形式的能量并且高效存储起来，需要时所存储的能量可以方便地转化成需要的能量形式。包括以下两方面的内容，一是高效大容量存储能量，二是快速高效的能量转化技术
扬州市水晶城别墅光伏发电项目 技术方案 江苏xx电力有限公司 二零一六年十二月
一、项目简介 1、建设地点 水晶城别墅光伏发电项目位于江苏省扬州市兴城西路与博物馆路交接处，区位条件优越。周围无高大建筑，遮挡阳光。道路四通八达，交通便捷。 2、建设内容和建设规模 （1）主要建设内容：水晶城陈松明家光伏发电项目，斜坡屋面、平顶屋面、景观平台三大部分。 （2）建设规模： 扬州市水晶城别墅光伏发电项目，可利用别墅主体的三个部分，分别为斜坡屋面、平顶屋面、景观平台。建设总规模12320W。 水晶城别墅区俯瞰图
施工现场图
二、气候概况及光照资源 1、气候概况 2016年，全市年平均气温分别为扬州城区15.8摄氏度、江都区15.5摄氏度、宝应县15.5摄氏度、高邮市15.6摄氏度、仪征市16.0摄氏度，与常年相比，偏高0.3～0.8摄氏度。各月平均气温比常年同期偏高的月份有1月、4月、5月、6月、7月、8月和10月，偏低的月份有2月、11月、12月，基本持平的月份有3月和9月。[7] 全市年极端最高气温38.2摄氏度（7月29日，扬州城区）、极端最低气温零下7.2摄氏度（1月23日，宝应县），全年35摄氏度及以上的高温日数为11天（宝应县）～18天（江都区）。扬州城区35摄氏度及以上高温日数为16天，初霜期比常年迟17天（常年为11月7日），终霜期比常年早18天（常年为3月31日） 2、光照资源 太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、自然地理状况和气候条件有关。我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3 以上地区年日照时数大于2000h，根据中国气象局风能太阳能评估中心推荐的国内太阳能资源地区分类办法。
浅谈分布式光伏发电并网的成本效益 摘要：基于我国目前能源发展的现状，开展光伏发电是大势所趋，分布式光伏发电并网操作也必然成为市场主流。在这项过程中，我们必须充分重视分布式光伏发电的重要性，高瞻远瞩，在未来的城市规划和建设方面为分布式光伏发电并网预留条件，同时也需要我们结合实际情况，用更针对性的措施来获得更好的并网运行效益。因此，本文对分布式光伏发电并网的成本效益进行分析。 关键词：分布式光伏发电；并网方案；成本；效益 随着现今世界范围内能源供应的愈发紧张，使得分布式新能源的发展成为了世界范围内各个国家着重研究的一项能源解决措施。对于我国来说，作为一个能源消耗大国，发展新能源产业，是必由之路。而发展光伏产业，为国民经济提供可靠的清洁可再生能源，无疑有着非常高的经济效益和社会效益。就目前来看，我国虽然在光伏产业方面具有较大的规模，但是在产品消费方面依赖出口的现象还是较为严重，并在近年来因为欧美市场金融危机的出现使得我国的光伏产业面对着较大的困境。对此，就需要我国能够积极的转变这种严重依赖国外消费市场的情况，并通过分布式光伏发电并网成本与效益的良好分析为我们今后工作的开展作出保障。 1 分布式光伏发电的主要特点 1.1 环保性 分布式光伏发电过程中采用的能源为清洁的太阳能，因而也不会对水体以及空气等生态系统造成污染，从这个角度分析，分布式光伏发电相对于传统的火力发电，具有较高的环保性优势。 1.2 投资小、成本低、灵活性高的特点 分布式光伏发电技术规模相对较小，在实际使用中灵活性较大，整个建设周期较短，同时国家也在积极的推广分布式光伏发电技术，分布式光伏发电站主要在用户场地附近建设，没有高压输电系统等设施，降低了总体分布式光伏发电技术的造价，不仅可以保证用户侧自用，而且多余的电网还可以合并到配电网中，总体经济效益较高。 1.3 改善局部地区用电紧张的现状 电力资源在工农业生产中都发挥着重要作用，但是由于全社会对用电量需求过大，部分地区存在着用电量不足，无法满足该地区的社会用电需求，分布式光伏发电站能够为用户侧提供一定的电量，缓解了局部地区用电量紧张的现状，而且一定程度上还能降低传统发电量，减少能源消耗，促进能源结构的调整。 2 分布式光伏发电并网的优势 2.1 市场导向优势 基于声光电建筑和光伏发电设备，可以有效地将太阳能转化为电能，分布式光伏发电在电网的自身发展条件下得到较好的使用，但是许多用户在使用的过程中会产生很大部分的浪费。例如，一些校园、经济开发区、空调的使用，剩余电量的很大一部分是多余的，这部分电力只能转化为热量或能量存储，造成了能源的极大浪费，类似的还有工业开发区、高科技园区和能源需求旺盛，光伏本身不能满足生产经营的需要，还需要额外的购买力。一边在浪费，一边却有着很大的需求量，分布式光伏如果利用价格机制就可以理顺市场取向。 2.2 价格优势 分布式光伏发电的前期设备投资以及后期的维护等，对于光伏产业的发展有
分布式能源与微电网技术 摘要：在现代城市化进程加快发展下，能源需求量逐渐增长。分布式能源和微 电网技术能促进城市的绿色化和清洁能源的应用，达到节能减排的目的，也能为 现代智能电网建设提供有效依据，保证电网的安全与稳定。 关键词：分布式；能源；微电网技术 在中国经济快速提升下，工业化和城镇化进程加快发展，其存在的能源安全 问题更为突出。尤其是二氧化碳带来的全球变暖问题，引起社会的关注。在该发 展背景下，对城市的建设思想和发展模式有序转变，加大力度引进风力发电、太 阳能发电模式等，促进整体的规模化发展。 一、分布式能源和微电网技术的研究意义 第一，加强对分布式能源和微电网技术的研究，能确保清洁能源的有效应用。基于太阳能、风能等多个形式清洁能源的应用，能保证能源的灵活接入和智能化 控制，将其应用到智能终端进行消费，促使低碳城市建设目标的实现。第二，加 强对分布式能源和微电网技术的研究，也能提升总体的供电可靠性。基于分布式 发电的投入以及微网的统一管理，在先进系统和设备下，为电网运行提供强大保障，促使电能质量更可靠。第三，分布式能源和微电网技术的研究，也能为其提 供双向互动用电服务模式。基于微网、智能家居和分布式发电，能为系统提供统 一接口，维护用户和电网之间的相互沟通和交流，也能使用户获得新的体验。加 强对分布式能源和微电网技术的研究，将其作为智能电网建设中的主要部分，是 新时期建设与发展下的主要模式，也承担者社会建设职责。其中的分布式能源， 在智能集成模式下，能保证接入系统的安全与可靠，也能确保微网更灵活。所以，加强对分布式能源和微电网技术的应用，是城市绿色、清洁能源推动和应用的主 要条件，在节能减排工作中，将其渗透到工作中，对电网的安全运行也具备十分 重要的作用[1]。 二、分布式能源和微电网技术的关键 （一）容量配置 清洁能源具备明显的间歇式能源特点，受到天气情况影响较大，电能的输出 波动大。基于对分布式能源和微电网技术的应用，能够在各个单位组成模式下， 对其容量有效配置，确保风能、太阳能相互应用，发电单位和储能单元之间也能 互补。在整个分布式能源和微电网中，结合时间功率，为其输出曲线，也能避对 电网产生的影响。通过对储能系统应用，对分布式能源和微电网技术有效调度， 以达到清洁能源的充分应用。比如：储能电池，能对分布式能源生产中存在的问 题有效解决，尤其是在较小负荷下，达到电能的储存目的。如果负荷较大，将释 放电能，保证系统的科学稳定运行。如：将储存电池和系统交流侧进行链接，基 于储能单元和发电单元的协调，为其提供对平滑分布式能源的波动，避免给电力 系统带来较大冲击，维护其稳定性。储能电池也能对当地的交流负荷需要无功功率、负荷电流谐波的获取，以免电压波动、闪变现象的发生，这样才能达到有效 的节能效率[2]。 （二）接入方式 结合当前的建设标准和规程，需要在谐波、电压波动和电压不平衡度上给予 全面控制和探讨，也要为分布式能源和微电网技术的应用提出合理对策。分布式 能源和微电网利用分布发电和集中并网接入方式来实现。集中并网多为直流母线 汇流、各个发电单元在电能控制模式下，将其转变为直流母线。基于逆变器，将
分布式光伏发电项目管理暂行办法全文 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
《分布式光伏发电项目管理暂行办法》全文 为推进分布式光伏发电应用，规范分布式光伏发电项目管理，近日，国家能源局以国能新能【2013】433号文，印发《分布式光伏发电项目管理暂行办法》。其全文如下： 《分布式光伏发电项目管理暂行办法》 第一章总则 第一条为规范分布式光伏发电项目建设管理，推进分布式光伏发电应用，根据《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国行政许可法》，以及《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，制定本办法。 第二条分布式光伏发电是指在用户所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。 第三条鼓励各类电力用户、投资企业、专业化合同能源服务公司、个人等作为项目单位，投资建设和经营分布式光伏发电项目。 第四条国务院能源主管部门负责全国分布式光伏发电规划指导和监督管理：地方能源主管部门在国务院能源主管部门指导下，负责本地区分布式光伏发电规划、建设的监
督管理，国家能源局派出机构负责对本地区分布式光伏发电规划和政策执行、并网运行、市场公平及运行安全进行监管。 第五条分布式光伏发电实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式。电网企业采用先进技术优化电网运行管理，为分布式光伏发电运行提供系统支撑，保障电力用户安全用电。鼓励项目投资经营主体与同一供电区内的电力用户在电网企业配合下以多种方式实现分布式光伏发电就近消纳。 第二章规模管理 第六条国务院能源主管部门依据全国太阳能发电相关规划、各地区分布式光伏发电发展需求和建设条件，对需要国家资金补贴的项目实行总量平衡和年度指导规模管理。不需要国家资金补贴的项目不纳入年度指导规模管理范围。 第七条省级能源主管部门根据本地区分布式光伏发电发展情况，提出下一年度需要国家资金补贴的项目规模申请。国务院能源主管部门结合各地项目资源、实际应用以及可再生能源电价附加征收情况，统筹协调平衡后，下达各地区年度指导规模，在年度中期可视各地区实施情况进行微调。
浅谈分布式光伏发电并网的成本效益 发表时间：2018-04-16T11:16:03.360Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：刘阳 [导读] 摘要：基于我国目前能源发展的现状，开展光伏发电是大势所趋，分布式光伏发电并网操作也必然成为市场主流。 （国网兰州供电公司甘肃省兰州市 730070） 摘要：基于我国目前能源发展的现状，开展光伏发电是大势所趋，分布式光伏发电并网操作也必然成为市场主流。在这项过程中，我们必须充分重视分布式光伏发电的重要性，高瞻远瞩，在未来的城市规划和建设方面为分布式光伏发电并网预留条件，同时也需要我们结合实际情况，用更针对性的措施来获得更好的并网运行效益。因此，本文对分布式光伏发电并网的成本效益进行分析。 关键词：分布式光伏发电；并网方案；成本；效益 随着现今世界范围内能源供应的愈发紧张，使得分布式新能源的发展成为了世界范围内各个国家着重研究的一项能源解决措施。对于我国来说，作为一个能源消耗大国，发展新能源产业，是必由之路。而发展光伏产业，为国民经济提供可靠的清洁可再生能源，无疑有着非常高的经济效益和社会效益。就目前来看，我国虽然在光伏产业方面具有较大的规模，但是在产品消费方面依赖出口的现象还是较为严重，并在近年来因为欧美市场金融危机的出现使得我国的光伏产业面对着较大的困境。对此，就需要我国能够积极的转变这种严重依赖国外消费市场的情况，并通过分布式光伏发电并网成本与效益的良好分析为我们今后工作的开展作出保障。 1 分布式光伏发电的主要特点 1.1 环保性 分布式光伏发电过程中采用的能源为清洁的太阳能，因而也不会对水体以及空气等生态系统造成污染，从这个角度分析，分布式光伏发电相对于传统的火力发电，具有较高的环保性优势。 1.2 投资小、成本低、灵活性高的特点 分布式光伏发电技术规模相对较小，在实际使用中灵活性较大，整个建设周期较短，同时国家也在积极的推广分布式光伏发电技术，分布式光伏发电站主要在用户场地附近建设，没有高压输电系统等设施，降低了总体分布式光伏发电技术的造价，不仅可以保证用户侧自用，而且多余的电网还可以合并到配电网中，总体经济效益较高。 1.3 改善局部地区用电紧张的现状 电力资源在工农业生产中都发挥着重要作用，但是由于全社会对用电量需求过大，部分地区存在着用电量不足，无法满足该地区的社会用电需求，分布式光伏发电站能够为用户侧提供一定的电量，缓解了局部地区用电量紧张的现状，而且一定程度上还能降低传统发电量，减少能源消耗，促进能源结构的调整。 2 分布式光伏发电并网的优势 2.1 市场导向优势 基于声光电建筑和光伏发电设备，可以有效地将太阳能转化为电能，分布式光伏发电在电网的自身发展条件下得到较好的使用，但是许多用户在使用的过程中会产生很大部分的浪费。例如，一些校园、经济开发区、空调的使用，剩余电量的很大一部分是多余的，这部分电力只能转化为热量或能量存储，造成了能源的极大浪费，类似的还有工业开发区、高科技园区和能源需求旺盛，光伏本身不能满足生产经营的需要，还需要额外的购买力。一边在浪费，一边却有着很大的需求量，分布式光伏如果利用价格机制就可以理顺市场取向。 2.2 价格优势 分布式光伏发电的前期设备投资以及后期的维护等，对于光伏产业的发展有着一定的限制，过高的前期资金导致大多数单位都不敢进行，现在国家出台系列帮扶政策，倘若可以将分布式光伏发电并网，同时利用好国家的补贴政策，引入市场“补贴”，对于目前的这种现状就可以起到较好缓解。 2.3 效益优势 当分布式光伏发电并网就可以将集群的效益做到最大化，因为这样的开销平均到每一个用户的过程中，就会显得很少，平均单位光伏建筑的发电量以及效益也会最高。这有助于帮助我国的能源结构的改善，也有利于提升整体环境。 3 我国光伏发电运营模式分析 目前，我国对光伏发电的运营模式尚未完全理顺，但归纳起来主要有三种： 3.1 统购统销模式 统购统销模式是指第三方拥有光伏发电的经营权，通过对光伏发电的建设，将所发的全部电量输送到公共电网中，同时，供电企业要对发电量进行负责。此种模式的发电，电源在经过低压母线或变电站时，就可以实现上网功能，并将电量输送给用户。目前，统购统销模式已运用到我国的很多地区。 3.2 合同能源管理模式 合同能源管理模式是指由第三方投资，发电量优先满足用户的需求，不足电量要按照当地电价，由相关企业向用户提供。此模式具体的运行方案为，电量要经过低压电网然后再输送给用户。在这个过程中，投资机构都是通过出售电量来获得经济利润，给光伏发电模式带来了较大的挑战。 3.3 自发自用模式 主要是指用户通过建设光伏电站以满足自己对电量的需求，多余的电量用于上网，不足电量由发电企业提供。分布式电源和用户位于同一地点，且是同一法人。目前，由用户自己投资的项目主要靠政府补贴和节省电费收回投资成本。 4 分布式光伏发电并网的成本效益分析 分布式光伏发电并网的成本主要表现在建设成本和运营成本，我们分别来详细探究下并网的成本效益。 第一，需要根据当地城市电网的发展现状，当地的太阳能资源等情况，开展有效的市场调研与试验。 第二，确定好了试点地域后，要结合城市规划总体纲要及该地域控制性详细规划进一步开展空间负荷预测及负荷总量预测。 第三，根据我们所分析获得该地区符合特征以及太阳能资源数据，正式进行光伏发电负荷曲线以及出力情况的匹配分析工作，途中的曲线对于时间的积分为电量，其中的第一部分为光伏发电上网的电量；第二部分为用户在光伏发电作为电源情况下的用电量；第三部分为
新能源及分布式发电复习 1.什么是新能源？ 常规能源：技术比较成熟，已被广泛利用，在生产生活中起着重要作用的能源。（水是常规能源，可再生能源） 新能源：目前尚未被大规模利用，有待进一步研究实验与开发利用的能源。 2.为什么要开发利用新能源？ （1）发展新能源经济是当今世界的历史潮流和必然选择 （2）发展新能源经济可为我国经济又好又快发展提供支撑 3.新能源分类？哪些能源属于新能源？ （1）大中型水电；（2）可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；（3）传统生物质能。 4.再生能源配额制。 再生能源配额制：指各省（区、市）均需达到使用可再生能源的基本指标，在电源中强制规定必须有一定的可再生能源配额。 考核范围：除水电之外的可再生能源电力，包括风力发电、太阳能发电、生物质能发电、地热发电和海洋能发电等。 配额制具有一定的强制性；配额制带有一定的问责条款。 5.太阳能发电优点。 安全可靠；使用寿命长；运行费用少；维护简单；随处可见，不需要远距离输送；没有活动部件、不容易损坏；无噪声；不需要燃料；不污染环境。 6.太阳能发电系统组成。 分类：利用太阳热能直接发电；将太阳热能通过热机带动发电机发电。 太阳能集热子系统；吸热与输送热量子系统；蓄热子系统；蒸汽发生系统；动力子系统；发电子系统。 槽式太阳能热发电系统：利用槽式抛物面反射镜聚光的太阳能热发电系统。 塔式太阳能热发电系统：采用多个平面反射镜来会聚太阳光，这些平面反射镜称为定日镜。由定日镜阵列，中心接收器，控制中心和发电系统组成。 碟式太阳能热发电系统——主要由碟式聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成，目前峰值转换效率可达30%以上。 7.用硼掺杂的叫P型硅，用磷掺杂的叫N型硅。 8.独立光伏发电系统组成。 光伏发电系统是太阳能电池方阵、控制器、电能储存及变换环节构成发电与电能变换系统。（按与电力系统的关系分为：增网型和并网型） 各元件作用：（1）太阳能电池方阵：将太阳能电池单体进行串并联并封装后，可以单独作为电源使用。（2）防反充二极管：其作用是避免由于太阳能电池方阵在阴雨天和夜晚不发电时或出现短路故障时，蓄电池组通过太阳能电池方阵放电。（3）蓄电池组：贮存电能并可随时向负载供电。（4）控制器：判断蓄电池是否已经达到过充点或过放点。（5）逆变器：将直流电变换为交流电的设备。 9.并网太阳能光伏发电系统，可逆流系统，不可逆流系统的区别。 并网光伏系统发的电直接被分配到住宅内的用电负载上，多余或不足的电力通过连接电网来调节；可逆流系统，为光伏系统的发电能力大于负载或发电时间同负载用电时间不相匹配而设计。不可逆流系统，指光伏系统的发电量始终小于或等于负荷的用电量，电量不够时由电网提供，即光伏系统与电网形成并联向负载供电。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/009776530.html, 分布式光伏发电系统综述 作者：任惠赵杰 来源：《科技创新与应用》2015年第09期 摘要：介绍了国内对分布式光伏并网的一般性规范要求；分析了分布式光伏电站的分类 以及系统结构；总结了现有分布式光伏电站存在的系统方式、太阳能电池板、逆变器、并网方式，为以后分布式光伏电站的设计提供理论支持。 关键词：光伏发电；逆变器；光伏并网；太阳能电池板 引言 近年来，受化石能源短缺、人类生态环境压力的影响，大力发展绿色无污染的、可再生能源已显得尤为重要[1]。太阳能光伏发电是一种新型的可再生能源发电方式，是一种绿色发电 方式，不需要煤等燃料，对环境友好，没有转动式组件，维护简单，模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要求调整系统容量等突出优点。 随着光伏产业的快速发展，已有许多研究着对太阳能发电系统进行了研究。文献[2-3]介绍了太阳能发电的工作原理、构成以及分类。逆变器是太阳能发电的核心部件，文献[2-6]对逆变器的结构、工作原理以及市售产品进行了详细的介绍。文献[7-8]介绍了分布式光伏发电的发展趋势以及在国内的应用，但未能提供对该分布式系统实现的支撑。文献[9-10]中介绍了光伏发电系统的设计方法。文献[11]提出了一种家用小型分布式光伏发电系统结构设计。文献[12-18]介绍了分布式光伏发电系统的应用实例。文献[19]对金太阳示范工程和光电建筑项目总结了经验教训，并分析了随着光伏产业发展，我国出台的一系列补助政策。 我国近三年来分布式光伏发电发展迅速，自从2009年开始了实施“金太阳”工程和光电建筑示范项目，截至到2011年年底，国家已公布的光电建筑示范项目规模约为30万千瓦，“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。国家公布的相关规划提出，2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时，明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此，分布式光伏发电是未来的重要发展方向。在此背景下，文章先后介绍了光伏发电系统的分类、系统方案、主要组件结构以及并网方式。 1 系统分类 分布式发电系统主要是自产自用，必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的负荷供电。如果没有公共电网支撑，分布式系统就无法保证用户的可靠性和质量。根据接入公共电网的电压等级可将光伏发电系统分为可分为小型、中型、大型光伏发电系统，分布式发电系统一般建在负荷侧，是中小型光伏发电系统。根据是否配备储能环节，可将分布式光伏发电系统分为不可调度发电系统和可调度发电系统。
浅谈国内外分布式光伏发电的发展现状 【摘要】太阳能是重要的绿色能源之一，依托政府鼓励政策，开发利用太阳能，发展分布式光伏发电，可促进企业和个人参与绿色能源建设。政府倡导的分布式光伏发电发展，国外起步较早，因此了解国内外现状，借鉴国外经验有助于国内分布式光伏发电的发展。 【关键词】分布式光伏发电；现状；问题与对策 随着经济的快速发展，各国对能源的消耗不断增加。在经济利益与环境保护的权衡与取舍中，清洁能源技术越来越受到各国政府的鼓励和推广。而在各种清洁能源中，光伏发电正由于其技术不断成熟、上下游产业链不断完善、政府支持力度不断加大等因素，逐渐在非化石能源中占据一席之地。地表只要能接收到太阳照射的区域，就具备光伏发电的前提。因此，各国除了建设大型光伏发电站之外，积极推出各种政府优惠和补贴政策，以提升企业及全民参与分布式光伏发电的积极性。本文主要调研和探讨了目前国内外分布式光伏发电的推广现状，并进行比较，总结出我国在该领域发展的目前遇到的问题，及可以借鉴外国经验之处。 1.分布式光伏发电技术及其特点 光伏发电是指利用半导体材料的光伏效应，把太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电方式[1]。而分布式光伏发电通常是指装机规模较小的、分散分布在用户附近的光伏发电系统。一般接入公共电网，以保证供电的可靠性和质量。 分布式发电有如下特点： （1）输出功率较小。传统发电站一般在数十万瓦以上，而分布式光伏发电，由于具有模块化设计，可根据实际需求、场地面积、投资额度等状况，灵活规划发电规模。 （2）建设地点灵活。光伏发电系统可安装在太阳光辐射较佳的闲置空地、与建筑建筑一体化建设，或外加在建筑顶部。比起水能、风能等发电形式，地点要求相对自由，更容易实现全民参与。 （3）无污染问题。光伏发电的原理是通过光伏效应产生电能，发电过程中不会产生废气和废水等污染，亦不会产生噪音或者辐射。 2.国外分布式光伏发电发展现状 1997年6月美国总统克林顿提出一项由政府倡导的“百万屋顶”计划，到2010年在100万个屋顶或建筑物其他可能的部位安装太阳能系统。 2010年，美国通过的“千万太阳能屋顶计划”。从2013年至2021年，每年
分布式发电知识大全 分布式发电*概述 分布式发电(Distributed Generation：DG，又称分布式电源)是指：直接接入配电网或分布在用户现场附近的容量规模较小的发电系统，用以满足特定需要，能够经济、高效、可靠发电。对环境污染小，投资规模小，发电方式灵活，运行费用低，可靠性高，相对于大电网集中供电方式有其独特的优越性，将起到无法忽视的作用，利用大电网与分布式发电相结合，被认为是未来供电方式的发展方向。 分布式发电(DG) 或分布式能源(DER) 是一种分散、非集中式的发电方式，通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦(也有的建议限制在30～50兆瓦以下)的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元具有以下特点 ? 接近终端用户 ? 容量小(几十kW 至几十M W) ? 以孤立方式或与配电网并网方式，运行在380V 或10kV 或稍高的配电电压等级上(一般低于66kV) ? 采用洁净或可再生能源,例如以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电(光伏电池、光热发电)、风力发电、生物质能发电等 分布式能发电的优势在于可以充分开发利用各种可用的分散存在的能源，包括本地可方便获取的化石类燃料和可再生能源，并提高能源的利用效率。 分布式电源通常接入中压或低压配电系统，并会对配电系统产生广泛而深远的影响。传统的配电系统被设计成仅具有分配电能到末端用户的功能，而未来配电系统有望演变成一种功率交换媒体，即它能收集电力并把它们传送到任何地方，同时分配它们。因此将来它可能不是一个‘配电系统’而是一个‘电力交换系统(Power delivery system)’。分布式发电具有分散、随机变动等特点，大量的分布式电源的接入，将对配电系统的安全稳定运行产生极大的影响。 分布式发电*优点 通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点： (1)分布式发电系统中各电站相互独立，用户由于可以自行控制，不会发生大规模停电事故，所以安全可靠性比较高; (2)分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足，在意外灾害发生时继续供电，已成为集中供电方式不可缺少的重要补充;