光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是指發(fā)電輸出端與電網(wǎng)相連接，不是直接與負(fù)載的系統(tǒng)，即光伏電池經(jīng)過(guò)逆變后在相應(yīng)控制下，輸出符合并網(wǎng)要求的交流電的光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)中逆變器與獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)的功能不用，其不僅要實(shí)現(xiàn)逆變還是實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。

此外，根據(jù)光伏系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可以分為單級(jí)式、雙級(jí)式和多級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其中最常見(jiàn)的是單級(jí)式、雙級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

單級(jí)式并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，只有一級(jí)功率變換裝置，此時(shí)功率變換器需要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變控制、最大功率點(diǎn)追蹤等控制功能，控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，但電路簡(jiǎn)單、器件少、系統(tǒng)損耗小，常用于大功率光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

雙級(jí)式并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括兩級(jí)功率變換器，其中第一級(jí)DC/DC環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)最大功率追蹤控制和直流電壓變換，第二級(jí)DC/AC環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)逆變控制和并網(wǎng)控制等控制功能。該系統(tǒng)使實(shí)現(xiàn)控制功能分配到兩個(gè)環(huán)節(jié)上，從而使控制方法相對(duì)簡(jiǎn)單，但增加了效率損耗，常用于中小功率等級(jí)的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中。

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)原理圖

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)可以分為哪幾類(lèi)

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)。以下是幾種主要的分類(lèi)方式：

根據(jù)系統(tǒng)類(lèi)型分類(lèi)：

有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：當(dāng)發(fā)電充裕時(shí)，負(fù)載系統(tǒng)可以向電網(wǎng)賣(mài)電；當(dāng)發(fā)電量不夠時(shí)，負(fù)載系統(tǒng)可以向電網(wǎng)買(mǎi)電。

無(wú)逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：當(dāng)發(fā)電充裕時(shí)，負(fù)載系統(tǒng)不向電網(wǎng)賣(mài)電；當(dāng)發(fā)電量不夠時(shí)，負(fù)載系統(tǒng)需要向電網(wǎng)買(mǎi)電。

切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：帶有儲(chǔ)能裝置（蓄電池）。當(dāng)光伏系統(tǒng)無(wú)法正常發(fā)電時(shí)，它會(huì)自動(dòng)切換到向電網(wǎng)買(mǎi)電的狀態(tài)；而當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法正常供電時(shí)，它會(huì)自動(dòng)分離電網(wǎng)與光伏系統(tǒng)，由光伏系統(tǒng)供電。

有儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：前三種帶有蓄電池的系統(tǒng)，可以獨(dú)立運(yùn)行，常用于通信、醫(yī)療、避難所等作為緊急電源使用。

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景分類(lèi)：

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)：主要由太陽(yáng)能組件、并網(wǎng)逆變器、負(fù)載和電網(wǎng)組成。太陽(yáng)能電池板發(fā)出的直流電經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電送入電網(wǎng)。這種系統(tǒng)主要應(yīng)用于大型地面電站、中型工商業(yè)電站和小型家用電站等。

光伏并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)：除了太陽(yáng)能組件、并網(wǎng)逆變器、負(fù)載和電網(wǎng)外，還包括電池和并網(wǎng)儲(chǔ)能逆變器。當(dāng)太陽(yáng)能功率大于負(fù)載功率時(shí)，多余的電能會(huì)儲(chǔ)存至蓄電池內(nèi)；當(dāng)太陽(yáng)能功率不能滿(mǎn)足負(fù)載需要時(shí)，逆變器會(huì)將儲(chǔ)存在蓄電池的電能轉(zhuǎn)換供應(yīng)負(fù)載，保證系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

光伏離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)：不依賴(lài)電網(wǎng)而獨(dú)立運(yùn)行，通常應(yīng)用于偏僻山區(qū)、無(wú)電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等。

并離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)：結(jié)合了并網(wǎng)和離網(wǎng)的特點(diǎn)，適用于多種復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)

并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)。以下是對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)的詳細(xì)分析：

優(yōu)點(diǎn)：

清潔能源與資源可持續(xù)：光伏系統(tǒng)利用可持續(xù)可再生的自然太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能，過(guò)程清潔無(wú)污染，不產(chǎn)生溫室氣體和污染物，與我國(guó)的“雙碳”目標(biāo)相符，有助于生態(tài)環(huán)境的和諧，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

安全高效與儲(chǔ)能保障：光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可以將電能流入電網(wǎng)，利用電網(wǎng)作為儲(chǔ)能裝置。當(dāng)電力負(fù)荷較大時(shí)，可以從電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電能；當(dāng)電力負(fù)荷較小、電力余量充足時(shí)，可以將多余的電力出售給電網(wǎng)。這種設(shè)計(jì)無(wú)需設(shè)置蓄電池，降低了成本，提高了系統(tǒng)的靈活性和無(wú)故障時(shí)間。

操作簡(jiǎn)便與施工安裝靈活：光伏并網(wǎng)供電系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便，只需要將光伏電池安裝在戶(hù)外，能夠接收太陽(yáng)輻射所產(chǎn)生的電能。此外，系統(tǒng)可以拆卸和移動(dòng)，適用于各種規(guī)模的電力系統(tǒng)，從小型房屋供電到大型電力系統(tǒng)并網(wǎng)都能實(shí)現(xiàn)。

自力更生與降低負(fù)荷：光伏并網(wǎng)系統(tǒng)是自力更生的體現(xiàn)，可以節(jié)約社會(huì)資源，減少因運(yùn)輸和維修造成的費(fèi)用。同時(shí)，它還能在發(fā)電中抑制系統(tǒng)負(fù)荷，有助于分散大負(fù)荷，降低系統(tǒng)負(fù)荷峰值，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的平衡運(yùn)行。

缺點(diǎn)：

蓄電池相關(guān)問(wèn)題：作為儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的蓄電池壽命相對(duì)較短，一般為5年，而光伏系統(tǒng)的平均壽命可達(dá)20年。因此，定期更換蓄電池會(huì)增加系統(tǒng)成本和維護(hù)工作。此外，蓄電池的占用空間較大，安裝與調(diào)試不便，且存在電解液泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

電能質(zhì)量問(wèn)題：光伏系統(tǒng)并網(wǎng)后可能會(huì)引發(fā)一系列電能質(zhì)量問(wèn)題。例如，電網(wǎng)中的潮流方向會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致線路損耗增加和繼電保護(hù)需要重新整定。光伏發(fā)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性還可能引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)，而系統(tǒng)中使用的大量電力電子器件則可能產(chǎn)生諧波污染。

光伏陣列相關(guān)問(wèn)題：光伏系統(tǒng)可能因工作環(huán)境復(fù)雜，如組件表面塵土積累、遮擋等因素，導(dǎo)致光伏陣列的輸出電壓和功率降低，甚至發(fā)生熱斑效應(yīng)，降低組件的使用壽命。此外，不同型號(hào)的光伏組件組合或老化等原因可能導(dǎo)致輸出特性呈現(xiàn)多峰值特征，降低發(fā)電效率。

審核編輯：黃飛