[论文] 目的意义

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1、1.2国内外光伏并网发电技术的研究现状光伏并网逆变技术经过近几年的研究和发展，在技术上已近成熟，在电力电子技术先进的德国、口本、美国和加拿大等发达国家已有成熟的、技术先进的性能优秀的产品问世，从小功率几十瓦到上百瓦的高频光伏并网模块，到高压大功率的光伏并网逆变电源，品种繁多，不仅如此，其功能也很完善，多机并联、独立发电与并网发电两用、多机组合群控、最大功率自动跟踪、孤岛效应防止、远程调度管理等。我国在光伏并网逆变技术方面的研究经过“九五”和“十五”的国家科技攻关，在基本理论和实用技术发面已近取得可喜成绩，在并网逆变的关键技术方面已有了所突破，并具有自主知识产权，国内已有部分企业能够生产

2、并网逆变样机产品，但在并网逆变技术的细节方面，与国外先进技术相比还有较大差距。例如，并网逆变系统的电磁噪声和电磁兼容性问题，国内研究并不多，在并网逆变发电系统的最大功率跟踪方面，虽然原理比较简单，国内研究报道也比较多，但真正能够实现性能指标优秀的光伏阵列最大功率跟踪还未能看见实际样机。在适应电网安全方面，对孤岛效应的识别方式和并网功率控制方式还缺乏详细的实验研究和标准制定。此外，光伏并网逆变器主电路的研究也较单一，适应面较窄。国内的光伏并网技术与国外先进技术的差距形成，其原因是多方面的，多年来缺乏国家新能源政策的支持，光伏发电在我国发展缓慢，企业、研究单位的研究投入不够是主要原因。光伏

3、并网发电系统不仅仅涉及到太阳电池和并网逆变技术，还涉及到系统的控制和优化问题，太阳能发电系统的总体发电效率除了与太阳电池效率、逆变器效率和功率控制方式有关外，还同时与当地的纬度、气候、日照、和太阳电池阵列的倾角、方位角有关，提高光伏系统的全年总体发电效率是一个复杂的系统工程，它涉及到现代工程数学、现代控制理论、仿真技术、建模技术等多学科领域，多学科相互交叉，国外在经过多年的大量的光伏应用研究和运行统计的基础上，已经建立了完善的全球各地区气象年均口照和月均口照统计数据库，为光伏系统的优化设计和配套提供充分的依据条件，并研制成功专门的光伏系统优化设计软件包，在风力资源统计数据的基础上，也同

4、时研发了风光互补发电系统优化设计软件，为方便光伏系统的推广应用、节省设备投资、降低成本、提高系统的运行可靠性及供电的保证度等提供理论依据和优良设计工具。国内在光伏系统的优化设计方面，已经有部分院校做了相关研究，但由十存在大量的气象数据的获取、电站运行的数据统计、研制经费的缺乏等原因，系统的优化设计软件应用推广还有待时间和实践考验，也还有待进一步的完善。相信随着光伏系统在我国的普及和推广应用的发展，光伏系统的优化设计问题会越来越受到人们的重视。1.2光伏并网发电在国内外的现状和发展太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以来世界上增长最快的高新技术产业之一。目前国际上对太阳能资源已经十分重视

5、。20世纪70年代以来，鉴十常规能源供给的有限性和环保压力，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。利用太阳能发电的光伏发电技术被用十许多需要电源的场合，上至航天器，下至儿童玩具，光伏电源无处不在。西方一些发达国家纷纷出台有关政策、法规来扶持光伏并网产业。1990年德国率先提出并实施“一千屋顶计划”，在居民住宅屋顶上安装太阳能并网发电系统。由十采取了一些优惠政策，项目结束时共安装1-SkW的屋顶太阳能并网发电系统2056套。1999年1月进一步提出了“十万屋顶计划”，到2000年安装太阳能发电系统容量超过40MWo现在德国的太阳能发电市场已从探索阶段发展成为繁荣的专业市场

6、。口本从20世纪70年代开始连续制订和实施了几个太阳能发电发展5年计划，到1996年底己安装2700套并网户用太阳能发电系统，每套容量平均为3MW。同时，口本政府又提出“30年计划”，预计到2030年光伏发电总容量达100GWp。目前口本的光伏组件产量己超过美国居世界第一位。意大利1998年实施“全国太阳能屋顶计划”，总容量为SOMWp。在这类系统中，规模最大的是1997年6月美国总统克林顿在联合国环境发展会议上宣布的“百万太阳能屋顶计划”，到2010年将安装101.4万套光电系统，总安装容量高达3025MWpo欧盟在1997年11月26口发表了名为《能源的未来:再生能源》的欧盟战略与

7、行动白皮书提出，到2010年在欧盟范围内要安装100万套太l泪能发电系统，其中50万套为屋顶太阳能并网发电系统，需要光伏组件1000MW，另外50万套是为乡村供电的独立太阳能发电系统。这就需要将目前3OMW的光伏组件的年产量扩大100倍(3GW)。按NREL(美国国家可再生能源实验室)的估计，到2010年太阳能发电电价将可与常见能源电价相当。多数人认为到下世纪中叶，太阳能发电量将占世界总发电量的15-20},必将超过核电成为人类的基本能源之一[