光伏并网发电：应用与前景

近百年来，伴随着全球经济的迅速发展，世界总能耗水平持续上升，各国能源安全与人类生存环境面临着严峻的挑战。一方面，化石能源被大量消耗，能源危机迫在眉睫;另一方面，能源消耗也使二氧化碳大量蓄积，地球温室效应日益明显，这一难以逆转的环境危机正严重影响着现代社会的发展。选择资源丰富的清洁能源，无疑是解决上述危机、实现能源和环境可持续发展的最佳途径。
相比风能、核能等新能源，太阳能光伏发电有着资源无限丰富、发电过程清洁低碳、便于布局、建设快捷等天然优势，无疑具备更广阔的应用前景和市场，因此，世界各国已将光伏发电作为新能源发展的重点。我国刚刚开始全面建设的“坚强智能电网”也将光伏产业列入了重点规划，以此为代表的一系列激励政策，不仅为中国光伏产业的发展描绘了蓝图，同时也为艾默生网络能源等光伏领军企业提供了发挥自身技术优势的大舞台，光伏并网发电的各种应用也为行业带来了巨大的活力。
开发荒漠潜力，大型光伏并网发电成趋势
在光伏产业的发展进程中，大型光伏并网发电是一个必然的发展方向。进入21 世纪后, 世界各国已相继建设了众多兆瓦级的集中式并网光伏电站。从结构上来看，当前大型光伏并网发电系统主要包括光伏阵列、DC-DC变换器、逆变器和集成的继电保护装置。其中逆变器是核心设备，它不仅能够引导光伏阵列始终工作在最大功率点附近，以获取最多能源，还能够将获取的电能转换后送入公共电网。此外，大型的光伏并网系统一般还包括蓄电池和隔离变压器。
复杂的结构，不仅要求大型光伏并网发电系统方案提供商具备深厚的电子电力技术积累，更要求相关产品的可靠性与可用性。以艾默生网络能源的中高压并网解决方案(LSPV)为例，它融入了艾默生提出的发电单元组网概念，由多个1MW或者几MW的发电单元并网组成整个发电系统，其单机容量高达1MW，并可根据并网要求，在一定范围内对功率因数进行连续的超强或滞后调节，同时支持远程调节，从而实现了电网对功率因数补偿的调度，为大中型光伏并网发电站的建设提供了可靠的依托。
在我国，广大西部地区均具备丰富的光照资源及地理资源，非常适合建设集中式大型光伏并网发电站。现在，我国已制定了一系列在西部省份建设兆瓦级集中式并网光伏电站的计划，在已建设完毕的代表项目中，昆明石林166MWP并网光伏电站试验示范项目就采用了新能源领域的领先企业艾默生网络能源的LSPV光伏并网发电解决方案，目前一期20兆瓦项目已于2010年正式投产发电，预计其20年总发电量约为39亿千瓦时，不仅可满足石林县的用电负荷需求，还可将盈余电力送往昆明主电网，为云南实施生态立省战略、发展低碳经济提供了有力保障。
提升社区活力，光伏建筑一体化很实用
光伏建筑一体化，是太阳能发电在城市应用的发展趋势。简单而言，就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。另一类是光伏方阵与建筑的集成。这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分，如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。特别是结合建筑屋面安装光伏发电设备，近年来已成为城市中最佳的光伏发展方式，倍受各界关注。
凭借在光伏并网发电领域的长期耕耘，艾默生网络能源将自身丰富的实施经验与技术创新相结合，针对光伏建筑一体化未来发展趋势推出了BIPV光伏低压并网发电解决方案。该方案能够输出标准的三相380V交流电，可直接并入用户侧电网，不仅减少了用户的投资，更以其独具的智能化休眠专利技术和先进的MPPT技术帮助用户最大限度地高效利用光能发电，因而在应用中得到了客户的高度认可。
以陕西(澄城)拓日太阳城项目为例，其光电建筑一体化光伏电站就成功应用了艾默生BIPV光伏低压并网发电解决方案。该电站与42栋厂房建筑融于一体，总规模为10MW，是真正意义上的光伏建筑一体化设计。作为拓日太阳城建设过程中的第一个标志，该电站的建设受到了省市各级领导关注。而艾默生网络能源也凭借解决方案的综合优势以及在光伏并网发电领域的不断创新获得了客户的认可，并于2009年10月实现了首栋光伏建筑厂房成功并网发电的目标，为当地规划的光伏产业链带来了良好的开端。
提高供电安全性，微网/离网发电应用价值彰显
随着国内光伏产业的深化发展，新的光伏发电模式也在逐渐成熟，离网、微网解决方案就是其中的代表。离网光伏发电解决方案的最大特点在于其具备储能装置，能够储存多余电能，从而实现不并网即可成功利用光伏电力的目标。除此之外，不同离网系统还可以实现联合供电。而光伏发电微网系统则是由光伏电池组件、光伏微网变流器、储能装置及微网运行管理装置共同组成的一个分布式发电和供电系统，不仅可对所覆盖地区提供正常电力供应，还能够在外部配电网异常的情况下离网运行。这两种光伏发电模式，非常适合能源供应不均的广大农村地区，及一些特殊环境使用。当前，以艾默生网络能源为代表的一批企业，都推出了各自的微网/离网发电解决方案，并开始确立在该领域的影响力。
如今，我国已拥有全世界最大规模的光伏产品生产能力，国内光伏市场更是在2010年增长了逾一倍。尽管如此，未来不断扩大的电力需求仍是目前无法回避的问题，这就更要求各界形成合力，使新能源应用在未来得到进一步深化和普及，从而为经济的发展打下更加坚实的基础。这其中，不只需要政府更大力度的支持，同时也需要艾默生网络能源等光伏发电领域综合实力强劲的厂商更强力的推动，当然也需要全民能源消费观念的改变、低碳理念的深入践行。