并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，顧名思義，該系統(tǒng)通過(guò)并網(wǎng)的方式將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，以滿足電網(wǎng)的需求。這一過(guò)程主要依賴于并網(wǎng)逆變器的工作。

并網(wǎng)逆變器是一種可將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的裝置，其核心元件是電力電子變換器。電力電子變換器主要由半導(dǎo)體開關(guān)器件構(gòu)成，通過(guò)控制開關(guān)器件的通斷，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由分布式電源、負(fù)載、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成。其中，分布式電源是系統(tǒng)的核心，包括光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)力并網(wǎng)逆變器等。光伏并網(wǎng)逆變器將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，風(fēng)力并網(wǎng)逆變器則將風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同時(shí)，系統(tǒng)中還包括儲(chǔ)能系統(tǒng)，如蓄電池等，用于儲(chǔ)存電能以供負(fù)載使用。

并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：圖1所示為并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)包括兩大主要部分：

1）其一，太陽(yáng)能電池組件。將太陽(yáng)傳送到地球上的光能轉(zhuǎn)化成直流電能;

2）其二，太陽(yáng)能控制逆變器及并網(wǎng)成套設(shè)備，負(fù)責(zé)將電池板輸出直流電能轉(zhuǎn)為電網(wǎng)可接受的交流能量。

3）根據(jù)功率的不同太陽(yáng)能逆變器的輸出形式可為單相或者三相;可帶隔離變壓器，也可不配隔離變壓器。

并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的原理主要基于光電效應(yīng)和逆變技術(shù)。

首先，光伏板中的太陽(yáng)能電池通過(guò)光電效應(yīng)將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為直流電能。當(dāng)太陽(yáng)光照射在光伏板的半導(dǎo)體材料上時(shí)，光子與材料中的原子相互作用，激發(fā)出電子，形成電流。這些直流電能隨后被收集并傳輸?shù)较到y(tǒng)中。

然而，大多數(shù)電力系統(tǒng)使用交流電（AC），而太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的是直流電（DC）。因此，在并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)中，需要使用逆變器這一關(guān)鍵設(shè)備。逆變器的主要作用是將太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以便與電網(wǎng)進(jìn)行連接和匹配。

接下來(lái)，轉(zhuǎn)換后的交流電通過(guò)并網(wǎng)接口與電網(wǎng)相連。并網(wǎng)接口確保光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的安全、可靠連接，并實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)。在光照充足時(shí)，光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電能通過(guò)并網(wǎng)接口輸送到電網(wǎng)中，供給用戶使用；在光照不足或夜間，光伏系統(tǒng)無(wú)法產(chǎn)生足夠的電能時(shí)，電網(wǎng)則向用戶提供所需的電能。

此外，并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)通常還配備有監(jiān)控和保護(hù)設(shè)備，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并在出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)及時(shí)采取措施進(jìn)行保護(hù)。

并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)具有一系列顯著的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

環(huán)保節(jié)能：并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是一種無(wú)噪音、無(wú)污染、無(wú)二氧化碳排放的清潔能源發(fā)電系統(tǒng)。它不僅可以減輕環(huán)境污染，還可以大幅減少能源資源的消耗，符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

降低能源成本：與傳統(tǒng)的能源來(lái)源相比，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中的能源是從太陽(yáng)中獲得的免費(fèi)能源。用戶可以通過(guò)安裝并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，將發(fā)電的能源直接用于自己的日常用電，從而節(jié)省能源成本。

發(fā)電效率高：由于省去了蓄電池，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的建設(shè)投資可減少35%~45%，使得發(fā)電成本大為降低。同時(shí)，沒有蓄電池的系統(tǒng)也可以提高平均無(wú)故障時(shí)間，減少蓄電池的二次污染。

分布式建設(shè)：并網(wǎng)光伏系統(tǒng)采用分布式建設(shè)，可以就近就地分散發(fā)供電，使得進(jìn)入和退出電網(wǎng)更加靈活。這種特性有助于增強(qiáng)電力系統(tǒng)抵御戰(zhàn)爭(zhēng)和災(zāi)害的能力，改善電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡，降低線路損耗。

缺點(diǎn)：

建設(shè)成本較高：盡管長(zhǎng)期來(lái)看，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的能源成本較低，但其初始建設(shè)成本相對(duì)較高，可能包括光伏電池板、逆變器、支架、安裝費(fèi)用等。

受天氣因素影響大：光伏發(fā)電能力受到天氣條件的直接影響。在陰天、雨天或夜晚，光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力會(huì)顯著下降，甚至無(wú)法發(fā)電。

系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的影響：由于并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力與電網(wǎng)直接相連，其大規(guī)模的接入可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生一定的影響，需要考慮電網(wǎng)的安全問(wèn)題。

審核編輯：黃飛