摘要：资源环境保护在我国经济社会发展中起着重要的作用，随着新时代的发展，中国能源产业高速发展，已经形成了世界最强的各种资源产地、消耗者，有力保障了中国经济社会的发展。不过，由于中国的能源结构一直以煤炭资源主导，原油海外依存率高，又是世界最大的碳排放量大国，中国能源清洁低碳发展条件更加迫切。在世界经济发展水平不断发展的今天，世界环境保护和太阳能量问题等重大环保问题已经越来越突出，而太阳能是目前世界上来源最广泛、环境污染较小的新型无污染的再生能源之一，目前已经获得了普遍的应用，包括光伏发电并网技术的太阳能发电的应用也较为普遍。本文着重探讨基于生态环境下太阳能光伏发电在电网中的运用。

关键词：太阳能光伏发电;电网;运用

太阳光的可再生性、洁净性，使它具有广阔的前景，在人类社会生活的方方面面中的使用范围广阔。特别是，太阳能电池板、太阳能电池等都在许多领域中普遍应用。这类太阳能电子产品的集成化、独立性都较高，像太阳能路灯、家用电器等，所以上述电子产品中的大部分都采用的是与直流负载独立的电源方案。随着太阳能光电系统的种类日渐丰富，并更趋完善，其使用的方法也越来越丰富，所以利用光电并网技术的太阳能发电系统已成为当前发展较为快速、使用领域也较为广阔的光伏发电洁净能源应用技术。

一.太阳能光伏发电原理

太阳能发电中所采用的光伏电池系统，是整个太阳能光伏发电体系中的最主要的部分，同时也是最核心的一部分。其在大致的发展规模以及实际应用的步骤中，主要是需要克服在整个发电工作下的两个难点：①提升光能向电力转换的效能与速度;②减少在整个生产流程中的生产成本[1]。

光生伏打效果在液态与固态的物体中均会出现，不过只有固态（尤其是半导线PN结元件）在日光照耀下的光电转变效率比较高。利用光生伏打效果的原理制备多晶硅太阳能光伏动力电池，就可以把太阳能的光能直接地转变作为热能源。太阳能光电的主要能量转换器就是太阳光动力电池，是整个太阳能利用光电体系的基石与核心元件。将太阳光转化成为能源的流程大致分为以下三个过程：

（1）在吸收足够的光能后，太阳能光伏电池在半导体中产生电子-空穴对，称为光生载流子，但它们的电子极性相反。电子带负电，空穴对带正电。

（2）在相反的极性，光载流子被半导体的PN结形成的静电场隔离。

（3）光生载流电子和空穴依次被太阳能燃料电池的正负电极吸收，并在外部电路的操作中形成输出电压，从而获得能量。

二.太阳能光伏发电

核能发电技术基本上包括光热发电和光伏发电。一般所说的太阳能发电技术仅指太阳能光伏发电技术，也称为光电技术。光伏发电科技是指采用半导体界面的光生伏特效应可以使光能径直转换为能量的一项高新技术。这项高新技术的最重要器件便是太阳能电池。将太阳能电池经过并联后加以密封保存就可产生更大规模的太阳光电池组，再配套上控制设备和逆变器等配件，就构成了光伏发电技术体系[2]。

和常规的火力发电系统比较，光伏技术发电的优势主要表现在：1.太阳能是可再生能源;2.安全生产，无噪声，无气体污染;3.不受资源分配区域的影响;4.无需消耗大量电力和架设的输电线路，可以直接就地水力发电或供热;5.电能品质较高;6.设备建造周期较短，获得能量所耗费的时间时限也极短;7.应用范围广，应用评价高。

光伏发电的缺点是：1.辐照的能量分布密度小，需要占用体积较大;2. 所获得的能量与四季变化、昼夜、多云、阴晴等气象条件密切相关。3.发电成本高;4.太阳能光伏发电系统板的生产工艺不环保[3]。

三.利用分布式光伏发电系统在智慧电网中的运用

以上文章简要地阐述了关于光伏发电技术的一些概念，而支持大规模分布式电源的合理接入正是电网的主要特点所在。其不仅具备投入较小，发电方式灵活多样，与周围环境相容的优点，还可以丰富与增强供需侧反馈和管理等功能，完全符合中国智慧电网框架的发展需要。

作为一个规模巨大的分布式网络结构电源，太阳能光伏发电目前正由单一系统逐步朝大规模并网方向发展中。因为光伏发电系统是一个间歇式电源，同时具备着随机性、间隔性和波动性等的特征，这导致了其并网电源容量范围被控制在规定区域内，这也在相当程度上制约了太阳能光伏发电能规模的应用。而智慧电网的发展则很好地缓解了这种问题。对单机容量低于100kW的太阳能光伏发电系统，其可以在配电网低压侧（用户侧）并网时，由并网控制器调节并网要求，在达到并网要求时会手动进行并网，反之则可以随意脱网[4]。而对发电功率容量从几百瓦至几千瓦不等的家庭用户，则可以使用220V电源插座进行即插即得。智慧电网的发展促进了社会各方使用光伏发电的积极性，也提高了光伏发电的开发强度和利用效益。

目前，广泛应用的分布式光伏发电系统是建立在城市屋顶建筑光伏发电项目上的。此类项目通常需要连接到公共电网，公共电网也为附近的客户供电。没有公共电网的支持，分布式系统无法保证用户的供电可靠性和电能质量。不过，中国国内电网目前还无法适应光伏发电行业的发展需要，所以中国国家将建立以特高压为核心的智慧电网系统，以缓解光伏发电并网困难，同时加强对新能源的研发应用[5]。中国的智慧电网，是以特高压供电系统为骨干网架、由各种设备协同推进的坚强供电系统为基础，并采用了先进的通讯、信息处理技术与控制。逐渐形成的以信息化、自动化、数字化、互动为主要特点的智能供电系统。

四.结束语

综上所述，太阳能光伏发电技术是随着人类社会发展而产生的又一个产生新能源的基本方法，而且已经越来越获得了受众的青睐，随着科技进一步的发展与完善，太阳能光伏发电技术在电网中的应用也必然会得到越来越有益的成果。

五.参考文献

[1]黄鹤，郑发松. 太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术研究[J]. 能源与环保，2021，43（12）：160-164+168.

[2]张红新，张珍凤. 基于生态环境下太阳能光伏发电在电网中的运用[J]. 环境工程，2021，39（11）：236.

[3]胡代军. 太阳能光伏发电项目前期备案管理[J]. 集成电路应用，2021，38（11）：196-197.

[4]姜浩浩，金光，郭少朋. 浅谈太阳能光伏发电技术现状[J]. 黑龙江工业学院学报（综合版），2021，21（10）：83-87.

[5]马行知. 浅谈太阳能光伏发电系统的组成与应用[A]. 中国电力技术市场协会.2021年电力行业技术监督优秀论文集[C].中国电力技术市场协会：中国电力技术市场协会，2021：912-913.