【正文】 技術(shù)需要通過許多分立元件或模擬集成電路加以完成，隨著逆變技術(shù)復(fù)雜程度的增加，所需處理的信息量越來越大，而微處理器的誕生滿足了逆變技術(shù)的發(fā)展要求，從8位的帶有PWM口的微處理器到16位單片機，發(fā)展到今天的32位DSP器件，使先進的控制技術(shù)如矢量控制技術(shù)、多電平變換技術(shù)、重復(fù)控制、模糊邏輯控制等在逆變領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用。并網(wǎng)逆變器均是正弦波逆變器，并具有最大功率跟蹤系統(tǒng)，以保障光伏系統(tǒng)始終工作在最大功率點。缺點是線路相對復(fù)雜，對維修技術(shù)要求高，價格昂貴。目前國外有一定數(shù)量的大型并網(wǎng)光伏電站在建設(shè)和規(guī)劃，間接可說明國外大型逆變器在工程項目的應(yīng)用已不存在大的技術(shù)問題。逆變器關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展總是伴隨和跟蹤電力電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)、新型功率器件、模塊電源技術(shù)等發(fā)展趨勢。一類是直接向負載供電的小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，屬于低壓并網(wǎng)系統(tǒng)。在陰雨天和夜間，太陽電池組件沒有產(chǎn)生電能或者產(chǎn)生的電能不能滿足負載要求時，由低壓公共電網(wǎng)供電。上海電氣臨港的200kW和云南電網(wǎng)試驗研究院的160kW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)是典型的小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，對小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有很好的示范作用。 臨港200kW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個太陽電池方陣和逆變器的輸出功率不同，必須分別在辦公樓和理化計量樓的中繼柜內(nèi)把逆變器的輸出功率重新組合，形成大體均衡的A, B, C三相380V電源，再分別連接到辦公樓和理化計量樓的太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)的專用配電柜上，最后通過保護開關(guān)與局域電網(wǎng)連接。對于大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)而言，太陽電池組件串聯(lián)電壓一般都高達700~1000VDC，這就要求太陽電池組件的耐壓值要超過1000VDC。該電站由33500塊單晶硅太陽電池組件組成，配備了4組3x340kW并網(wǎng)逆變器，并以主/從/從方式工作。為了充分利用太陽能，光伏發(fā)電系統(tǒng)必須實現(xiàn)最大功率的跟蹤}MPPT)，即跟蹤太陽電池的最大功率點。顯然，這種方式的誤差比較大，其控制簡單、可靠性高、穩(wěn)定性好、容易實現(xiàn)。因此，恒定電壓法不適于早晚和四級溫差變化劇烈的地區(qū)，它不能在所有可能的溫度環(huán)境下完成最大功率跟蹤。其跟蹤精度優(yōu)于恒定電壓法。因此，這種方法在理論上要比擾動觀察法好，能適應(yīng)日照強度的快速變化，并根據(jù)最大功率點的電壓來調(diào)節(jié)太陽能電池的輸出電壓，從而實現(xiàn)最大功率 點跟蹤。 防“孤島”保護，是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要設(shè)置的特殊功能。主動式檢測法有多種方式，其中一種是在逆變系統(tǒng)中加入固定的無功補償來起到檢測孤島狀態(tài)的作用:并網(wǎng)運行時，負載端電壓受電網(wǎng)電壓鉗制，而不受逆變器輸出的無功功率多少的影響。 需要指出的是，任何一種檢測“孤島”的方法均有其局限性，需要嚴格加強電站管理運行，如停電檢修時必須先斷開并網(wǎng)逆變器。 4)通信網(wǎng)絡(luò)信息交換交換功能: 隨著太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)從獨立系統(tǒng)、向單一負載供電，逐漸發(fā)展為并網(wǎng)系統(tǒng)向區(qū)域電網(wǎng)供電，光伏電站的實時數(shù)據(jù)處理、與電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的信息交換和傳遞就變得十分重要了。然而，隨著世界各國政府刺激經(jīng)濟計劃中新能源政策的出臺，歐美、日本等先進國家正在醞釀新能源經(jīng)濟的浪潮。計劃在2~3年內(nèi)，采取財政補助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項目。第六章 工程設(shè)想 項目總體技術(shù)方案 概述 近幾年并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)逐漸成為光伏技術(shù)的研究熱點，隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的性價比提高，其應(yīng)用范圍越來越廣，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)開始從試驗示范項目逐步向商業(yè)化應(yīng)用發(fā)展。大型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)可并到中高壓電網(wǎng)(110kV甚至更高)，是以后光伏電站的發(fā)展趨勢。其中，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)又分為中小型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)(系統(tǒng)容量1MWp)和大型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)(系統(tǒng)容量1MWp)。該政策的出臺，有助于降低太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)電成本，促進光伏上網(wǎng)電價能夠盡量與市場接軌。2009年7月，我國政府為了促進光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和規(guī)?；l(fā)展，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，根據(jù)《可再生能源法》、《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(200f2020年)》、《可 再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》和《可再生能源發(fā)展專項資金管理辦法》，中央財政從可再生能源專項資金中安排一定資金，支持光伏發(fā)電技術(shù)在各類領(lǐng)域的示范應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化(簡稱金太陽示范工程)。受爆發(fā)于2008年9月的國際金融危機的影響，全球?qū)嶓w經(jīng)濟都有放緩的跡象。直流側(cè)的太陽電池組件陣列為“浮地”，正負級與地之間都沒有電氣連接，且逆變器在運行過程中，隨時檢測直流正負級的對地阻抗，從而保證直流側(cè)的短路故障不會影響到電網(wǎng)。 并網(wǎng)逆變器檢測到電網(wǎng)失電后，會立即停止工作。 目前，國內(nèi)外對防“孤島”保護的研究已經(jīng)做了大量的工作，對“孤島的檢測已提出了比較有效的方法，如被動式和主動式檢測法。 目前，在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中，逆變器己將最大功率跟蹤集成在逆變器內(nèi)部的控制系統(tǒng)中，己無需外加變換電路。 導(dǎo)納增量法可以決定是否已經(jīng)達到最大功率點，作點的擾動。(2)擾動觀察法:擾動觀察法是目前最常用的方法，它通過周期性地給太陽能電池輸出電壓進行擾動(增加或減少一個的變化量)，比較其輸出功率與前一周期的輸出功率的大小，如果功率增加，在下一個周期以同樣的方式擾動，否則改變擾動的方向。這種跟蹤方式?jīng)]有考慮溫度對太陽電池陣列開路電壓的影響，一般來說，環(huán)境溫度和太陽輻照度對太陽電池的結(jié)溫影響最大。 目前，實現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)的有效辦法是在太陽電池輸出端與負載之間加入開關(guān)變換電路，利用開關(guān)變化電路對阻抗的變換原理，使得負載的等效阻抗跟隨太陽電池的輸出阻抗，從而使得太陽電池輸出功率最大。當太陽電池應(yīng)用于不同的負載時，太陽電池輸出阻抗與負載阻抗的不匹配，使得光伏系統(tǒng)輸出功率降低。目前，大型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)正處于發(fā)展過程中，起步時間晚，技術(shù)起點高。大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)不直接向負載供電，主要特點是太陽電池組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電并經(jīng)升壓變壓器升壓后，接入大電網(wǎng)(即高壓電網(wǎng))。設(shè)置了51臺6種功率的并網(wǎng)逆變器，其中辦公樓15臺、理化計量樓36臺。目前，小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)很成熟，其并網(wǎng)系統(tǒng)的電能輸出點為所在低壓(內(nèi))電網(wǎng)，對大電網(wǎng)干擾較小。 小型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)不同的系統(tǒng)構(gòu)成、不同的使用目的又可分成各種系統(tǒng)，如逆流型的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。其目標就是逆變器系統(tǒng)的效率更高、成本更低。國產(chǎn)逆變器從性能參數(shù)上給出了較高的值，但目前實際應(yīng)用的案例較少，其可靠性還需要進一步試驗和考驗。 目前，國際上市場化的逆變器的最大容量為1MW。其優(yōu)點是。 以IGBT為代表的新型功率器件其技術(shù)要求較高，國內(nèi)企業(yè)基本上沒有生產(chǎn)能力，中國市場需求的新型電力電子半導(dǎo)體器件基本依靠進口。進入80年代后，逆變技術(shù)從應(yīng)用低速器件、低開關(guān)頻率逐漸向采用高速器件、提高開關(guān)頻率的方向發(fā)展。 逆變器的原理是：使用具有開關(guān)特性的全控功率器件，通過一定的控制邏輯，由主控電路周期性地對功率器件發(fā)出開關(guān)控制信號，再經(jīng)變壓器耦合升（或降)壓、整形濾波就得到需要的交流電。我國在薄膜電池領(lǐng)域應(yīng)關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)如下: (1) 生產(chǎn)裝備或工作母機的研究與開發(fā):現(xiàn)有薄膜電池的原理和制備工藝都比較明確，關(guān)鍵在于將實驗室的原理和工藝在工業(yè)規(guī)模上的實現(xiàn)。預(yù)計到2020年或2030年，薄膜電池將極有可能成為太陽電池的主導(dǎo)產(chǎn)品之一，其成本可以降到每瓦1美元以下。3） 新一代晶體硅電池：研發(fā)新型電池結(jié)構(gòu)，提高光電轉(zhuǎn)換效率也是晶體硅電池發(fā)展的又一技術(shù)領(lǐng)域，包括多晶硅薄膜電池技術(shù)等，都是可能成為突破1美元/W成本極限的新技術(shù)和新產(chǎn)品。因此，開發(fā)太陽硅制備技術(shù)成為各國研究的重點。太陽電池關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向主要集中在降低成本和提高效率上。聚光方式可采取凹面鏡等光學(xué)聚光器件。但是，有毒元素Cd對環(huán)境的污染和對操作人員健康的危害是不容忽視的，各國均在大力研究加以克服。碲化福的光吸收系數(shù)很大，對于標準AMA太陽光譜，%的光能，10微米厚幾乎吸收100%的入射光能。目前，CIS太陽電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要障礙在于吸收層CIS薄膜材料對結(jié)構(gòu)缺陷過于敏感，使高效率電池的成品率偏低。目前，非晶硅薄膜電池之所以沒有大規(guī)模使用，主要原因是光致衰減效應(yīng)。多晶硅的電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)性能一致性不如單晶硅，目前的效率在14~16%之間，與單晶硅電池組件的效率相差不大。 現(xiàn)在單晶硅電池的技術(shù)發(fā)展動向是向超薄、高效發(fā)展，不久的將來，可有100m左右甚至更薄的單晶硅電池問世。 ，經(jīng)過160多年的發(fā)展，太陽電池?zé)o論是在基礎(chǔ)研究還是生產(chǎn)技術(shù)上都取得了很大的進步。太陽電池能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體pn結(jié)的光生伏特效應(yīng)。2009年8月28日，中國規(guī)劃建設(shè)的第一個光伏并網(wǎng)發(fā)電特許權(quán)項目甘肅敦煌十兆瓦光伏發(fā)電項目在敦煌奠基。第五章 太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，應(yīng)用形式可分為兩大類：離網(wǎng)獨立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)獨立發(fā)電系統(tǒng)主要由太空航空器、通訊系統(tǒng)、微波中繼站、電視差轉(zhuǎn)臺、光伏水泵和無電缺電地區(qū)供電。地下水的排泄方式有兩種：（1）通過地表蒸發(fā)排泄；（2）地下水充足而海水潮位較低時，地下水也滲流島大海。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖，吳川四會斷裂帶與候選場址最短距離約10km，遂溪斷裂帶與候選場址區(qū)最短距離約5km，滿足電廠與斷裂安全距離要求，可以不考慮該兩條斷裂帶對場址穩(wěn)定性的影響。斷裂活動具有多期性，強烈活動期是印支燕山運動階段，部分斷裂發(fā)育于新生代紅層之中，且控制了雷瓊斷陷的北界?！?1186。斷裂帶地震活動從北往南逐漸增強，～，、電白以南。繼之，晚更新世早期，該斷裂帶部分主干斷裂及部分NW向斷裂仍有較明顯的活動。該斷裂帶不僅在新構(gòu)造期前具有多期次活動特征。；東斷裂束以南東傾斜為主，傾角60186。C方向延伸。區(qū)域地址構(gòu)造圖（根據(jù)《廣東省區(qū)域地址志》地質(zhì)構(gòu)造圖）廣州控股湛江特呈島太陽能光伏發(fā)電示范項目工程位于湛江市霞山區(qū)特呈島，上覆地層主要是第四系海相沉積層，基巖在本次鉆探深度內(nèi)未有揭露。工程位于湛江市霞山區(qū)特呈島北側(cè)，東北距南三島1n mile，南與東海島、東頭山島隔水相望，人員或貨物上島需要通過船運，無陸路交通。特呈島作為一個四面環(huán)海的小島，目前與周邊陸地均無海堤公路、橋梁相連，對外交通不便，去特呈島需要在霞山區(qū)的麻斜海渡口坐船渡海至特呈島碼頭， mile。另外，在市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)的霞海開辟第五作業(yè)區(qū)，新建2個5000t級泊位。海島上的交通將會很方便。湛江市汽車客運站已開通了前往廣州、深圳、珠海、中山、東莞等省內(nèi)城市和北海、?？?、三亞等省外城市的客運班車。鐵路有黎湛線、三茂線、粵海線在湛江交匯，并與國家鐵路干線連通中國各地，鐵路交通發(fā)達。公路有通往海南、廣西等省、區(qū)的國道207線和325線貫通全市。這是湛江最重要的資源優(yōu)勢。本項目符合《詳規(guī)》中的土地利用現(xiàn)狀、土地資源分析、土地利用規(guī)劃及結(jié)構(gòu)、土地利用規(guī)劃控制指標等，并結(jié)合電站本身功能分區(qū)的特點進行規(guī)劃布置，合理利用和共享特呈島獨特的自然資源，創(chuàng)造優(yōu)美健全的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境。在特呈島東面、南面以及西南面岸線均見有紅樹林，北面為與湛江市區(qū)隔海相望的岸線和提出碼頭，西北面岸線為旅游度假區(qū)，另外在海上還分布有大量的海產(chǎn)養(yǎng)殖場，海岸灘涂地主要是紅樹林保護區(qū)。 h㎡左右（㎡）.場址區(qū)域內(nèi)沒有基本農(nóng)田、避風(fēng)塘或池塘。2) 特呈島規(guī)劃與電站建設(shè)條件 《湛江市霞山區(qū)特呈島控制性詳細規(guī)劃》(近、遠期規(guī)劃年限為2004～2010年及2010～2020年)的規(guī)劃，以下簡稱《詳規(guī)》，整個島規(guī)劃目的：加強基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)，改善投資環(huán)境，發(fā)揮資源優(yōu)勢；合理利用自然資源，創(chuàng)造環(huán)境優(yōu)美的景觀。島內(nèi)原無水庫，生活、工農(nóng)業(yè)用水主要靠地下水。島上共有7個自然村，島上常住人口4500多人，是一個文明生態(tài)旅游島。自然條件與地理位置優(yōu)越。特呈島是湛江灣內(nèi)一個古老、美麗、靜謐的小島，西北、東北與湛江市區(qū)和南三島相鄰，與南三島相距最近處約800m，東南為港灣出?？谂c太平洋相連，南為寬闊的海灣并與東頭山島和東海島相望，西靠湛江港第四作業(yè)區(qū)， mile，乘水上中巴僅需7分鐘左右的時間。C， 186。湛江地處北回歸線以南，屬亞熱帶氣候，受海洋氣候調(diào)節(jié)，冬無嚴寒，夏無酷暑，暑季長，寒季短，溫差不大。湛江陸地大部分由半島和島嶼組成，地勢北高南低，%。3539。湛江市位于中國大陸的最南端，廣東省西南部包括雷州半島全部和半島以北一部分，處于東經(jīng)109186。表36 湛江地區(qū)10年氣溫極值表年份項目目1999200020012002200320042005200620072008平均最高氣溫（186。 湛江太陽總輻射等級參照2007年9月14日由中國氣象局政策法規(guī)司、氣象局預(yù)測減災(zāi)司、國家氣候中心、中國科學(xué)院西雙版納熱帶雨林植物園森林生態(tài)研究中心、廣東省氣候中心、武漢區(qū)域氣候中心和南昌大學(xué)等單位有關(guān)專家在南昌召開氣象行業(yè)標準審查會審查通過的《太陽能資源評估方法》，對擬選站點太陽能資源豐富程度進行評估。湛江太陽總輻射的年變化體現(xiàn)為：夏季太陽高度角為最大，白天最長，獲得太陽輻射量最多，約為每個月450～501MJ/㎡，7月份為峰值，最高達501MJ/㎡。表33 湛江氣象站歷年逐月日照百分率（%）月份年份123456789101112全年1953///////4635634345/19543229251951587448557066364719554332323161514837547