光伏發(fā)電作為一種新興的發(fā)電形式,光照資源的隨機性、間歇性、周期性是光伏電站對電網產生影響的主要因素。隨著裝機容量的不斷擴增,光伏電站接入電網后會對電網產生一系列的影響,給并網技術及電網發(fā)展規(guī)劃帶來諸多挑戰(zhàn),由此所產生的問題主要包括以下幾點:

1、電網穩(wěn)定控制問題

采用“集中開發(fā),中高壓送出”形式開發(fā)的大規(guī)模光伏電站多集中在西北、華北等同照資源豐富的荒漠地區(qū),而這些地區(qū)一般地域范圍廣而本地負荷小,光伏電站所送出的電力需要進行遠距離傳輸。隨著光伏電站規(guī)模不斷擴增,出力的短期波動和周期性變化引起的線路電壓超限現象將會顯現,長距離輸電的電壓穩(wěn)定性問題將成為制約大規(guī)模光伏電站建設的主要因素之一。光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行控制特性完全由電力電子器件決定,系統(tǒng)幾乎沒有轉動慣量和阻尼特性,這是光伏發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電的區(qū)別。同時也是光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個缺陷,其較小的系統(tǒng)慣量將!直接影響到電網的穩(wěn)定性和故障恢復能力,因此光伏電站的大規(guī)模接入對電網的安全穩(wěn)定運行提出了新的挑戰(zhàn)。

2、配電網的運行控制問題

我國的傳統(tǒng)中、低壓配電網主要是中性點不接地(或經消弧線圈接地)系統(tǒng),采用單側電源的輻射性供電網絡。光伏發(fā)電系統(tǒng)作為分布式電源接入配電網,將會使配電系統(tǒng)從單電源放射狀結構變?yōu)槎嚯娫唇Y構,從無源網絡變?yōu)橛性淳W絡,其潮流方向和短路電流大小以及分布特性均會發(fā)生改變。因此在配電網電壓調節(jié)、繼電保護和孤島檢測等方面將會出現此前從未遇到的問題,光伏發(fā)電系統(tǒng)的接入為配電網的安全穩(wěn)定運行和規(guī)劃設計帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

過去,成本高昂等一系列因素阻礙了光伏發(fā)電技術的發(fā)展,作為一種新興的清潔能源技術,光伏發(fā)電在全部的能源消費中所占比例還很小。隨著光伏發(fā)電技術的不斷進步,發(fā)電成本逐步降低,各國政府逐步意識到光伏產業(yè)的廣闊發(fā)展空間,其戰(zhàn)略地位不斷提高。近年來光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機容量呈爆發(fā)式增長,太陽能已經成為繼風能之后可大規(guī)模開發(fā)利用的可再生能源之一。