众所周知，随着人类对地球上的资源开发，化石能源逐步减少成为不可逆转的趋势，而作为清洁能源的太阳能，则逐渐成为人类可使用能源的重要组成部分。

　　目前对太阳能的开发利用主要有光热转换和光电转换两种方式，以太阳能电池为基础的光伏发电是光电转换方式的典型代表。经过多年的发展，光伏发电已成为我国重要的战略性新兴产业，大力推进光伏发电应用对优化我国能源结构、保障能源安全、改善生态环境具有重大战略意义。

　　我们广西也在利用光伏发电上开辟了一条特色之路，近期，广西首例以110千伏电压等级接入并网的屋顶分布式光伏项目建成并投入使用，本期节目就让我们通过这个项目一起来了解光伏发电的广阔前景。

　　这里，是广西南南铝加工有限公司厂区，不久前，由广西广投综合能源管理有限公司投资建设的广西并网装机容量最大的屋顶分布式光伏项目——广西南南铝加工有限公司屋顶分布式光伏发电项目实现了全容量并网发电。项目总建设规模为22.47兆瓦直流侧，建设面积约28万平方米，相当于近39个足球场。

　　南南铝业股份有限公司是一家大型铝合金组件及材料制造商，年均用电量较大，一旦出现用电紧张就可能会被限电，极大影响企业正常生产。为解决这一问题，同时也响应国家大力发展绿色新能源的号召，公司决定将这一屋顶分布式光伏项目落户在所属的广西南南铝加工有限公司。

　　项目建成和使用，年均发电约 2200 万千瓦时，与同容量燃煤发电厂相比，每年可节约标煤约6685吨、减少二氧化碳排放约1.8万吨，能有效实现能源的绿色、低碳、节能、可再生利用，不仅实现了建筑屋顶的综合利用，也让南南铝业在实施节能减排方面上做了有益的尝试，为企业在发展可再生能源方面积累了宝贵的经验。

　　目前通用的太阳能发电技术主要有两种方式，一个是光-热-电转换方式，一个是光-电直接转换方式。光-热-电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，其缺点是效率低、成本高，投资比普通火电站高5-10倍；光-电直接转换方式则是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，相比光-热-电转换方式有着效率高、成本低的优点。这种方式所使用的基本组件就是太阳能电池。

　　太阳能电池是一种大有前途的新型电源，它具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用，与火力发电、核能发电相比，太阳能电池对环境保护有着积极的意义。

　　太阳能电池是利用太阳光直接发电的半导体薄片，是一种可以将能量转换的光电原件，一定条件的光照度下它瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，也就是光伏。太阳能电池的材料直接决定了光伏组件的质量，光伏组件质量又直接决定了光伏发电的效率。

　　晶硅类太阳能电池由于制造技术比较成熟、产品性能稳定、使用寿命长、还有光电转化效率相对比较高的这些特点，被广泛应用于大型的并网光伏电站的项目。

　　另一种薄膜太阳能电池有自身封装特点，其顶电极与背电极距离较近，在电池互联处容易发生短路情况。另外针孔及电池材料的腐蚀或损坏区域也容易导致短路。对比之下，广西南南铝加工有限公司屋顶分布式光伏发电项目排除了薄膜太阳能电池这个选项。但是，晶硅类太阳能电池也有单晶硅电池和多晶硅电池两种，在实际使用中仍然存在差异。

　　项目考虑到单晶硅电池板转换效率更高，有限的屋顶面积能有更大的装机容量。经过综合分析，全部选用单晶硅电池光伏组件。项目选定太阳能电池后，就组成电池组件方阵并以固定倾角平铺的方式安装在厂房屋顶，这就具备了实现太阳能发电的基本条件。但整个系统除了太阳能电池方阵，还要应用汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜、电网接入系统、监控及通讯装置、防雷接地装置等设备，才能实现将太阳能产生的直流电并入电网之中。逆变器作为光伏发电系统中将直流电转换为交流电的关键设备之一，其选型对于发电系统的转换效率和可靠性具有不可替代的重要作用。

　　逆变器也叫做电源调整器、功率调节器，是光伏系统必不可少的一部分。最主要的功能是把太阳能电池板所发的直流电转化成家电使用的交流电。

　　目前应用最为广泛的并网型光伏逆变器主要可以分为组串式逆变器和集中式逆变器两种。组串型逆变器小巧轻便，易于安装，具有高度灵活性，可以确保每一光伏组串都具有最大功率输出。集中型逆变器最大特点是系统的功率高，单位千瓦成本较低，但它容易受光伏组串的匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率降低和电产能质量下降，且某一光伏单元组故障时，整个电池阵列单元将全部停运。

　　通过综合考量，项目建设团队根据建设成本、日照等实际情况最终采用了95台196千瓦的组串逆变器。这些逆变器转换效率高，系统总发电量损失小，经济性好，直流输入电压范围宽，具有低电压耐受能力，以及具备欠压欠频保护、短路保护功能等优点。

　　太阳能光伏组件的端电压随日照强度和环境稳定变化，逆变器的直流输入电压范围宽，可以将日出前和日落后太阳光照较小的时间段的发电量加以利用，从而延长发电时间并增加发电量。根据相关规范要求，大型和中型光伏电站应具备一定的耐受电压异常的能力，以避免在电网电压异常时脱离而引起电网电源的损失，这就要求所选的逆变器具有低电压耐受能力。

　　光伏组件和逆变器是光伏发电项目的核心部件，解决了这两个问题，也就意味着光伏发电系统已经完成基础搭建。但要想系统所发的电并网进入南宁的供电网络，仍然有需要解决的技术难题。

　　项目并网电压等级为110kV，不仅是广西区内分布式光伏电站接入等级最高的，也是广西首例。团队通过对该光伏项目南南铝厂站110kV线路保护进行改造，由原来的距离保护改造为三端光纤差动保护，大大提高了主网线路的安全运行的可靠性。此外系统加了远动设备，也就是通过设备采集南南铝厂站运行的实时数据，并对相应的数据转换处理后经光传输设备送往南宁供电局电力调度控制中心，同时接收调度中心发来的遥控命令，可根据运行要求对变电站实现远方控制与调节。

　　建设过程中，项目团队克服种种困难因素，于2023年1月实现首批光伏组件试装，2月全面开工建设，仅历时3个月即完成全部光伏组件安装并达到并网发电条件，较设计工期提前了整整2个月，且同步完成并网手续办理，为企业在发展绿色新能源方面积累了丰富经验。

　　下一步，广投综合能源公司将紧紧围绕广西能源集团赋予的战略发展定位，大力推进陆上风电、光伏发电等新兴能源项目扎实稳步落地，加速能源产业结构转型，助力广西构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。华体会体育