2 太阳能发电研究现状

利用太阳能发电的主要形式有太阳能热发电与太阳能光伏发电两种。这两种发电方式的原理有所区别，太阳能热发电通过聚集太阳能，加热介质，驱动发电机发电。而太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池组(方阵)、储能设备，控制器，直-交流逆变器以及配电设备等组成，通过太阳能光伏阵列产生电能。太阳能发电技术除涉及一些必要的组件外，控制技术和整个控制系统也是非常关键的。考虑到太阳能发电技术的应用前景以及当前对电能需求的现状，国内外学者针对太阳能发电技术进行了广泛深入的研究。研究涉及太阳能发电系统的各个组件以及各种控制技术，并取得了显著成果。文献[17]设计了一款空间太阳能发电系统的概念模型，并着重对自由活塞式斯特林发动机迸行了初步研究设计。文献[18]运用STEC模块在TRNSYS环境下，建立了35MW槽式电站的仿真模型，在我国西藏、新疆和内蒙古3个典型地区选取了9个地点进行模拟，研究了抛物槽聚焦式太阳能发电，并描述了该系统在我国典型地区的运行性能。为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法，文献[19]通过实验，验证了内嵌于模拟软件ESP—r的光伏窗太阳能发电的数学模型，并得到了在该模型基础上的太阳能发电量与光伏窗建筑所处纬度、季节、朝向之间的关系。文献[20]针对定电压跟踪光伏系统最大功率点控制(MPPT)上存在的功率损耗和适应性较差的问题，提出自适应电压变化率的MPPT控制方法，并通过光伏水泵系统仿真验证了其有效性。文献[21]探究了不同日照强度和不同温度条件下光伏电池的特性及变化规律。文献[22]采用MATLAB/Simulink软件模块，基于单个光伏电池的特性建立了太阳能光伏电池组(阵列)的仿真模型，研究了太阳能光伏电池阵列的特性。文献[23]提出了一种无直流稳压环节的新型单级式光伏并网发电系统，并研究了适用于此拓扑的电压变化速度受限的最大功率点控制算法(VVSL-MPPT)，同时进行了实验验证。文献[24]中重点研究了风力发电和太阳能发电的随机出力对分布式配电系统电压质量的影响，建立了风力发电和太阳能发电的随机分析模型，并将该模型引入到接有分布式发电的IEEE34配电系统中，进行随机潮流计算，得到了相关结论。针对电网辅助太阳能供电的低成本研究，文献[25]提出了一种逆变方案。文献[26]从软、硬件两个方面综合研究和设计了基于模糊控制的太阳能发电跟踪控制系统。

虽然，太阳能发电技术研究已较为成熟，但太阳能光伏发电成本还比较高在这一点上很难与水力、火力等常规发电源相抗衡。然而，清洁可再生能源发电取代常规消耗性能源成为大规模供电的主要能源的优势是不容忽视的。目前，太阳能发电技术的瓶颈问题是提高储电设备性能、降低发电成本等问题。因此，太阳能发电技术的市场化前景光明但任重道远。