产生背景

电力之初是分散的、小型的。经济与科学技术的发展,工业化时代规模效益的追求,大容量高参数机组的中心电站、超高压远距离输电、大电网互联集中供电方式是工业化过程中电力工业走过的路,也是目前电能生产、输送和分配的主要方式。但是它在适应负荷变化的灵活性(电力难以储存)与供电安全性方面都存在一些弊端。在近年来屡屡发生的能源危机、电力危机与大面积停电事故中,已暴露出现有的庞大电力系统存在“笨拙”而又“脆弱”的缺点。

能源是经济和社会发展的重要物质基础,而传统能源的大量消耗必然导致局域性或全局性的空气污染,因此可再生能源得到迅速发展,我国自2006年1月1日实施《可再生能源法》后,各地也都在大力开发利用可再生能源,特别是风能和太阳能。目前这些可再生能源的开发利用主要有两种形式:一种是大功率的直接并网发电(如600kW以上的风力发电和100kW以上的太阳能发电),它不涉及到负荷;另一种是小型或微型的独立发电系统(500W或以下的风光互补路灯、景观照明等),它一般给单独的电器供电。

随着社会民众环保意识的觉醒，太阳能电站迈向千家万户的趋势日益火爆，光伏产业除了能源转型的主力军身份之外，更是越来越多的被社会普通民众所认可，以分布式为主要模式的全民光伏的时代正在开启。无论是新进入光伏行业的圈外人，还是由大型地面电站转向分布式领域的资深开发商，分散型太阳能发电都是一个全新的领域。

工作原理

分散型太阳能电站发电与传统集中式太阳能发电站的工作原理一致，都是利用太阳能电池的光生伏特效应。

太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。

当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

功能特点

1.输出功率相对较小。传统的集中式电站动辄几十万千瓦，甚至几百万千瓦，规模化的应用提高了其经济性。光伏发电的模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要求调整光伏系统的容量。一般而言，一个分布式光伏发电项目的容量在数千千瓦以内。与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。

2.污染小，环保效益突出。分布式光伏发电项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染。但是，需要重视分布式光伏与周边城市环境的协调发展，在利用清洁能源的时候，考虑民众对城市环境美感的关切。

3.能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏发电在白天出力最高，正好在这个时段人们对电力的需求最大。但是，分布式光伏发电的能量密度相对较低，每平方米分布式光伏发电系统的功率仅约100瓦，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限制，因此分布式光伏发电不能从根本上解决用电紧张问题。

电网影响

不论是集中式发电还是分布式发电，都需要供电稳定、可靠。分布式光伏发电利用太阳能，是人们利用清洁能源的重要手段。但是，日夜更替，天气无常，分布式光伏发电的出力不具备规律性，在接入公共电网后，需要公共电网作为备用。分布式电源接入后对电网的影响包括几个方面：

1.对电网规划产生影响。负荷预测是电网规划设计的基础，能否准确地预测负荷是电网规划的前提条件。分布式光伏的并网，加大了其所在区域的负荷预测难度，改变了既有的负荷增长模式。大量的分布式电源的接入，使配电网的改造和管理变得更为复杂。

2.不同的并网方式影响各不相同。离网运行的分布式光伏对电网没有影响；并网但不向电网输送功率的分布式光伏发电会造成电压波动；并网并且向电网输送功率的并网方式，会造成电压波动并且影响继电保护的配置。

3.对电能质量产生影响。分布式光伏接入的重要影响是造成馈线上的电压分布改变，其影响的大小与接入容量、接入位置密切相关。光伏发电一般通过逆变器接入电网，这类电力电子器件的频繁开通和关断，容易产生谐波污染。

4.对继电保护的影响。我国的配电网大多为单电源放射状结构，多采用速断、限时速断保护形式，不具备方向性。这种保护方式在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部线路。但是，在配电网中接入分布式电源后，其注入功率会使继电保护范围缩小，不能可靠地保护整体线路，甚至在其他并联分支故障时，引起安装分布式光伏的继电保护误动作。