太阳能光伏发电技术及其应用探讨

太阳能光伏发电技术及其应用探讨

沈雯

中国中元国际工程有限公司 北京 100089

摘要：我国经济的飞速发展以及社会的不断进步，能源越来越在人们生活中扮演者重要的作用，但不可再生能源会逐渐地阻碍我国经济的持续发展。近年来，可持续发展以及绿色发展的理念不断兴起，新能源的研发越来越受到广大学者以及专家的重视，其中，太阳能光伏发电技术作为一个非常重要的新能源迅速发展。因此，本文探讨了太阳能发电技术以及应用情况，为我国未来太阳能的顺利发展提供技术支持。

关键词：能源；可持续发展；太阳能；光伏发电

引言

世界经济全球化的不断发展，导致世界资源以及能源不断缺失，进一步阻碍了社会经济的发展。传统的一次能源不仅逐渐减少，在使用中也会严重污染空气中的环境质量。因此，作为新能源的太阳能光伏发电技术逐渐发展，并得到了广泛的应用，大大缓解了对一次能源的开采，也降低了环境污染问题，发展效果很好^[1]。但目前我国的太阳能光伏发电技术比较落后，与国外先进技术相比存在一定的差距，因此，本文主要结合我国光伏发电技术发展及应用展开论述。

1太阳能光伏发电技术运行原理

太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池组、电池控制器、蓄电池组等，在实际运行过程中发挥着不同的作用。其中光伏电池组主要负责能量转换，属于整个发电系统的核心部件，主要由太阳能电池组合而成，主要包括硅基光伏电池以及聚合物光伏电池等。随着光伏发电技术的发展，聚合物光敏活性层和纳米的染料增感材料发挥了十分重要的作用，实际投入成本比较低，但是转换效率不高，具有较差的稳定性，需要进行进一步的完善。随着太阳能光伏发电技术的发展，有效推动了当前节能社会的发展^[2]。

2太阳能光伏发电技术

2.1 太阳能电池技术

电池作为太阳能发电系统的重要组成部分，也是太阳能系统是否能成功运行的核心部件。电池在太阳能系统中的使用范围及其广泛，但也存在一定的缺陷与不足。例如，光电转换效率低、速度慢，使用成本高、利润少。太阳能光伏技术的大范围使用中，通常将硅片作为发电的基础，也是最早的电池，该类型的电池技术虽然比较成熟，但成本高是一项很大的缺陷。随着学者以及专家的不断专研，逐渐发展为薄膜技术、自动跟踪技术，促进了电池的使用效率逐渐增高，成本也逐渐降低。我国目前大量使用的是新一代单晶硅电池，转化效率相比之前有了明显的提升，成本降低的同时也增加了经济效益。

2.2光伏阵列最大功率跟踪技术

有专家研究光伏阵列输出功率，发现其存在非线性特点，会因为太阳辐射以及温度等因素影响。为了确保供电系统中太阳能电池的光电转换能力得到充分全面发挥，必须要注意对光伏电池阵列工作点的控制，实现功率输出最大化^[3]。最大功率跟踪是一个动态性过程，通过检测光伏电池阵列的输出电压和电流，能够明确光伏电池阵列输出功率，与之前存储的功率对比，将光伏电池阵列动态控制在最大功率点。

2.3聚光光伏技术

要实现太阳能转化为电能，首先要采用先进的聚光技术，保证太阳能能够不经过任何介质传输到地面上，这样才能够保证充足的太阳能的密度。因此，如何在太阳能发电过程中提高聚光技术是非常重要的，这也是保证太阳能光伏发电效率的重要技术之一。

聚光技术简单理解就是对太阳能进行聚集，最大程度的将太阳能聚集到光伏系统的电池上，充分保证输电的效率，利用聚光技术能够将大量的太阳能量聚集在小面积的电池上，全面保证太阳能转化为电能的效率，全面保证太阳能辐射以及照射的密度。

3太阳能光伏发电技术的实际应用

3.1建立独立光伏发电系统

太阳能光伏发电技术是在传统一次能源衰竭的背景下产生的，其应用的前景十分广泛，并且太阳能的能量巨大。为了加快对太阳能使用，需要全面构建光伏发电系统，并在此基础上不断完善、不断发展，以实现可持续发展的伟大目标。太阳能只能在白天进行发电，但人们对于用电的需求是24小时不间断的，因此需要在独立的太阳能发电系统上增加电能储备设备，保证电能源源不断的给人们生活、生产进行供应。

3.2光伏建筑一体化应用

随着太阳能光伏技术的不断成熟，光伏建筑也实现了大范围的兴起。通常在建设过程中，要考虑综合性以及整体效果，将光伏器件提前安装到建筑的屋顶位置，并通过光伏阵列实现与电网的并联。因此，建设一体化的建筑能够实现太阳能的应用。为了保障太阳能的能量，可以使用光伏玻璃幕墙对换，以提升对太阳能的吸收效果。此外，建筑物的墙体材料要使用彩色光伏模块，这样能够避免使建筑物遭到破坏，也在一定程度上提升了美观效果。

3.3混合型光伏发电系统构建

混合型光伏发电系统属于综合性质的使用，该系统也是一种有效的发电方式，保证了发电综合性，相比其他光伏系统，混合型光伏发电系统的性能更加可靠与稳定，能够发挥出强大的发电综合效果^[4]。在系统构成上，它能够发挥不同类型发电模式的最大优势，弥补其他发电方式的缺陷，在一定程度上提高了电能的转化效率。通常光伏发电不是很稳定，受自然环境的影响较大，在不同环境的地区发电效率明显不同。因此，为了保证发电系统的耐环境能力以及发电的稳定性，要全面做好光伏发电与其他方式发电的结合，通过这种综合方式应用，提高了发电效果，保证了供电连续性，有效降低恶劣天气影响。

3.4光伏发电技术在农业大棚中的应用

光伏发电技术已经应用到社会生活的各个领域，特别是在我国农业发展中，也发挥了重要的作用，普及程度比较广泛，效果明显，进一步加快了我国农业的发展。针对特殊地区的农业大棚建设项目，光伏技术发挥了重要的作用，在农业大鹏建设中加入光伏技术，例如在温控系统中加入光伏技术，全面促进了大棚建设的自动化、智能化控制，在使用环境方面也有了很大的改善与进步^[5]。在实际的使用中，通常将光伏系统架设到大棚的钢制骨架中，通过对温度的采集以及控制，保证对农作物提供适合的光源，促进植物的健康、活泼成长，利用现有的有效空间实现了农作物的顺利生产，响应了绿色环保的整体需求。

3.5光伏发电技术在LED照明中的应用

LED是当前应用最为广泛的能源，是由半导体材料制作形成的，把光伏发电技术应用到 LED中，能够实现电能、光能转化，全面保证了照明的同时，提供了强劲的电力能源，有传统相比具备良好的优势，实现了环保要求。

结语

太阳能属于重要的清洁环保能源，不仅能响应可持续发展以及绿色发展的目标，也能够解决对偏远地区的电能供应问题，并在一定程度上缓解了能源的短缺问题，提高了能源使用的可替代性。虽然，我国目前的太阳能光伏发电技术还存在一定的问题与缺陷，与发达国家相比还处于落后的状态，但经过专家以及学者的不断研究与努力，在未来太阳能光伏技术发展中一定能突破瓶颈，使太阳能光伏发电技术的应用更加广泛，具有更加广阔的前景。

参考文献：

[1]郭世鹏.探究太阳能光伏发电技术及其应用[J].论坛，2017（12）：13．

[2]周民强.光伏发电技术应用探讨[J].科技创新与应用. 2018（27）：161.

[3]王磊.光伏发电技术应用探讨[J].电力工程，2018（20）：7.

[4]李树成.太阳能光伏发电技术及其应用探讨[J].应用能源技术，2017（12）：46-47.

[5]方刚剑.太阳能光伏发电技术及其应用探讨[J].智慧能源，2019（11）：81.