新能源光伏发电技术运用初探

新能源光伏发电技术运用初探

安洪伟

国家电投集团中电（沈阳）能源投资有限公司，辽宁 沈阳 110000

摘要：伴随着在我国工业经济中的快速发展，环境的问题日益突出。因此大力发展新能源的发电，尤其就是太阳能光伏发电，就是解决我国的能源危机、保障可持续发展中的重要战略。太阳能也是人类用之不竭，取之不尽的可再生能源。具有了清洁度比较高、相对通用、绝对比较安全、使用寿命比较长、资源充足、免维护、经济潜力比较大等优点。

关键词：新能源；光伏发电技术；运用

1 光伏发电

1.1 光伏发电的优势

光伏发电从根本上不同于其他形式的发电。水力发电或风力发电需要涡轮机的旋转动能将其转化为电能，而光伏发电则直接将光能转化为电能，而不需要机械。而且太阳能就是一种可以再生的清洁能源，能源的获取不会受到空间的限制。光伏发电技术在工作时不会产生任何有害气体、粉尘和噪声，对环境影响小。这是一种非常有环境友善的发电技术。此外，光伏发电技术所采用的发电装置安装方便，可实现远程控制，能真正实现无人值守，维护周期长。相对而言，维护成本低于其他发电技术。

1.2 光伏发电技术概述

太阳能电池的串联密封保护之后，这样可以形成了大面积的太阳能电池组件，然后与功率的控制器等组件进行结合，这样构成了光伏发电的装置。将太阳能直接转化为了电能的技术叫做光伏的技术。它就是一种利用半导体的接口处当中的光生伏特效应该将光能直接转化为了电能的技术。这项技术的关键部分就是太阳能的电池。光伏发电具有了地域限制比较少、无噪音、安全可靠、低污染、局部发电与供电、无燃料消耗、无需架设的输电线路、施工周期比较短等优点。

1.3 光伏发电技术原理

太阳能电池就是光伏发电的技术之中最为重要的组成部分，根据电池材料的种类可以分为了以下几类:(1)化学的染料。染料敏化太阳能的电池，有机太阳能的电池；(1)非晶硅。薄膜太阳能的电池；(2)晶体硅。单晶硅片太阳能的电池，多晶硅太阳能的电池；(3)多组的分化合物。Cdte太阳能的电池、cuingase2太阳能的电池等。光伏的技术大致可以分为了三代，取决于电池材料当中的发展阶段。由于半导体材料之中的不同，每一代的总体性能与效率差别非常大。第二代与第一代太阳能电池当中的技术相对比较成熟，已经投入到了大规模商业化的生产，第三代电池的技术大多处于了开发的阶段。光伏发电的技术应用于建筑、通信、光伏综合的应用、电信、交通运输、太阳能的道路与偏远农村的地区等许多的领域。

新能源光伏（PV）发电的技术就是一种利用半导体PN结的光伏效应该将太阳辐射直接转化为了电能的发电技术。当阳光照射到PN结的时候，一部分的光被反射，其余的变成热量，或者光子与半导体原子的价电子碰撞形成了空穴电子对。由于扩散的运动，N区带有了负电，P区带有了正电，PN结的两端存在着电位差。如果将多个电池进行并联或者串联，并且连接到外部的电路，从而形成了电压与电流，将太阳能转化为了电能。

2 新能源光伏发电技术的经济性分析

每一个新兴产业的出现和应用，除了研究该技术的特点和应用范围外，其经济分析也是决定其顺利应用和发展的决定性因素。

2.1 新能源光伏发电成本变化趋势

在这个阶段，植物把太阳能转化为了化学能，储存了许多人类生活所必需的原材料，这些的原材料就是在地下经过了长时间的过渡而且形成的。许多的新能源就是由太阳能所产生的，如水能与风能。太阳能光伏的技术根据太阳所产生的光生伏特效应，通过物理反应将太阳能转化为了电能。太阳能光伏发电的技术介绍此技术主要是利用太阳能作为了光源，利用地外的新能源。太阳能光伏发电当中的应用原理就是通过太阳能的核聚变，在一定的温度之下，由氢原子核释放的能量。

2.2 影响新能源光伏发电成本的因素

新光伏发电中的成本将决定这项技术能否在市场之上占有了一席之地。发电的成本主要取决于了总发电成本占有总发电容量的比例。考虑到光伏发电设备在运行期间中的消耗费用与维护费用之比非常低。据统计，在整个光伏发电系统当中光伏组件的投资成本约占了50%至70%。然而，国际市场之上光伏组件当中的价格大幅下降，也大大减少了对于光伏发电站中的投资，并且大力推动了光伏发电站的建设。

2.3 新能源光伏发电均成本

由于我国新能源光伏发电运行较晚，许多数据不能反映实际情况。地面光伏电站的建设成本和发电成本高于屋顶光伏电站，而且薄膜光伏电站中的投资成本一般低于了晶体硅光伏的电站，但其效率较高。因此，发电的平均成本仍然高于晶体硅光伏发电厂。通过市场调研、数据收集和数据分析，可以帮助中国根据自身条件和需求选择最佳解决方案。

3 在光伏并网的发电系统当中储能技术的应用

3.1 在电网电能质量控制上的应用

由于光伏发电产生的电能不同于电网中的电能，在光伏并网过程中需要对光伏能量的质量进行有效的控制，应用储能技术可以有效地调节光伏能量的质量。通过调整逆变器的控制措施，可以有效地控制光伏发电系统中的相角、有源滤波器和电压，从而改变光伏发电的特性，确保光伏阵列发电能够有效地并入电网，在光伏发电过程中。

同时，蓄能技术的应用可以使系统实现更加完善的停电保护功能。当电网中的电力不能满足电力需求时，光伏阵列会自动供电。在使用过程中，一旦电力系统发生故障或运行危险，使用储能技术的光伏阵列会自动切断电源。与此同时，光伏发电也可以在停电后储存。基于光伏并网用户的分时计费，该技术在光伏发电系统中的有效应用可以实现负荷转移。该功能的实现与功率峰值调节的实现基本一致。当电力需求较小时，光伏发电系统发电满足用户的基本需求，其余电力进入储能系统。当用电需求较大时，蓄能系统会释放能量以满足较高的用电负荷。蓄能技术在光伏并网发电系统中的应用。

3.2 在电力调峰上的应用

在大功率负荷的周期特性中，电网的功率输出非常明显。在用电高峰期，用电需求的急剧增长将给电网的稳定带来巨大的压力。电力调峰的主要目的是减少高峰期对大功率负荷的集中需求，从而缓解了电网的压力，提高电网的稳定性。将储能技术应用于光伏并网发电系统中，可以有效地调节高峰时段的发电策略。储能的系统提供的电能属于负荷的供电，对提高电网的整体供电水平具有重要意义。

3.3 在微电网中的应用

微电网一体化是未来供电系统发展的一个重要方向。这种供电方式对提高电网的可靠性和稳定性具有重要意义。同时，在这种供电方式下，可以实现电网与微网的分离。此时，微电网的供电方式将自动改为孤岛供电方式，单独由微电网承担供电任务。在由光伏能量构成的微电网中，能量存储技术可以根据不同的负载条件调节输入功率，保证安全稳定的电源供应。

4 结束语

大力支持新能源光伏发电技术的研究，积极推动其广泛应用，是促进可持续发展、缩小与国外差距的极其重要的手段。新能源光伏发电技术的应用不仅对光伏发电的长期发展有积极的影响，而且具有巨大的商业价值。在节能的同时，泵系统和并网系统也具有一定的市场竞争力。因此，探索新能源光伏发电技术的应用具有重要的现实意义。

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