太阳能光伏发电技术及其应用探析

太阳能光伏发电技术及其应用探析

王敬朋 王欣

国网天津市电力公司城西供电分公司  300190 国网天津市电力公司高压分公

司   300230

摘要：经济在不断发展的同时，人们不断开采常规能源给环境也带来了十分消极的影响。电力是现代社会发展的必备，经过科学家的不断研究探索，将太阳能应用到光伏发电中是非常环保的，符合现在的理念，对于可持续发展也做出了卓越的贡献。基于此，本文介绍了太阳能光伏发电技术的基本原理及其应用优势，同时探讨了当前我国太阳能光伏发电技术的具体应用，从而为相关工作人员提供参考。

关键词：太阳能；光伏发电技术；应用

引言

在太阳能的整个发电系统中，电池部分十分关键，是组成太阳能发电系统正常工作的重要组成部分。光伏发电系统具有较好的使用优势，其不单单具有较低的污染，且在工作的过程中不会产生噪声等类型的污染，是当前被社会各界广泛关注的重要清洁能源。伴随着人们对于太阳能发电技术的逐渐研究，太阳能光伏发电技术具有十分广阔的前景。

一、太阳能光伏发电技术的基本原理

光伏发电是利用太阳能电池将收集到的光能转化为电能的一种能源转换方式，所着人们对太阳能利用研究的深入，这项技术也由设想转变为现实。这项技术在研究成熟后在未来极有可能完全代替常规能源成为人们使用的主要能源。太阳能电池之所以能将光能转化为电能，主要是其中的半导体在发挥作用。半导体本身具有光伏效应，光线（当然太阳光照射的机率是最高的）照射到太阳电池上，电池就会将照射在其上的光线吸收，并且在其作用下产生了大量的不平衡状态的电子-空穴对。这些电子-空穴对非常不稳定，在电池内的电场的驱动下，将空穴与电子分离开，将其分为两个区域，其在电池的两端不断的累积就形成了异号电荷，即形成了电压。

二、太阳能光伏发电技术的应用优势

（一）利用率高、节能、环保

太阳能光伏发电技术是将光子转换为电子的一个过程，这个过程中相对于其它发电技术来说简单一些，也就是说可以用简单的方式获得电能，其在整个转换过程中节能，更是非常的环保，不会产生污染。这些都遵循可持续发展的理念。

（二）储备丰富、分布范围广

首先中国的占地面积是很大的，并且光照充足，这就使得我国的太阳能资源储备丰富。其次，我国不同地区的光照时间不同，总之太阳的光照我国的每个地方都有。因此，对于太阳能的利用是非常有必要的。

（三）可再生性

太阳能是世界上分布作为广泛的一种能源。无论是风景秀丽的城镇，还是一望无际的沙漠，甚至连变幻莫测的海洋，都是阳光照射的地方，有阳光照射的地方就有太阳能资源存在。只不过太阳能在世界各地的分布并不均匀，有的地方多，有的地方少。这主要是由于各地纬度位置的不同而引起的。阳光照射时间长、强度大的地区太阳能资源则丰富一些，反之则少一些。太阳的升起与落下每天都在进行着，因而每天都可以汲取到太阳能资源。从这个意义上说太阳能资源是一种可再生资源，这种资源存在着巨大的潜力等待人们的挖掘。

（四）发电原理极为先进

太阳能发电是直接将光子转化为电子，而没有传统能源发电中的中间转换过程以及机械运动。即将热能转化为机械能，然后再将机械能转化为电能的过程。与使用常规的能源发电相比，太阳能发电技术具有便捷、不污染环境的特点，是一种清洁、方便的能源。

三、当前我国太阳能光伏发电技术的具体应用

（一）太阳能与LED光源的结合

伴随着科学技术的不断发展，社会的不断进步，科学家的不断探索，我国将太阳能能源应用到LED光源中已经成为一种迅速发展的形态。LED灯具有能耗低、寿命长、发光效好的特点，与之前用的白炽灯相比，LED灯的反应较快并且污染相对较小。太阳能的应用极大地方便了人们的生活，尤其是太阳能与LED的完美结合。

（二）独立的发电系统的建立

由于独立的光伏发电系统往往不需要和公共区域中的电网实现连接，所以其建设的地点也相对较为偏远，实现了我国偏远地区的电能的使用，比如在海岛以及一些防卫地点等。而在独立的发电系统中，储能元件往往是十分重要的部分，其实现了光伏发电系统的全天候的供应。虽然其会受到环境因素的影响，在强恶劣的环境中发电系统的稳定性会受到严重的影响，但是，电能的供应对于一些偏远地区来说十分关键，具有较好的社会价值。

（三）太阳能水泵

从名字就知道是这利用太阳能带动水泵的运转，因此就需要将太阳能转换为电能。要想使得大型的光伏水泵顺利的运转，在前期需要逆流器将太阳能转换的直流电，通过它转换为交流电，这个过程需要的费用是很高的。虽然前期投入大，但是在后期运行的过程中产生的费用较小。太阳能水泵还有一个优势就是一旦建立起来使用寿命会很长，这也是我国电力供应中大量运用太阳能水泵的原因。

（四）蓄电池的应用

作为一种能源的储存设备，蓄电池在转化的过程中可以实现太阳电池方阵的电流和化学能之间的转化，从而使得在蓄电池中存储一定的电能，实现必要时的电能使用。所以，往往在光伏发电的独立系统中，需要配备一些蓄电池，从而使得多余的电能被存储。当太阳能中所产生的电能比正常需要的电能多的时候，往往可以利用蓄电池进行存储，在当天气恶劣时再把其中所存储的电能释放出来，最终保障电能的使用。

（五）通信工业中的应用

太阳能发电技术在通信行业中也得到了广泛的应用，随着工业逐渐的自动化，通信行业对电力的需求不断增大。卫星电视接收系统离不开电，卫星通信离不开电，微波中继站离不开电，在电力需求不断增大的过程中，太阳能光伏发电技术及时的弥补了资源匮乏的空缺。

（六）混合型发电系统

混合型发电系统顾名思义是实现了多种发电方式的相互融合，并在光伏发电系统中被应用。该系统的建立充分地实现了多种发电模式技术的相互融合，保障了电能的使用效率。比如在遇到恶劣的天气时，光伏发电系统不能充分的发挥其作用，所以需要利用风力发电进行辅助，从而在恶劣的天气中也可以实现电能的供给，这样大大的躲避了不良外界环境的影响，从而提高了电能的发电效率。

（七）与建筑的设计一体化方案

在二十一世纪初期，人们想出了将太阳能光伏发电组件安装在屋顶的方式来充分的利用太阳能，进一步运用控制器、逆变器与电网进行连接，这就产生了后来的家庭式光伏并网发电系统。家庭式光伏并网发电系统主要通过利用太阳能光伏发电组件产生电能，并且和公用电网进行并联来向用户侧供电。一方面这种供电方式取得了较好的成果，另一方面这种供电方式减少了化石燃料的燃烧，为节能环保做出了卓越的贡献。太阳能光伏与建筑一体化不仅仅增强了太阳能的利用率，同时还大大的节约了成本。

结束语

总之，随着世界各国对清洁能源环境保护等的关注，使得太阳能发电技术得到了更多的重视，但是随着太阳能光伏技术的逐渐发展，其中的问题也逐渐凸显出来，出现了能源的产量过剩以及太阳能的单线产能较低等问题。尽管如此，太阳能的优势是十分明显的，太阳能的应用过程中往往不会产生二次的污染，既环保又十分的安全，对人体不会产生影响。而随着科学技术的逐渐发展，太阳能光伏发电技术也逐渐变得智能化和自动化，从而实现了一定的经济价值，其对于环境的保护具有十分重大的现实意义需要得到社会各界广泛的关注。

参考文献

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