新能源光伏发电技术应用探析

新能源光伏发电技术应用探析

张力

焦作煤业（集团）有限责任公司  河南焦作 454000

摘要：随着低碳环保理念的提出，越来越多的人开始重视环境问题，相比传统能源使用后产生的大量污染排放量，清洁能源能够较理想地解决这一难题。在新能源中，最为常见的就是光伏发电，光伏发电作为一种新型技术，已被广泛应用于各个领域。众所周知，太阳能是自然界最常见且最容易获得的自然能源，光伏发电技术可以快速采集该能源，对太阳能进行存储及能量转换，从而可以更好地保护生态环境，实现低碳环保的生活理念。

关键词：新能源；光伏发电技术；应用

中图分类号：G615

文献标识码：A

引言

当下人类对自然资源的疯狂开采，已导致能源资源明显枯竭，如果再不节约传统能源，那么百年之内陆地上的矿石资源将会全面告急。当下能源缺乏一般指的都是传统能源，尤其是不可再生的能源，如煤、石油、天然气、核能、油页岩等，全球现有的不可再生资源储量急剧减少。相比之下，太阳能、风能及电能的技术创新与推广将产生极大的意义，有利于各领域发展，实现社会经济良好的转化。新能源的研究及推广可以帮助人类缓解现阶段能源缺乏的问题，光伏发电技术当前已具有一定的研究基础，相信对太阳能的开发与利用，肯定可以为企业带来巨大利益。

1光伏发电技术理念与重要性

1.1光伏发电技术理念

光伏发电系统指的是将太阳能转化为电能的一种新型能源技术，主要是在阳光的作用下，借助太阳能电池板，将其转化为电能，然后借助充放电控制器，进行蓄电池组的充电，在负载适宜的状态下，实现直接供电。在能源的收集过程当中，人们只需要将光伏电板放置在易接触到阳光的地方即可，在感受到光源时将其吸收，再由化学能形成自由带电离子，这样就在自由闭合电路中形成了带电离子移动，从而产生了电流，电流转化为电能，满足生产各种需求。光伏能源相较于其他能源而言，是一种操作简单且造价合适的清洁能源，与传统的发电技术相比，效率高、成本低、无污染、易推广。我国光伏发电技术研发已持续数年，但是仍有很多关键技术点需要进一步突破。光伏发电技术在推广及应用中也遇到一些瓶颈，例如当地政策不扶持、占地面积较大、安装位置较高、一次性投入较大等等。清洁能源的建设和使用必将成为趋势，国家可倡导绿色发展理念，加大资金投入，出台相关利好政策，有助于光伏发电技术的研发和普及。

1.2光伏发电技术的优点

与传统发电技术相比，光伏发电具有很多优势：（1）可持续性发展，利于环境保护。传统的能源在发电的过程中会释放污染源，源源不断的污染源会对周边环境产生巨大影响，破坏了生态平衡。太阳能作为清洁能源，取之不尽用之不竭，使用时不会产生大量污染源，凡是有太阳光照射的地方都可以利用光伏技术进行对其采集，从而平衡生态环境指标。（2）人力投入较少。传统能源的发电技术需要依靠大量的人力，因为其设备的建造及安装需要大量的人工才能完成，设备搭建后依然需要人员对其进行操作及维护。而光伏发电站的建设成本可控，通常只需将光伏电板搭建在房顶上即可，太阳能可以在无人操控的情况下自动转换成电能，在操作及维护上不需要耗费大量的人力物力。此外，与其他技术共同运用。这一技术不但能够单独运用，还可以与其他技术结合起来，起到相互补充的作用，促进能源的有效利用。例如，我国学者刘凯等人就提出了水光互补的应用方案。在负荷要求不高的时候，新能源技术所产生的一部分电能就能够充分满足现有需求，剩余的部分则借助蓄电池以势能的方式储存或泵入上游水库。如果负荷达到峰值，新能源技术产生的电能难以满足实际需求的时候，就可以释放出储存的电能，以满足当前的需求。采用这种方案能够有效解决光伏发电存在的不稳定性缺陷。此外，我国学者张世亮等人认为，光伏发电技术可以在温室中得到运用，利用光伏发电系统向智能温室供电，把剩余的电能储存于电池组中。在下雨的时候，就可以使用电池组供电。他们指出，为了保证温室的光线充足，光伏板阵列应当设置在温室的侧面。

2光伏发电的发展现状

我国地势形态多样，且所处地理位置优越，较易收集光能源，合理运用光伏发电技术可以有效缓解我国大量的用电需求。为了加速太阳能发电技术的发展，我国出台了一系列的财政政策，投入了大量的人力物力，积极搭建研发中心。当前除了我国看好光伏发电的前景外，世界各国都在致力于光伏产业的研发和应用，光伏产业的竞争压力也越来越大，想要在众多产品中脱颖而出，就必须在以下几个方面下足功夫：（1）提高太阳能电池板块的质量；（2）加大电池板块对太阳能的收集功率；（3）控制基础设施的生产价格及安装费用；（4）增加光伏电站的数量和规模；（5）减少基础材料的损耗量；（6）增加并网屋顶光伏系统。

3光伏发电技术的应用

3.1独立光伏发电系统

该系统可以独立运行，特别是在荒郊野外等边远地区的用电方面发挥积极作用。这种独立设备可以根据外界状况自行移动，是一种可移动的设备，此系统的发电主要集中在白天太阳光充足的情况下，独立光伏发电技术不但需要有储能元件，而且还要确保环境稳定。

3.2并网光伏发电系统

此系统可以与公共电网相连接，相互协调、共同发电。并网过程中，光伏发电主要是通过直流电的方式进入，通过交流逆变器转变成同频交流电。该系统对电网的供应起到稳定作用，保障电能供给，具有储能的功效。

3.3混合光伏发电系统

该系统是一个相对综合且复杂的系统，通过不同形式的用电供给，全面实现多样化的用电模式，保证电力稳定性。人们可以根据外界环境，将光伏发电技术和风力发电技术并用，通过对不同能源技术的有效整合，可以大大提高能源供给率，有效发挥新能源的互补作用。

3.4光伏建筑一体化

光伏发电与建筑物集成化是发电系统发展的新方向。建筑物会需要大量的建筑材料，比如挡光板、玻璃、隔热布等等，那么光伏电池板是否能够代替普通玻璃幕墙使用，这是当下研究的问题之一。此系统的研发就是寻找替代品，一个不仅能够满足玻璃的功能需求，更能够节省大量能源消耗的替代品，从而发挥清洁能源的作用。通过结合，能够全面吸收太阳能，通过设备的转换形成可用的电能，这样建筑内部就能够保证低照明的需要，节省不必要开支，节约了社会资源。

3.5光伏发电与LED照明相结合

LED主要的原理就是利用发光二极管的功能，作为传统半导体组件能够将电能转变成光能，为人们提供照明。这种电能电压低，能够与日常的相关设备相匹配，因此将光伏发电与LED照明相结合，能够节省较多的电能，照明度也较好，照明时间较长且不易损坏，维修成本较低。

结束语

我国经济处于高速发展的时期，人们的生活和生产离不开大量的能源需求，经过数十年甚至上百年才能衍生的煤炭石料已供不应求，环保问题、能源短缺已成为每个国家积极应对的棘手难题。清洁能源的创新和研发可以缓解能源危机，发展太阳能光伏发电技术，加速能源发展进程迫在眉睫。光伏发电技术可以对传统发电进行有效补充，解决了供电用电的难题，节省资源，减少运营成本保证地区供电用电质量。该技术不但可以解决用电问题，还可以更好地保护生态环境，实现低碳环保的生活理念。有关部门可以加大对光伏发电技术的投入及推广，积极优化新能源研发模式，提高光伏发电技术的能量转换率，为我国能源可持续性发展打下扎实的基础。

参考文献

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