电气节能中光伏新能源技术的应用研究

电气节能中光伏新能源技术的应用研究

张丽1 黄旭升2 龚锐3 曾路4 武俊5

1.3.4.5中国石油天然气集团股份有限公司塔里木油田分公司  新疆库尔勒841000

2独山子石化公司塔里木石化分公司  新疆库尔勒841000

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。大力发展新能源、新技术、新材料等具有战略意义的高新技术，减少资源消耗和对环境污染已成为国家和社会发展的必然趋势。在电气节能中，光伏新能源技术的应用发挥着巨大的节能价值。在这种技术的帮助下，不需要从电网中获取电能，可以通过光伏设备，利用太阳光，将光能转化为电能，实现低能耗，甚至是零能耗的目的。但光伏新能源技术应用相对专业和复杂，为了更好地发挥出电气节能作用，还应该加强对光伏新能源技术的应用探索，以便更好地提升电气节能效益。

关键词：光伏新能源；电气；节能减排；应用

引言

随着世界能源危机的加剧，寻找新的可再生能源已成为人类发展的迫切需要。我国电力工程不断发展，工程材料中的节能新技术新材料也日益受到重视。其中，光伏新能源技术是一项具有较好前景的新技术，近年来得到了广泛应用。光伏新能源作为一种无污染、可再生、易存储的新型能源，具有广阔的应用前景。

1电力资源应用现状

在全世界范围内人口数量越来越多的背景下，经济发展也需要得到更多的资源支持。有关的资源和能源消耗与经济发展之间的矛盾和冲突越来越明显，所以人们也开始意识到应当采取合理有效的措施，减少对有关资源和能源的消耗，而且也应当让排放的污染物得到最大化的减少，开发一些新型的能源来替代以往所用的不可再生能源。在这样的大环境下，光伏新能源技术应运而生。从整体而言，现阶段各行业的发展依然离不开电力资源的支持。即使政府和相关企业依据自身情况制定并落实了相应的节能减排方案，也难以阻止大量资源和能源的消耗。为了帮助企业实现可持续发展，要积极地推动电力能源节约与创新，因此，要推动对光伏新能源的创新优化，有效扩大其应用范围，而这一能源的利用，也能让气候变暖以及环境恶化等问题得到有效的缓解和改善。

2新能源光伏发电的基本概述

光伏发电技术利用的是半导体材料的光电效应，将太阳能转化为电能，从而完成发电工作。光伏发电技术可以对太阳能进行有效的利用，并且不会对环境造成污染与破坏，因此也为光伏发电技术的广泛推广和应用奠定了坚实基础。近年来，无论是国内还是国外，均加大了对光伏发电技术的研究力度。在我国，太阳能光伏发电技术的应用与我国节能环保发展的理念不谋而合，具有极大的应用潜能，在电气节能减排中发挥着重要作用。作为工程的设计、建设和管理者，其需要了解新能源光伏发电技术应用的意义，并在设计方案中积极引入太阳能光伏发电方式，同时要重视新能源光伏发电设计人才队伍的培养，确保将太阳能光伏发电系统的优势充分发挥出来，助推电气节能减排工作顺利实施。反之，如果不重视工程中的节能减排工作，势必会导致电能过度消耗，进一步加剧环境污染问题，不仅对我国经济发展造成影响，也会对人民群众的生命健康产生极大的威胁。

3光伏新能源技术在电气节能中的应用建议

3.1科学地选择变压器

光伏发电系统中需要使用的变压器包括两种类型：一种是由铝壳制成的单相变压器，另一种是由铁壳制成的三相变压器。通常情况下，单相变压器需要应用在光伏发电系统中，因为其输出电压是单相形式的；而三相变压器则可以应用在光伏发电系统中，因为其输出电压可以是三相形式。在应用这两种类型变压器时，需要对其进行相应的设计。首先，根据电力负荷情况合理设计三相变压器，在设计时要保证三相电压和电流可以保持平衡；要充分考虑到光伏电池板电压对电流的影响，对其进行相应的调整；由于其输出电压不稳定且具有一定的波动性，所以要保证其能够正常运行；还需要对光伏发电系统中变压器容量进行合理配置，保证能够满足整个系统正常运行的要求。

3.2光伏电池板安装方式

为了更好地利用光能，科学的安装光伏电池板也是提高光伏发电效率，降低企业能耗的重要途径。现阶段，光伏电池板安装方式主要有三种，分别为固定式、单轴跟踪式以及双轴跟踪式。其中固定式是将光伏电池板固定安装在某一个位置，并处于静止不动，该种安装方式应用最为广泛，该种安装方式简单，安全性能高，同样也是三种安装方式成本最低的一种。单轴跟踪安装形式主要是借助单轴自动跟踪器对光伏电池板的角度进行动态化调整，调整主要是根据外界光照强度的变化而改变，相比较固定式安装方式最多可提高 30%的发电量。当前单轴自动跟踪安装方式也分为单轴跟踪和极单轴跟踪，极单轴跟踪安装方式由于施工成本较高，容易受到外界大风的影响，因此应用并不广泛。双轴跟踪安装方式是上下左右根据太阳光的照射情况可以向各个方向，双轴系统可以最大限度地把太阳所辐射的光能利用起来。该种安装方式能够在光照资源较差的地方应用，以此来最大限度地吸收太阳能，相比较固定式安装最大能够提高 40%的发电量，但此种安装方式造价较高，并且当前国内安装技术并不成熟。针对此种情况，本次光伏新能源节能改造采用固定式安装方式，以此降低改造项目对企业所产生的经济成本压力。

3.3光伏列阵技术

依靠单一光伏电池产生电能无法满足供电需求，还需采用光伏列阵技术进行多块光伏电池排列组合，在实现电能充分采集的同时，利用逆变器等设备将直流电转换为交流电，从而达成供电目标。而设计光伏列阵，需要根据太阳照射角度、时长等因素对光伏发电效率展开分析，根据不同地区和季节的光照强度变化进行研究，采取适合方法进行光伏电池排列，确保列阵可以尽可能输出更多电能。采用跟踪技术对光伏电池最大发电功率进行监测，通过检测电流和电荷与同场其他电池进行比较，可以确定电能转换慢的原因，提出有效改进措施，确保有效提高光伏发电效率。在光伏列阵的最大开路电压处，确认列阵输出电压不超逆变器最大允许输入电压，电流不超逆变器最大输入电流，然后可以通过调整串联组件数使功率输出接近逆变器额定功率。使列阵的电压、电流和功率与逆变器匹配，能够达到最高逆变效率，为实现并网发电奠定扎实基础。

3.4做好光伏能源配置管理

从现有的电气节能来看，很多单位采用光伏新能源技术实现装置安装和维护工作，能够提升技术的运用效果，也能够保障技术的后期运用，增强其运用安全性。但是在实际运用中，该项技术存在较多不足，如相关工作人员需要结合现场的运行情况予以分析，通过检查现场环境来控制设备数量、质量。为了保证满足上述要求，建议从基础性能、外观要求、现场环境等角度进行分析，进而保障光伏项目的使用功能全面发挥。

结语

随着我国光伏产业进入了“平价上网”的时代，以及“十四五” “3060” “双碳”目标的推进，太阳能具有可再生、清洁、低碳等优势，将在未来的一段时间内，迎来一个新的发展机遇。为促进其发展，开展了对这一产业实现高质量发展的策略研究。我国目前处于能源结构转变的重要阶段，新能源光电行业将保持中长期的发展态势，并将成为促进我国能源结构转变和低碳发展的强大动力。

参考文献

［1］孙如军.电气节能中光伏新能源的应用研究［J］.科技创新与应用，2020(25)：168-169.

［2］陈德慧.电气节能中光伏新能源的应用分析［J］.科技风，2020(10)：14.

［3］华陈君.电气节能中光伏新能源的应用［J］.电工技术，2019(24)：130-131.