太阳能光伏发电技术及其应用探讨王晓艳

太阳能光伏发电技术及其应用探讨王晓艳

王晓艳

(国网河南省电力公司内黄县供电公司河南安阳456300)

摘要：随着我国社会经济的不断发展。人类不断开采和创新新能源，在当代社会发展中电力作为重要的能源，经过相关人员不断开发和探索，将太阳能应用在光伏发电中，不但符合现代发展理念，而且绿色环保，对我国社会经济的发展做出了很大贡献。

关键词：太阳能；光伏发电技术；应用

1太阳能光伏发电技术介绍

太阳能光伏发电系统的组成主要有三大结构，分别是太阳能电池板、逆变器以及控制器，光伏发电设备安全、便捷、使用时间长并且易于安装与保养。太阳能光伏发电系统的关键部件是太阳能电池。根据结晶状态来划分该电池的话，可以分成结晶系薄膜式以及非结晶系薄膜式，其中结晶系薄膜式又包括多结晶性与单结晶性。随着电池技术的不断发展与成熟，如今单晶硅电池可以达到15~18%的转换率；多晶硅电池可以达到13~16%；薄膜电池的转换率近两年也有所提高，可以达到11~13%，在未来5年内很可能到达18%，并且其功率不会发生衰退现象。薄膜太阳能电池正成为主要的研究目标，因为其具有对弱光很好的转化率，在阴雨天气还可以进行发电，而受到广泛的追捧。太阳能光伏发电系统主要有两种运行方式，包括并网与离网运行。并网系统：要和公共电网联接，进行共同供电。它是未来电力产业的发展方向，以及应用于大规模发电的必要之选。联网太阳能光伏发电系统拥有众多显著的特点，如：不用蓄电池，直接将电网作为储能装置；产生的电可以反馈回电网；相比于独立太阳能光伏系统，可以减少将近1/3~1/2的建设投资，发电成本显著降低；出入电网灵活，减少线路的损耗以为维持电力系统的平衡。离网系统：不与公共电网相联接，进行单独供电，即独立太阳能光伏发电系统。其多用于附近没有公共电网的无电区域以及特殊位置，比如在偏远山区、边防、通信中继站等没有公共电网设备的地方。

2我国发展太阳能光伏发电的必要性

我国的能源需求和消耗重大。就2006年一年，消费标准煤的总量达到了24.6亿t，相比于前一年的消费总量已经增多了9.3%。2006年，我国进口的原油总量已达150万t，约占一半的中国原油总需求量。但是，我国开采设备落后、不能有效的利用能源、传统的产业高耗能比重大、单位GDP能耗明显落后发达国家很多，但能耗居世界前列，这就使得我国要赶快寻找新能源的必要性与迫不及待性。电力科学院的研究表明，中国在2010~2020年的11年间即使大力发展煤电、水电等产业也不能够满足中国的电力需求，所以要快速发展与开发太阳能光伏发电产业来提供充足的电力。同时，与燃料能源有所不同，太阳能光伏发电重要特点是在发电过程中太阳能光伏发电只产生非常少量的温室气体。而且太阳能电池板可以持续重复利用，系统材料也可以重复使用，进一步减少了光伏能源的投入。如果能够重视光伏技术的发展，那么环节气候变化的问题便能够很好的得到解决。

3太阳能光伏发电技术的应用

3.1在通信领域和工业方面的应用

当前我国的太阳能光伏发电技术应用比较广泛，特别是在通信领域和工业领域使用更是普遍，由于通信领域和工业领域使用分散、电量比较大，且经济性较强，因此太阳能光伏发电技术应用范围广。其应用主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。这些应用大大推动了通信行业和工业方面的发展。

3.2在农村和边远地区的应用

近年来，由于新农村的不断扩建和农村经济的快速发展，特别是村级扶贫电站等对于电力的需求越来越大。但是由于农村的交通和技术发展还不完善，其电能资源的供应远远不能跟上农村发展的步伐。

3.3太阳能在商品上的应用

随着太阳能发电技术的不断发展成熟，其应用范围越来越广，特别是商品的应用，大大提高了太阳能发电的经济效益，为太阳能发电技术的发展提供了源源不断的动力，目前我国最常见的太阳能技术主要应用在照明设备，如路灯，庭院灯，草坪灯。交通设备，如电动汽车，电动车;游艇，还有一些日常使用物品，如，太阳能钟表;太阳能手表和太阳能玩具。这些商品都是日常使用的生活必需品，太阳能的使用大大增强了其经济效益。

3.4光伏建筑一体化

光伏建筑一体化即BIPV，将太阳能光伏发电与建筑物相结合，充分利用建筑屋顶的闲置空间，在房顶安装太阳能发电模块，通过太阳能发电满足建筑物内的生产生活用电，大大节约电能并弥补了电力使用不足。这种BIPV模式还可以与建筑物的幕墙结合，获取更多的空闲位置进行太阳能光伏发电电池的安装，获取更多的阳光，转化更多的电力。但是目前我国的BIPV技术主要集中在屋顶上，且应用技术发展比较快，技术较成熟，但是其建设成本较高，但是我国对于新能源的开发和使用具有财政支持，其应用大幅扩大。3．5大型光伏发电站在我国，太阳能最充足的地方是戈壁、沙漠、荒地，这些地方地域广阔，这些地区常年干旱少雨，土地无法耕种，没有任何经济作物可以在这里生长。为了不造成资源的浪费，很多企业在此进行太阳能光伏发电的投资，建立大量的发电站。同时发电站的建设不仅解决了一些地区电能不足的情况，而且还能提高当地的就业率，为当地经济社会的发展贡献自己的力量。

4如何提高太阳能光伏发电效率的措施分析

4.1提高光电转换的效率

所谓光伏电池组件中的转换效率而言，主要是太阳能电池板将太阳能光转换成为电能的效率，如果在转换率比较高时，那么功率在一般的情况下也会随着电池板面积的减少从而降低，在此之外，半导体材料和制造水平对转换功率也会带来一定程度的影响。现如今结晶硅类型的太阳能电池能源进行转化效率的提高逐渐的接近于极限值，而化合物类型的太阳能电池能量转换效率，通过对一些新的技术进行开发依然具有很大程度的提升余地。此外通过对其一些创新性太阳能电池进行有效利用，在能源转换的过程中，其效率将会大于等于百分之四十的效率，要比太阳能电池板高。

4.2关于群控的技术优化措施分析

在进行逆变器的电路拓扑和控制进行优化的过程中，能够全面的对太阳能光伏系统的整体发电效率进行一定的提升，但是对于裙式变流器而言，也可以称之为微观层面，在宏观方面中，可以充分对逆变器工作效率进行提高，从而实现主变流器的群控技术。

4.3提高光伏发电效率

可以运用“光生互补”模式，在光伏板下合理安装喷淋头，做到定期喷淋对光伏板进行清洗，然后将清洗过的水灌溉植物，植物再饲养动物，这样才能在一定程度上想成相对来说比较完善的生态产业链;另外还可以定期安排相关工作人员对光伏组件进行定期的擦拭，这样做的目的能保证光伏板具有好的运行状态。全面提高太阳能光伏发电效率。

5结语

当前在众多科学家对太阳能光伏发电技术不断的研究和探索中，其发展趋势越来越成熟，应用范围也越来越广。太阳能新能源在当前能源利用中的地位很重要，在光伏发电技术产业的应用中，需要有关单位对相关法律法规进行完善，保证光伏发电产业能够可持续发展，提高人类生活水平。

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