太阳能光伏发电技术及其应用探讨王承鼎

太阳能光伏发电技术及其应用探讨王承鼎

王承鼎

（中国广核新能源控股有限公司内蒙古分公司010020）

摘要：经济的不断发展和全球化趋势的时代浪潮下，能源的消耗越来越剧烈，寻找新能源成为各个国家的热点话题。要促使经济快速发展，就需要斩断能源不足的枷锁，而太阳能作为一种新兴能源，不仅能够弥补能源方面的严重缺乏，还有利于环境保护，绿色发展经济，实现可持续发展的目标。下文通过对太阳能光伏发电技术的优势和目前的应用方向，来促进太阳能光伏发电技术进行更好的发展。

关键词：太阳能；光伏发电技术；应用

一、引言

我国正处于经济快速发展的时期，对能源的需求非常庞大，而我国的石油资源比较匮乏，需要依赖进口，能源安全受到威胁，这对我国的发展极为不利。石油经过不断的开采，储存量会逐年下降，随着全球性的经济发展，需求量还会逐步扩大。煤炭储存量虽然比较可观，但是煤炭资源浪费较严重，利用率低，造成大量的能源浪费。而且传统的能源会造成环境污染，不利于可持续发展，通过发展可再生能源，不仅有利于解决能源危机，还可以促进经济绿色发展。

二、太阳能光伏发电技术分类

（一）太阳能电池发电。太阳能电池使光伏发电技术的核心，是太阳能转化为电能的基础，目前随着光伏发电技术的不断完善，逐渐的发展起来，得到广泛应用。我国相关技术人员，通过不断的调整与创新，对太阳能电池进行了更新换代。从最初单纯地利用硅片进行光伏发电，到晶硅电池的运用，再到薄膜技术的发展。使成本不断降低，提高了转换率、利用率，太阳能电池发电技术越发的完善，这极大地提高了经济效益，能够更好地利用太阳能资源[1]。

我国的光伏发电行业在近些年得到快速发展，已经具有一定的规模，但和国际先进水平仍存在着一定的差距。早在上世纪九十年代，美国、日本、德国等国家，就已经对光伏发电进行了推广。例如，美国和日本两国，九十年代美国推行“光伏建筑物”和“百万太阳能屋顶计划”，日本则提出了“新阳光计划”；在二十一世纪初，美国的光伏电池产量就已经达到112.9MW，而且成本不断降低，日本的光伏电池产量则达到了254.5MW，增长速度极为迅速。我国要积极借鉴和学习先进的技术，促进光伏发电的发展。

（二）光伏电池最大效率排列技术。由于太阳光照在不同的时间段有不同的变化，太阳能光伏发电的相关设备会受到较大的影响。例如在太阳处于南回归线时，光照时间较短，温度较低，太阳能散逸快，折射角较小等，会降低光伏设备的发电率。为了解决这些对太阳能光伏发电带来的不利影响的问题，对光伏电池的排列就需要进行深入研究。合理的排列光伏电池，使之最大效率的对太阳能进行转换，不断地进行调整和寻找。要对不同排列下的光伏电池进行电流量测试，找出最大发电率，通过对光照角度和时间来进行具体的对比分析[2]。

（三）太阳能聚光技术。对太阳能进行有效聚光，可以促进电能转换率的稳定，降低太阳能的中间损耗，减少太阳能在其他物体折射带来的能源损失，要保证场地无其他建筑物遮挡，空气中的粉尘较少等。太阳能聚光技术可以把太阳能集中在较小的光伏电池上，极大的提高太阳能转化为电能的转换效率，提高太阳能辐射率，最大程度上减少耗损，提高电能产出量。

三、我国光伏发展的现状

“十三五”规划之中，分布式的光伏发电技术迅猛增长，经济利益较好，在光伏发电新增装机迅速增加，增速超过50%。“十三五规划目标”对光伏发电的要求为105GW，目前已经极大程度上超额完成了任务，到2017年底我国的发电累计装机已经达到了130.25GW，按照目前的发展趋势，截至2020年我国在发电累计装机可以达到250GW。光伏发电行业发展较为迅速，但光伏市场补贴缺口逐渐增大，电价下调等问题，限制了光伏发电的发展。

“十四五”初期阶段，光伏发电领域的补贴项目仍然推进缓慢，对于光伏的具体规划还需要进行调整。合理的对补贴需求进行新增，把能源补贴缺口稳定下来，把可再生能源的补贴缺口控制在700亿左右，使缺口不再扩大。光伏行业的发展是在新的形式与背景下，进行发展进步，主要研究方面是在能源使用变革的整体背景下，对光伏领域的创新方向进行探究。对光度产业的整体概况进行分析，确立光伏发电的地位，在中美贸易摩擦之中寻求可持续发展的策略。积极对未来光伏发电方面的格局进行构想，促进光伏产业的出口，促进我国的经济发展。

四、太阳能光伏发电技术的优势

（一）太阳能资源充足。太阳能是一种可再生的资源，不会随着能源使用而减少，太阳的恒定性会为地球提供源源不断的能量，支持着人类的运动。太阳能源与传统的消耗性能源不同，作为新兴能源，太阳能清洁、环保，太阳能的使用不会带来环境污染，是健康的能源利用方式。我国国土面积广阔，日照范围广，有着极为丰富的太阳能资源。在我国太阳能受地形影响较小，我国内陆地区更是因为大陆性气候明显，降水较少，晴天多，太阳能资源更加丰富。太阳能的获取受限制较小，是触手可及的能源，对太阳能进行利用，发展太阳能光伏发电技术，有利于解决我国的能源危机，促进经济可持续快速发展[3]。

（二）发电技术先进。太阳能光伏发电技术在发电技术领域中，是先进的技术，有较高的技术水平。通过光伏发电，对太阳能进行转换使之成为可用的电子，减少了中间步骤，直接性的转换，转换效率高。光伏发电技术依赖于光伏发电系统，主要由太阳能电池板和控制器、蓄电组和逆变器组成，由于系统可以把太阳能直接转换为电能，所以分为独立光伏系统和并网系统，并网系统没有储存能量的相关装置，对负载和光伏电池直接相连，需要额外加入电池，通过控制器对系统进行保护，稳定输出功率[4]。

五、太阳能光伏发电技术的应用

（一）在各领域广泛应用。太阳能光伏发电技术在其余领域也有广泛应用，在通信领域、国家高科技领域、交通运输领域等都有运用。例如气象水文观测系统、铁路公路交通信号系统、光缆通信系统、卫星通信信号接收系统等等。这不仅有利于推动相关领域的技术发展，也有利于为太阳能光伏发电技术提供借鉴和构思，促进技术的进步。

（二）推广太阳能商品。太阳能光伏发电技术在发展过程中，在其他领域也进行了广泛运用，如今随着城市的规范化建设逐渐展开，城市的路灯用电都逐步改成了太阳能，符合绿色发展的概念。市场上太阳能机动车也逐渐增加，民众平时用的台灯也逐渐以太阳能进行充电，市场得到了活跃，这不仅促进了经济发展，提高了太阳能使用的经济效益，还丰富了人民群众的生活，有利于普及绿色发展理念，倡导人们使用新能源保护环境[5]。

（三）光伏发电站。我国西部地区地广人稀，多沙漠戈壁，由于大陆性气候的影响，常年干旱，降水较少，晴天多。由于缺少雨水和灌溉水源，使得这些地区农作物难以种植。为了充分利用西部地区的土地资源，很多公司在此建立了光伏发电站，充分利用此地丰富的太阳能资源。发电站的建设解决了部分地区的电力供给问题，还有利于提供就业岗位，促进社会稳定，拉动西部地区经济发展[6]。

总结

综上所述，增加电池的最大排列率和聚光技术使太阳能光伏发电技术更好的发展，充分利用太阳能资源和先进的发电技术，积极建立光伏发电站，使太阳能在多个领域广泛运用，创新太阳能商品，建立农村地区的相关设施，普及太阳能资源的优点，使太阳能资源得到广泛运用，改善环境，实现可持续发展。

参考文献

[1]李东山.太阳能光伏发电系统中关键控制问题的研究[D].河南科技大学,2017.

[2]韦才雁.太阳能发电技术及其设计的探讨[J].通讯世界,2015(20):126-127.

[3]宋宁.我国太阳能发电效率评价研究[D].中国地质大学(北京),2018.

[4]赵森.新农村建设中光伏发电的推广研究[D].武汉工程大学,2016.

[5]王阳.太阳能光伏发电的分析与政策建议[D].中国石油大学(北京),2016.

[6]吕豪杰.太阳能光伏发电技术进展及其应用[J].电子技术与软件工程,2015(02):146.