太阳能光伏发电技术与应用探析杨红旗

太阳能光伏发电技术与应用探析杨红旗

杨红旗

河北大学电子信息工程学院河北保定071000

摘要：现阶段，我国的经济发展的十分的迅速，科学技术的发展也有了很大的提高。社会经济发展以及科学技术的进步需要以能源作为基础和前提，当前能源危机日益严重，只有积极开发利用可再生能源才能够有效解决这一问题。太阳能具有可再生、清洁、分布范围广等优势，被广泛地应用太阳能光伏发电技术中，体现了我国可持续发展理念。太阳能光伏发电产业是关乎社会发展以及科学进步的重要工程，为了更好地实现能源以及环境的可持续发展，世界各国都将其作为可再生能源发展的重点内容。文章就我国的太阳能光伏发电技术及应用进行介绍。

关键词：太阳能；光伏发电技术；应用探析

引言

当前随着我国经济的快速发展，人们生活水平不断提高且还在不断追求更高的生活品质，电器的使用，特别是高端、智能电器已经成为当前生活的必需品，成为当前支撑我们正常生活重要资源之一。如果没有电源的支撑，人们的衣食住行都会产生严重的混乱，对人们的正常生活产生严重的负面影响。随着经济生活对于电能的需求越来越大，电能的获取成为经济社会持续发展的重要需求。而作为清洁能源的太阳能发电成为当前弥补电能缺口最重要的一种方式。我国太阳能资源分布广泛，只要有光照的地方就会产生太阳能资源，因此其发展前景十分广阔。太阳能光伏发电是一种利用可再生的资源太阳能的新技术，其本身具有清洁，无污染，可再生的优势，在我国的能源开发过程中具有重要的作用，对我国的能源补充占据着重要的位置。目前太阳能光伏发电被称为是当前最理想化的替代能源之一，对解决我国能源短缺问题具有重要的作用。

1太阳能光伏发电技术的概述

太阳能光伏发电技术是利用太阳能光伏发电系统进行太阳能发电的。太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池板、电能储存、电能变换和控制器等环节和器材构成的，现在光伏技术已经被大量的应用，光伏发电关系着太阳能电池、光伏阵列等技术的发展，尤其是孤岛效应检测技术让整个光伏系统都得到了重视。太阳能光伏发电技术有着明显的优势，包括以下几点：a.发电的过程是便捷的，具有着先进性，没有过多的中间环节，相对于传统的发电模式来说，将清洁、环保、简单和高校集于一身，这就是太阳能光伏技术中非常重要的一个优势，也是太阳能光伏发电技术得到应用的主要原因；b.由于太阳能资源是一种可再生资源，而且可以光照可以照射到各个地方，没有地区分布现象的发生，唯一的不同点就是各地阳光照射的时间和强度有着差别吗，但是都会得到照射，这也是太阳能光伏发电的一个优势。这两个优势让太阳能光伏发电得到了迅速的发展。

2太阳能光伏发电技术的应用

2.1光伏建筑一体化

“光伏发电与建筑物集成化”在1991年被正式提出，是目前世界上大规模利用光伏发电的研发热点。光伏与建筑相结合主要有两种形式：一种是在建筑物屋顶安装平板光伏器什，光伏阵列与电网并联向用户供电，形成用户联网光伏系统。第二种形式是将光伏器件与建筑集成化，在屋顶安装光伏电池板，用光伏发电的玻璃幕墙代替普通的玻璃幕墙，由屋顶和墙面的光伏器件直接吸收太阳能，这样既可以做建材又可以发电，进一步降低光伏发电的成本。目前已研制出大尺度的彩色光伏模块代替昂贵的墙体外饰材料，不仅实现以上目的，还可使建筑外观更具魅力。

2.2太阳能电池技术

太阳能发电中所使用的光伏电池，是整个太阳能光伏发电系统中的最主要的部件，也是最核心的零件。其大致的规模和应用的过程中，主要就是需要解决整个发电工作下的两大难题：第一，提高光能向电能转化的效率和速度；第二，降低整个生产过程中的成本。在太阳能发电的过程中，一般情况下是以硅片作为整个发电工作的基础，这也是第一代的光能电池，在这一技术逐渐发展成熟之后，其成本却处于居高不下的位置，所以第二代的光伏电池被发展出来，这种很薄的光电能材料被称作为薄膜技术，在硅胶材料的地面上，进行太阳能向电能的转化，这也在很大程度上降低了光伏电池使用过程中的成本。同时很多研究人员在发展过程中，也逐渐把目光转向了先进薄膜的制造工作中，以此更好地减少开发成本，保证光能发电带给人们最大的经济效益。

2.3独立光伏发电系统

在太阳能发电的电厂之中，独立的光伏发电系统是不会和整个电场中的公共电脑系统进行连接的，这属于一种孤立的运行的发电系统。所以在建设的过程中，这种系统也是远离整体的公共电网，在郊区或者野外进行移动式手电方法，这也会使用到便携式的电源，例如：在公共电网比较难以覆盖到的边远山区和海边，都会使用到这一发电设备，由于太阳能所具有的发电特点就是白天发电，而复合电的用电一般是全天候的，也就是说夜间也会使用电能。所以在独立的光伏发电系统中，还需要拥有储存能源的硬件设施，这也是一个必不可少的设备。尽管在整个供电系统过程中，电能受到气象环境的影响因素很大，供电的稳定性也比较差，但是针对边远地区和没有电的居民来说，这也能够解决其对电力的需求，合理有效地解决电能短缺的问题。

2.4孤岛效应检测技术

在电网运行中，错误的操作或维修原因造成供电中断等故障时，光伏并网发电系统会持续运行，并通过负载电压的方式来实现供电，因此形成了自给供电的孤岛，这种现象我们称之为孤岛效益。一旦光伏并网发电系统出现孤岛效应，会出现电频、电压无法控制，用户用电设备受到损害等情况，甚至在维修的过程中还会对维修人员的安全带来影响。在并网逆变器侧中，孤岛效益的检测方法主要有两种方法：被动检测和主动检测。其中被动式检测主要应用于电网断电的情况下，其能够通过对逆变器输出端电压、频率以及相位等变化来检测电压输出中是否出现孤岛效应。而主动式检测主要是通过对逆变器进行调整来对其输出的频率、功率等带来干扰。在电网正常运行时，主动式检测所造成的干扰会被电网锁相环的平衡消除。电网出现故障则会出发孤岛效应。

2.5LED照明中的应用

LED照明的主要材料是半导体，通过与太阳能光伏发电技术的有效结合能够实现电能和光能之间的转化，此过程重点突出了光生伏特效应的技术原理。具体而言，在太阳能电池将太阳能转化成为电能之后，再利用LED系统将电能最终转化为光能。其中，因为LED照明与太阳能光伏发电技术都是直流电，所以转化过程无需变频器，这在一定程度上提高了整个过程的工作效率。另外，在可充放蓄电池的辅助作用下，太阳能光伏发电技术在LED照明中的利用优势表现的尤为突出。

结语

综上所述，全世界都面临资源枯竭的问题，而开发新能源的想法也在全球逐渐获取重视。太阳能作为一种取之不尽的资源，对于全球来说都具备巨大的开发价值，那么如何利用适当的技术进行开发使用则是人类不断研究的问题。因此，应持续的研究、探索更加合理的使用方式，无论是在其材料的使用上，还是在电能的利用上都应该不断的创新科技，相信在未来的发展中，太阳能光伏发电技术将会得到更加广泛的使用。

参考文献：

［1］张云天.面向大城市居民小区的太阳能光伏发电技术的应用分析［J］.科技资讯，2016（20）：22-23.

［2］史影甲，试析太阳能光伏发电技术与应用［J］.黑龙江科技信息，2016（28）：122.

［3］王现美，潘翔峰，等.太阳能光伏发电技术及其应用研究［J］.中国高新技术企业，2016（20）：94-95.

［4］苏芳.探讨市政照明中应用太阳能光伏发电技术［J］.山东工业技术，2016（9）：79.