光伏电站发电技术研究及应用

光伏电站发电技术研究及应用

刘佳

中电投新疆能源化工集团阿克苏有限公司 新疆 843000

摘要：社会在不断地向前发展，工业的发展已经开始摒弃原先的发展模式，对于环境的保护关注度在不断地增加，并且各个国家也开始将环境保护作为政务工作的一个核心内容。而工业的发展离不开电力供应，所以清洁能源就成为了政府非常重视的一个发展领域，各种政策都向这方面倾斜。在我国的清洁能源技术发展的过程中，光伏电站发电技术的研究一直居于世界前列，而且我国的光伏发电站的建设也居于世界前列，并且拥有世界上最大的光伏发电厂。本文主要针对光伏电站的发电技术研究以及应用进行探究，希望可以为相关的研究以及技术应用提供一些帮助，以供参考。

关键词：光伏发电；技术研究；相关应用

引言：

传统的发电技术主要是火电，这种电站建设相比于其他电站的建设更加容易，而且经过上百年的发展火力发电相关技术已经非常实用，在应用的过程中安全性也非常高。但是火力发电对于环境的污染是非常大的，我国大部分火力发电都使用的是煤炭，虽然各种防污染装置的应用大幅度地降低了污染程度，但是依旧存在很大的污染源。但是清洁能源技术，尤其是光伏发电技术直接是零污染，因为这是一种利用光能量的技术，而在地球上光的能量是永无止境的，因此光伏发电技术的应用可以有效地保护生态环境。当然这项技术的应用还是存在很多缺点的，比如说转化率低等，这严重影响了光伏发电站的使用效率，而且发电的成本也比较高，在目前的社会环境下其使用性价比还是比较低的。

一、国内外发展现状

（一）国外发展现状

新能源技术中光伏发电技术的研发进去一直非常快速，随着电池技术的进步光伏发电技术也在不断地更新着。目前在这个领域占据了优势地位的有德国、美国以及日本，这些国家的光伏发电技术一直处于引领地位。目前研究的重点是光伏电池技术，这种技术相比于原先的光伏发电技术其电能的转化率要高很多，并且其稳定型以及安全性可有了更高的保障。比如说美国研发完成的六接合点三到五型太阳能电池，其电池的效率非常高，已经突破了传统电池的极限，很好地提高了光伏电池的应用效能^[1]。

（二）国内发展现状

我国的光伏发电技术最开始是落后于外国相关研究的，然后很多企业在国家的支持下开始借鉴国外相关技术研发的经验以及失败的教学，然后研发属于自己的技术，在不断的努力下国内的光伏发电技术开始慢慢地追上了国外的平均水平，并且开始走上引领的道路。目前我国的光伏发电技术已经处于世界领先地位，并且很多企业开始将光电转化和建筑进行结合，直接解决了光伏发电技术的建设成本高的问题。我国的光伏发电技术的应用行业是非常广泛的，这也为技术的继续研究提供了很好的市场。

二、发电系统介绍

（一）独立光伏发电系统

我国目前经济的发展以及社会的发展速度非常快，这也使得人们对于生活环境的要求增加了很多。环保成为了所有人都非常注重的一个问题，因此可再生的清洁能源就成为了被重视的对象，并且各个国家也开始加大这方面的投入，希望可以在有朝一日完成能源的更新换代，完全有污染的化石能力摒弃。在这个状态下太阳能光伏电站就被研发了出来，其因为符合环保的要求，所以很快就被应用到了生活中。根据发电系统的形式可以将光伏发电系统分为三个类型，分别是独立光伏发电系统、并网光伏发电系统以及分布式光伏发电系统。其中独立光伏发电系统简单来讲就是其整个系统是独立的，没有和其他网络系统进行连接，一般情况下这种发电系统的使建设环境是一些用电量需求比较大、位置比较偏远并且地广人稀的地方^[3]。这个系统的发电形式是能够吸收太阳能的电池组阵列，因此这种电站的维护是一个非常大的问题，而且这种电站的使用成本还是比较大的。

（二）并网光伏发电系统

并网光伏发电系统简单来讲就是光伏发电技术和建筑的结合，其具有很好的环保特点，并且在使用的时候非常方便而且也比较便捷。这个系统所产生的电流是直流电，然后再经过转化器输出交流电，然后进入各个用户的电网中。目前这种技术的使用是非常普遍的，而且相比于水电或者是火电来讲其应用的成本也比较低，尤其是目前随着光电转化效率的提升，很多建筑都在建设之初建设了并网的光伏发电系统，当整个建筑的用电量需求得到满足之后然后就可以将多余的电能运送到电网中，然后供给其他的用户，这不但可以保障建筑的绿色性能，而且还可以进行创收^[4]。其应用额的形式一般是放在屋顶，因为在屋顶可以有效地对太阳光进行吸收，当然这种电站一般都是中或者是小型电站，其发电量是比较低的，仅仅能够满足一部分的用电需求，并且因为没有经过升压等操作，所以传输的距离比较近。而在地面建设的大型光伏电站，这种光伏电站所生产的电能往往会经过升压等操作，然后输送到国家电网中，其传输的距离非常大，中间也不需要蓄电池作为缓冲部分。这种发电方式具有很强的潜力，并且也可以有效地降低 发电设备成本，还可以降低能源的损耗量，毕竟太阳能是可再生资源。

（三）集中式光伏发电系统

这种发电系统能够充分将荒漠地区丰富的太阳能资源进行利用，构建起较为稳定的大型光伏电站^[2]，并且可以接入高压输电系统，从而实现供给远距离负荷。这种发电站的选址更加灵活，光伏处理稳定性相较于其他系统有所增加，并且可以充分利用太阳辐射，还可以借助用电负荷的正调峰特性，进而实现削峰作用。此外其运行方式非常灵活，与分布式光伏相比集中式光伏发电可以更方便的进行无功以及电压控制。在建设周期方面也有比较短的特点，对环境的适应能力比较强，不需要过多的水源以及燃煤运输，这些原料运行成本较低，集中管理非常方便。不过这种发电系统需要依赖长距离输电线路送电入网，在这一过程中，自身是电网的一个较大干扰源，所以在运行过程中的输电线路损耗等问题是比较明显的。

四、结束语

总而言之，目前的光伏发电的相关技术已经进入了大规模应用阶段，但是从实际效果来看，其还是存在很大的潜力，尤其是在光电转化方向上，还存在很多可以研究的内容。希望相关企业以及研究部门可以加强技术的研究工作，进而为国家能源的安全做好像的保障。光伏发电技术在我国存在很大的应用潜力，因为我国拥有世界上最高的高原，这里日常非常充足，如果将这些光能利用起来，那么我国会在很短的时间内完成能源的转化，实现人与自然和谐相处的目标。

参考文献

[1]王怀祥. 光伏发电技术现状及应用趋势分析[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(013):244-245.

[2]杨旭东. 光伏发电技术的研究现状和应用前景探讨[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(009):1-1.

[3]杨瑞. 新能源光伏发电站发展现状以及应用探讨[J]. 山东工业技术, 2019, 283(05):208.

[4]孙岩. 光伏发电技术分析及应用探讨[J]. 中国设备工程, 2019, 000(005):168-170.