太阳能光伏电站设计要点及影响因素研究

太阳能光伏电站设计要点及影响因素研究

于浩铭

华能 呼伦贝尔风力发电有限公司 内蒙古满洲里市 021410

摘要：我国经济水平的飞速提高有目共睹,人们的生活质量随之得到有效改善,但同时环境问题也变得愈发严重.能源在逐渐枯竭,但世界对能源的需求却在不停增长,为此太阳能的出现对社会发展进步有着重要意义.其中,如何设计科学实用的太阳能光伏电站,消除影响因素的阻碍,以确保太阳能电池的持续稳定运行,发挥太阳能的全部应用价值,成为太阳能光伏电站设计中要点。

【关键词】太阳能光伏电站；设计；影响因素

引言：

人类的生存与发展，离不开能源的支持。石油、煤炭等传统能源紧张问题日渐凸显，严重限制了人类文明的发展，已经成为全世界人们共同面对的难题。为妥善解决能源紧张问题，各国都下大力气进行新型能源的开发研究工作。太阳能光伏发电具有高效、环保、清洁、绿色、可再生的特点。太阳能光伏发电是利用光伏电池吸收太阳辐射能，将之直接转换为电能的发电技术。我国太阳能光伏发电事业起步较晚，经过几年的发展，也取得了阶段性成效，是我国新型清洁能源产业中的中坚力量。       

1 关于光伏电站系统的设计的原则

        1.1 安全可靠性

        我们都知道，在火力发电站的建设过程中，安全性是绝对会被提上最高的地位的，这是显而易见的，因为火力发电本身就有着很大的危险性。但是，我们也必须知道，太阳能发电也并不是完全安全的。比如产生的高压电流的收集、高温造成的机器运行故障，阴雨时的雷电以及平时的静电等等，这都是存在的安全隐患，因此，在建设光电站之前，首先要考虑的就是安全因素。

        1.2 外观有美感

        我们知道，火力发电之所以被人们广为诟病，不仅仅是它的污染大，还因为其粗糙的外表，实在让人看不出一丝的美感，为什么要强调美感？首先，有美感使得广大的人民群众能够更加轻易地接受，能够与当地的建筑风格完美地融合在一起，其次，具有美感还能够带动其它产业的发展，比如旅游业。

        1.3 高效性

        众所周知，太阳能产电的一个缺点就是转换速度慢、电量小，因此必须对原来的设计方案进行系统的优化，以此来提高光电转换效率。如果不具有转化的高效性，那么建造光电站就失去了其意义，这也是近些年来人们所一直强调着的事情。

        1.4 经济性

        更为重要的是，建造光电站必须要有最大的经济性，首先就是选材上的经济性，再者，光电站落户的地区不单单是发展单一的光电产业，还要能带动周边产业的发展，以构成和谐的区域经济网络。

2太阳能光电站设计影响因素

　　2.1气象因素

　　在太阳能光伏发电的过程中，气象环境是对其影响最为显著的一个因素。气象环境的变化会直接导致太阳能辐射强度变化，天气好，太阳能到达地面的辐射强，反正，辐射则弱，在一定程度上影响光伏发电的效果。因此，在进行电站设计时候，要充分考虑气象环境，合理配置监测设备，定期监测当地的气候现象，严格保证电站配备的机器设备能够适应当地的气象环境，最大限度的发挥其优势。在进行光伏电站设计的前期，要全面掌握电站所在位置的气候规律，在一定范围内尽可能的控制气象环境对太阳能光伏电站的影响。

　　2.2角度因素

　　在设计发电站的时候，光伏电池与地面的倾斜角度可以影响发电量的储量，这个倾斜角度根据当地的太阳资源数据以及气象环境来决定。一般情况下，在施工前期，相关单位会派专业人士到施工现场收集该区域的太阳能数据资源，大致了解施工地区的气象条件，当数据资源收集到一定程度后，就可以开始进行模拟测算环节了，施工队会在观测站的附件位置进行角度的模拟测算，从而保证太阳能光伏电站达到最佳效果，一方面可以促进当地生态环境的保护，另一方面还可以促进经济的增长，为实现区域可持续发展奠定坚实的基础。

　　2.3安全因素

　　由于气候条件影响，一般在我国西部地区的沿海滩涂以及荒漠地区的太阳辐射比较强，因此，光伏电站的建设地址多集中在这一区域。但是，在西部荒漠地区，常年受大风天气的影响，给光伏电站造成安全隐患。在沿海滩涂地区，夏季多台风天气，大风天气会在一定程度上破坏光伏电站的机器设备，进一步降低了光伏电站的安全性。另外，光伏电站一般都是建立在室外的，使得光伏阵列大面积暴露在室外空气当中，容易受恶劣天气的影响发生锈蚀现象。因此，在进行太阳能光伏电站的设计时，要充分考虑防腐、抗盐雾设计，尽可能的提高列阵以及相关机器设备的使用寿命，安全因素是优化太阳能光伏电站设计的关键所在。

　　2.4经济性因素

　　在我国众多能源产业中，太阳能是重要新型能源，在进行太阳能光伏电站的设计过程中，既要考虑到环保因素，更要注重其经济性因素的影响。在太阳能光伏电站的建设过程中，要始终坚持科学发展观的第一要义，用发展的眼光看待区域经济的发展以及未来太阳能光伏电站在未来我国能源产业中的重要地位。此外，还需要根据我国各个区域的太阳能数据资源的反馈科学确立光伏电站的规模，以保证充分利用我国的太阳能资源。

3 如何设计更加完善的光电站

        3.1 建设光电站的基本条件

        3.1.1 首先应该对光电站的安全性严格把关，从原件的加工过程到太阳能板的安装过程都要进行严格把控这是进行建设的第一步也是很重要的一部。

        3.1.2 对现有的低效率光电转换技术进行创新改造，建成适合本土的更加现代化的光电转换系统，从而大大提高光电转换率。我们都知道，目前发展太阳能的一大困难就是转化率不高，这就使得光能无法高效的被利用，从而造成部分能量的浪费，而我们要做的就是及时地将当前的新技术应用到现实中去。

        3.1.3 根据地理位置、环境条件、气候温度的不同，用适合的安装方式进行光电板的安装。

        3.2 场址选择

        3.2.1 光照强度是一个比较重要的因素，应该选择阳光比较充足的地方进行广电站的建设，比如我国的西北、华北以及华南部地区，最大地增加光照强度以及光照的时间，从而能够使光电站能够稳定地发电同时能够增加光电转换效率。

        3.2.2 光电站的周围应该有着比较好的交通条件，这样，在最初的运输原件时能够省去很多力气，而且便利的交通还能够使受损的器件及时地得到维修，从而大大延长光电站的使用年限。

        3.2.3 理论上光电站应该远离人群较多的地方，因此最好的选址方向就是那些比较偏远的地区，而且对地形也有要求，最好是地势比较高的地方，或者地势平坦的地方，以最大限度地接收光能。

        3.3 对于气象的预测

        气象是太阳能发电站最为直接的影响因素，因此，我们必须关注这个影响因素，这就要求我们要建立更加完善的气象预测系统，使用更加先进的技术进行气象的精准预测，其中一个比较好的办法就是与当地的气象局进行合作，从而能够对天气问题做出有效的防范，将损失降到最低。

结束语

　　以太阳能为代表的新型清洁能源是未来能源产业的主流发展方向。我国是能源利用大国，同时具有丰富的太阳能光伏资源，发展太阳能光伏产业的条件和需求同时具备。大力发展太阳能光伏发电，不仅可以缓解我国能源紧张的局势，还可以大幅降低煤炭、石油等传统能源消耗，减少环境污染，提高环境质量，对于我国具有中国特色的社会主义建设事业健康稳步发展有十分重要的积极意义。

参考文献

[1]郭长兴，沈娜，韩凤琴.太阳能光伏电站参数联合优化及应用[J].新能源进展，2017，5（6）：478-483.

[2]贺西南.太阳能光伏电站设计要点及影响因素分析[J].科技创新与应用，2016（10）：181-181.