光伏发电技术与机械的结合

光伏发电技术与机械的结合

张现平 李加起 陈献珂

河南安彩高科股份有限公司 河南安阳 455000

摘要：随着石化能源的不断开采和消耗，新能源的开发已迫在眉睫，通过合理的利用自然能源推动新能源产业的发展，就成为当今时代的主题，大力开发利用太阳能、风能与地热能是新能源行业的主流趋势，而我国幅员辽阔，光能十分丰富，将光能转化为电能是最为有效的新能源开发途径，光伏发电也是重要的新能源形式之一。本文主要分析了光伏发电技术与机械结合的具体实例，希望对我国的新能源行业发展有所帮助。

关键词：光伏发电；技术应用；机械；实际结合

引言：

光伏发电技术作为一项节能环保型发电方式，将太阳能转化为电能，有效的降低了能源行业对环境的污染，体现了可持续发展的核心理念，绿色节能效果远远超出传统的石化能源发电行业。随着光伏发电技术的不断革新，该技术的应用范围也不断扩大，与其他行业密切联系，尤其是与机械结合，在建筑工程施工中、变电站运行中、水利工程中以及荒漠电站中均有所应用，促进了我国清洁能源产业的发展，也加快了机械设备的革新进程，需要不断的革新与优化，满足社会多元化的需求。

1.光伏发电技术的基本概述

光伏发电技术本质上是一种能源转化技术，通过各种设备元件将太阳能转化为电能，属于新能源的一种形式，该技术利用半导体界面的光生福特效应而将光能转化为电能，技术的核心元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电技术的优势在于它可以适应多种地形条件，最大限度的开发利用太阳能，光伏系统的安全性较高，且无噪声、低污染，无需消耗燃料和假设输电线路，就地进行供电，建设周期较短，可以满足各地区的新能源行业发展需求。光伏发电技术研究已有100多年的历史，经历了三代技术革新，由半导体技术转向了现代光学技术，在新能源行业中深入应用，我国对于光伏发电技术的研究历史较短，在上世界70年代将太阳能电池应用于卫星上，在2000年以后，我国的光伏发电技术应用范围不断扩大，实现了飞跃式发展，尤其是在我国西部地区，建立起来多个光伏电站，充分开发了当地的太阳能，实现了光能和电能的高效转化^[1]。

2.光伏发电技术在机械中的应用

作为世界大国，我国幅员辽阔，地形地势差异较大，具有丰富的水能、光能和风能资源，为新能源产业的发展提供了坚实的基础。经纬度跨度较大的特点使得我国有着丰富的太阳能资源，我国的光伏产业也随之发展，光伏系统在通信和工业领域有着深入的应用，与各类机械也有着密切的联系。

2.1 光伏发电技术在建筑工程中的应用

光伏发电技术在建筑工程中的应用主要分为建材型建筑和普通型建筑。建材型建筑就是将光伏发电设备在建筑设计阶段就用作建筑材料嵌入外墙，这样既满足了发电需求，也不影响建筑的美观效果，同时可以吸收外面的阳光发电也可以对室内温度的降低起到一定作用。相比于传统的砖块和钢筋水泥，新型的光伏发电设备应用在建筑工程中，做到了发电技术与机械的结合。

2.2 光伏发电技术在变电站中的应用方式。

变电站内光伏发电技术的应用方式主要有三种 ：直流接入方式、交流接入方式和微电网接入方式。这三种发电方式分别是将光伏发电系统用直流方式接到发电站系统中、用交流电方式接到变电站系统中和直接运用到接入站的微型网络发电系统当中。不管是这三种中的哪一种方式，都能体现出光伏发电技术无污染、成本低、绿色环保的优点，它不仅可以在发电系统中发挥重大作用，也可以有效地保护有限资源，所以光伏发电会成为我国变电系统应用技术的主要趋势^[2]。

2.3 光伏发电技术在水利工程中的应用。

通常水利工程所处的环境比较偏远，但具有很广泛的风力和光能来源，可以为水利工程的实施提供良好的条件，保证其正常实施。而在风力与光能中，风力通常是在晚上实施效率较高，白天光能比较丰富，可以通过光伏发电技术来为水利工程提供电力。这样一来，白天的光伏发电与晚上的风力发电形成了互补，大大提高了水利工程的施工效率 ^[3]。在水利工程施工的过程中，需要采用较多机电一体化设备，以确保工程的施工和质量。

2.4 光伏发电技术在荒漠电站中的应用。

中国的太阳能资源虽然丰富，但一多半集中在西北地区，这些地方最主要的宽阔地带则是在沙漠里，很适合将大片荒漠利用起来建造大型光伏电站。目前全世界已经建成的 10MWp 以上的荒漠电站有 30 多个，MW 以上的荒漠电站 200 多个，累计装机已经超过 1GW。在我国的大片沙漠中，光伏发电技术给很多地区都带来了方便，也在一定程度上促进了其经济发展。

3.光伏发电技术与机械的结合

3.1 技术与机械

技术是人类在生产生活过程中为了满足自身需求，利用现有的事物解决问题的方法或者原理。在长期的利用与改造中，人们积累经验和知识，逐渐发展并完善了各方面的技术。而机械则是指能够帮助人们更快达到目的的工具，它是机器和机构的总称。简单机械就比如平常使用的筷子、镊子等，而通常将复杂机械称为机器。技术与机械，都是为解决人的需求和问题而产生，一个是原理一个是实行工具，只有将二者有效结合起来，才能用实际行动实现内心想法促进事情的发展和解决。

3.2 技术与机械的结合

在实际生活中，技术和机械是密切联系不可分割的。当一项技术产生时，应当要有对应的机械来加以实施，才能使事物的完成有对应的途径。所以将技术与机械有效结合起来，能够大大增加办事效率，也成为绝大多数工业市场中的主要应用方式。

3.3 光伏发电技术与机械的结合。光伏发电技术与机械

结合的最主要表现方式就是机电一体化技术。机电一体化，顾名思义，就是把电子技术和机械设备相结合，使二者共同发挥各自的优势，使机械设备的动力与信息处理实现自动化和智能化，它是建立在机械技术、电子技术、计算机网络技术及自动化处理技术等一系列现代化技术的基础上的机械系统技术^[4]。

机电一体化产品可以分为控制系统和执行机构等部分，在机电执行机构中，主要包括驱动元件和机电执行机构等两部分，控制系统主要是通过传感器接收的信息传入到信息处理系统中，通过信息处理系统的算法来进行对产品的控制。机电一体化技术现在已经取得了很大进展，随着人们对光伏发电技术与机械结合的进一步研究，越来越多的设备也应用到了大家的日常生活中。在另一方面，随网络的普及与覆盖，机器的智能化程度也越来越高。如果能够将光伏发电技术与新型智能化方向结合起来，实现机电一体化和计算机的联系，就能使机械更加智能化和自动化，设想只需要输入口令就可以完成工作，其中的光伏发电技术又能提供动力来源，更能实现资源利用的最大化。机电一体化既能提升机器的工作效率，减少人工输入，又能节约有限的不可再生资源，绿色环保，值得加以推广和使用。

4.结束语

作为一项实用性极强的清洁能源技术，光伏发电技术有着广阔的发展和应用前景，随着传统化石能源的不断减少，新能源的应用已经成为了必然的趋势。技术与机械不是毫无关联的两个代名词，当光伏发电技术与机械相结合，形成新的机电一体化技术，能够带来更大的便利。

参考文献：

[1] 张哲旸,巨星,潘信宇,杨宇,徐超,杜小泽.太阳能光伏–光热复合发电技术及其商业化应用[J].发电技术.2020.41(03):220-230.

[2] 李涛.光伏发电技术与机械的结合[J].世界有色金属.2020.(05):238+241.

[3] 王刚,秦英炜.浅谈大数据采集与光伏发电故障诊断[J].科技创新导报.2019.16(32):9+11.

[4] 沈浩.光伏发电现状与发展综述[J].机电信息.2019.(30):71-73.