新能源太阳能光伏发电技术及其应用研究

新能源太阳能光伏发电技术及其应用研究

曹金虎

阳光电源股份有限公司 安徽省合肥市 230088

摘要：在目前的经济发展情况来看，环保、节能是当下最新的发展理念，因为在工业革命时期人们对资源的没有节制地开采，造成了大量的常规能源的浪费，并且对环境造成了巨大的污染。在社会的不断发展中，经过科学家不断的探索研究发现太阳能资源能够有效地缓解能源短缺的问题。并且预见在以后的发展中太阳能资源将会在能源中占据重要位置。太阳能资源的应用在未来的发展中占据重要地位。

关键词：新能源；太阳能光伏发电；技术应用

随着经济的不断发展的同时给环境带来了消极的影响，人们不断的开采常规能源，电力是现代社会发展的必备，经过科学家的不断研究探索，将太阳能应用到光伏发电中是非常环保的，符合现在的理念，对于可持续发展也是做出了贡献。

1太阳能光伏发电技术

1.1太阳能电池技术

在太阳能光伏发电技术中光伏电池是其中最重要的组成部分，是直接关系到太阳能是否能够成功发电的核心零件。随着太阳能光伏发电技术的不断完善，其在我国大范围使用。但是随着大范围的使用，其中的缺点和不足逐渐暴露，如光能转化电能效率和速度不高；转化成本较高，经济效益较低。在太阳能光伏发电大规模使用过程中，一般都是以硅片作为太阳能光伏发电的基础，这也是第一代的电能电池，虽然这一技术发展时间较久，技术较成熟，但是其成本却一直都居高不下。于是很多企业都在不断开发新一代的电能电池，以弥补第一代电池的不足，从多晶硅、单晶硅到薄膜技术，从聚光技术到自动跟踪技术，从PEＲC技术到叠瓦技术，其电池组件技术越来越先进，转换效率越来越高，单位成本越来越低。目前在我国太阳能光伏发电技术主要就是采用新一代单晶硅电池，其转化率大大提高，相应的其生产成本也逐渐减低，大大降低了发电成本。当前我国对于太阳能电池的研究大多都集中在PEＲC技术和叠瓦技术的开发和研究中，科学家不断采用先进的技术提高其转化效率和转化速度，提高太阳能光伏发电的经济效益，降低生产成本，保证其经济效益。

1.2光伏阵列最大功率跟踪技术

在太阳能光伏发电的过程中，必须要进一步提高光电转换效率才能够有效提升对太阳能的利用率。从研究结果来看，光伏发电过程中，光电转换效率与太阳能辐射强度、温度等多种客观因素有关，同时其发电功率具有非线性的特点，以上问题给太阳能高效率光电转化形成了较大的阻碍。为解决持续性高功率太阳能发电问题，当前已出现了光伏阵列最大功率跟踪技术，通过使用敏感性较强的信息化技术控制光伏阵列，实时监控光伏发电情况，若其发电功率开始下降，会动态化调整光伏电池阵列输出功率，保持整体阵列持续性高功率运转。

1.3聚光光伏技术

要想实现太阳能转化成电能，首先必须其聚光技术能够不通过任何介质直接达到地面，只有这样才能保证减低太阳能的密度，其发电最高峰值也不会超过1kW/m2，因此如何在太阳能光伏发电过程中提高聚光光伏发电技术的应用技术，这是提高太阳能光伏发电效率的重要技术之一。聚光光伏技术简而言之就是将太阳能进行聚集，让太阳能集中到光伏电池上，提高这一区域的输电率，这种技术能够将巨大的太阳能集中到面积很小的高效电池上，提高太阳能转化成电能的效率，提高太阳能照射和辐射的密度，提高太阳能转化成电能的效率。

1.4孤岛效应检测技术

当前比较具有代表性的太阳能光伏发电除太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、聚光光伏技术外，孤岛效应检测技术也有着较广的应用范围。相比其他太阳能光伏发电技术，孤岛效应检测技术更偏向于针对性、个体性的设备，能够提高安全性。如在太阳能光伏发电的实际应用过程中，因客观因素、设备因素或其他等因素的影响，可能会导致电网出现供电故障，进而造成电力中断，影响区域性供电。孤岛效应检测技术中应用了较为先进的信息化技术，可在出现电力中断的情况下依然保持电力输出，更多的是起到备用能源的作用。孤岛效应检测技术中关键技术是对“孤岛效应”的检测，一般常用频率移相法、频率偏移法等，据实际应用情况来看，能够最大限度地保护用户设备，降低更大故障发生的可能性

2太阳能光伏发电技术的应用

2.1在通信领域和工业方面的应用

当前我国的太阳能光伏发电技术应用比较广泛，特别是在通信领域和工业领域使用更是普遍，由于通信领域和工业领域使用分散、电量比较大，且经济性较强，因此太阳能光伏发电技术应用范围广。其应用主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。这些应用大大推动了通信行业和工业方面的发展。

2.2光伏建筑一体化

太阳能光伏发电系统还可应用于建筑领域，这一概念在20世纪90年代被提出。当前我国建筑领域发展较为迅速，建筑项目数量也在不断增加，对电力能源的需求越来越高，但若是真正应用光伏建筑，将发电材料作为建材使用，就能在白天吸收太阳能后转换为电能储存。另外，还可使用光伏发电与常规电网系统进行并网，将其作为建筑外墙材料来提升美观性。

2.3太阳能在商品上的应用

随着太阳能发电技术的不断发展成熟，其应用范围越来越广，特别是商品的应用，大大提高了太阳能发电的经济效益，为太阳能发电技术的发展提供了源源不断的动力，目前我国最常见的太阳能技术主要应用在照明设备，如路灯，庭院灯，草坪灯。交通设备，如电动汽车，电动车；游艇，还有一些日常使用物品，如，太阳能钟表；太阳能手表和太阳能玩具。这些商品都是日常使用的生活必需品，太阳能的使用大大增强了其经济效益。

2.4太阳能水泵

太阳能水泵，看名字就知道是利用太阳能带动水泵的运转，这就需要将太阳能转换为电能。要想使得大型的光伏水泵顺利地运转，在前期需要逆流器将太阳能转换的直流电，通过它转换为交流电，这个过程需要的费用是很高的。虽然前期投入大，但是在后期运行的过程中产生的费用较小，太阳能水泵还有一个优势就是一旦建立起来使用寿命长。这也是我国电力供应中大量运用太阳能水泵的原因。

2.5大型光伏发电站

在我国，太阳能最充足的地方是戈壁、沙漠、荒地，这些地方地域广阔，这些地区常年干旱少雨，土地无法耕种，没有任何经济作物可以在这里生长。为了不造成资源的浪费，很多企业在此进行太阳能光伏发电的投资，建立大量的发电站。同时发电站的建设不仅解决了一些地区电能不足的情况，而且还能提高当地的就业率，为当地经济社会的发展贡献自己的力量。

结语：

太阳能光伏并网技术属于一种清洁能源技术，随着该技术的应用范围越来越广泛，已成为目前并网发电的主要技术。光伏发电技术的广泛应用主要取决于该技术自身的环境友好性和技术可行性优势，因而得到了越来越多的能源专家和能源公司的认可。我国能源专家和能源机构需要认识到太阳能光伏并网技术的重要性，并加大开发和研究力度，进一步提升太阳能供电的稳定性，从而延长并网系统设备的使用寿命，有效降低并网系统的使用成本。

参考文献：

[1]刘杨.太阳能地热能光热电复合能源系统研究：2021供热工程建设与高效运行研讨会论文集[C]//《煤气与热力》杂志社有限公司.成都，2021:9.

[2]程梓筠.新能源光伏发电技术应用研究[J].光源与照明,2021(2):132-133.

[3]王志刚,祝秀娟.太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用及其节能研究[J].建设科技,2020(23):98-102,106.