太阳能光伏发电及相关技术研究

太阳能光伏发电及相关技术研究

陈沛基

广东立胜综合能源服务有限公司 528000

摘要：近年来，国家尤为注重各种新能源的开发与利用，结合新能源与农业生产、农村的特点，可探索出多条实现乡村振兴的新路径。其中，将利用太阳光发电的光伏发电技术充分融合到乡村建设当中后，可有效促进农村产业发展和美丽乡村建设等一系列乡村振兴工作的开展，对于推动我国从农业大国向农业强国的转变和加快农村经济社会发展、生态建设都具有重要意义。基于此，对太阳能光伏发电及相关技术进行研究，以供参考。

关键词：太阳能;光伏发电;相关技术

引言

光伏发电就是通过利用光电技术来实现太阳能向电能的转化，以此来提供绿色清洁能源。光伏发电与传统发电方式相比，具有更高的安全性可靠性，并且不会产生污染和大量的噪声，还可以广泛应用于沙漠、戈壁等环境恶劣的地区。为大幅度降低电力损耗，保护电力资源，完善电网系统，光伏发电技术成为我国电网建设的重要措施。

1太阳能光伏发电系统概述

太阳能光伏发电的原理是根据阳光所具有的光伏效应来将太阳光散射辐射、反射辐射等多个类型的太阳辐射转变为电能，由此满足发电需求。在放电控制器、蓄电池、逆变器的支持下会实现能源的顺利转换。太阳能光伏发电系统由太阳能光伏电池板、储电装备、控制器、逆变器共同组成，在具体运作的时候主要牵扯到电能变换系统、发电系统。在太阳能光伏发电系统的作用下能够将太阳能转变为电能，之后在逆变器的作用下实现能源的转换，为负载用户提供支持。和传统发电系统相比，太阳能发电系统有着各自的应用优势，太阳能的发电系统能量来自太阳，取之不尽用之不竭，由此会使得能源的获取不受外界因素的限制。当前，对太阳能利用的方式有三种，分别是光热效应、光伏发电利用、光化学转化。光热利用具有成本低廉、方便快捷的特点，但是对场景的适用范围有一定的要求，不利于能量的传递。光化学转化体现在植物的光合作用上。光伏能源作为一种清洁能源相较于其他能源来说有非常大的优势，具体表现为:①光伏能源环保，光伏发电过程不会造成任何的环境污染，是纯绿色能源。②不受地域限制，且能够利用屋顶、车棚顶建设光伏电站来进行建设。③建设周期短，一个屋顶电站在几天内就能够铺设完成，方便快捷。

2光伏发电的作用

2.1光伏发电可以促进农民稳定增收

由于光伏发电系统及温室大棚设计、建造能力的提升，已能实现根据需要实时控制太阳能组件角度，达到精准调节室（棚）内的光照强度、时间的目的，最大化满足了农作物生长和光伏发电的需要。遇冰雹、雪灾等恶劣天气时，光伏发电设备还可保护所种作物免受伤害。通过光伏发电技术与智能控制系统的结合，能够稳定保障温室大棚内部的照明、浇灌设备等自动化电气设备的正常运行，保障了“光伏+农业”能够形成一个自给自足的闭环系统，确保了农业生产不受太多外在因素影响，并在实现农民稳定增收目的的同时使之成为区域农业增效和农民增收的支柱型产业。

2.2光伏发电可以促进先进技术的融合发展

基于光伏发电系统信息化程度高、建设形式灵活多样等特点，使之与现代农业工程技术、生物技术、生产技术、信息技术的融合都变得更加容易。通过与各种现代科学技术的有效融合，能够建立起一套技术先进、运行高效的农业生产系统，进而大量生产出优质的无公害绿色农产品，有效推动了农业经济的发展，可为加速我国农业产业现代化奠定基础。

2.3光伏发电可以局部改善生产条件

当下，利用温室、大棚规模化进行种植、养殖已成为主流，而光伏组件一般都是安装在棚顶之上，通过架设不同透光率的光伏组件，能满足不同动植物的采光需求。由于局部环境的改变，生产者可以采取菌菇光伏模式、蔬菜（瓜果）光伏模式、林光互补模式、药光互补模式、渔光互补模式等方式种养多种有机农产品、名贵苗木等各类高附加值的农作物和动物产品，还能实现反季种植、精品种植。此外，温室大棚与光伏发电相结合不仅可以保证棚内设施的正常运转，还可以提高植物的生长速率，是集低碳、节能、环保、旅游于一身的新型高科技农业生态建设项目，在棚顶建设光伏发电系统可以一举多得达到农民增收的目的。

2.4地铁供电系统中的作用

（1）光导照明系统光导照明系统不需要电，所需的采光面积也不大，可以在很大程度上实现节能减排。但光导照明受天气、环境影响较大，一般只适用于顶层建筑，对于地铁来说，可以设计在上盖位置。（2）车载光伏发电系统车载光伏发电系统一般是指在车体上方直接铺设光伏组件，为车内提供照明。车载光伏发电受车体限制较多，多用于郊区地面运行的轨道交通，在地下运行的地铁中应用较少。

3太阳能光伏发电技术应用

3.1照明

实际生活中，我们经常利用光伏发电技术和照明领域相结合起来，达到照明能源的绿色可持续。就比如路上随处可见的太阳能路灯，它可以在白天通过光伏发电技术把从太阳光中收集的能量存储在蓄电池中，在夜间需要照明的时候利用蓄电池来点亮灯泡。高速公路上的路灯十分适合利用光伏发电技术。

3.2建筑光伏一体化

光伏发电技术在生活中也可应用于建筑领域，通过将太阳能转化为建筑内部所需的其他能量，提供给制冷、通风和热水系统。此种应用形式主要有两种：一种是把光伏方阵和建筑搭配，例如在建筑屋顶上放置光伏板或者在墙面上安装光伏板等；另一种是把光伏方阵集成为建筑的一部分，例如直接采用特殊光伏装置来充当建筑屋顶、幕墙、遮阳板等。我国在应用建筑光伏一体化领域，有十分丰富的经验，其中最具代表性的建筑就是“鸟巢”。上海世博会期间，又应用建筑光伏一体化技术建造了中国国家馆，其屋顶采取间接铺设光伏组件，具有十分良好的节能效果。

3.3光伏并网技术的应用

分布式光伏系统并网接入配电系统时，向原系统注入有功功率，而方向却与负载有功功率方向相反。不难发现，注入点的电压由于系统有功的减少及线路压降损失的减小，使得电压明显升高。且距注入点越近，容量越大，电压升高，波动越明显。光伏系统逆变器、汇集电路及升压变压器等设备的使用，无疑导致谐波电流的产生进而引发一系列的危害，因此谐波抑制措施必不可少，使其满足《电能质量公用电网谐波》GB/T14549—1993中规定。另外，由于光伏发电系统由太阳能电池板方阵、逆变器、汇集线路、变压器和输出线路组成，在光伏发电系统出力比较大时，汇集线路、变压器和送出线路都有一定的无功损耗;在光伏发电系统出力比较小时，汇集线路和送出线路会有一定的充电功率。充分利用并网逆变器无功容量及其调节能力的同时，根据实际需要设置无功补偿装置，使得光伏发电系统功率因数应能在超前0.95至滞后0.95范围内连续可调。

结束语

在新能源中，光伏发电是最为普遍的一种新型技术，其环保性、便利性被广泛应用到了各领域，发挥了良好的作用。光伏发电技术应用了太阳能的原理，是最为方便快捷的一种能源采集，太阳能是自然界最优质的能源，通过与太阳能的开发与研究，保证了新能源的建设与构建，资源得到了节约，能源得到了发展。与传统能源的巨大消耗和污染相比，新能源对有效提升我国电力企业的效益，实现社会经济良好的转化，促进国家发展，有着重要的意义。电力企业要适应新形势，满足新发展要求，研究并拓展新能源光伏发电技术，通过技术创新与推广，保证技术性能良性显现。

参考文献

[1]黄志玮.光伏发电并网及其相关技术发展现状与展望[J].能源与节能,2021(07):39-40+168.

[2]任乃俊.太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(05):185-186.

[3]骆磊,刘佳.电气自动化在太阳能光伏发电中的应用[J].科技创新与应用,2020(35):166-167.

[4]张萌,彭勃,王辉.电气自动化在太阳能光伏发电中的应用[J].数码世界,2020(09):280-281.

[5]贺金山,李雪.太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].科技风,2020(05):18