新能源光伏发电技术的应用

新能源光伏发电技术的应用

马超

西安隆基清洁能源有限公司 ， 陕西省西安市 710016

摘要：我国经济处于高速发展的时期，人们的生活和生产离不开大量的能源需求，经过数十年甚至上百年才能衍生的煤炭石料已供不应求，环保问题、能源短缺已成为每个国家积极应对的棘手难题。清洁能源的创新和研发可以缓解能源危机，发展太阳能光伏发电技术，加速能源发展进程迫在眉睫。光伏发电技术可以对传统发电进行有效补充，解决了供电用电的难题，节省资源，减少运营成本保证地区供电用电质量。该技术不但可以解决用电问题，还可以更好地保护生态环境，实现低碳环保的生活理念。

关键词：新能源；光伏发电技术；应用

引言

太阳能光伏产业是一个有潜力的产业。尽管目前仍存在许多障碍，包括成本高、海外市场疲软以及缺乏相关法律法规来监管该行业，但这仍是未来的发展趋势。

1太阳能光伏发电技术原理及优势

1.1太阳能光伏发电技术原理

太阳能光伏发电技术，能够通过自身做功将太阳能转化为电能，其具有一定的能量调节与能量转换的作用（通常情况下被称为“光伏电池”），在我国整体新能源之中占据主要地位，属于我国目前应用最广泛的新能源之一。太阳能之所以能够转换为电能，其主要原因就是“光生伏特”效应（当太阳光或是其他光线照射在太阳能电池表面之上时，太阳能便可通过对光线的吸收，利用光生电子产生电能）。太阳光经过一系列的变化与化学反应，最后会呈现光生电子的离散现象，此种现象在一定程度上能够促使异号电荷带动光生电子运动，进而产生电压。若此时，将太阳能所产生的电能的两极，进行负极连接，则在2个负极的连接处会产生光生电流，进一步加剧功率的流失几率，就能实现从太阳能到电能的转变。

1.2太阳能光伏发电技术优势

太阳能与普通电能相比具有2个显著的特点，一是具有清洁性与节能性，二是具有能源储备丰富，涉及范围较广的特性，其主要表现在：

其一，清洁性与节能性。太阳能与普通电能最根本的区别就在于其自身具有一定的清洁性与节能性，不仅可以节约电能的使用，而且还能够确保在使用过程中不对自然环境造成污染，维持我国经济的可持续发展。目前，我国对太阳光的应用范围较广、涉及领域较多，因此，太阳能被称为光伏发电。将太阳光的光能转变成人们生活、工作及企业发展所需要的电能，推广太阳能的使用可以减少煤炭和石油等化学燃料的使用,如此便赋予了太阳能清洁性与节能性的特点与优势，能够更好地满足人们的需求。

其二，能源储备丰富性、应用范围广泛性。太阳能相比其他能源具有较为明显的分布特点，其分布范围极为广泛，应用领域繁多，是促进我国国民经济稳定增长的因素之一。太阳能源的储备十分丰富，且目前呈现出取之不尽、用之不竭的现象，能够良好地解决人类能源紧缺的问题。通过对太阳能的充分运用，我国其他能源指标的使用量明显下降，有效阻止了自然环境的进一步恶化。

2我国光伏发电发展过程中存在的问题

2.1上游产业污染严重

太阳能和光伏发电产业是绿色、清洁且没有污染的电力能源产业，而太阳能上下游产业和有关光伏材料的生产制造给自然环境带来了较大的环境污染。例如，太阳能充电电池的生产中会产生四氯化硅和氯化氢等污染物质。尤其是四氯化硅，假如处理不当，很可能会产生一些酸性物质，污染环境和毁坏土壤层。现阶段，国内对太阳能产业生产制造的不良影响还欠缺合理关心和管控。

2.2缺乏统一的管理和协调机制

中国有很多光伏企业，光伏产品的出口份额在全球市场占比较大。但中国光伏企业通常只重视自己公司的快速发展和利益，忽略了同产业之间的协作，在生产与发展的过程中无法一致对外。有结果显示，在我国光伏行业遭遇国际性反倾销压力时，没法采取相应的应对措施。导致这个现象的一个关键因素是在我国光伏行业欠缺统一的管理机构或联动机制，无法有效平衡光伏企业间的利益纠纷。

3光伏发电技术的应用

本文将会重点探讨以下几种发电系统：

（1）独立光伏发电系统。该系统可以独立运行，特别是在荒郊野外等边远地区的用电方面发挥积极作用。这种独立设备可以根据外界状况自行移动，是一种可移动的设备，此系统的发电主要集中在白天太阳光充足的情况下，独立光伏发电技术不但需要有储能元件，而且还要确保环境稳定。

（2）并网光伏发电系统。此系统可以与公共电网相连接，相互协调、共同发电。并网过程中，光伏发电主要是通过直流电的方式进入，通过交流逆变器转变成同频交流电。该系统对电网的供应起到稳定作用，保障电能供给，具有储能的功效。

（3）混合光伏发电系统。该系统是一个相对综合且复杂的系统，通过不同形式的用电供给，全面实现多样化的用电模式，保证电力稳定性。人们可以根据外界环境，将光伏发电技术和风力发电技术并用，通过对不同能源技术的有效整合，可以大大提高能源供给率，有效发挥新能源的互补作用。

（4）光伏建筑一体化。光伏发电与建筑物集成化是发电系统发展的新方向。建筑物会需要大量的建筑材料，比如挡光板、玻璃、隔热布等等，那么光伏电池板是否能够代替普通玻璃幕墙使用，这是当下研究的问题之一。此系统的研发就是寻找替代品，一个不仅能够满足玻璃的功能需求，更能够节省大量能源消耗的替代品，从而发挥清洁能源的作用。通过结合，能够全面吸收太阳能，通过设备的转换形成可用的电能，这样建筑内部就能够保证低照明的需要，节省不必要开支，节约了社会资源。

（5）光伏发电与LED照明相结合。LED主要的原理就是利用发光二极管的功能，作为传统半导体组件能够将电能转变成光能，为人们提供照明。这种电能电压低，能够与日常的相关设备相匹配，因此将光伏发电与LED照明相结合，能够节省较多的电能，照明度也较好，照明时间较长且不易损坏，维修成本较低。

4太阳能光伏发电技术的发展建议

4.1提高转换效率

由于在太阳能光伏发电系统之中，太阳能电池所占的整体比例较大，因此，可根据实际需要开发不同类型及不同型号的太阳能电池，太阳光的辐射较为集中之时，便可促进太阳能电池充分发挥自身效应，确保太阳能转换为电能的转换率。但其耗费材料较多，可能会导致材料成本迅速上升，进而形成大量现金外流的现象。针对此点，我国一方面可以加大对太阳能光伏发电技术研究的投资力度，另一方面也可加大对太阳能光伏发电技术的政策支持力度，提高我国太阳能光伏发电技术水平，减少材料耗费量。

4.2维持现状、注重创新

我国现阶段光伏产业虽然较为普遍，但其实际发展却较为缓慢，若要达到太阳能光伏发电技术可持续发展的目标，一方面需要我国出台相应的政策进行支持，另一方面也需要我国加大资金投资力度，为行业提供相应的科研资金支持，全力做好太阳能光伏发电技术发展的长远规划与布局。另外，还需要我国全力探索太阳能的应用领域，争取将太阳能光伏发电技术所应用领域的生产成本降到最低，以确保我国太阳能光伏发电技术水平稳步提升。

结束语

随着低碳环保理念的提出，越来越多的人开始重视环境问题，相比传统能源使用后产生的大量污染排放量，清洁能源能够较理想地解决这一难题。在新能源中，最为常见的就是光伏发电，光伏发电作为一种新型技术，已被广泛应用于各个领域。

参考文献

[1]丁乾.新能源光伏发电技术应用的思考[J].智能城市,2021,7(24):76-77.

[2]高峰.风力与光伏发电的并网问题分析[J].集成电路应用,2021,38(12):180-181.

[3]姜浩浩,金光,郭少朋.浅谈太阳能光伏发电技术现状[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2021,21(10):83-87.

[4]李彦荣,王康民,张蝶,闫强.浅谈光伏发电与并网技术[J].中国设备工程,2021(17):205-206.