新能源光伏发电技术应用探析

新能源光伏发电技术应用探析

张恒

中国电建集团江西省电力建设有限公司 江西省南昌市 330013

摘要：随着全球气候变化和能源需求的不断增长，清洁能源已经成为了各国能源政策和发展战略的重要组成部分。作为一种可再生、环保的能源形式，太阳能光伏发电受到了广泛关注，并且在不断发展壮大。本文将探讨太阳能光伏发电的现状、中国太阳能光伏发电的问题以及太阳能光伏发电技术的未来发展趋势。

关键词：新能源；光伏发电技术；有效应用

1 新能源发电技术概述

新能源是指以风能、太阳能、生物质能等为主的新型能源，具有可再生、清洁度高、储量大等特点，有广阔的发展前景。传统火力发电方式不仅需要大量传统能源（煤炭、石油等），导致传统能源紧缺，还带来了一系列环境污染问题。因此，国家加大了对新能源的开发力度，以期逐步取代传统能源。新能源发电技术的发展分为研发、示范、推广及生产四个阶段。目前，我国新能源发电技术中比较成熟、在电力系统中应用比较广泛的是光伏发电技术、风能发电技术及水力发电技术。此外，地热发电技术及生物质能发电技术也在不断成熟，而天然气水合物发电技术及受控核聚变发电技术仍处于研发阶段。

2 新能源光伏发电技术的特点分析

新能源光伏发电的方式，指的是以半导体材料为基础，将太阳能转化为电能。新能源光伏发电在工作的过程中，不会产生任何的机械元件，也不会产生任何的燃料，可以做到无噪声、无污染。而且，太阳能是一种取之不尽用之不竭的可再生能源，可以有效地解决中国的能源问题，因此，对其进行深入的研究和高效的应用，将会是一个划时代的重大课题。新能源光电技术的优势在于以下几点：（1）太阳能资源不但是无穷无尽的，并且在全球范围内也是无处不在，无论什么地方，只要有光照，都可以通过光伏技术产生电能，不会受到地域的限制；（2）利用太阳能分布广的特点，可在附近架设供电设备，避免常规电厂远距离输送电能所带来的损耗；（3）新能源光伏发电是将光能转化为电能的一种方式，它的工作流程简单，没有燃料燃烧、机械传动、冷却水等一些中间环节。既节约了成本，又节省了土地，同时也大大减少了对环境的污染；（4）太阳能光伏发电系统的特点是结构简单、工作稳定、灵活性强。不过，由于技术条件和太阳能自身的特性，新能源的光伏发电技术也存在着其自身的缺陷，例如，工作效率低、工作时间断断续续、受光照影响较大、成本较高，且在生产中存在能耗及环境污染等问题。

3 新能源光伏发电技术应用分析

3.1 光伏并网监控技术发有效应用

光伏发电的可靠和高效并网，是光伏发电的重要组成部分。目前，多数大型电厂都配备了监测设备，这些设备除了具备正常的数据采集与保护功能外，还可以实现对光伏系统的能源管理，根据不同的使用情况，实现对光伏发电的功率进行调节，以保证系统的安全性、可靠性和经济效益。

3.2 扩大光伏发电技术的开发面积

目前我国个别省份提出将光伏发电作为城市可持续发展的奋斗目标之一，将其运用到居民生活、工作、企业及工业发展之中去，最大程度上减少城市的传统用电量，进而降低城市用电成本。因此，我国可依据目前光伏发电技术的实际应用情况与领域，在城市居民楼及商业楼盘等建筑物的屋顶建立光伏发电系统，以此满足整个城市的用电需求，同时达到节约资源、保护环境的目的。另外，光伏发电技术应用范围较为广泛，尤其是针对西北及荒漠地区，具有用电需求较大、供电不足的特征，可尝试将光伏发电技术应用在此类地区，进一步丰富当地的照明资源，满足当地人民的用电需求。此外，还可以应用光伏发电技术，对西北地区独特的地理环境进行美化，开发旅游景点，促进当地经济发展，进而推动我国整体经济稳步向前。

3.3 监控系统设计的有效应用

监控系统可以借助群控制器确保数个逆变器同步并列运行，控制器可以同步控制数台逆变器的运行与结束运行，还可以对逆变器的负载功能进行均分，控制其低负载状态下的损耗，提升逆变器的运行效果，并延长其使用寿命。监控系统也可借助群控器采集逆变器的实时运行情况，并将其中的重要信息传输至相关部门。目前，在我国应用频率较高的监测方式有两种：使用数据收集器收集逆变器的输出数据，同时采集和分析光照传感器获取的组件温度、环境温度、光照、风速等相关数据；直接使用光伏监控系统开展监控和存储工作。数据采集器具有远程控制、远程检测、运行监测等功能，使用以太网或RS485通信网等与上位机之间进行通信，信息输出方式具有多样化特点，常见的输出方式包括大型系统显示屏、短信、邮件等。从总体上来看，应用于太阳能光伏发电并网系统中的监控系统具有故障记录、报警、运行参数记录、系统分析等多方面功能。

3.4 太阳能光伏技术在电力系统中的应用

我国的电力系统一直处于紧张的状态，就拿城市供电来说，在使用电能的高峰时期，肯定会出现过多的需求，但是，在与并网光伏发电相结合的时候，就能够有效避开其高峰时期的公众用电需求。在交通领域，一些无人值守的道路可以与光伏技术相结合，为其提供备用电能，以保证运输能力一直处于有电的状态。而部分信号灯及高空作业障碍灯则可由其技术提供电力支援。在其开发的应用路径中，对于通信和通讯的电力支持也是不可小觑的，一般来说，微波中继站不需要进行人工值班。然而，在光销维护站出现电能供给不足的时候，也需要通过人工供电来实现对通信电源系统的继续供电。然而，根据与并网光伏发电的应用，可以在现实中有效地解决这一问题，还可以对供电系统构成双重保障。而建设大型光伏发电系统，则可以在一定程度上解决我国某些区域的电力需求。

3.5 生物质能发电技术的有效应用

生物质能发电技术是将生物质转化为可燃气体，再进行发电的技术，具有污染低、分布范围广等特点。生物质能发电主要分为直接燃烧发电、气化发电、沼气发电等方式。其中，直接燃烧发电是将生物质直接在特定的锅炉（木材锅炉、秸秆锅炉等）内燃烧，产生蒸汽后，可以带动蒸汽轮机及发电机工作，产生电能。气化发电是将生物质转化为可燃性气体，利用可燃性气体燃烧产生的热能发电。基本的工艺流程是处理生物质原料后，通过进料设备输送到气化炉将原料气化，再利用净化设备将可燃性气体进行净化处理后输送到汽轮机和内燃机发电。沼气发电主要利用废弃有机物，在厌氧发酵处理后产生沼气。废弃物发酵后产生的沼气经过气水分离、过滤、压缩、冷却等处理后进入发电机组，可以转换为电能。我国的生物质资源非常丰富，主要包括林业废弃物、农作物秸秆、城市生活垃圾等，为生物质能发电提供了良好的资源基础。加上近几年来，国家对生物质能发电技术的大力支持，出台了相关的发展规划和指导意见，为生物质能发电技术的发展提供了指导。

4 结束语

综上所述，加大光伏发电技术应用力度，扩大光伏发电技术应用范围，是我国可持续发展的必经之路。开展对光伏发电技术的研究，不仅可以充分运用太阳资源，而且还可以满足人们的用电需求，避免传统用电模式对自然环境造成污染。目前，我国光伏发电技术虽然发展较为缓慢，但依旧稳步向前，相信在不久的将来，光伏发电技术将会完全融入到人民的生活与社会的发展之中。

参考文献：

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