关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考论文_毛振攀

关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考论文_毛振攀

(中国三峡新能源有限公司西北分公司 甘肃兰州 730070)

摘要:近年来,由于能源紧张的问题越来越严重,为了缓解能源问题,人们开始寻找新能源发电技术,光伏发电技术能够有效的利用太阳能,而且能够保证人们在生活的中的正常用电。目前对太阳能的有效利用主要依靠热发电和光伏发电来完成,光伏发电是最直接的高新技术,发电效率高并且不会对大气产生污染,符合当今对环保和节能的要求。

关键词:新能源;光伏发电技术;应用

1有关全新能源光伏发电技术特点研究

我们需要明确,新型能源光伏发电技术,其发电的形式主要依靠半导体材料,将太阳能转化成电能,而且整个发电过程中,不会利用到机械工具,对于燃料的需求也是没有的,所以无污染、无噪音是它最明显的特点,太阳能资源的储量较大,可以说太阳能是利用不尽的,基于太阳能的光伏发电技术,所产生的电能必将呈现出可再生循环利用的特性,这样可以有效缓解我国能源利用的紧张程度。另一方面,光伏发电技术可以将太阳能转化成电能,整个转化过程极为简单,其中减少了多个步骤,这样成本的花费以及土地资源的利用,都能得到有效节省,最为重要的便是它避免了对环境造成直接污染。

2新能源光伏发电技术所体现出的经济性分析

新能源光伏发电技术,所利用的成本较低,当前社会中的诸多数据可以明确反映出这个真实情况,对比以往传统的发电工程来看,无论从建造成本或者是发电成本上,传统发电设施都比光伏发电技术所花费的成本高,并且传统的发电设施还不具备长效性,对于环境损害的程度也较大。而光伏发电技术在建造发电站时,所花费的成本极为的低,只需要使得其与太阳能有一个直接的接触,也就可以促使其将太阳能转变成电能,这种转化方式无需人为进行操作,人们唯一可以做的便是,检测发电的过程中,确保发电过程不受到其他因素的影响。所以从这一系列分析发现,光伏发电技术能够在保证发电质量的同时,确保发电成本不至于过高,最终实现光伏发电技术的经济性。

3太阳能光伏发电技术

3.1太阳能电池

(1)硅基电池。目前的商业太阳能电池中使用比较普遍的为电池和化学电池。硅基太阳电池中大概可以分为晶体硅和非晶体硅,其中的晶体硅又可以分为单晶硅电池和多晶硅电池。单晶硅光伏电池的优势在于转换的效率比较多、具有较高的稳定性,缺点是成本比较高;多晶硅电池中转换的效率虽然比较低,但是其性价比比较高,成本比较低,因此是目前市场中使用率最高的太阳能电池。目前我们将硅薄膜光伏发电作为晶硅光伏发电技术中的主要研究方向,硅薄膜太阳能电池的主要优势是在传统的玻璃材料等上加装硅薄膜,做成支持衬底,形成太阳能电池,硅薄膜太阳能电池在材料的消耗上更加节省,成本比较低,能耗的消耗比较小,但是其制作的工艺流程比较复杂。(2)化合物半导体电池。实际中的半导体硅材料价格十分的昂贵,但是化合物半导体的成本就很低,其中利用化合物半导体制作而成的电池主要有CdTe电池和CIGS电池两种。化合物半导体的优势在于能够通过调节之间的体能隙宽度,从而有效的和太阳光谱进行匹配,将光能转变为电能的效率进一步提升。CdTe电池在理论上能够将30%左右的光能转变为电能,具有稳定性强、成本较低的优势。能源的转换过程中会产生有毒的金属Cd,对环境产生污染,根据我们的实际研究和分析发现,在转变电能相同的情况下,CdTe与石油、晶体硅电池等相比较,产生的重金属量是最少的。

3.2太阳能光伏发电系统

太阳能光伏发电系统中主要包括储电电池、太阳能光伏电池、控制储存器、逆变器等,光伏电池板将太阳能有效的转变为电能,通过逆变器后才能为人们正常使用。主要分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。(1)独立光伏发电系统。独立光伏发电系统指的是处理运行的发电机构,是自身独立的一套发电系统,不和任何电网进行连接,建设的地点都是在野外边远的地区,经常使用在移动式电源中。独立光伏发电系统可以将白天储存的电能存储在电池中,供没有接入电网的偏远地区的用户晚上使用。但是在实际的使用过程中,独立的光伏发电系统并不是很稳定,一般需要建立一个电站与之进行辅助,导致光伏发电的成本增加,没有达到清洁能源发电的目的。(2)并网光伏发电系统。并网光伏发电系统指的是将光伏发电技术和电网连接在一起进行使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆能够有效的为公共电网提供电能和无功电能,起到的作用和微型发电站是一样的。在太阳光的照射下,光伏电池将产生的直流电经过相关的仪器和设备进行转换,转变为与我们公共电网频率相同的交流电,然后再将交流电以电流源的方式输送到电网中,因此并网光伏发电系统不需要蓄电池,与独立光伏发电系统相比较成本较低。并网光伏发电系统比独立光伏发电系统的转换效率高,因此具有较高的供电稳定性,是目前在太阳能光伏发电产业中理想的发展方向。

4太阳能光伏发电技术的应用

太阳能光伏发电在实际应用中有较多类型,应用领域广泛,涉及建筑、偏远农村、军事等方面,当前其应用范围还在不断发展和延伸。

4.1独立光伏发电系统

独立光伏发电系统指的是孤立运行发电系统,未与公共电网并网,多建设在偏远地区等,或作为移动式便携电源使用,比如边防哨所、通信基站、边远农村。与太阳能的发电特点相结合,发电集中在白天,整个发电系统中还需要有储能元件,虽然供电可靠性容易受到气象环境等因素影响,稳定性差,当前仍属于边远地区居民主要用电方式。

4.2并网光伏发电系统

并网光伏发电系统在实际应用中连接至公共电网,协调发挥作用,在逆变器作用下对直流电转化处理,变为交流电,有相同频率,送入电力系统。公共电网在这一过程中发挥储能环节作用,在并网系统中不需要专门设置蓄电池,整个系统运行成本低,供电稳定性有明显提升,同时,相比于独立光伏发电系统,并网光伏发电系统的电能转换效率明显更高,属于当前太阳能光伏发电的一个主要发展方向。

4.3混合光伏发电系统

混合光伏发电系统指的是在光伏发电系统中引入几种不同发电方式,以此为负载提供稳定电力供应。混合光伏发电系统在实际应用中能够综合利用不同发电技术优势,比如光伏系统不需要较多维护,但是在天气方面有非常大依赖性,稳定性差。冬天日照差同时存在较大风力地区,可选择光伏发电系统与风力发电系统组成混合发电系统,不需要过多依赖天气,能够使负载缺电率得到有效控制。

4.4光伏建筑一体化

早在20世纪90年代,就提出光伏发电与建筑物集成化概念,当前在世界范围光伏发电方面研究重视度越来越高。将光伏发电与建筑物相结合具体有两种不同形式,一种是对光伏器件和建筑物集成化发展,利用光伏电池板替代普通玻璃幕墙,直接吸收太阳能,通过这一方式,不仅可以作为建材使用,同时还能够有效供电,控制光伏发电成本;另一种是在建筑屋顶按照平板光伏器件,将光伏与电网并联提供电力供应,形成联网光伏系统。当前市场上出现有彩色光伏模块,以此代替墙体外饰材料,能够在发挥发电作用的同时提高建筑外观美观性。

4.5光伏发电与LED照明相结合

LED由半导体材料组成,能够实现电能向光能的有效转化,依托LED技术,提高半导体照明效果的同时兼具节能和环保,同时使用寿命长,便于维护。光伏发电与LED照明相结合主要是在照明方面应用光生伏特效应理念,通过太阳能电池板将太阳能转化为电能后经LED照明设备将光能转化为电能。不需要电能由直流向交流的转化,照明系统效率高。

结语

光伏发电技术应用的范围较广,凭借其清洁、操作简单的优势,能够提升电力系统的运行效率,从而为社会输送更为丰富的电力能源,最终使得我国长效化的发展下去。

参考文献

[1]彭建军.新能源光伏发电技术应用探析[J].能源与节能,2017(10): 82-83+171.

[2]李兰.新能源光伏发电站发展现状以及应用[J].智能城市,2017,3 (02):248+289.

[3]王琪,杨立权,韩东全.我国太阳能光伏发电发展现状及前景[J].农业与技术,2015,35(23):168-170.

论文作者:毛振攀

论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期

论文发表时间:2019/10/21

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