李东杰
英利能源（中国）有限公司 邮编071000
摘要：光伏发电技术的应用充分发挥了太阳能在光能向电能转换的优势，同时作为一种清洁能源，具备环保节能等生态效益。在实际的应用中，太阳能光伏发电技术可以应用于独立发电、并网发电、建筑集成电能供应等，还可以将太阳能光伏发电技术与LED照明技术相结合，实现清洁照明，进一步提高照明效率与照明质量。
关键词：太阳能光伏发电技术；应用；探讨
引言
随着能源使用量不断提高，消耗量不断提高，影响人们的正常生活，没有达到可持续发展的需求，为了能够改善这一问题，需要合理应用太阳能发电技术，使其能够缓解电量的使用需求，并减少能源消耗量，维护我国自然环境。由于太阳能发电系统具有良好的扩展性、可靠性，进而可以将其与其他设备相结合，满足人们对电量的使用需求。
1太阳能光伏发电系统的概述
1.1光伏发原理
光伏发电的工作原理：根据光生伏打效应的原理，即：光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。在硅体中空穴数与电子数是相同的，在P型结或N型结中正常情况下是电中性的，然而在阳光照射到硅板上时，温度升高使硅体中分子的化学键破坏，形成空穴与电子对，形成两极化，因此在硅板两端形成电势差。当构成通路时，电子的定向移动形成电流与电压。
1.2光伏发电的组成
光伏发电主要由三部分组成：太阳能组件、控制器、逆变器，即：太阳能组件经光生伏特效应产生直流电，经控制器处理后通过逆变器后变成交流电供用户使用或传入电网。（控制器作用：具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制；以上保护均不损坏任何部件，不烧保险等作用；逆变器作用：在生活中，整流电路比较常见，此过程为，将交流电转换成直流电的过程称为整流。与之相对应，把将直流电变换成交流电的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。）光伏发电一般分为离网光伏发电和并网光伏发电，区别在于并网光伏发电是将负载剩余的电传入电网中，而离网光伏发电是将负载剩余量存蓄电池储存。
1.3光伏发电并网系统
光伏并网是将光伏矩阵中产生的直流电流通过逆变器转换成的电流与电网电压频率、相位、幅值相同，将其输送到电网中进行能量的传输。此方式优点：当遇到阴雨天等天气时光伏矩阵不产生电能时，能通过电网中的电提供给负载。而在光照充足时，可以将多余的电量输送到电网中增加收益。常用的光伏发电并网系统可以按照系统功能分为两类：
1.3.1不可调度式光伏并网发电系统
网逆变器将光伏电池板的直流电直接转换为与电网同频率、同电压、同相位的交流电，在太阳光照充足的情况下，当太阳能电池板产生的电能多于负载所需的电能时，多余的电能会被输送到公共电网；在夜间或阴雨天的情况下，公共电网就会自动向负载输电。然而当电网失电时，负载就无法工作。
1.3.2可调度式光伏并网发电系统
此系统不仅是将把逆变器转换成的交流电输送到电网中，还应将其为蓄电池充电，使其系统具备不断电的功能。
1.3.3两系统的比较
可调度式光伏并网发电系统与不可调度式光伏并网发电系统主要区别是它带有蓄电池储能装置，主动性较强，当电网出现停电、限电、故障或因气候条件影响导致发电量不足时，就可以独立运行并正常向负载供电。
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2太阳能发电应用
2.1 独立光伏发电
在太阳能发电的应用中，能够有独立光伏发电系统，其是一种独立运行的发电系统，进而在使用的过程中，常将其应用到原理电网的地区，例如：野外、农村、移动通信站等，由于其能够在电能难以覆盖的地区应用，近年来受到广泛应用，并成为太阳能发电的主要研究方向[1]。另外，由于独立光伏发电具有全天发电的特点，能够满足人们的用电需求，但其在应用的过程中，容易受到天气、气候等方面的影响，降低使用稳定性，但对于偏远地区来说，独立光伏发电技术在其日常生活中具有非常重要的作用和意义。在使用独立光伏发电技术时，由于其能够将太阳光吸收到内板中，不需要其他部件进行二次加工，进而具有经济、环保的优势，满足可持续发展的需求，减少能源的消耗。
2.2 并网光伏发电
在使用并网光伏发电技术的过程中，由于其在运行时需要与公共电网相连接，通过这一技术将太阳能进行转化，并将电流传输到电力系统中，在转化的过程中，由于并网光伏发电具有较大的电能容量，进而其能够在将电能转化之后，能够对电能进行储藏，在普通太阳能发电设备中，需要在设备之外使用蓄电池储藏电能，进而这一技术在实施的过程较为简单，并较为经济。另外，在并网光伏发电系统运行的过程中，其具有较大的太阳能转化率，进而其能够满足较多人群的使用需求，其能够应用到人群较为密集的地区，但在使用这一技术的过程中，由于其需要与公共电网共同承担供电任务，进而难以在偏远的地区应用，只能在有公共电网，并人群密集的地区应用，满足人们的用电需求。
2.3 光伏建筑集成化
在应用太阳能发电时，有光伏建筑集成化的技术，具体可以通过以下两个方面来了解这一技术，第一，光伏建筑集成化技术是太阳能发电的主要研究方向，在研究的过程中，可以在相应的建筑中安装平板光伏发电设备，并与设备中的电网相连接，通过这样的方法，能够用户提供电力，在满足用户的使用需求下，减少电能的消耗。第二，在对光伏建筑集成化研究时，需要在建筑的屋顶使用电池板，并通过具有光伏发电能力的玻璃代替普通玻璃，通过这样的方法，能够收集太阳能，并在通过光伏发电玻璃提供电能，但在使用这一方法时，由于其这一玻璃的价格较高，进而难以大范围应用这一技术，为了满足人们的使用需求，需要对这一玻璃进行研究，例如：研究大尺度彩色玻璃代替光伏发电玻璃，使其既具有发电能力，又能够降低材料的价格，并且从外观来看，其具有一定的美观性，达到可持续发展的需求，并提高经济效益。
2.4 光伏LED结合
LED照明，是一种固态照明方式，通过半导体材料的发光二极管制成组件，通过该组件实现电能与光能的相互转化。以LED为基础的半导体照明系统在实际的应用中，就有减少能源损耗、减少环境污染、使用寿命长、便于检修维护等优势，因而近年来逐渐成为我国的一大新兴行业。光伏系统的LED照明技术，是在LED照明系统中运用光生伏特效应，借由太阳能电池板，实现太阳能向电能的转换，进而通过LED照明系统，将电能转换为光能。光伏发电技术的应用，结合LED照明系统，其内在原因在于，无论是光伏发电技术还是LED照明系统，都是直流电，电能较低且具备相互匹配的能力，因此在实际的应用中，并不需要通过变频器进行直流电与交流电的相互转换，减少由此产生的成本投入与工作量，进而更加有效体提高了照明质量与照明效率。另外，借由并网技术，有可能实现电力能源的充放储蓄，因此相较于其他发电技术，光伏发电技术与LED照明系统的结合具有较大的优势。
结束语
随着科技的不断发展，环境污染问题不断严峻，利用可再生资源成为发展的主要方向，本文通过独立光伏发电、并网光伏发电、光伏建筑集成化、光伏LED结合，四个方面对太阳能发电应用进行了总结，并对太阳能发电技术进行总结，能够达到缓解能源危机、减少环境污染的目标，希望为关注这一话题的人们提供参考。
参考文献：
[1]李树成.太阳能光伏发电技术及其应用探讨[J].应用能源技术,2017(12):46-49.
[2]张力.太阳能光伏发电技术应用现状及发展趋势[J].科技经济导刊,2017(35):90-91.
[3]王美海.太阳能光伏发电技术及其应用探讨[J/OL].中国高新技术企业,2017(12):89-90.
[4]吴洪坤.太阳能光伏发电技术现状分析[J].能源与节能,2017(06):79-80.
论文作者:李东杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/3
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