摘要：太阳能发电分为两种，一种是光热发电，另一种是光伏发电。光伏发电就是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转化为电能.光伏发电在应用范围，发电效率和发展前景方面都优于光热发电。发电企业建设太阳能光伏发电站，不仅能够保护环境，贯彻可持续发展的策略，还能扩大光伏发电市场，促进企业收入的稳定增加.因此，我国目前大力推广光伏发电，光伏发电已经被列入扶贫项目之一。本文就太阳能光伏发电应用的现状及发展进行了探析。
关键词：太阳能；光伏发电；应用；现状；发展
不可再生能源会随着人类的开采而不断减少，人类正在寻找可再生能源代替。太阳能光伏发电是一个较为热门和普遍的技术，有着无污染和使用广泛的优势，必须要明确产业的发展趋势，保证光伏产业能够在未来解决我国的用电问题，并保证光伏企业在世界上处于领先地位。
1太阳能光伏发电系统概述
1.1太阳能光伏发电原理
太阳能光伏发电利用了太阳能天池的光生伏打效应，从而将太阳光的辐射直接转化成电能。当物体受到阳关的照射时，物体的电荷分布会发生变化，从而产生电动势，光伏发电就是利用了这个原理。发电时太阳光照射半导体的PN节，PN节的两边就会出现光生电压，这就是光生伏打效应。
1.2光伏发电系统的构成
1）太阳能光伏电池组件
太阳能光伏电池组件由太阳能电池片经串并组合，然后采用太阳能专用钢化玻璃和密封材料层压而成，这种玻璃具有较强的透光性，强度高、性能好；密封材料主要的作用是抗紫外线辐射。
2）蓄电池
对于光伏发电系统来说蓄电池的主要任务是储能，将由太阳能转化成的直流电能变成化学能，同时也可以大量储存，以供负载应用。从本质上来讲太阳能光伏发电系统的输入能量稳定性较差，经常由于能量不足而影响工作，因此配备蓄电池可以说是保证负载正常工作的重要条件。
3）控制器
控制器的应用对于蓄电池来说有着重要作用，可以在很大程度上确保蓄电池工作的安全性和可靠性，在高效工作的同时延长使用寿命。蓄电池在工作过程中，控制器的主要作用是控制其充放电，有效避免电池出现过充电和过放电问题，同时也能按照负载的电源需求对蓄电池的负载输出电能进行严格的控制。
4）逆变器
逆变器通常可以分为两种类型，一种是自激式振荡逆变器，另一种是他激式振荡逆变器，此外也可以按照波形的不同将其分为方波逆变器和正弦波逆变器。逆变器的主要作用就是通过滤波、调制、升压等一系列措施将蓄电池输出的直流电转变成正弦波交流电流，以便可以和系统的照明负载频率以及额定电压所匹配，从而保证用户的正常使用。
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1.3太阳能光伏的发电特性
太阳能光伏发电有很多优点，其中，最显著的优点是太阳能作为五大新能源之一，是可再生资源，干净且取之不尽，用之不竭。其二，这种发电方式的安全性非常高，不仅指用电安全，也指它存在的无偿性导致市场发展稳定，不受能源枯竭等因素的威胁。其三，光伏发电的三种发电系统，使其可以在任何地方发电，即使是偏远山区，更甚至航天器也适用。其四，光伏发电没有运动部件，设备损耗小，运行成本低，不产生排废物，不产生噪音，干净无害。其五，设备安装便利且占地面积大，可悬挂墙壁可落地屋顶，尤其夏天的时候，可以依靠电池板自主吸收太阳光，降低室内温度，同时减少空调的使用率。太阳能光伏发电的优点很多，但是没有任何事物是十全十美的，俗话说，硬币具有两面性，因此，光伏发电即使拥有上述诸多优点，也仍然有几处缺点。比如地理因素、季节因素等都会影响发电量。中国疆土辽阔，地貌复杂，气候多变，太阳能光伏发电的原理表明，太阳能发电主要还是取决于太阳光的量，因此，当遇上下雨或阴天这种没有太阳的天气时，可能发电很弱或更甚至不能发电，这对居民用电造成极大的困扰。还有当太阳能用电大面积使用时，能量的密度不支持这种大规模的用电频率，对发电也会产生影响。再者，虽然光伏发电的运行成本低，但是初期的投入成本高，大面积建造发电系统并不现实，有资金的约束力。
2太阳能光伏发电发展的前景分析
2.1太阳能光伏发电的优势和劣势
要分析太阳能光伏发电的前景，必须明确当前太阳能光伏发电的优势和劣势。就太阳能光伏发电的优势来看，主要体现在以下几个方面：首先，利用太阳能光伏发电不需要消耗能源，因此发电的成本会相应下降；其次，太阳能光伏发电具有可持续性，不会受到能源储备的影响；第三，太阳能光伏发电主要依靠可再生能源，因此具有取之不尽、用之不竭这一特点；第四，太阳能光伏发电没有环境污染和噪音污染，更加安全环保；第五，太阳能光伏发电有利于偏远地区的用电，不会对电网建设形成制约，就太阳能光伏发电的缺陷来看，主要体现在以下几个方面：一是受气象变化的牵制，发电具有不连续和不稳定的特点；二是占地面积较大，不利于大规模建设；三是太阳能光伏发电的技术应用不成熟，因此投资成本较高，难以大范围推广。
2.2太阳能光伏发电的前景思考
太阳能光伏发电主要应用的原理是光生伏打效应，指的是半导体材料在太阳光照射的情况下产生电动势，能够将太阳光之间转换为电能，从而实现发电需求。当前太阳能光伏发电主要有两种应用类型，一种是并网光伏发电系统，另一种是独立光伏发电系统。由于我国对太阳能光伏发电的研究已经相对稳定，因此未来必将进入大规模的建设时期，并成功应用于工业、通信等行业，同时实现偏远地区的项目建设，例如当前在青海、甘肃、宁夏、新疆等省份已经核准大规模的并网光伏发电系统建设，从而保障偏远地区的供电。由于电能的转换来自于太阳能，因此太阳能光伏发电的效果与气象情况具有密不可分的关系，在电网规划中应该将气象预报纳入其中，避免太阳能光伏发电不稳定影响电网的运行安全。
2.3太阳能光伏发电的发展建议
太阳能光伏发电产业是有利于国计民生的重要产业，因此必须制定合理的发展目标。当前我国产业发展的主要问题集中于市场需求与产业发展之间的不平衡，因此必须加快对市场的刺激，提高市场对太阳能光伏产业的认知程度和重视程度，同时对光伏发电的技术进行深入研发，着重在降低成本的前提下提升转换的效率，加快对原材料的研发，转变从国外进口材料的现状。例如国家可以联合社会电力企业，建立专项的光伏发电研发中心，引进先进研发人才和资源，加快光伏发电材料的研制，并且开展系列化的光伏发电实验，针对不同的市场需求规范太阳能光伏发电的使用方式和发电准则，从而与市场需求相衔接。例如开发房顶发电项目，使太阳能光伏发电能够实现与建筑一体化的发电方式，从而刺激市场的需求。另外，还可以综合应用清洁能源进行发电，弥补太阳能光伏发电不连续、不稳定的影响。
结语
二十一世纪以后，我国为实现可持续发展的战略目标，加快了对可再生能源的研发速度，太阳能作为可再生能源中的一种，被放在了研发的首要位置。想要实现发展可持续，就必须使用清洁能源。大力支持太阳能光伏发电行业的发展是大势所趋，只有利用诸如太阳能一类的清洁能源来发电，才能从根本上改变电力行业高消耗、高污染的现状。
参考文献：
[1]刘菲.太阳能光伏发电的现状及前景[J].现代经济信息，2015（22）.
[2]胡云岩，张瑞英，王军.中国太阳能光伏发电的发展现状及前景[J].河北科技大学学报，2014，35（1）：69-72.
论文作者:李兆彤
论文发表刊物:《云南电业》2019年5期
论文发表时间:2019/10/31
标签：光伏论文; 太阳能论文; 逆变器论文; 蓄电池论文; 太阳光论文; 电能论文; 系统论文; 《云南电业》2019年5期论文;