摘要：当今时代，人们的日常生产生活离不开电力的支持。而电力的来源目前大多是依靠煤炭等资源进行火力发电，随着人们思想认识的层次逐渐升高，人们开始认为通过这些不可再生能源进行发电已不是长久之计，不仅会消耗大量的地球资源，也会产生巨大的环境破坏效果，所以运用太阳能等新型清洁资源就成为了未来电力发展的主要依靠手段。目前的太阳能光伏发电站正在不断地发展壮大，光伏并网发电必定在未来的电力发展中占据主导位置。本文主要针对太阳能如何进行光伏发电进行了说明，并且讨论了现阶段我国以及世界的光伏电站工作状态，最后根据光伏发电站的发展趋势对未来进行了展望。希望太阳能光伏发电系统将为世界带来更大的福祉。
关键词：电力；太阳能；光伏发电；
相对来说，太阳是一个热量大、寿命长，对于地球有着重要影响的星体。光伏电站正是利用了太阳传递到地球的光辐射而收集太阳能，进而转变为电能，主要优点包括资源储量庞大、资源易获取、污染小、施工简单、光伏发电系统比较稳定等。作为一种可再生的清洁能源，太阳能发电将会随着科学技术的发展变得越来越普及，可以缓解巨大的能源短缺问题，改变社会的能源结构，为整个人类社会甚至自然环境带来更加积极地变化，实现社会的可持续发展。
1太阳能光伏电站的工作方式
光伏发电是通过各种元器件的相互作用而形成的能量转化系统。其中太阳能光伏发电主要的工作元件就是太阳能电池板，通过接收辐射到地球表面的太阳光，经过太阳能电池板半导体界面的光生伏特效应进而把太阳能转化为电能。通常情况下，只要可以接收到太阳的光辐射就可以源源不断地产生电压和电流。此外，相对于一些传统的发电方式，光伏电站不需要机械传动部件，可以直接实现太阳能到电能的转换，并且太阳能电池更加便于安装和运输，为光伏电站的建立提供了很强的灵活性。只要光伏电站的施工符合科学标准，也可以延长蓄电池和晶体硅太阳能的使用寿命，为整个光伏电站的长久稳定提供了必要条件。
1.1太阳能光伏发电站基本组成部分
光伏电站的发电系统一般是由几个部分元器件组成的，其中主要包括：
①太阳能电池方阵：太阳能电池是光伏发电系统基本构成单位，通过收集太阳光辐射在太阳能电池的两端分别产生异号电荷，从而产生电动势，获得电压，实现了太阳能到电能的转化。通过太阳能电池的群组方阵可以产生足够量的电能，进而传递到蓄电池部分储存电能，以供发电站完成日常工作。
②蓄电池组：蓄电池组存在的目的在于储存太阳能电池产生的电能，通常情况下，蓄电池组要在光伏发电站需要的情况下随时供给电能。
③太阳能控制设备：作为光伏电站发电系统的核心控制枢纽，需要对蓄电池接收太阳能电池组的充电以及蓄电池对于逆变器的供电进行实时监控。
④逆变器：主要是将太阳能电池转化的直流电再次转变为人们生产生活可用的交流电。
1.2当前太阳能光伏发电不同的供电方式
随着太阳能光伏发电系统的进步，现今阶段大致可以将其分为独立光伏系统和并网光伏系统。
通常情况下，对于独立光伏系统来说，应用在不能进行并网光伏发电的区域环境中，并且可以利用蓄电池组进行独立光伏发电。主要包括以下几种模式：简单直流系统，直流供电系统，交流、直流供电系统和混合供电微网系统。对于并网光伏系统来说，通常情况下可以不经过蓄电池组，直接将太阳能电池组产生的电能通过逆变器转化为交流电，之后直接并入到电网中，以供人们使用。这种供电方式提高了光伏发电的利用率，通常应用在大型系统之中。此外，还有分布型光伏发电系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种系统是将光伏电站的功能进行分散，规模较小，以适用于一些用户的要求。
2当前太阳能光伏发电的发展状态
近代社会，人类文明高速发展，随之出现了大量的能源短缺和自然环境破坏的问题。特别是火力发电等传统的供电方式不足以满足人们的理想要求，所以利用太阳能以及半导体元器件进行太阳能光伏发电就成为了主要发展方向。可以利用随处可得、源源不绝的太阳能，还可以减少不可再生能源的使用，不污染环境。光伏电站的建设相对来说更加安全，便于日后的扩建、维修工作，如果设计合理，还会有很长的服役寿命。目前，光伏电站已经被应用到航空航天、通讯、能源、农业、基础设施、交通、办公用房等多个领域，并且将会是21世纪的重要新兴能源。
2.1光伏发电产业在世界的发展现状
随着人们思想意识的提高，近段时间光伏发电产业已经获得世界各国的认可以及大力支持。进入新世纪，一些欧美发达国家已经在太阳能光伏产业领域有所发展和突破，并且制定了关于一些包括太阳能在内等清洁资源的再生能源计划方案。通过学习发达国家的先进太阳能技术，目前世界范围内正在大规模推广太阳能光伏产业的使用，并随着科学技术的突破，光伏电站生产规模不断增长，成本不断降低，早在2004年全球产量已经突破1000兆瓦。举例来说，印度在太阳能光伏发电领域处于发展中国家的领先地位。据相关统计，该国利用太阳能发电技术的制造产业有50多家，太阳能电池生产厂家有6家，制造厂家有12家，每年可生产11兆瓦电能，经过累积计算总产能已经达到40兆瓦。
2.2光伏发电产业在我国的发展现状
对于我国所处地理环境以及社会人文环境，利用太阳能发电是比较好的供电选择。随着我国经济快速增长，相关的太阳能发电产业也在快速发展，我国政府也通过政策补贴等形式帮助光伏发电提高装机容量。此外也促使了我国光伏发电产业形成了比较良好、完整的生产建设链条。
随着时间的推移，在太阳能发电技术领域，我国已经将其打造为主要的可持续再生能源技术。由于我国人口众多，用电需求量大，往往会出现电力短缺现象，而经过统计截止到2017年光伏发电已经有效缓解了我国用电短缺的问题，而且光伏发电已经被应用于工业生产、家庭用电、公共照明、通讯、运输等各个领域。2017年，中国光伏发电新增装机为53.06GW，同比增加18.52GW，增速高达53.62%，再次刷新历史高位。此外，2017年的新增装机还是2016年的1.5倍、2015年的3.5倍、2014年的5陪和2013年的4倍，由此可见2017年光伏新增装机出现了大幅快速增长。
3光伏发电未来发展方向
对于独立光伏发电系统来说，在进行发电过程中，灵活性不够强，而且需要与普通电站相互连接才能发挥作用，不适用于社会未来发展。而并网光伏发电系统相对来说，可以直接将转化的电能转变为交流电后直接并入电网，效率较高，供电效果稳定，可以成为光伏发电未来发展方向。除此之外，对于分布式光伏发电的需求是越来越多，光伏发电方式更加有针对性的为用户提供电力供应，而且具备较强的灵活性，通常情况下采取就近原则，就近发电，就近并网，为用户提供快速高效的用电体验。
目前，我国的主动配电系统尚处于前期探索和试点阶段，发展潜力巨大。未来配电网将是非线性、大数据、多元化的复杂大系统。它有高渗透率的可再生能源、多维非线性的随机系统、海量多源的离散大数据、动态多时空差异的源与负荷，并承担更多的绿色环保社会义务，具备更高的服务要求。未来配电网还将是现代电网与互联网的融合。因此，必须从技术集成与创新，转变为技术融合与创新，实现知识、学科、技术的深度融合，包括现代电网技术与信息通信技术融合、高电压技术与微电子技术融合、交直流电网融合、一二次设备融合。其中，大功率电力电子技术、传感器网络技术是电网技术融合的桥梁。
4结语
综上所述，利用太阳能光伏发电将会有效地改变当前社会能源结构，在实现能源高效的转化基础上，还可以节能减排、保护环境。大力发展太阳能这类的新型清洁可再生能源将成为新世纪的重要工作内容，通过有关部门专家的研究与探索，不断地提升太阳能发电技术，这样会为我们人类社会带来更加美好的用电环境，实现能源、社会可持续发展。
论文作者:熊小萍
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/17
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