赵强
天津市农业机械试验鉴定站（天津市农业机械质量管理站） 天津南开 300192
摘要：太阳能资源非常丰富，据相关资料统计，太阳辐射到地球表面上的能量能够达到17万亿千瓦，是当前世界一年能源消耗量的3.5万倍。太阳能光伏发电系统中的太阳能电池是十分重要元件，串联后是吸纳封装保护，进而组成太阳电池组件，并结合功率控制器形成光伏发电系统。因此为了充分太阳能光伏发电技术的作用，本文概述了太阳能发电技术，阐述了太阳能光伏发电技术应用的工作原理及其主要特征，对太阳能光伏发电技术的应用进行了探讨分析。
关键词：太阳能发电技术；光伏发电技术；应用；工作原理；特征
随着太阳能产业化以及技术发展，其性价比以及效率也会不断提升，同时被广泛应用到社会生活生产的各个领域。为了充分发挥其作用，以下就太阳能光伏发电技术的应用进行探讨。
一、太阳能发电技术的概述
目前太阳能发电技术主要分为太阳能光发电技术和太阳能热发电技术。太阳能光发电技术主要是将太阳能通过发电技术直接将其转化为电能，其有很多发电的形式，主要包括为光伏发电、光化学发电和光感应发电以及生物发电等形式，这四种发电形式中目前应用较为广泛的为光伏发电技术。太阳能热发电技术是利用太阳能的热度来进行发电，主要操作方法是将太阳能转化为热能，然后再将其转变为电能。太阳能热发电技术由于研究发展时间较久，其有着较为成熟的发电技术和发电系统，如塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统和碟式太阳能热发电系统。
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二、太阳能光伏发电技术应用的工作原理
太阳能光伏发电污染比较少，没有噪声，太阳能光伏发电系统是光伏发电技术的典型应用，太阳能光伏发电系统是由光伏电池板、控制器和电能储存及变换环节构，各部分均承担着不同的功能。其中太阳能光伏电池组主管转换能量，它是发电系统的核心部件，由一系列的太阳能电池排列组合而成，这些太阳能电池根据使用材料的不同，通常可分为硅基光伏电池、化合物光伏电池、聚合物光伏电池以及纳米晶光伏组件四类。太阳能电池之所以能够产生电源其主要的原因是光生伏特效应导致。当太阳光线或其他一些光源照在这种特殊性能的电池上时，其会将全部的光线吸收到体内，从而形成光生电子—空穴对。光生电子和空穴在里面经过一些特殊的化学反应以后会出现相互离散的现象，异号电荷会不断地积累然后集中分布在两头，所谓的“光生电压”也就产生了，这就是太阳能发电的原理“光生伏特效应”。要是把电极内部的两极进行导出处理，然后和负载连接在一起，“光生电流”就会从负载流出，在这种情况下就会引起功率的流失。可以无限获取的太阳的能量就能转换成我们日常生活以及生产所需的源源不断的能量了。
三、太阳能光伏发电技术应用的主要特征
太阳能光伏发电技术应用的特征主要表现为：（1）太阳能光伏发电安全可靠以及不会产生污染噪声的特征。随着光伏技术的发展及其成本的降低，太阳能光伏发电系统将逐渐实现替代能源的发展。太阳能光伏发电中由于没有机械部件的转动，也不会消耗燃料，因此是零排放、无污染和噪声的。并且这种发电技术不会受到地域的限制，比较灵活，能够安全稳定的运行。太阳能资源十分广阔，是取之不尽用之不竭的，因此太阳能光伏发电技术也是最为清洁、资源最为丰富的发电技术。此外这种技术还能够建造和拆除，使用的是模块化的结构，对于安装和拆卸、转移都是比较便利的，能够随时将发电的容量扩大。今后，我国的光伏发电将小型光伏发电站以及户用光伏发电系统作为主要的内容，能够更好地帮助偏远的农村地区解决没有电的情况，为其提供基本的生活保障。（2）太阳能光伏发电可以充分利用太阳能资源。太阳能资源十分丰富，其辐射到地球表面的能量是巨大的，会影响到人们的生产以及生活。我国幅员辽阔，太阳能资源十分丰富，有近7成国土面积的日照量超过2000小时。这对于利用太阳能非常有利。我国的西部地区地域广袤，严寒，地形呈现多样化，是分散性的居住方式，在西北、西藏以及云南等地区，太阳能资源更为丰富，可以利用的太阳能资源面积超过95%。（3）太阳能光伏发电不会受到过多的限制，出现故障的机率不高，而且在维护保养等方面也比较容易。光伏发电的应用使得边远以及特殊地区的用电问题得以有效解决，光伏放电不需要燃烧，不会向空气中排放废气、废水，不会污染环境，是一种绿色发电。可以随时随地使用太阳能资源，不需要长距离的对资源进行运输，能够减少输电线路的成本支出。光伏发电能够与建筑物相结合，形成光伏建筑一体化的系统，不会单独占用大量空间，能够减少土地资源的浪费。此外，光伏发电不需要冷却水，可以在荒漠戈壁上安装。经过实践表明，光伏发电具有很强的稳定性以及可靠性。
四、太阳能光伏发电技术应用的分析
太阳能光伏发电技术的应用主要表现为：（1）光伏建筑一体化。太阳能屋顶就是将太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上，利用控制器以及逆变器连接公共电网。太阳能电池板、电网并联向用户供电构成了户用并网光伏系统，这种系统的供电比较可靠。一般而言是不需要使用蓄电池的，能够实现环保的效果。还可以使用新技术建设太阳能屋顶，使太阳能电池的转换率得以提升。光伏建筑一体化目标就是要实现光伏器件与建筑材料的集成化。目前的建筑市场上，部分建材已经被光伏器件所取代，能够减少光伏发电成本，使其在更大的范围内应用。（2）太阳能光伏发电在照明中的应用。绿色照明其实就是减少能源的消耗，有效保护环境，并且有助于人民群众身心健康的照明，太阳能照明就是一种绿色的照明。太阳能照明系统是由太阳能电池板、蓄电池、节能灯具以及灯杆构成的。当前我国的建筑行业开始大量使用太阳能等，如路灯、楼道灯等。太阳能灯的控制系统具有光伏系统的功能，同时还有自动开关照明灯的功能。通常来讲，需要利用定时以及光控方法对太阳能工作时间进行有效地控制。（3）太阳能水泵。通常太阳能水泵是不用蓄电池的，可以通过太阳能电池板的作用实现水泵的工作。大型的光伏水泵站中是有逆变器的，它能够将太阳能电池板的直流电转换为交流电，利用交流电促进水泵工作。尽管最初建设太阳能光伏水泵系统时需要很大的资金支持，但是这种水泵系统运行过程中不会花费过多的费用，而且使用的寿命比较长。（4）太阳能光伏发电通信工业中的应用分析。当前太阳能光伏发电系统在通信工业中的应用主要表现为：卫星通信以及卫星电视接收系统、气象以及地震台展、水文观测系统、光缆通信系统、微波中继站等。（5）太阳能与LED光源相结合。随着半导体技术以及固体物理技术的不断发展，固体光源LED也随之出现，其能耗比较低，有着很长的使用寿命，光效比较高，反应速度比较快，相比于白炽灯，固体光源LED的污染小，相信未来，固体光源LED会居于灯源市场的首要位置。
综上所述，随着光伏发电技术的进步发展，其应用领域逐渐增多。并且由于太阳能光伏发电不会对环境造成污染，因此为了促进太阳能光伏发电的可持续发展，需要积极制定和完善政策法规，规范太阳能光伏发电，所以必须加强对光伏发电技术的应用进行分析。
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[4]王美海.太阳能光伏发电技术及其应用探讨[J].中国高新技术企业，2017（07）.
论文作者:赵强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/1
标签：太阳能论文; 光伏论文; 技术论文; 系统论文; 电池板论文; 水泵论文; 太阳能电池论文; 《防护工程》2018年第34期论文;