(中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北省 443100)
摘要:我国的科技水平已经有了较大幅度的提升,新能源光伏发电站方面也有了较大的发展。光伏发电技术作为新能源的代表,是我国建立能源开发与利用的基础。本文从光伏发电系统的特点,提出我国在新能源光伏发电系统的应用途径,通过单体用户的供电需求和完善,以及整体电力系统的支持,形成光伏新能源的多元化应用途径,旨在促进我国通过不同渠道应用光伏新能源进行电力系统的补充。
关键词:新能源;光伏发电站;发展现状;应用
引言
太阳能是大自然赋予人类的可再生资源,可以利用这一清洁能源做功发电。目前为止,中国光伏发电技术仍与世界先进水平有差距,但是这并不意味着中国太阳能的可利用性低。能源问题是中国可持续发展战略下急需解决的一个大问题,利用好能源、促进资源可持续发展是推进中国经济发展的最有利手段。由于光伏发电的高端技术长期被国外垄断,进口太阳能电池成本很大,中国光伏发电产业被制约,随着国际对太阳能蓄电池的需求越来越大,很多的国内企业成为国外光伏电池生产的OEM(定点生产)工厂,这在一定方面促进了中国光伏发电技术的研究及该产业的发展。
1新能源光伏发电技术的特点
新能源光伏发电在工作过程中没有机械部件,也不需要燃料消耗,真正做到无噪声、无污染,并且太阳能资源是取之不尽、用之不竭的可再生资源,能有效缓解中国能源的压力,所以对光伏发电技术的研究和有效利用具有跨时代的发展意义。新能源光伏发电技术具有以下优点:a)太阳能资源不仅取之不尽,而且在世界上分布广泛,只要有光能照射到的地方就能利用光伏发电技术进行发电,不受地理位置的影响;b)由于太阳能分布广泛的特点,可以就近建立供电设备,这就避免了普通发电厂远距离输电造成的电能损失;c)新能源光伏发电直接将光能转换成电能,工作过程简单,不需要机械传动、燃料燃烧、冷却水等中间过程。降低成本,节省土地资源,也在很大程度上避免了对环境的污染;d)光伏发电系统具有工作稳定性高、结构简单、灵活性能强等优点。但是,受技术条件及太阳能本身特点的影响,新能源光伏发电技术也受到了自身缺点的制约,如工作效率低、工作时间不连续、受日照影响极大、成本高及在电池的制造过程中会有耗能和污染。
2光伏发电系统的输电原理
传统资源日渐枯竭,而人类社会在不断开发可供电能消耗的多种再生资源,从而以新型能源取缔传统能源,包括潮汐能、洋流能、波浪能、地热能、风能、水能、生物质能、以及本文讨论的太阳能。从太阳能的开发应用中能够看到其可再生的优势,而更加具备稳定性与清洁性的基础,也是人们普遍认可的资源获取方式。而基于太阳能吸收而转换为电能的技术,就是光伏发电技术。而进行光伏发电的系统,其核心是蓄电池组件,配合相应的控制器和逆变器,形成在光照时间内的光能转换,进而储备相应的电能,以供人们生活需求的应用。当阳光直射到接受设备时,光子激发了电子的内在潜能从而产生了转移,朝向太阳能电池转移,为运动表面增加相应的电子数量,而在形成电池表面与背景的不平衡电子储备时,会从其导线部分转移至电能储备,从而形成太阳能电池的电力与正负极,以供输电需求和应用。
3新能源光伏发电系统的应用途径
3.1新能源水泵技术
太阳能水泵一般利用在干旱地区,这些地区一般太阳光照能力很强,又需要大量并且长时间抽水。现在已经出现了大型新能源光伏水泵站,通过逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电,从而带动水泵工作。这种水泵系统一般投资很高,但是运行不需要耗能,减少了运行费用,维修次数也比普通柴油抽水机少,所以有一定的利用价值。
3.2并网计划
并网计划是指光伏发电系统与已有的公共电网连接,承担公共电网的部分发电任务。在天气稳定、利于太阳能发电的环境里利用光伏发电,节省能源降低污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当环境条件不利于光伏发电,就由电网供电。因为新能源光伏发电系统发电能直接供入电网中,省掉了蓄电池,节约成本、降低损失,并且提高了整个供电系统的稳定性和能量转换率,是当今来说新能源光伏发电技术最合理的发展方向。并且在整个并网过程中也可以引用其他发电形式,如风能发电等,这就可以在不同环境条件下任意转换发电方式,最大限度地节约能源。
3.3新能源光伏照明系统
在我们生活周边,已经存在很多太阳能照明灯,如路灯、楼道灯和草坪灯等。太阳能灯一般有定时和光控两种控制方式。定时控制系统一般采用单片机和模拟电路进行控制,一般需要提前设定好自动开关的时间。光控控制系统是利用光敏器件,设置光线限度值,自动控制灯的开关。照明系统中除了灯具还包含太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器、逆变器等。
4发展现状分析
4.1光伏装机量方面的发展现状
截止至去年年末,光伏发电的装机容量已经超过了4000万千瓦,在世界范围内我国光伏发电装机容量最大。集中式光伏发电站3700万千瓦,而分布式光伏发电站600千瓦。2015年的年发电量约为400亿千瓦时,装机容量新增1500万千瓦,约占世界装机新增总数的25%。同时我国建有光伏发电站的区域光伏发电系统及设备的运行良好,我国在2015年平均利用1000余小时,总发电量超过400亿度,其中集中式光伏发电站约占总发电量的6/7,分布式约占总发电量的1/7左右。
4.2新能源的开发利用
新能源利用方式较多,比如新能源光伏发电、太阳能热发电等。过去的很长一段时间内我国为了发展经济,对不可再生能源、资源等进行过度开采和浪费,如今能源紧张问题的解决工作已经变得刻不容缓。我国地域辽阔,太阳能方面的资源在世界范围内排名第2。我国政府和人民对环境保护以及能源节约方面的工作产生更多重视,下发一些文件并制定了一些标准,其中智能发展、能源节约以及环境保护方面的工作取得一定成绩,新能源光伏发电站也有了一定程度的发展。
结语
受中国国情的影响,中国人口众多,人均资源占有量少,能源的缺口越来越大。并且中国在生产和生活中能源的利用率都比较低,不仅污染环境,还大大加速了资源枯竭的速度。所以大力支持新能源光伏发电的技术研究、积极推行其广泛应用是改善中国国情、促进可持续发展的贯彻实施、缩小与国外差距的极其重要的手段。新能源光伏发电技术的应用不仅对长远发展有积极影响,更有其巨大的商业价值,提到的照明系统、水泵系统和并网等在节约能源之余,在市场上都有一定竞争力。所以,加强新能源光伏发电技术的创新研究和应用,有助于节能降耗,也有助于促进经济发展。
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论文作者:卢俊岭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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