太阳能光伏发电技术的发展与应用论文_周乾卫1,王树怀2

太阳能光伏发电技术的发展与应用论文_周乾卫1,王树怀2

日出东方控股股份有限公司 江苏省 连云港市 222000;

摘要:随着化工产业的高速发展,石油、煤矿等化学能源的储量越来越少,太阳能作为可再生的清洁能源,众多国家对其都给予了足够的重视,其具有的发展前景不可估量。多年来,国家投入了大量的人力与资金对太阳能光伏发电技术的应用进行了大力的研究,太阳能在各个领域的使用越来越广泛,其由于效率高以及干净等特点被众多使用者喜爱,其相关技术的发展也受到了社会各界的密切关注。

关键词:太阳能;光伏发电技术;应用

在现有技术的基础上,生产企业必须深入的加快研发节奏,降低生产成本,提高产品质量。政府方面更加需要推进绿色能源普及使用的进程,制定强有力的产业政策和法规条文,保障光伏产业的发展。伴随着人民环保意识的增强,我们相信在市场改革和政府政策的联动作用下,我国的光伏发产业必定能稳步健康发展。

1太阳能发电技术概述

在对太阳能发电技术进行研究的过程中,可以通过以下三个方面来了解这一技术,第一,由于光伏发电技术是发电系统的核心,其能够提高太阳能的转化效率,并减少资源的消耗,随着科技的不断发展,纳米结构电池不断应用,其能够提高电能的转化效率,促进社会经济的将进一步发展。第二,光伏列发电技术是太阳能发电的一个主要的技术应用,在使用这一技术时,其受到太阳辐射、环境温度的影响,太阳能的输出功率不断变化,进而在转化的过程中,其能够对光伏电压和电流进行检测,并将检测数据进行比较,通过这样的方法,能够找到最大功率点。第三,聚光光伏技术是太阳能发电的一个重要的应用,其能够将太阳光聚集在聚光电池中,并将能量进行聚集,并使用光学原理将太阳光进行反射,将太阳光进行合理利用,达到降低能耗的目的。

2太阳能光伏发电的优点

与火力发电系统相比,太阳能光伏发电的优点主要是:从环境效益上说,太阳能光伏发电污染排放少,不会有资源枯竭的危险,使用者心理上更容易接受,符合现代人绿色环保的能源理念。从经济效益上说,太阳能光伏发电能源质量,不需要消耗燃料、不受地域限制,设施一旦投放,即可就地发电,经济效益显著。从技术角度而言,太阳能光伏发电技术已经日趋成熟,无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠,一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,维护成本低。

3光伏发电技术的现状分析

3.1 环境污染严重

太阳能属于绿色能源,但是太阳能的上游组件以及硅原料加工却能产生很严重的污染。生产太阳能薄膜电池时,会产生四氯化硅、氯化氢及氢气等废气。尤其是四氯化硅,假如不处理,可能会变成盐酸等酸性物质从而污染土壤。许多欧洲国家都无力承担太阳能制造引起的消极影响,因此,中国才会成为世界太阳能电池的制造中心。

3.2 产业化产品长时间出口

中国太阳能的光伏发电业里的众企业多数自顾自发展、不够团结,往往不能齐心对外。太阳能光伏发电行业之前并没着力于各企业间的协作,面临反倾销危机的时候,合作很重要。可是,中国太阳能的光伏发电行业缺少一个大家都认可的组织或者协调机制去调和大厂与大厂、大厂与小厂之间的利益纠葛,单凭为数不多的光伏产业协会可以发挥的功用十分微弱。

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3.3太阳能光伏发电并网问题

未来太阳能能源肯定是重要的能源供应来源,当光伏发电在电网电源中的比例达到一定规模时,必须考虑其对电网电压频率控制的影响,必须对光伏电站进行科学合理的调度运行控制。光伏发电的大规模接入增加了电网的安全稳定控制难度,如何利用光伏发电并网智能化技术提高电网安全稳定水平是突破的重点之一。

4太阳能光伏发电技术的应用

4.1光伏建筑一体化应用

关于光伏建筑的一体化应用主要表现为两个方面:通过在建筑物屋顶安装光伏器件的方式实现电网与光伏阵列的并联,进而构成光伏建筑一体化系统;通过建筑和光伏器件集成化的方式于屋顶位置设置光伏电池板,利用光伏玻璃幕墙替代原有幕墙,提高墙面积屋顶的太阳能吸收量,这就同时实现了建材功能与发电功能,是对光伏发电成本的有效控制。与此同时,在墙体外饰材料研究方面也出现了全新的彩色光伏模块,这在充分利用太阳能光伏发电原理的同时也使得建筑物外观更具美学欣赏价值。

4.2光伏电站

光伏电站主要是利用太阳能进行供电,其需要较大的占地面积,因此,我国大部分的光伏电站主要分布在土地资源较为充裕的西部地区,并且,由于我国西部地区的海拔较高,太阳能资源丰富,其为我国光伏电站的发展提供了极大的地理优势。目前,由于我国西部地区人员稀疏,且煤矿资源丰富,因此,我国西部光伏电站产生的电能一般通过变电站向东部发达地区传送,其为东部地区的经济发展做出了极其巨大的贡献。在沙漠,土地资源丰富,且阳光较大,并且,我国的沙漠面积较为广阔,因此,未来我国光伏电站的建设具有不可限量的发展前景。

4.3农村地区的应用

针对部分偏远农村地区,为了实现“送电到乡”工程,可以通过采用光伏发电的形式建立小型的光伏电站或者在农宅安装独立的光伏发电系统。即可有效解决偏远农村地区农户的用电问题,同时还有效解决了大量线缆敷设以及电路输送构件的成本,还避免了电能超长距离传输过程中的损耗。

4.4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。

4.5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。

4.6光伏发电在LED照明中的应用

作为半导体材料制作而成的组件,LED与光伏发电的结合可实现电能至光能的转化。这一半导体照明技术不仅有着环保、节能、高效的技术优势,并且照明周期较长,且易于维护。光伏发电在LED照明系统中的应用突出了光生伏特效应的技术原理,通过太阳能电池实现对太阳能至电能的转化,再借助LED照明系统将其转化为最终的光能。由于LED照明和光伏发电技术同是直流电,因此转化过程并不需要借助变频器,这明显提高了整个过程的执行效率。除此之外,在可充放蓄电池的辅助下,光伏发电在LED照明中的技术优势必将更加突出。

5结语

不管何种形式的行业其生产与不断发展都离不开合理,切实可行的生产规划法案。全球范围内的生产实践告诉我们,要想促进光伏产业可持续、高效发展,国家政府必须给予大力的资金以及方针政策的支持与鼓励。该种类型的行业发展效果比较好的两个国家是德国和日本,主要原因也是因为政府在这项活动中投入了很大的资金与政策上的鼓励支持,通过对使用太阳能的人的资金补助,甚至与直接将资金投入到该行业的生产过程中。不断扩大生产规模、提高生产积水水平以降低该类产业的运营成本,调动市场竞争力。

参考文献

[1]兰江.我国太阳能光伏发电现状及发展前景分析[J].中国高新技术企业,2016(25):93-94.

[2]杨立权,韩东全.我国太阳能光伏发电发展现状及前景[J].农业与技术,2015,35(23):168-170.

[3]赵争鸣.太阳能光伏发电技术现状及其发展[J]-《电气应用》-2014(26).

论文作者:周乾卫1,王树怀2

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/3

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