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摘要：随着社会发展对资源的需求量逐渐加大，可再生资源的开发利用成为必然趋势。作为最具开发价值的可再生能源，太阳能逐渐引起了人们的研究和利用，太阳能光伏发电应运而生并在众多领域得到了发展。太阳能光伏发电具有安全、可再生、清洁的特点，将太阳能光伏发电技术引入水利工程，能够实现节能减排、兴利除害的多重效益。本文对太阳能光伏发电技术进行了介绍，分析了其在水利工程中的应用，并提出了优化措施。
关键词：太阳能光伏发电技术；水利工程；应用
经济飞速发展的时代，资源消耗、生态破坏与社会进步之间的矛盾日益凸显，“节能环保”成为世界各国的统一口号。地球资源是有限的，社会的建设和发展又是不能停止的，因而，人们开始考虑减少对不可再生资源的开发利用，转而研究新型可再生能源。可再生能源是经过人力改造可以被利用，并且取之无尽用之不竭的资源，具有清洁、无污染的特点。太阳能是目前最理想的清洁能源，利用太阳能进行光伏发电，不但可以保障供电正常，更能有效避免能耗，减轻环境负荷。
一、太阳能光伏发电
（一）技术原理
1.组成：太阳能光伏发电系统由光伏组件、蓄电池组、控制器、逆变器组合而成。
2.发电原理：由硅元素构成的太阳能光伏板经过太阳照射会产生自由电荷，这些电荷会在其内部定向移动，不断积累，当光伏板两端闭合时，电能就产生了。
3.使用方法：逆变器能够将光伏方阵产生的直流电转变为交流电，以供用户使用[1]。用户可以采取两种方法处理节余电能，一是存入蓄电池，而是经与供电部门协商后将电能并入电网，换取补偿。
（二）系统应用
太阳能光伏发电技术已经被应用到众多领域，系统逐渐成熟，成功建立了很多示范工程。其应用领域主要有以下几方面：
1.市政建设。太阳能光伏发电技术在市政工程中被广泛利用，最具代表性的就是太阳能路灯。太阳能路灯具有节能环保、安全、亮度高、寿命长、节省电费等优势，逐渐在各个城市普及，淘汰了传统的路灯。
2.交通领域。太阳能光伏发电技术在道路交通领域的使用随处可见，信号灯、监控探头、警示灯、航标灯等融入了光伏技术，取得了良好效果。
3.建筑工程。随着智能建筑、绿色建筑的发展，太阳能光伏发电技术开始涉及建行行业。北京南站采用太阳能电板安装屋顶、满足车站照明和电器使用就是具有示范性的例子。
（三）优点
1.太阳能光伏发电的使用可以减少资源的消耗，进而有效节约成本。
2.太阳能光伏发电更加安全、环保，能够降低生态负荷，减轻环境污染。
3.太阳能是可再生资源，能够无限开发，太阳能光伏发电是可以无限使用的。
4.太阳能光伏发电产生的电能是可以储存的，能够可持续的满足供电要求。
5.太阳能光伏发电对电网建设的制约比较小，使偏远地区的用电不再是难题。
（四）缺陷
1.建设太阳能光伏发电站需要较大的土地面积，大规模建设较难。
2.由于气象变化的影响，太阳能光伏发电可能出现不稳定、不连续的状况。
3.太阳能光伏发电技术成本投入较大，利润回报周期较长[2]。
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二、水利工程引入太阳能光伏发电技术的益处
（一）适应季节性的用电需求
夏季水位较高时，水利工程采用节制性引水方式，泵站使用率较低，可以节余大量电能；而冬天则需要频繁使用泵站进行引水，对电量的需求较大[3]。使用太阳能光伏发电就可以调整储备电能，满足季节性的不同需求。
（二）节约工程成本
大多数的水利工程都可以算作社会公益工程，在前期建设和后期管护过程中，电费都是一笔不小的支出，使用太阳能光伏发电可以极大地节省电费，减少工程损耗，降低工程成本。
（三）延长工程寿命
太阳能光伏板的使用寿命是比较长的，平均能达到二十五年至三十年不等，尽管利润回报周期比较长，但是可以延长工程寿命，减少维护整修费用，有利于长久性的价值回报。
（四）自身带有便利条件
水利工程建设大多选择较为偏僻的位置，周围没有密集的人群，也没有遮挡物，且面积较大，采光较好，这些要素切实满足太阳能光伏发电对外部环境的要求。
三、制约太阳能光伏发电应用于水利工程的因素
（一）成本投入较高
光伏发电尽管可以实现节能，在长期来看能够有效节约成本，但该技术的应用初装费用很高，前期一次性投入较大，使建设单位背负较重的资金压力。且光伏发电的利润回笼短期内难以实现，不利于资金的周转流通。
（二）技术不成熟
将光伏发电应用到水利工程缺乏成功案例的经验，难以实现先进技术的引入和借鉴。同时，我国尚缺乏研究平台，相关研究较为滞后，无法提供技术职支撑。
（三）缺乏规范的技术标准和质量检测体系。
水利工程是关系民生的重要工程建设，安全系数要求极高，工程的各个环节都要保证质量，不能出现任何差错[4]。技术标准和质量检测体系的缺失，使太阳能光伏发电的技术水平和运行质量无法得到保障，无法全面应用到水利工程领域。
（四）相关政策不健全
水利工程的耗电量巨大，电力投入较强，工程的公益性质也很强，因而需要政策方面的扶持。现如今，太阳能光伏发电缺乏激励政策，税收、补贴、融资等方面优惠政策还不够完善，光伏发电投入大，难以实现经济效益。
四、推动太阳能光伏发电应用于水利工程的措施
（一）加大政策支持，完善管理体系
国家应积极开展在电力改革方面的探索，对太阳能光伏发电技术加大重视，根据项目特点，合理化使用太阳能光伏发电手段。在政策方面，政府要不断深化调整，给予建筑单位最大的便利，使其在融资、风险等方面得到保障，降低损失。太阳能光伏发电的实施需要监管，政府要建立完备的管理体制，制定长期发展规划，科学的太阳能光伏发电技术。
（二）加大研发力度，提高应用技术
光伏发电是一项重大技术，其研发需要社会各界的配合。有关部门需要加大太阳能光伏发电技术的投入力度，积极开展研究，将这一技术纳入战略发展计划。国家需要整合现有的资源和技术研发力量，组建重点实验室，构建“政、企、学、研”技术联盟，强化太阳能光伏发电应用于水利工程的技术指导，带动相关产业和市场良性发展，为太阳能光伏发电技术的应用和发展提供良好的大环境。
（三）加快人才培养
技术的不成熟源于研发人员的匮乏，推进太阳能光伏发电技术应用于水利工程，需要不断强化高水平研发人员和技术人员的培养，为行业输送高素质人才。高校可以开设相关专业，社会可以开设科研机构，总之，促进我国光伏发电技术的发展，就必须掌握核心技术，依靠人力资源创新实现技术创新。
（四）开展国际合作，引入先进经验
中国在高端科技方面仍有巨大的潜力和开发空间，在研究太阳能光伏发电技术时，可以加强国际合作，借鉴国外成功案例的先进经验[5]。同时，在政策法规、运行机制、市场、管理、人才、技术等方面进行探讨和学习，提升研究成果的科学性，增加其可操作性，在合作交流中促进我国科技的进步。
结束语
总而言之，高效利用太阳能光伏发电技术是战略需要，促进太阳能光伏发电技术与水利工程结合是未来发展的需要，任重道远且意义非常。社会各界需共同努力，着眼于光伏发电的广阔发展前景，深入探究将太阳能光伏发电技术应用于水利工程的实施途径，实现经济效益、社会效益、环境效益等多重效益的有机统一，推动集约环保型社会的建设。
参考文献：
[1]邵逸民. 太阳能光伏发电技术在水利工程中的应用[J]. 建筑工程技术与设计，2017（8）.
[2]刘继波. 太阳能光伏发电技术及其应用[J]. 工程技术：引文版，2016（7）：00002-00002.
[3]李宏毅，李加季. 太阳能光伏发电技术及应用（5）[J]. 建筑创作，2003（6）：142-146.
[4]曹烨，张捷杰，邱国玉. 中国太阳能光伏发电产业现状及展望[J]. 节能与环保，2017（11）：50-55.
[5]赵坤兰. 太阳能光伏发电系统在提水工程中的应用[J]. 工程技术：引文版，2016（11）：00198-00198.
论文作者:李芳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签：太阳能论文; 光伏论文; 技术论文; 水利工程论文; 电能论文; 工程论文; 应用于论文; 《防护工程》2018年第22期论文;