摘要：近些年来，随着我国经济的不断发展，对能源需求的力度越来越大，传统能源对环境的依赖和污染问题近些年已经显现出来。因此许多国家正在逐步进行新能源的开发和利用，尤其是太阳能资源，作为清洁无污染的新型能源，它的成功应用对于缓解越来越严重的能源危机和环境保护都有极其重要的战略性意义。太阳能光伏电站在我国的大力发展和应用，是我国应对自身资源问题和现代化发展的重要举措，但在运行维护管理中存在的一些问题，已经影响到了太阳能光伏电站的运行效率，我国的建设原则基本遵循分布式利用与集中开发模式相结合，太阳能资源丰富的西部地区地区主要以集中开发模式为主，而在东中部地区则以分布式光伏模式建设施行，并与区域内的水电、火电、核电等其他电站相辅相成。随着光伏电站的建设和推广的规模不断扩大和类型的多样化发展，也给我国的光伏电站的运行维护和管理带来了巨大的挑战，因此我国应当对光伏电站的发展现状和规划进行深刻的剖析和讨论，进而提高太阳能光伏电站的整体运行维护水平。
关键词：太阳能光伏；设备管理；运维机制；问题与对策
引言：据调查统计，2017年光伏发电市场规模快速扩大，新增装机53.06GW，同比增加18.52GW，增速高达53.62％，再次刷新历史高位，遥遥领先于其它可再生能源；到12月底，全国光伏发电装机达到1.3亿千瓦。随着大批光伏电站投产并网，光伏电站的重中之重则是对光伏电站科学高效地运维管理，以保证光伏电站能够长期稳定的运行。并有效达到规划设计的发电目标和最终实现预期的投资收益。
1、太阳能光伏发电
1.1 光伏发电概念及原理
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，当电子吸收的能量足够大时，就能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和 N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射在P-N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。
1.2 光伏发电的优点
太阳能光伏发电的发电过程简单，既不需要机械部件转动来消耗燃料，也不会排放导致温室气体的任何物质，无污染、无噪音。因为地球上拥有着取之不尽用之不竭的太阳能资源，所以同核电、生物质能发电和风力发电等新型发电技术比，最具有可持续发展特征的是光伏发电技术。其最简洁的发电过程和最丰富的资源决定了这一有利特征。利用可再生能源发电的技术——光伏发电，具备以下优点：（1）太阳能资源广阔，用之有余，取之无尽，用之不竭；（2）光能转换简单，有巨大的技术开发潜力；（3）不使用燃料，机械，绿色环保无污染；（4）太阳能资源随处可得，可就近取材供电；（5）光伏发电系统稳定性高，寿命长；（6）太阳能电池的组件结构简单，方便运输及安装；（7）光伏发电项目建设周期短；（8）光伏发电项目可以享受国家各种优惠政策。
1.3 光伏发电的缺点
凡事既有利便会有弊，太阳能光伏发电当然也有其缺点的存在：（1）有较强的地域依赖性。气候、地理位置不同，造成各地区的日照资源相差极大，要使其应用效果好，必须在太阳能资源丰富的地区建造；（2）间歇性工作情况。光伏发电系统无法昼夜发电；（3）占地面积大。太阳能的能量密度低，因此使得光伏发电系统占地面积大；（4）能量密度低；（5）转换效率低；（6）系统成本高。
2、光伏电站在我国的发展
2.1 中国开发太阳能优势
我国地处北半球，国土面积辽阔，太阳能资源丰富，我国大多数地区年平均日辐射量高，年日照时数长。与同纬度的其他国家相比，具有很大优势，具有巨大的开发潜能。
2.2 中国开发太阳能历史
我国太阳能应用的研究工作开始于20世纪五六十年代，将太阳能电池研制成功后，于20世纪70年代进入太阳能光伏发电产业，并在我国第二颗人造卫星（东方红2号）上首次成功应用，随后我国开始了太阳能电池在地面的应用。改革开放以后，随着国内外先进技术的交流学习和实践，我国开始自主开发单晶硅太阳电池。20世纪末，我国的太阳能光伏发电技术正式进入稳定发展时期，光伏发电组件年产量产量稳步增长。经过几十年的努力，在本世纪初光伏发电迎来了快速发展的新阶段。总体来看，我国的太阳能光伏发电产业的发展历程上有两次大的飞跃，第一次是在20世纪80年代中后期，当时正值我国的改革开放的蓬勃发展时期，太阳电池生产线得到迅速扩张，使我国的光伏电池的生产能力逐步增强，所引进的太阳能电池的生产设备及生产线的主要投资来自政府的财政拨款和国有企业的资金投入。光伏产业的第二次比较大的发展阶段是在进入21世纪以后，主要是受国际发展大环境的影响、国际项目和政府项目的启动以及市场需求的拉动。21世纪初期，由国家发改委负责实施的“送电到乡”项目及“光明工程”的先导项目以及在“送电到村工程”均采用了较为先进的太阳能光伏发电技术，为我国的社会主义现代化建设奠定了基础和保障。截止到2016年，我国累计光伏装机量近到5000万千瓦，首次超过德国，跃居世界第一。这代表着我国在新能源领域继风电装机跃居全球第一之后的又一次飞跃。
2.3 中国开发太阳能现状
经过几十年的发展和实践，我国现阶段的光伏电站建设项目已日趋完善，并已初步建立起从原材料的生产到光伏发电系统建设等多个环节构成的完整产业链，尤其是多晶硅材料的生产所取得的重大突破和进展，打破了太阳能电池的外国进口条件壁垒，为我国的太阳能光伏发电的规模化、系统化发展奠定了基础和条件。
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2.4 光伏电站现状
近些年来我国太阳能光伏发电产业快速发展，投资风险小、收益见效快、政府政策好等特点，引发了整个光伏发电产业出现前所未有的投资热潮，同时也存在着盲目投资、光伏电站间恶性竞争、光伏发电技术创新不足等问题。光伏电站在国家的相关政策和扶持下，经过几年的技术过度时期近几年来已经步入快速发展建设的新阶段。随着国内光伏电站的不断增加，现阶段光伏电站的安全运营和维护工作已经成为光伏电站发展的重中之重。并网光伏电站直接与电网并联，光伏电力与市电同时对设备供电，不需要切换装置。众所周知，光照强度是一个抛物线的变化过程，光伏电力也遵循这一变化规律。用户功率稳定，保证用电稳定。实现节能效益共享的初衷。因此光伏电站的运维管理工作是其安全运行的保障和基础，通过对设备的科学化的检测和评估，对其进行周期性的预防维护，并且定期对其进行设备性能检测等方法，对光伏电站进行经济有效的科学管理，以维持整个光伏电站的正常安全运行，进而保证投资者的利益，同时这也是光伏电站扩大规模提升自身竞争力的基础。
3、中国光伏电站的现状及运维管理的问题
3.1 光伏电站发展现状
近年来，中国环保事业不断进步，在国家政策的支持下，光伏发电产业发展十分迅猛。由于其具有投资风险小、成本低以及收益快的特点，中国的光伏发产业出现投资热潮。但是行业快速发展的同时也存在着盲目投资、恶性竞争等问题。目前光伏电站已经进入快速发展建设的新阶段，光伏电站的运维管理也成为人们关注的重要问题。
3.2 光伏电站运维管理问题
3.2.1 运行维修不到位
首先，由于受到相关政策的影响，光伏电站的建设工期一般较短，导致电站设计和建设的很多环节并不完善也得不到科学的控制，最终影响到电站的安全和质量。其次，近年来大量光伏电站投入建设并使用，但是行业内专业的运行维修人员数量较少，并且大部分运行维修人员工作水平较低，缺乏运行维修的实际经验。
3.2.2 光伏电站管理体系不完善
光伏电站的管理是一项重要且复杂的工作，需要管理者具备较高的管理水平，但是目前光伏电站管理体系并不完善，主要表现在以下两方面，第一，管理制度不全面，具体标准不明确。不同地区的光伏电站具体运营情况有所不同，管理制度也应该根据具体情况来制定，但是目 前大部分地区的光伏电站管理制度存在缺陷，没有完善，最终阻碍其自身发展。第二，管理人员工作分工不明确，导致管理效率低下。部分管理人员不了解光伏电站管理的相关规定，对待工作马虎，对于电站运营的问题不能及时发现，容易给电站带来安全和经济上的损失。
3.2.3 受国家政策影响较大
国家政策对光伏电站的运维具有较大的影响，国家政策在促进光伏电站快速建设的同时，也给其发展带来许多不确定性。具体来说，太阳能光伏电站是依赖于国家财政补贴，所获取利润多少取决于国家财政补贴和各地区电价水平。所以当国家的财政政策发生变化，或者是当 地的电价水平波动，就会影响到光伏电站的运维，给光伏电站的运维带来很大的不确定性。
3.2.4 后期运营维护不到位
后期运营维护不到位是光伏电站面临的重要问题，造成该问题的主要原因有两个，第一是，一些地区的光伏电站在建设时一味追求大规模、低成本，造成光伏电站中许多细节问题没有得到完善处理。第二是，由于过分追求经济收益，建设速度过快，忽略了对光伏电站后期运营与维护的设计，导致工作人员缺乏处理后期运营问题的经验和标准。后期运营维护不到位主要表现在以下几个方面，首先是安全问题，参与运维的工作人员安全意识薄弱，工作不规范，使得电站运维安全存在隐患。其次是，运维盲目，缺少计划，盲目的运营难以应对突发问题，容易给投资者和当地政府带来不可估计的经济损失。
4、结束语
随着世界工业化进程的加快，资源枯竭和日益严重环境污染问题也接踵而至，近些年来，我国出台了各项一系列治理环境的政策法规，加大了环保力度，尤其是对新能源的开发和利用，国家财政专项专用。太阳能光伏电站的普及和建设，可见是社会发展的时代要求，也是我国建设社会主义的重要组成部分，虽然现阶段的光伏电站运维管理还存在一定问题，但其发展前景不可估量。
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论文作者:姚文杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
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