摘要：由于光伏发电的安全性和抗击外界环境的可靠性强，在解决普通能源发电供电不平衡的领域突出了巨大优势，也有效的满足了人们日常工作的需求。文章介绍了光伏发电的概念及工作原理，探讨了新能源光伏发电系统应用途径。
关键词：新能源；光伏发电；系统应用
引言
光伏发电技术是一种新兴的发电技术，其应用的领域也越来越广，特别是在日照时间较长的地区会获得大量的电力盈余。光伏发电技术作为新能源技术，是我国建立在能源开发与利用基础上的一种技术，其不仅能够缓解我国发电系统的压力，还能在一定程度上减少环境污染。因此，研究光伏发电技术的应用途径对于我国新能源开发工作具有十分重要的用途。
1.光伏发电的概念及工作原理
1.1光伏发电概念
光伏发电是指利用半导体发展技术中的光生伏特效应将自然光转化为电能的新技术。光伏发电的主要是由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，利用电池串联的原理将三种材料连接成太阳电池组，后期运用功率控制器等促进光能转化，最终形成光伏发电设备。
1.2光伏发电的工作原理
光伏发电的工作原理主要利用半导体的光电效应将光能转化为电能。光伏发电装置中的半导体的主要组成部分硅原子和硼原子。这两种原子具有较强的电子吸附功能，将太阳光中的正电荷离子吸附在半导体上，然后将运用光波和光能量转化为电能量，最终形成电流。目前，我国大规模使用的光伏发电装置通常采用多硅晶，这种多硅晶中融合了硅原子和硼原子，并且还拥有少量的磷元素，经过燃烧板结后应用于光伏发电系统中，促进我国电力实业的进一步稳定发展。
2.新能源光伏发电系统应用途径
2.1单体用户太阳能光伏技术的应用
小型化的太阳能发电设施由于其占地面积不大且易于管理，因此，可以用于给各种小型住户进行发电，只要保证其能够有充足的光照，并能保持其顺利运行。小型电源光伏发电设备的功率从10W到100W不等。由于其功率不是很大，因此并不能利用太阳能作为传统火电/水电电网的替代品。但是其能够作为家庭用电的辅助电力来源，并产生5～9kW左右的电力作为临时照明或者供热来源。特别是将其利用于智能灌溉技术之中，利用光伏水泵设施可以将地下水抽出，以解决部分地区用水困难的问题。同时，太阳能热水器和太阳能净水器的出现使得光伏太阳能发电设备初步解决了居民的用水问题，并做到了无电净水工作。小型化的太阳能光伏发电设备还能统合进弱电系统之中，并利用储蓄的电能维持一部分家用电器的正常运作。优化太阳能光伏发电技术的小型化，主要还是应当在如何保证最长时间的阳光照射时间，并小型化蓄电设施，使其在成为优秀的家庭辅助动力的前提下完成供能工作。
若想要保证发电系统能够稳定而顺利地运行，则相应的光伏发电设施必须要有良好的稳定性，应当根据不同地区的地质和光照情况来确定是否适用光伏发电设施，并适当对其应用方式进行改善和优化。一般情况下，太阳能设备能够适用于我国的大部分地区，在实际的使用和设计过程中，工作人员要立足于当前地区的实际情况来进行新能源光伏发电系统的设计和应用。在家庭用电中，作为电力资源的扩充和替代品，光伏发电设备仍然具有不能替代的重要作用。通过新能源光伏发电系统的应用，可以大幅节省我国常规电力生产中的不可再生资源消耗，从而降低电力生产的损耗，还能在一定程度上提升环保效力，降低污染物的排放，同时减轻电网的供电压力。
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2.2建筑设计中的太阳能光伏技术
（1）外墙应用
将光伏太阳能发电设施应用到建筑外墙施工过程中时，由于外墙上最容易接收太阳光的照射，因此充分利用墙面能够迅速积累大量的太阳能，并为光伏发电系统提供重要的用电来源。因此，在外墙上安装光伏发电设施是光伏发电系统中常用的手段，这种方式能够将大量的太阳能转化为电能。同时，为了保持美观，大部分太阳能电池板都设计成了与地面保持垂直的形状，因此大部分设计师在进行设计的过程中利用太阳能电池板取代了玻璃幕墙，实现了集中收集太阳能，同时减少绿色建筑能源消耗的作用。且由于太阳能电池板自身的特点，其反光性不高，还能减轻城市建筑中的光污染，保证城市的美观程度。
（2）屋顶应用
在建筑中，屋顶由于其直面太阳且无遮挡物的特点使其采光性能要比天窗和墙面好很多。因此，在进行屋顶光伏发电系统设计时无须考虑电池板角度的问题，只需要保证光电板最大面积覆盖即可。另外，由于电池板直接面对自然环境，因此容易遭受自然灾害和风沙的影响，会直接导致其使用寿命缩短。因此在进行屋顶设计的过程中，要根据屋顶的设计方式来进行不同情况的设计。同时在设计的过程中还可以将太阳能电池板与光感设备相结合，利用光感设备的趋光性来时刻保持电池板的处于最大的阳光照射面积之中。增强屋顶设备的自净能力，同时做好电路防水和保护，以保证屋顶光伏发电设备设计的质量。
（3）其他方面的应用
在建筑中设计的过程中，有很多部分都可以应用光伏发电设备，但其前提是要能接受一定的太阳光照射。比如将阳台的遮阳板转换为太阳能板，在遮阳的同时还能提供电能。但是太阳能发电设备仍然是电力设备，在应用时一定要考虑防火、防水等问题，以保证供能的稳定性。
3.光伏发电的应用前景探析
3.1应用光伏发电技术的必要性
（1）我国的自然资源储备虽然比较多，但是人均的占有量依然比较低，其中石油和天然气的人均占有量低于了世界的平均水平；同时，我国利用资源和开发资源的技术并不高，所以使得资源利用效率低下，资源短缺的现象越来越严重。同时我国目前的发电多数采用煤炭发电的方式，该种发电方式会大大污染周围的环境，同时废弃物业无法得到合理地处理，成为了经济发展的一大阻碍。
（2）光伏发电技术的运用能够提高农村人民的生活水平，改善其生活环境，使得农村人口能够缺电的问题能够得到及时有效的解决，同时也大大减少了耕地的占用量。
3.2应用前景探析
（1）未来的光伏发电可以作为一种比较独立的发电系统存在，为人们的生活、工厂生产、交通提供电力资源。目前，很多公共场所的用电，比如草场的夜晚照明、路灯等都是采用了光伏发电系统。
（2）光伏系统同样也能够很好地被运用到光伏建筑一体化当中，将景观与建筑能够相互融合，同时并网光伏系统也具有比较大的发展空间。在目前国际光伏市场当中，BIPV技术为核心技术，光伏屋顶并网发电围绕该项技术展开研究，并且已经占据了绝大多数的市场，在日本以及德国得到了广泛的运用，相信不久以后在中国也能够得到发展。
结束语
随着我国不可再生资源的使用量越来越大，终究会迎来枯竭的一天。而在光伏发电当中，主要是运用了太阳能资源，其具有取之不尽，用之不竭的特点，并且对环境的污染较传统的煤炭资源来说比较小，因此光伏发电系统得到了国内外的重视。我国在光伏发电系统的研究中已经取得了很大的进步，相信通过坚持不懈的研究，光伏发电能够更好地为人类造福。
参考文献
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[2]贾春凤，计京鸿，大规模光伏发电对电力系统影响综述[J]南方农机，2018（5）12-12.
[3]余俊杰，韩春，光伏发电对电力系统的影响[J]城市建设理论研究（电子版），2017（12）22-24.
论文作者:韩桂娇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/6
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 电池板论文; 技术论文; 新能源论文; 屋顶论文; 《电力设备》2019年第15期论文;