摘要：光伏充电与传统的发电方式相比，可以充分利用取之不尽的太阳能资源，并且清洁环保，便于向偏远地区供电。作为一种可再生能源，其具有广阔的应用前景。然而其成本相对于传统发电较高，这也是阻碍其发展的一大因素。随着光伏电板的质量和产量的提高，成本已有所下降，这使得逆变器的成本所占的比例变得重要起来。文章着重研究一种新的节约成本的运行方案，以优化光伏发电综合效率、降低损耗从而提升经济效益。
关键词：太阳能；光伏充电；检查
引言
随着经济社会的发展和人民生活水平的不断提高，同时环境也不断恶化，因而大规模使用清洁能源是人们所向往的，当前应用最广的就是太阳能。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。
1国内外光伏电现状分析及原理
太阳能光伏发电近些年备受世界各国关注，日本充分运用其技术优势，不断研发光伏电产品，产量现已超过世界产量的60%；英国、美国、德国、日本等企业也已垄断世界范围内的相关产品市场，出口额达到全球贸易额的85%之上。根据欧盟预估，此市场会从当下的3500MW上升至2020年的75Gp，光伏发电能满足非洲35%、OECD国家和经济合作国家15%的电力需求。
对比先进国家，我国光伏发电产业生成两头在外的局面，具体是指92%的原材料都是进口而来，而92%的光伏产品却流进了国际市场。其产业的发展速度也较慢，相应的光伏材料发展也无法与时俱进。早在上个世纪中期我国就已对太阳能光伏电池展开探究，并且把其成功运用在了东方红二号卫星上。从70-80年代，因为成本较高，太阳电池使用范围也比较局限。直至90年代后，伴随成本的减少，太阳电池产量飞速提升，其开始进军农村电气化与工业领域，开辟出更多的市场，我国也确定了具体的光伏计划。到2017年，我国电池产量达到了400MW，组件产量有600MW。[1]
光伏发电系统要实现光能到电能的转变，通常包含了蓄电池、光伏方阵、控制器、逆变器、配电柜与太阳光跟踪系统等部分，其中还包含用来聚光的反射镜与聚光透镜。光伏方阵采用光伏模板组成特定形式实现对光能信号的捕捉与积累，在光生伏特效应下，实现在蓄电池两端电荷的累计，形成的电荷在电池两端形成了电动势，完成光能到电能的转变。蓄电池可以实现电能的储存与放电，其中为防止电能储存过多或放电严重的情况，一般添加控制器，控制器保护蓄电池的充放电过程，可以对蓄电池的寿命起到延长的作用。要实现直流电到交流电的转变往往需要添加逆变器，逆变器按应用要求不同常分为正弦逆变器与方波逆变器两种，前者应用范围广，但是成本相对的较高。太阳光跟踪系统可以捕捉太阳光的变化，实现随太阳光转动的目的，保证发电效率的最大化。
2我国太阳能光伏发电现状
太阳能作为世界上最丰富的可再生资源，其分布广泛、没有污染，是一种理想的能源。光伏发电相对于传统发电是一种新的发电形式，对环境不会造成任何污染。光伏发电是依据光生伏特的发电原理，通过光电转换的方式将丰富的太阳能转化为光能，通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统与设备，组成一套完整的光伏发电系统。
我国的光伏发电网系统分为分布式和集中式2种，其中分布式的电网在城市屋顶上应用较多，形成光伏建筑一体化，而且该种系统形式占地面积少，安装较灵活，投资成本较低。该种方式电网的安装不需要考虑到负载性能，所以会降低系统成本。集中式的光伏电网系统是一种大型的光伏并网电站，通常在戈壁中使用的比较多，能有效输出电能，该种发电形式一般都是企业出资建设，而且建设的成本较高。我国太阳能光伏发电方面在不断发展，与此同时，我国重点发展太阳能热利用及与其相关的一些新能源产业，而且我国在新能源产业发展中的一些政策较好，所以光伏发电的道路越来越广阔。
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中国属于具备高太阳能资源的国家，这使得国内具备了大力发展光伏发电系统的基础条件。就目前而言，随着国家在2018～2019年持续出台对环境治理及维护的相关政策，环境整治将是未来社会发展中政府着重注意和出力的区域，此外在2018年全国用电量已突破两万亿千瓦大关，同比增长了9.3%。环境整治战略加强，政策实施加快，同时电器行业迅速发展，社会用电量激增，这两个社会因素的共同发力促使大众对发电系统提出了更高的要求。
3光伏发电技术的应用
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。
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。
新能源光伏与建筑一体化新能源光伏与建筑一体化设计在国外发达国家已经有相应的研究计划。光伏与建筑物有两种方式的结合：①在建筑物顶部安装太阳能电池板向用户供电，形成用户并联系统，在国外成为“太阳能屋顶计划”潮；②是从第一种发展而来，除在屋顶安装光伏电池板，还要用能够进行光伏发电的玻璃墙面代替普通的玻璃墙面，屋顶和墙面都能进行太阳能的吸收和转换，目前已经研制出了此種墙体材料。
光伏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。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。
设计与温差发电模块相匹配的聚光系统，可以采用集热板集热降低聚光系统成本。设计优化热电发电模块集热体部分，优化几何尺寸、高效的太阳光吸收涂层、真空绝热技术是提高集热体性能的重要途径。开发高性能热电材料，提高热电发电模块的性能，降低成本。设计与太阳能热电发电系统相配套的热存储系统。
4、结语
太阳能是具有无限开发优点的可再生能源，很多年来一直是研究的热点。太阳能热电发电技术开辟了太阳能利用的新方式，发达国家已将太阳能热电发电技术及其太阳能温差发电的发展列入中长期新能源开发利用计划。随着热电材料的发展和性能的提高，太阳能温差发电技术将在新能源领域发挥更大的作用。
参考文献：
[1]蒋莉，代翠玲，黄伟文弃光现象成因及光伏产能转化路径研究——以西北地区为例[J].中国集体经济，2018（35）：30-31.
[2]张曦，康重庆，张宁，黄越辉，刘纯，徐健飞.太阳能光伏发电的中长期随机特性分析[J].电力系统自动化，2014，38（06）：6-13.
[3]马翠萍，史丹，丛晓男.太阳能光伏发电成本及平价上网问题研究[J].当代经济科学，2014，36（02）：85-94+127.
[4]胡云岩，张瑞英，王军.中国太阳能光伏发电的发展现状及前景[J].河北科技大学学报，2014，35（01）：69-72.
基金项目：
项目名称：光伏充电的防小动物装置；项目编号：031900KK52190129
论文作者:宁雪峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 新能源论文; 逆变器论文; 电网论文; 成本论文; 《电力设备》2019年第8期论文;