摘要：太阳能光伏发电具有清洁、高效、安全等优点，被世界各国普遍关注并作为重点发展的产业之一。光伏发电不仅仅用于解决边远地区用电和特殊用电，更转向并网发电和建筑结合供电的方向发展，很多发达国家都已制定了能源中长期发展规划，重点发展光伏产业和技术。基于此，本文主要分析了光伏发电的现状与前景。
关键词：光伏发电；电力系统；现状；前景
引言
随着社会的快速发展，人类面临着巨大的能源与环境压力。虽然我国能源资源相对丰富，但由于人口众多，人均能源量远低于世界平均水平。因此，积极开发、利用可再生能源是解决能源短缺的有效方法之一。
1 光伏发电技术
1.1 概念
所谓的光伏发电就是利用设备将太阳能资源转化成我们所需要的电能，充分的利用半导体及相关的电子设备组件，太阳能的电池，并且布置成一定规模的发电系统，这个系统将太阳能光伏换成直流电，并且利用能量逆变器对太阳能所转化成的电流进行转变，成为人们所需要的电能。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地；光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。
1.2 原理
并网光伏发电系统可将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电，并实现与电网连接并向电网输送电能。这种发电系统的灵活性在于，在日照较强时，光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网；而当日照不足，即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时，又可从电网索取电能为负载供电。
1.3 并网光伏发电系统组成
并网光伏发电系统主要由太阳能电池组件、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以光伏发电设备极为精炼，可靠、稳定、寿命长，安装维护简便。
1.4 太阳能电池板的分类
有单晶硅、多晶硅、非晶硅和铜铟镓硒薄膜电池等。一般单晶硅转化效率最高，多晶硅转化效率次之，所以一般选择的标准是光照强度强的旅游地区可以选择单晶硅，太阳光照比较弱的地区可以选择多晶硅[1]。
2 光伏发电的现状
光伏发电虽然有很多的优点，但是他自身也存在着很多的弊端，因为它毕竟属于新技术，我国对光伏发电研究远远落后于其他的发达国家，在一些技术和理念都比较的不成熟，这就造成了在建设光伏发电设备时造成了不必要的损失，比如说在安装控制换流器的时候，不能很好的确定他的安装的位置，在对设备进行组建的过程中，不能很好的了解各个设备之间的联系，容易出现连接不当等行为，这些都是我们应该注意的问题。在初步建设光伏发电系统模型是一定要采用高素质人才，对于相关的工作人员也要进行上岗培训，增强他们的专业知识和职业素养。只有这样才能避免建设光伏发电系统时所出现的问题，并且在建设过程中注意总结经验，为以后的建设打下基础[2]。当前光伏发电的现状如下：
2.1 生产技术和装备与国际先进水平相比存在差距
我国多晶硅生产工艺及装备制造还处于起步阶段，国产化程度较低，在成本、质量等方面与国际先进水平存在较大差距，一些关键配套材料尚需依赖进口。晶体硅高效电池、新型电池及前沿技术方面，还未有所突破。关键生产设备性能与国际先进水平存在差距，缺乏国产化整线集成解决方案，综合利用方面缺少一定的经验。
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2.2 发电成本较高，主要依赖政策支持
虽然，我国太阳能光伏发电成本已经在逐年降低，但仍高于火力和风力发电等常规项目，主要依靠国家补贴和政策扶持，在经济效益方面，不具备竞争力。目前，国家出台的各项补贴政策只是暂时的，无法保证光伏发电项目长期稳定运行，存在一定的隐患，导致投资者对市场信心不足，很多项目被搁浅[3]。
2.3 缺乏科学的统一规划
在国家出台了一系列鼓励可再生能源发展的政策激励下，各地纷纷制定了光伏发电行业发展规划，加大产业发展力度，但与当地的经济社会发展、太阳能资源及电网容量存在不协调的问题，局部存在“一窝蜂”现象。国家层面没有对太阳能资源进行详细普查，不能满足太阳能资源开发利用的需求，缺乏科学的、具有实际可操作性行的行业发展规划。
3光伏发电系统的前景和创新
光伏发电系统在我国的发展前景是非常好的，国家对光伏发电系统投入大量的人力物力资源，并且对光伏发电实行一定政策的优惠。光伏发电自身也有很多的优点，比如说他投入的资本低了，收益高，对环境污染小。我国国家有关部门与企业进行合作，采取优惠和鼓励政策，积极的促进企业加大对光伏发电。技术的应用创新和研发，对于电力市场也会加大引导和管理，对于员工的培训也会投入大量的资金，这样才会保证光伏发电系统的建造。企业会抓住这一个时机，对光伏产业投入大量的资金，且引进先进的技术和设备，是光伏产业得到最大的发展，获取最大的利益，减少最大的成本，并且在于电力系统相联结时能够保证电力系统在运行过程中的稳定性，提高电力系统的质量[4]。
为了更好的利用光伏发电对电力系统信息有利的影响，我国的相关机构对光伏发电加大研究，并且不断地总结以往的经验教训，设计方案提出了光伏发电的全面的指导方针，在加大对这方面研究的过程中，找到了很多光伏发电使用的方法，比如说采用发电井网，这种方式可以有效地构建节省电池时间的电池，进一步地使用，而且还能够提高发电的效率，降低发电的成本。这就是能够减少翻脸方式的能源消耗，缓解我国电力危机，因为提供源源不断的电力，并且可以获得高收益，这样有利于促进国家和企业的可持续发展。
光伏发电主要发展趋势，主要是向农村大规模的推广光伏发电，农村的占地面积大，并且有的农村相对贫困，这样为他们已经光伏发电系统可以促进他们经济发展，提高人民的生活水平。这就要求国家发布相应的政策，为农村光伏发电提供相应的高素质人才，政府要大力的鼓励支持[5]。
第二是向屋顶发展，由于太阳的垂直高度和他的垂直高度差，屋顶的太阳能资源是比地面太阳能资源丰富的，所以说在屋顶上建设光伏发电，可以减少土地资源的使用，并且够提高光伏发电的效率。
第三个就是企业利用光伏发电系统所产生的电力输送在自己的工厂中，能够使得电力资源自发自用，降低了企业的用电成本，为企业提供源源不断的电力资源，进一步保证了企业的可持续发展。电力作为企业发展的动力和能源基础，企业自己发电是非常重要的，减少电力在诉讼过程中所产生的损耗，对企业还是对环境来说都有着巨大的作用[6]。
结束语
光伏发电是最主要的发电方式之一，有很多的优点，在很大程度上缓解了我国电力紧缺的问题。但是光伏发电也存在着很大的问题，比如说在构建光伏发电系统的时候操作不恰当，很多的光伏发电系统的规模不够大，存着很多改进的方面。光伏发电在中国的发展前景会越来越好，但是在使用规模和使用程度上都会成为最主要的发电方式之一。
参考文献:
[1] 杨金焕. 太阳能光伏发电应用技术[M]. 3 版. 北京: 电子工业出版社, 2017.
[2] 沈辉, 曾祖勤. 太阳能发电技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005.
[3]杨洪兴. 光伏建筑一体化工程[M].北京:中国建筑工业出版社, 2012.
[4]维纳姆. 应用光伏学[M].狄大卫, 译. 上海:上海交通大学出版社, 2008
[5]林明献. 太阳能电池技术入门[M].台湾:全华图书股份有限公司, 2012.
[6]我国分布式光伏发电投资风险分析[J]. 陈新辉,彭筱喆. 太阳能. 2019(10)
论文作者:于利
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 太阳能电池论文; 电能论文; 电网论文; 企业论文; 《电力设备》2019年第17期论文;