摘要:近年来,由于能源紧张的问题越来越严重,为了缓解能源问题,人们开始寻找新能源发电技术,光伏发电技术能够有效的利用太阳能,而且能够保证人们在生活的中的正常用电。目前对太阳能的有效利用主要依靠热发电和光伏发电来完成,光伏发电是最直接的高新技术,发电效率高并且不会对大气产生污染,符合当今对环保和节能的要求。
关键词:新能源;光伏发电技术;应用
1 新能源光伏发电原理以及特点
1.1 光伏发电原理
随着我国城市经济水平的不断提升,我国在城市建设的过程中对电力的需求也在不断增大,这使得电力单位所面临的压力也在持续加深。在此背景下,我国电力单位逐渐开始运用新能源光伏发电系统,其可以有效缓解我国的能源紧张问题。在对光伏发电系统进行应用的前期,首先必须要对光伏发电原理进行了解。光伏发电的核心部件是太阳能光伏电池,其主要是由薄膜或单晶硅或多晶硅等材料制成,其工作原理与二极管较为相似,但不同的是在光伏发电太阳能电池中所起到推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热,即光生伏特效应。而光伏发电系统主要指的是由光伏电池、逆变控制器等核心部件等组成的系统,其包括了离网光伏、并网光伏发电两个系统。在实际的应用过程中,由于离网光伏发电的操作较为简单,其适用范围较广,因此使用率较高一些。而并网光伏发电系统由于蓄电池体积较大,在太阳能电力不够时需要通过电网购电才能够保证后续的使用,发电成本较大,而且后续的维护工也作较为复杂,使得实际应用程度较低。
1.2 光伏发电特点
在光伏发电系统的应用过程中,运用光伏发电可以有效节约资源,从而减少发电单位的成本,促进其长远的发展。光伏发电之所以能够进入到电力市场,与其自身的优势与特点有着密不可分的关系。首先,光伏发电可以作为分散式电源进入到电力市场,可以在市场中取代常规能源,也可作为常规能源的补充,能够有效解决特殊领域的用电需求,进而保证用电区社会大众的正常用电生活。此外,光伏发电还具有充分的清洁性,其主要体现在光伏发电属于清洁能源,且在使用的过程中不会对环境产生污染。同时,光伏发电还具有绝对的安全性,在并网光伏发电系统中的电压一般在220V以下,电压较小可以有效规避应用过程中的风险性问题。最后,光伏发电还具有极强的实用性,在后续的应用过程中其使用寿命较长,且不易受到各方面因素的影响,具有很强的稳定性。光伏发电凭借着自身的优势在发电系统中获得了广泛应用,而要保障其作用得到充分发挥,相应的单位以及工作人员必须针对实际情况进行分析与探究,通过有效的应用途径来发挥其效能,从而促进我国电力单位的稳定、健康发展。
2 有关光伏发电技术系统的实际应用探讨
新能源光伏发电技术,可以在太阳能资源当中获取到可再生可持续发展资源,然而从发电系统的构造或者功能上可以发现,它的应用价值也可以通过此得到展现,因此在实际应用中,必然会代替常规能源,支持我国电能应用。
2.1 光伏发电技术在单体用户中的应用
太阳能资源是适合我国大部分地区应用的,但是其中小型的光伏发电技术又表现出了其性能在10W到1000W之间不等,所以这表明光伏发电技术仍然不能将发电网建设到偏远的地区,比如说海岛上又或者是高原地区和边防哨所。而家庭用电的需求,却能够得到光伏发电技术的支持,因为其所转化而成的太阳能能够产生5-9KW的电力支持。除此之外,当光伏水泵技术发展滞后,还可以初步缓解某些地区的深井用水和灌溉需求,与此同时太阳能净水器的研发,也可以为光伏发电技术,提供无电净水的能力。单体用户的用电需求,需要设计出小型光伏发电技术系统的设计理念,这样才能为开放太阳能光伏发电系统,提供技术层面的支持。总之,只有切实完善小型光伏发电技术的应用,最终才能使得整体电力系统中获得用电需求的基本保障。
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2.2 光伏发电技术的最大功率点跟踪技术以及并网逆变器技术
新型能源光伏发电技术的应用,其最大的特点便是光伏输出电压与环境温度、光照强度呈现出了非线性关系,所以光伏发电最大功率跟踪点技术的应用,就需要得到更加广泛的重视。落实到实际应用过程中,光伏发电最大功率跟踪点技术的应用,其包括定电压跟踪法、扰动观测法以及电导增量法等,这些技术方法需要在智能控制下展开应用,如此才能提升发电的效率与质量。其次是光伏并网逆变器技术应用,在新能源光伏发电并网系统中,其系统设计的核心内容与关键技术,都是需要依靠并网逆变器来实现的。然而并网逆变器会由单级向多级方向发展,这个过程中的电能转化级数也会随之增加,同时并网逆变器也会发展出集中型、串级型以及模块集成型等结构。为了能够全面强化整个发电系统应用的效率,这时候就需要多台逆变器展开统一的控制。同时,针对大容量光伏并网系统来讲,其中需要紧急处理的技术问题,便是更好地抑制低功率所产生的电流谐波,以及多台逆变器同时并网所产生的电流谐波叠加问题等。
2.3 光伏发电技术在建筑物一体化中的应用分析
观察实际应用情况来看,新能源光伏发电技术与建筑一体化设计的融合,已经在国外发达国家中存在研究计划了。光伏发电技术在应用过程中,与建筑物的结合方式主要表现为两个方面:首先,有关技术人员可以在建筑物的顶部安装太阳能电池板,通过太阳能电池板将收集到的太阳能资源转化成电能,从而实现向用户供电的工作,这种形式将会形成一种系统并联,这也就是我们常说的“太阳能屋顶计划”。其次则是除开第一种应用之外,即在屋顶安装应用光伏电池板,还需要运用能够开展光伏发电的玻璃墙面来替代普通的玻璃墙面,这样建筑物屋顶以及墙面,也就都能够对太阳能展开吸收与转换,此种材料的使用,也是光伏发电技术与建筑物一体化融合的体现。
2.4 光伏发电技术在电力系统中的应用
当前我国城市电力系统始终都处于一个较为紧张的状态,一般情况下在城市供电当中,电能应用的高峰期必定会产生非常大的过量用电需求,如此电力供应的稳定性必然会受到损害。但是当光伏发电技术应用到其中时,光伏发电技术可以有效规避使用高峰期的公共用电需求,使得电能供应的稳定性得到保障。在交通电力系统当中,某些没有人进行值守的道班中,也可以用运用光伏发电技术来提供电能的基本支持,进而确保在运输能力过程中始终都处于一个有电状态。光伏发电技术还可以运用到通信通讯中,其所提供的电力支持是不容小觑的。
另一方面,某些通讯电缆系统偶尔会出现电能供给不足的问题,此时也就需要发挥光伏发电技术的操作简便性,将其内部存储的太阳能,转化成电能,进而解决这一问题,并且还能够有效的为电力系统提供双重保障。大型的光伏发电供电站,可以为我国大部分地区提供基本的电能供应,从而解决这些地区电能供应不足的问题。还需注意的是,20KW-60MW的独立光伏发电站,能够满足停车场实现充电和风光互补电站的用电需求,并且在其实际的应用过程中,建立起科学完善的电力系统。
3结束语
总之,当前在众多科学家对太阳能光伏发电技术不断的研究和探索中,其发展趋势越来越成熟,应用范围也越来越广。太阳能新能源在当前能源利用中的地位很重要,在光伏发电技术产业的应用中,需要相关行业人员坚持探索,不断地深化光伏发电技术和完善不足,以便更好的应用到生活中来,缓解能源紧张问题。
参考文献
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论文作者:惠怀良
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/17
标签:光伏论文; 技术论文; 太阳能论文; 系统论文; 电能论文; 新能源论文; 逆变器论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;