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摘要：随着非可再生能源的日益减少，可再生能源如太阳能等愈来愈受到世界各国的关注。太阳能是取之不尽并且用之不竭的绿色新能源，而太阳能光伏发电具有很大的开拓空间。本文简单介绍了太阳能光伏发电技术的发展及其应用。
关键词：太阳能；光伏发电；应用
可再生能源的日益减少、环境污染导致全球变暖的日益严重，开发新能源，成为目前世界各国亟待解决的问题。而绿色新能源太阳能的优势日益凸显，成为各国开发新能源的首选。太阳能光伏发电的使用不仅可以缓解目前的能源短缺，还可以减少不可再生能源对环境造成的污染，从而保护环境并广泛应用。
1.太阳能光伏发电原理及分类
1.1太阳能光伏发电原理
太阳能光伏发电的原理很简单，就是光生伏特效应。光生伏特效应是利用半导体将光能转化成为电能的一种新兴技术。太阳能电池是这种技术的核心部件。大面积的太阳电池组件是太阳能电池通过串联后进行拼装保护形成的，再配合上逆变器等部件就构成了光伏发电装配。从1839年法国科学家发现液体的光生伏现象于今，太阳能电池历经了160多年的的发展。从总的发展来看，基础研究和技术进步都起到了积极推进的作用。对太阳电池在显示中的应用起到决定性力量的是美国贝尔实验室三位科学家对于单晶硅太阳电池的研制成功，在太阳能电池发展史上起到里程碑的作用。至今为止，太阳能电池的基本结构和机理没有发生改变。
1.2太阳能光伏发电分类
太阳能光伏发电分为分布式光伏发电、离网光伏发电以及并网光伏发电。
分布式光伏发电系统，是指建设规模较小且集中度低的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求。分布式光伏发电系统的基本设备包含光伏电池组件、光伏支架、汇流箱以及逆变器等等。当光伏电池组件处于太阳照射下时，光伏发电系统的太阳能电池组件会将太阳能转化成的电能，并通过汇流箱会和并送入逆变器中，由逆变器逆变成可用频率和电压的交流电供给用户，当所发电量负荷无法满足用户需要时通过所接电网来调节。
离网光伏发电即独立光伏发电。主要由太阳能电池组件、逆变器和储能装置共同组成。离网光伏电站涵盖偏远地区的乡村供电系统，太阳能户用电源体系，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等种种带有储能装置的可以单独运转的光伏发电体系。
并网光伏发电是由PV模块产生的直流电，并在根据电网要求转换成频率和电压后直接连接到公共电网。可以分为带蓄电池的储能形式和不带蓄电池的非储能并网发电系统。能量存储形式的并网发电系统具有可调度性，可根据需要接入或切断电网，还具有备用电源的功能。带有储能装置的光伏并网发电体系可以安置于居民建筑；非储能的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的作用，多数安装在大型电网系统上。并网光伏发电一般都是集中式光伏电站，将电站所发电能直接输送到电网，由电网公司调度中心统一调配向用户供电。这种电站虽投资大、占地面积大，但在政府补贴政策支持下近年发展迅速。小型并网光伏因其自有的投资资金少、建设周期短、占地面积不大、政策扶持力度大等种种优点，发展同样迅速。
2.我国太阳能资源分布情况及现阶段太阳能光伏发电发展现状
2.1我国太阳能资源分布情况
我国每年平均日照小时数不小于2000小时、年辐射量在5000MJ／m2以上的地方占我国总面积的三分之二以上，太阳能资源及其丰富。据统计估计剖析，我国大陆年接受太阳辐射总量大约相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。
依据国家气象局风能太阳能评估中心的划分标准，我国太阳能资源地区分为以下四类：一类地区（资源丰富）：整年的辐射量在6700～8370MJ/m2。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆包含甘肃北部、青藏高原、宁夏北部、新疆南部、河北西北部、西藏东南部、内蒙古南部、宁夏南部、山西北部、甘肃中部、青海东部等地。二类地区（资源较富）：整年的辐射量在5400～6700MJ/m2。主要包括河南、山东、河北东南部、广东南部、山西南部、吉林、云南、辽宁、陕西北部、福建南部、甘肃东南部、新疆北部、江苏中北部和安徽北部等地。三类地区（资源一般）：整年的辐射量在4200～5400MJ/m2。主要是福建、浙江、长江中下游和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。四类地区：整年的辐射量在4200MJ/m2以下。主要包括四川、贵州两省，是我国太阳能资源极少的地域。
2.2现阶段太阳能光伏发电发展现状
我国光伏发电工业于20世纪70年代起步，2000年后在我国政策的扶持和引导下迅速发展，2016年11月国家推出的《太阳能发电发展"十三五”规划》，规划中明确指出到2020年，太阳能发电总装机容量能达到1.1亿千瓦以上，其中分布式光伏6000万千瓦或者更多。2016年国家继续鼓励自发自用分布式、屋顶分布式，同时由于"三北地区”的弃光限电问题，导致地面集中式大型光伏电站开发受到限制，因此分布式光伏借机快速发展。截至到2017年年底，我国太阳能光伏电站总计装机容量超过了130GW。
3.太阳能光伏发电技术的应用
光伏发电系统因具有稳定性好、无污染、建设周期短、运行维护成本低及可建设地域广等优点而被广泛应用于现代人们生产生活的各个领域：
3.1集中式地面电站，此种光伏电站参与电网的整体调配，是电网的重要组成部分，满足人们的日常生活用电需要；
3.2小型自用电站，此种光伏电站主要用于电网尚未覆盖的偏远地区，解决偏远地区无电可用的问题，满足当地用户的小负荷用电需要；
3.3光伏信号指示灯，因无法或不方便从电网端取电，设置此种光伏信号指示灯，用于航空灯、红绿灯、交通警示标示、自行车警示灯等。
3.4光伏节能的应用，如节能路灯、太阳能无线监控、无人机、太阳能热水器等。
3.5光伏发电还可与风电构成光风互补系统，夜间以及阴雨天等阳光不充足时使用风能发电，晴天由太阳能负责发电，在又有风又阳光充足的情况下太阳能和风能同时发电，实现了24小时供电，比单独使用风机和太阳能更加经实惠。适用于公路照明、畜牧业、农业、旅游业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。
4.结语
全球各国都面临能源紧缺的问题，因此，开发新能源成为世界各国亟待解决的问题。而太阳能以无污染、无限量的优势占据首位，可以说是一个巨大的能源宝藏。太阳能的合理开发，将为能源事业开辟新的篇章，为人类经济社会的发展带来巨大的贡献。
参考文献：
［1］张立文.太阳能光伏发电技术及其应用[J].应用能源技术，2010（3）:4-8
［2］曾正,赵荣祥,汤胜清,杨欢,吕志鹏.可再生能源分散接入用先进并网逆变器研究综述[J].中国电机工程学报,2013(24)
［3］徐瑞,滕贤亮,张小白,庞涛,丁茂生,马军.大规模光伏有功综合控制系统设计[J].电力系统自动化，2013(13)
［4］狄丹.太阳能光伏发电是理想的可再生能源[J].华中电力，2008(05)
［5］杨忠.太阳能光伏发电现状与发展趋势[J].金陵科技学院学报，2008(01)
［6］安文韬,刘彦丰.太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究[J].应用能源技术.2007(11)
论文作者:张涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/25
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