太阳能光伏发电应用模式探究论文_王旭1,程卉2,张卫宁3,王睿洁4

太阳能光伏发电应用模式探究论文_王旭1,程卉2,张卫宁3,王睿洁4

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摘要:太阳能光伏发电是新型能源利用较高并且在未来有着广大发展前景的发电方式之一。在我国能源结构不断优化,相关政策、法规、体制机制不断完善,以及太阳能光伏发电技术发展过程中对其不断的完善和规范,都将使得太阳能光伏发电技术作为支持未来的主要能源发展战略得到更多的重视和发展。

关键词:太阳能;光伏发电;应用模式

1太阳能光伏发电的原理及优点概述

1.1太阳能光伏发电原理分析

太阳能光伏发电技术主要将太阳能辐射光能储存在太阳能电池中,从而储存电能,做到光能与电能的转换。太阳能光伏发电技术是将半导体光伏发电(“光伏效应”)的原理应用其中,在通过太阳能电池将太阳能转化的电能储存,具体的流程为:太阳能电池中有电场的存在,而光能中“光生电子-空穴”的存在,因此使得电子和空穴相互分析,在电池的两侧产生电荷,进行出现电压。

1.2太阳能光伏发电体的优势

1.2.1高效、节能、清洁

太阳能光伏发电有着独特的优势,其高效、节能、清洁的特点尤为突出,产生电能过程相对更为简捷、简单,通过太阳能中的光子与电子的转换形成电能,其他发电方式较为复杂,而太阳能光伏发电过程简单,而且在节能环保方面优势更加突出,故而成为现今新型能源中的重要项目。

1.2.2储备丰富、分布范围广

太阳能主要依靠的能源来源是太阳,可谓无所不在。使用太阳能的过程对环境基本没有影响,而且能够最大程度的杜绝资源的浪费问题,因此太阳能光伏发电技术的开发与利用都是非常便捷的。太阳能电池组件、直交流逆变器、蓄能蓄电池等组件是太阳能光伏发电系统主要的组成部分。太阳电池组件是太阳能光伏发电过程中最重要的组成部分,其主要承担着将光能转换为电能的重要过程。

2我国发展太阳能光伏发电的必要性

2.1我国太阳能资源丰富、开采潜力大

太阳能是新型能源中储量最为丰富的,太阳能有着无污染、安全性高、资源丰富、获取容易等先天优势,是新型能源中最为理想的能源之一。太阳能光伏发电理论上是将太阳光能与电能之间的转化,储存电能以达到发电的效果。那么首先,太阳能光伏发电的资源来源是太阳能,丰富、易于利用的太阳光能资源成为太阳能光伏发电的基础条件。我国在太阳能资源方面是世界上储量非常丰富的国家,每年太阳能理论储量达17000亿吨标准煤,多数地区年平均日辐射量在4千瓦时/平方米,2/3的国土面积年日照量在2200小时以上,太阳能在我过有着非常大的开发利用潜力,这也是我国开展太阳能光伏发电最为重要的基础条件。

2.2我国经济社会发展对于电力的需求日益增大

改革开放直到现在,我国经济发展迅速,经济增长速度已然稳居世界首位,我国经济社会的转型及经济发展方式方向的转变,都使得用电速度不断提升也使得发电压力不断增加。目前,世界性的节能减排、保护环境趋势依然在不断发展深入,火力发电由于不符合其理念,而且对环境影响较为严重,所以火力发电将被进一步压缩。我国目前主要依靠的仍然是火力发电,所以在能源结构优化上要大力发展太阳能发电,以及核电发电、风电等等,使比重进行重新调整。为了满足越来越高的用电需求和消耗量,太阳能光伏发电作为最为适合的发电方式在我国已经在大力发展过程中。

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2.3环保压力增大,民众环保意识觉醒

我国能源结构中占主导地位的依然是煤、石油等等,化石能源的主导地位让然将持续较长一段时间,这样的格局不会因为短期的调整而进行根本的改变,也正因为依赖于化石能源,使我国环境长期以来遭受了严重的影响,水污染、大气污染等等作为突出的环境问题逐渐影响着人们的日常生活,由于能源问题引起的环境问题给国内与国际都造成了一定压力。以上的深层次影响都使我国能源结构的转型,对新型清洁型能源的大力开发是我国能源结构优化的重要环节,调整我国能源结构比重,以此减缓常规能源对环境的负面影响。日本福岛核辐射事件的不良影响仍然没有根本消除,目前核电发展仍然受到严密管控,在此情况下,太阳能光伏发电作为新型能源发电方式可以逐步代替火电发电等常规能源发电,是非常合适的替代方式之一。

3光伏发电应用模式改进

3.1可持续发展战略

可持续发展的基本要求就是以促进效益、生态效益为目标,光伏发电的发展战略应以保护环境,提高资源利用为主要标准,大力发展可再生能源。我国在光伏发电产业的应用模式发展上,要结合全国生产力的大小,对不同模式的发电产业做一个全面改进,例如,在针对不同作用的电能时,采用不同的光伏发电方式。此外,仍需提高的就是对光伏发电的利用率,我国虽在光伏发电的产业上已达到龙头地位,但这并不意味着我国的光伏发电产业就不缺少。按照全国人口的增长速率来讲,我国在光能发电的利用上还存在着一些问题,例如,光伏发电的涉及面有限的问题,想要解决这类问题的根本方法就是提高对光伏发电的利用,让水力发电、煤能发电的旧方法淡出生活,实现可持续发展。

3.2增加光伏发电应用的种类

除了上述的脱网、并网的发电模式外,我国在近年又自主研发出几种不同的光伏发电应用种类。比如,集中发电就是一种以建立在地面上的发电站为主址,将发出的电能直接通过电网传输到用户家中,这种发电模式的优点就在于能夸大传输电能的空间,能使发电站的管理更加集中。还有像分布发电、利用居住屋顶发电的新型发电应用模式。这些新应用模式的产生都极大提高了光伏发电的效率

3.3节省光伏发电成本

欧美国家的光伏发电产业出现问题的根本原因就在于国家的经济形势存在着差异,政府对于光伏发电产业的资金补给严重不足。而光伏发电作为一个新型的产业,成本的变化将会导致整个产业局面扭转,想要保障光伏发电产业的稳定发展,光伏发电成本的降低也是不能不考虑的。比如,在光伏发电的发电站中,以一定的距离为建设标准,建设多个光伏发电站,这样不仅能突出光伏发电的特点,还能极大提高光伏发电的利用率。

4推广光伏应用市场的发展新方向

光伏应用模式在新时代的市场应用中有了新的进展,如今国家扶贫政策与养老机制的推进可以与光伏发电项目相结合进行发展。“光伏养老”被提出,其意义是指修建分布式光伏电站,以此为农村没有养老保险的老人入险,通过光伏电站的收益来负责农村老人的养老保险支出与维系。光伏电站成本回收周期一般为5到6年左右,而使用寿命是其5倍左右,因此光伏电站与养老保险的结合进行“光伏养老”是可行的,此模式的实施对农村养老压力有着很好的缓解作用,同时对推动光伏发电站建设发展有着重要意义。但是,“光伏养老”模式现今仍不能进行大面积推广,因本身属性问题,以及目前的政策情况,都使此模式还需要进一步的考察与完善才能实施。另外国家电网对购电、售电也有着严格的要求,目前的收到市场环境影响,光伏电站与养老扶贫的结合发展变得很难。光伏电站投资建设初期需要政府的大力支持,光伏养老以及光伏扶贫模式的推广应用,应用养老保险来进行分布式发电应用的推广,仍需要时间来考证。

5结论

综上所述,光伏发电的应用模式在现代发展历程中,越来越体现出可持续发展的战略,对于未来的光伏发电项目缺陷,我国应加强发展力度,扩大光伏发电的规模,完善光伏发电产业经济链,为居民的生活提供更多更具有可用性的资源。

参考文献:

[1]唐荣梅,罗赟,诸小丽,等.太阳能光伏发电应用模式探究[J].轻工科技,2017,(1):56-57.

[2]章激扬,李达,杨苹,等.光伏发电发展趋势分析[J].可再生能源,2014,(2):127-132.

[3]殷帅.我国光伏发电项目规模化发展研究[D].北京:北京交通大学,2012.

论文作者:王旭1,程卉2,张卫宁3,王睿洁4

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/29

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