太陽能光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用摘要：近年來，光伏發(fā)電并網(wǎng)一直是關(guān)系我國電力事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。從我國現(xiàn)有的光伏發(fā)電技術(shù)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定來看，適當(dāng)安裝光伏發(fā)電設(shè)備，可以促進電力上傳，使當(dāng)?shù)氐挠脩粲秒娀蛘咂渌畔⒂袡C串聯(lián)。同時，使用好光伏發(fā)電設(shè)備，也有利于用戶更好地享受國家的項目補貼。當(dāng)下，許多家庭或者企業(yè)都偏向于使用光伏發(fā)電系統(tǒng)，開發(fā)光伏發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)勢在必行。因此，立足于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計原理，對其中的各項運用技術(shù)作簡要探討，希望帶來一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：太陽能發(fā)電；獨立光伏；并網(wǎng)光伏

引言

光伏發(fā)電系統(tǒng)是當(dāng)下電力領(lǐng)域十分推崇的一種發(fā)電裝置，主要以太陽能作為能量來源，通過其中逆變器的作用，實現(xiàn)太陽能與電能的轉(zhuǎn)化，進而傳輸?shù)诫娋W(wǎng)中，滿足各類電力能源的需要。這種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中涉及到許多技術(shù)要素，從基本結(jié)構(gòu)層面來說比較復(fù)雜。但歸根結(jié)底，這項技術(shù)主要是為了充分利用太陽能解決一些能源消耗問題，進而實現(xiàn)綠色能源、綠色消耗?？梢姡訌姽夥⒕W(wǎng)發(fā)電技術(shù)意義重大，有利于整個人類社會的長足發(fā)展]。

1、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計

在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，一個重要的作用就是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要依靠逆變器實現(xiàn)電能自光能的轉(zhuǎn)化，進而進一步實現(xiàn)電力供應(yīng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的電池陳列順序能夠有效地影響太陽能收集。一般，將系統(tǒng)中的光伏電池陳列于無遮擋，日照時間相對較長的的場所，以達(dá)到保證太陽能供應(yīng)量的目的。功率追蹤器是保證光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的供應(yīng)效率，確保其能夠始終維持在一個統(tǒng)一狀態(tài)，進而保證供電效率。蓄電池組同樣也在整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用，能夠保證整個項目電力的調(diào)度能夠在可調(diào)整范圍內(nèi)，在自發(fā)自用率不高的情況下實現(xiàn)電能存儲再利用。逆變器、功率追蹤器、蓄電池組的組合，可以實現(xiàn)整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性，有利于維持電網(wǎng)的智能化及穩(wěn)定運行。

2、太陽能發(fā)電應(yīng)用

2.1獨立光伏發(fā)電

在太陽能發(fā)電的應(yīng)用中，能夠有獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，其是一種獨立運行的發(fā)電系統(tǒng)，進而在使用的過程中，常將其應(yīng)用到原理電網(wǎng)的地區(qū)，例如：野外、農(nóng)村、移動通信站等，由于其能夠在電能難以覆蓋的地區(qū)應(yīng)用，近年來受到廣泛應(yīng)用，并成為太陽能發(fā)電的主要研究方向。另外，由于獨立光伏發(fā)電具有全天發(fā)電的特點，能夠滿足人們的用電需求，但其在應(yīng)用的過程中，容易受到天氣、氣候等方面的影響，降低使用穩(wěn)定性，但對于偏遠(yuǎn)地區(qū)來說，獨立光伏發(fā)電技術(shù)在其日常生活中具有非常重要的作用和意義。在使用獨立光伏發(fā)電技術(shù)時，由于其能夠?qū)⑻柟馕盏絻?nèi)板中，不需要其他部件進行二次加工，進而具有經(jīng)濟、環(huán)保的優(yōu)勢，滿足可持續(xù)發(fā)展的需求，減少能源的消耗。

2.2并網(wǎng)光伏發(fā)電

在使用并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)的過程中，由于其在運行時需要與公共電網(wǎng)相連接，通過這一技術(shù)將太陽能進行轉(zhuǎn)化，并將電流傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)中，在轉(zhuǎn)化的過程中，由于并網(wǎng)光伏發(fā)電具有較大的電能容量，進而其能夠在將電能轉(zhuǎn)化之后，能夠?qū)﹄娔苓M行儲藏，在普通太陽能發(fā)電設(shè)備中，需要在設(shè)備之外使用蓄電池儲藏電能，進而這一技術(shù)在實施的過程較為簡單，并較為經(jīng)濟。另外，在并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的過程中，其具有較大的太陽能轉(zhuǎn)化率，進而其能夠滿足較多人群的使用需求，其能夠應(yīng)用到人群較為密集的地區(qū)，但在使用這一技術(shù)的過程中，由于其需要與公共電網(wǎng)共同承擔(dān)供電任務(wù)，進而難以在偏遠(yuǎn)的地區(qū)應(yīng)用，只能在有公共電網(wǎng)，并人群密集的地區(qū)應(yīng)用，滿足人們的用電需求。

2.3光伏建筑集成化

第一，光伏建筑集成化技術(shù)是太陽能發(fā)電的主要研究方向，在研究的過程中，可以在相應(yīng)的建筑中安裝平板光伏發(fā)電設(shè)備，并與設(shè)備中的電網(wǎng)相連接，通過這樣的方法，能夠用戶提供電力，在滿足用戶的使用需求下，減少電能的消耗。第二，在對光伏建筑集成化研究時，需要在建筑的屋頂使用電池板，并通過具有光伏發(fā)電能力的玻璃代替普通玻璃，通過這樣的方法，能夠收集太陽能，并在通過光伏發(fā)電玻璃提供電能，但在使用這一方法時，由于其這一玻璃的價格較高，進而難以大范圍應(yīng)用這一技術(shù)，為了滿足人們的使用需求，需要對這一玻璃進行研究，例如：研究大尺度彩色玻璃代替光伏發(fā)電玻璃，使其既具有發(fā)電能力，又能夠降低材料的價格，并且從外觀來看，其具有一定的美觀性，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的需求，并提高經(jīng)濟效益。

3、太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的前景分析

3.1太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)勢和劣勢

首先，利用太陽能光伏發(fā)電不需要消耗能源，因此發(fā)電的成本會相應(yīng)下降；其次，太陽能光伏發(fā)電具有可持續(xù)性，不會受到能源儲備的影響；第三，太陽能光伏發(fā)電主要依靠可再生能源，因此具有取之不盡、用之不竭這一特點；第四，太陽能光伏發(fā)電沒有環(huán)境污染和噪音污染，更加安全環(huán)保；第五，太陽能光伏發(fā)電有利于偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電，不會對電網(wǎng)建設(shè)形成制約，就太陽能光伏發(fā)電的缺陷來看，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是受氣象變化的牽制，發(fā)電具有不連續(xù)和不穩(wěn)定的特點；二是占地面積較大，不利于大規(guī)模建設(shè)；三是太陽能光伏發(fā)電的技術(shù)應(yīng)用不成熟，因此投資成本較高，難以大范圍推廣。

3.2太陽能光伏發(fā)電的前景思考

當(dāng)前太陽能光伏發(fā)電主要有兩種應(yīng)用類型，一種是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，另一種是獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。由于我國對太陽能光伏發(fā)電的研究已經(jīng)相對穩(wěn)定，因此未來必將進入大規(guī)模的建設(shè)時期，并成功應(yīng)用于工業(yè)、通信等行業(yè)，同時實現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的項目建設(shè)，例如當(dāng)前在青海、甘肅、寧夏、新疆等省份已經(jīng)核準(zhǔn)大規(guī)模的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)，從而保障偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電。由于電能的轉(zhuǎn)換來自于太陽能，因此太陽能光伏發(fā)電的效果與氣象情況具有密不可分的關(guān)系，在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)該將氣象預(yù)報納入其中，避免太陽能光伏發(fā)電不穩(wěn)定影響電網(wǎng)的運行安全。

3.3太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展建議

當(dāng)前我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題集中于市場需求與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的不平衡，因此必須加快對市場的刺激，提高市場對太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知程度和重視程度，同時對光伏發(fā)電的技術(shù)進行深入研發(fā)，著重在降低成本的前提下提升轉(zhuǎn)換的效率，加快對原材料的研發(fā)，轉(zhuǎn)變從國外進口材料的現(xiàn)狀。例如國家可以聯(lián)合社會電力企業(yè)，建立專項的光伏發(fā)電研發(fā)中心，引進先進研發(fā)人才和資源，加快光伏發(fā)電材料的研制，并且開展系列化的光伏發(fā)電實驗，針對不同的市場需求規(guī)范太陽能光伏發(fā)電的使用方式和發(fā)電準(zhǔn)則，從而與市場需求相銜接。例如開發(fā)房頂發(fā)電項目，使太陽能光伏發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)與建筑一體化的發(fā)電方式，從而刺激市場的需求。另外，還可以綜合應(yīng)用清潔能源進行發(fā)電，彌補太陽能光伏發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定的影響。例如在將風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電相結(jié)合，對當(dāng)前清潔能源的市場進行補充和完善。

結(jié)束語

綜合所述，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)是我國當(dāng)下電力發(fā)展科學(xué)領(lǐng)域需要加以重視的一個部分。光伏并網(wǎng)發(fā)電項目本身有著良好的環(huán)境適應(yīng)能力，同時建設(shè)成本相比傳統(tǒng)的電力供應(yīng)系統(tǒng)較低，具有很大的發(fā)展空間。國家的發(fā)展離不開電力建設(shè)這一項基礎(chǔ)工作，一味秉承傳統(tǒng)的電力供應(yīng)經(jīng)營模式無法適應(yīng)當(dāng)代社會的需求。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)兼具供量大和能源消耗低的雙重優(yōu)點，相信能夠為我國電力事業(yè)的發(fā)展增添推力，更加促進我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn):