光伏发电应用探究

光伏发电应用探究

张小龙 

  中国葛洲坝集团电力有限公司   湖北省宜昌市  443000

摘    要：随着新理念的提出，人们也越来越重视环保问题，传统能源对环境污染大，影响生态系统，只有不断拓展使用清洁能源，才能更好地保护生态环境，实现人与自然和谐共生。在新能源中，光伏发电是最为普遍的一种新型技术，其环保性、便利性被广泛应用到了各领域，发挥了良好的作用。光伏发电技术应用了太阳能的原理，是最为方便快捷的一种能源采集，太阳能是自然界最优质的能源，通过与太阳能的开发与研究，保证了新能源的建设与构建，资源得到了节约，能源得到了发展。

关键词：光伏发电；环保；发电技术

为了满足社会发展的需求，能源矿石被大量开采和利用，不可再生资源的开采已经导致现有资源告急。全社会提出节省能源消耗，开发新能源进行替代，从可持续发展和改善煤炭环境污染方面，大力拓展新型能源建设迫在眉睫。太阳能是可再生能源，作为永远不会被消耗完的清洁能源，必将通过完善与发展取代传统原料。文章就新型能源技术建设中光伏发电技术的应用进行分析，提出长期发展新理念，以此提高新能源生产效率及质量。

1 光伏发电技术概念、原理及优点

1.1 光伏发电技术概念

光伏发电主要是利用太阳能技术，通过半导体硅使光能实现快速转变，形成可利用的电能，这种技术就如同植物通过叶绿体将光能转变成化学能一样，是一种转化能。进行实际操作时，只需要把设备根据需要进行安装即可，太阳能电池感受光吸收后，再由化学能形成自由移动带电离子，这样就在自由闭合电路中形成了带电离子移动，确保了可用的电流生产，继而成为我们常用的电能，满足生产各种需求。在实际使用中，其安装简单、操作容易，是一种更加清洁的能源形式。这种新型能源与传统能源比较，具备环保的优势，不会对周边的环境造成污染，更不消耗矿石材料，不会浪费有限的资源，整体成本不高，发电效率好，其最为核心的材料就是太阳能，有着储存量大的特征，这种能源取之不尽、用之不竭，对人类的持续发展有良好的促进意义。

1.2 光伏发电技术工作的原理

太阳能光伏发电技术有其自身的运行原理，是适合大范围应用的一种技术，这项技术的研究与推广还是依靠半导体的工作完成的，半导体使太阳能连接，产生一定量的电能，通过桥梁作用，达到转化目标，使太阳能直接转变成日常需要的电能。也就是说，这种技术需要的场地要有足够的太阳光照，如果条件不合适，也不符合新能源的建设目标。在白天太阳光充足的情况下，太阳能电池组通过设备的转化，使其中部分光照进入到电器达到运行状态，满足电能的需求。而另一部分则会储存起来，在阳光不充足或夜晚的时候，会通过设备的转换达到工作状态，把存储的太阳光能以电能的方式释放，给人们提供丰富的电能。在工作过程中，任何一个细节都是太阳能转变成电能的基础，每一个环节都有着自身规律。

1.3 光伏发电技术的优点

光伏发电技术自身具备良好的优势，和传统发电技术比较，其优势主要体现如下：一是不污染环境，环保。在发电的过程中，传统能源有一定量的燃烧与释放，对周边环境造成污染，有的非常严重，导致了生态不平衡。但是利用太阳能资源，具有环保效果，实现了生态环境指标，太阳能作为可再生能源，其广泛分布在各地，能够更好地为人类服务，随时取用，成本更少。二是人力投入少。传统能源建设需要大量的人工来完成，其设备复杂机械故障较多。从以往经验看，传统发电技术制造或维护上均需要大量的投入，一些设备在使用过程中往往会出现故障，影响到了周边的电能供应。而通过利用太阳能发电，其电站建设成本不高，整体设备使用量不大，投入少、见效快、站损小，转变太阳能为电能时，不需要更多的时间成本来维护，其自身就具备运转能力。

2 我国光伏开发利用现状

2.1 民用领域

随着新能源概念深入人心，我国已经开发建设了光伏发电站厂，满足人们对电能的基本需求，通过技术不断转换与发展，在实际应用中取得了良好的效果。在我国的市政建设中，新能源电能得以拓展，特别是城市建设中市政建设相关的设备、居民日常生活用电等，各个领域已经全面使用了太阳能交通灯、小区照明灯、路灯等，既节省能源又环保。

2.2 航天领域

时代进步发展，人们更加认可可持续发展理念，这一理论的提出也成为了我国的基本发展国策，从国家层面更重视环保低碳，也更符合民众心理预期。当前，政府加大资金投入，在民用领域开发越来越深入，光伏发电技术从一定的程度上得以快速推进，发电成本也持续走低。当前，除了民用外，我国光伏发电技术也逐步开始应用到航天领域，其中“东方二号”应用的新能源技术就是光伏技术，保证航天器的正常运行与变轨。我国充分加强新能源建设，预计2050年可以完全达到100 GW容量的目标，实现经济与科学技术质的飞跃。

3 光伏发电技术应用

3.1 独立光伏发电系统

这是一种方便快捷的应用，能够进行独立的运行，不与电网合并就能够使用，通过建立一套系统，保证了其独立自主运行。独立自主运行能够避免出现公共电网冲突，特别是对于相对偏远的地区、边防哨所通信基站等用电方面，发挥了重要的作用。这种独立设备不在大电网系列中，根据条件自由移动，也是一种可移动的设备。移动设备电源能够满足各行各业的需求，适用于各个方面的工作需求，对于恶劣环境更具有适应性。发电过程主要集中在白天太阳光充足的情况下，独立光伏发电技术不但需要有储能原件，而且还要确保环境稳定，偏远地区现在一直在使用这种能源，保证居民正常照明。

3.2 并网光伏发电系统

新能源作为能源的补充，在大电网运行中占据重要的地位，并网光伏发电系统能够和公共电网连接，通过系统的分配调整，使二者能够相互配合、共同作用，保证了电力供给充足。并网过程中，光伏发电主要是通过直流电的方式进入，通过交流逆变器转变成同频交流电。对大电网系统中用电稳定性有一定的促进作用，新能源作为补充能源，主要起到的是储能功能。所以说，在这种应用环境下，只需要做好储能需求，对于供电量大的地区是一个良好的补充，通过技术转换，能够节省能源消耗，保证了稳定的电能供给，区域用电得以保障。

3.3 混合光伏发电系统

混合光伏发电系统作为综合、复杂的系统构成，以不同的设备情况做好用电对接，通过不同形式的用电供给，全面实现多样化的用电模式，保证电力稳定性。发电系统实际应用中不需要过多的人工干预，混合光伏发电系统比独立光伏发电系统差，自身的调节能力不强，往往会导致设备的损坏。为改善这种不利的状况，更好地保证电能稳定性，可以根据季节做好技术合并应用，如冬季日照短、风力大，对这样的情况我们则需要将光伏发电技术和风力发电技术并用，有效发挥出新能源的互补功能。对于水力充足的地区，也可将水力发电和太阳能发电并用，以此通过新技术的有机整合，提高能源利用效率，确保区域用电的正常稳定。

5 结束语

光伏发电技术的应用效果越来越好，可对传统发电进行有效补充，保证地区供电用电质量。随着技术的创新与开发，实际应用中其体现了更好的成效。这种发电方式环保性好、节省资源、减少投入且维护简便，值得相关部门加大重视力度，做好相应研发推广，优化目前发展模式，有效提升光伏发电技术功能，建成集风、光、火、储一体的能源基地，在未来的发展中，其必将实现国家可持续发展目标。

参考文献

[1]殷蔚明,康蕾,王会敏,等.高速公路服务区分布式太阳能并网电站的设计[J].中国交通信息化.2015,(4).115-119.

[2]周同文,杨欣,韩浩.浅谈分布式太阳能光伏发电在高速公路服务区中的应用[J].公路交通科技·应用技术版.2015,(1).211-213.