新能源光伏发电技术应用

新能源光伏发电技术应用

楼晓捷1,徐佳2,杜晓超3

中广核新能源 (浙江) 有限公司，浙江省杭州市，310000

摘要：现如今，随着社会建设的不断发展，太阳能光伏并网发电作为新能源，具备取之不尽用之不竭的特征。太阳能光伏发电有利于解决传统能源过度消耗现象，还可以节约土地资源、改善居民的生活质量。在简述太阳能光伏并网发电的基础上，阐述了太阳能光伏发电系统并网技术的具体应用，包括并网系统的应用和并网混合供电系统的应用。

关键词：新能源；光伏发电技术；应用

引言

光伏与建筑的结合不应仅考虑光伏装机量，还需考虑光伏发电建材与建筑设计、城市环境风貌、区域文化元素等的关系。应利用光伏发电建材可灵活定制颜色、图案、尺寸、形状、结构厚度、透光度等优势，将光伏建材产品融入建筑设计。光电建材需满足“安全、好看、好用、耐用、经济”五大条件，与常见光伏电站中的光伏组件相比，建筑中应用的光电建材产品要求更高。光电建材产品在满足安全的前提下，既要满足业主、建筑设计师对美观、透光度、尺寸等方面的要求，又要坚固耐用，具备较强的发电能力和经济性。但若同时满足以上要求，难度较大。随着我国“碳达峰”“碳中和”目标的提出，各行各业向绿色低碳转型。建筑作为碳排放大户，无疑成为推动“双碳”目标实现的重要影响因素。在此背景下，建筑行业绿色转型发展使光伏发电在建筑电气中迎来了全新的发展机遇。

1新能源光伏发电技术概述

光伏发电主要借助半导体中产生的光生伏特效应实现光电能源转换，光伏发电系统主体结构由太阳能电池板（组件）、控制电路和逆变电路等单元构成，另有传感器对各电路元件进行监控。太阳能电池板可采用串联方式装配，形成面积较大的联合电池组件，再加上功率控制器等部件，可以构成光伏发电装置。在项目全过程，管理人员应针对项目特点展开全面分析，在实施光伏发电项目管理工作时，应从多个角度分析，确保施工的可行性、经济性。在项目设计工作中，管理人员应秉持着严谨的理念实施管理，将项目策划工作提上日程。无论是项目设计环节，还是运行环节，都要及时执行管理工作，明确工作中存在的漏洞，并不断完善工作。在光伏发电项目中开展项目管理，除了能够提升信息的流通率，还可以减少不良事件的发生率。应从管理工作的质量入手，采取相应措施解决管理效率不足的问题，保证项目质量。

2新能源光伏发电技术的优势

2.1占地面积小、安全性高且没有污染

在建筑之中运用新能源光伏发电的方式为建筑工程提供电能，具有占地面积小、安全性高和没有污染的应用优势，这样发电设备即可以被运用到建筑内外墙之中，也可有效地节省建筑使用空间，使其能够得到绿色无污染的高效运用。这样在实地发电的过程之中，新能源光伏发电技术将能够得到更加高效的应用。此外，相关的建筑工程部门还需注重对建筑电气设备以及对新能源光伏发电设备的维护和保养，使其使用寿命无限延长和满足至少25年的质保周期，避免光伏发电技术使用中产生的各种问题，使其能够更加安全高效的应用。

2.2安全与可靠的供电

光伏发电企业要做好项目管理工作，降低各种质量安全问题的可能性，提高项目管理水平，保证可靠的供电。在开展建筑电气工程建设的过程之中，运用新能源光伏发电的方式，可以为建筑提供安全与可靠的供电效果，因为多余的电量可以有效地传输到电网，相关的电能管理人员还可以运用控制器，对电量输出进行有效的管理，自然就能保障电能得到高效地运用，避免其使用过程中所产生的被过度损耗，或是无法被规范化运用的问题。所以，相关的建筑工程部门应意识到新能源光伏发电的这一应用优势，发挥出其安全与可靠的应用价值，不断加强对建筑电气节能减排发展的助力。

2.3电量耗损小，提高了能源使用效率

相比于传统的新能源光伏发电技术而言，这种技术对于电量的损耗小，可有效地提高能源的使用效率。所以将其运用到建筑电气工程之中，可有效地满足居民生活电能使用需求，并有效地降低电能运行的损耗问题，这可以促进建筑电气节能减排目标的有效实现。还需对建筑电网的合理运用，对光伏发电的合理分配，使其能满足建筑电气工程中各个施工环节对于电气设备的运用所需，有效地实现降低电能损耗的目标，发挥出太阳能这种可再生能源的利用价值，有效地助力建筑电气节能减排目标的实现。

3新能源光伏发电的现状

由于当前国民经济与技术的飞速发展,原有常规发电方法的弊病也越来越多,因此光伏开发便应运而生。光伏开发就是以光伏开发理论为依据,把可再生、质量好的太阳光转换为能源,不污染环境。光伏开发体系一般由组合箱、太阳能光电模块、配电装置、变压器与逆变器等构成。另外,还涉及容量检测装置、监测控制系统、五防系统、有功与无功系统、无功补偿器以及其他附属装置与设备。目前,中国新能源领域的开发获得了相应的政府扶持,推动着光伏发电的不断开发。与海外先进地区比较,中国光电开发处在高速成长期,且在电网开发市场中的比重相对较小。太阳能光伏发电产品目前已应用于光电的并网发电、光伏并网在建筑行业的应用和太阳能的再利用等行业。（1）光伏并网发电装置能够向电力系统输入任何电能,而光伏并网发电装置能够进行有效的功率传递。目前，光伏发电是民用发电领域应用最广泛的发电方式。（2）光伏阵列在建筑中的应用越来越广泛。在建筑物屋顶安装光伏设备，可以形成一个完整的系统，实现光伏并网。屋顶光伏板的设置能够增加对屋顶太阳光的吸收利用率,从而合理地控制光伏发电成本。同时，光伏发电也在一些偏远地区得到了应用。人们在日常生活中必须使用光伏发电，如电视、照明等，这有利于社会的持续发展。目前，光伏电站供电可靠性存在一些亟待解决的问题：一是光伏电站供电可靠性低，影响电网安全和电能质量；其次，光伏并网逆变器的发电需要IGBT模块来完成，但在逆变过程中会产生电压纹波。要解决此问题，可以使用过滤器。同时，由于孤岛效应，我国光伏并网系统容易形成，需要改进光伏并网保护措施。

4新能源光伏发电的措施

4.1优化板阵直流集电线路

光伏组件是整个光电系统的主要组成。光伏组件在完成发电功能过程中起着关键作用。光伏组件应按照不同需要,进行串联和并联设计与布置。而随着光伏电站建造规模的增加,主要部件中的电池总量也日益增多,电池往往需要额外的安装介质,来组成不同面板阵列的电池。蓄电池串和组合箱必须连接到导线上。导线长度越短，损耗越小，kWh成本越低。根据实际经验，该方法的总体方案可以用最短电缆输出法来干扰，而逆变放大器的安装位置也会影响电缆长度。因此，实际电缆长度应保持在合理范围内。利用计算机仿真技术对接线图进行配置和规划，即对每张接线图中的电缆长度和损耗进行仿真计算，得到最佳的规划图。同时，利用计算机仿真技术解决了手工设计的偏差问题，有效地降低了手工设计的线损和成本。

4.2强化光伏发电现代化建设

由于现代科学技术的发展,人们早已进入了一个高度数字化、智能丰富的新社会中,为我们在各个领域的研究工作提供了全新的发展契机。为提升光伏发电的技术,电力企业要更加注重新型数字化、高智能技术的业务整合,以发挥信息时代的资源优势。打造智慧电网系统服务,打造智慧光伏,推广智慧光伏数字化技术。发挥光伏产业开发信息资料的共享作用,坚持能源装置信息的研究,重视能源产业发展信息的开发。加强光伏远程控制平台、智能运维系统建设，引入云诊断技术和海量数据技术，重点对电力企业数据进行分析，实现全面有效的监控，加快光电系统的建设。

4.3扩大光伏发电技术的开发面积

目前我国个别省份提出将光伏发电作为城市可持续发展的奋斗目标之一，将其运用到居民生活、工作、企业及工业发展之中去，最大程度上减少城市的传统用电量，进而降低城市用电成本。因此，我国可依据目前光伏发电技术的实际应用情况与领域，在城市居民楼及商业楼盘等建筑物的屋顶建立光伏发电系统，以此满足整个城市的用电需求，同时达到节约资源、保护环境的目的。另外，光伏发电技术应用范围较为广泛，尤其是针对西北及荒漠地区，具有用电需求较大、供电不足的特征，可尝试将光伏发电技术应用在此类地区，进一步丰富当地的照明资源，满足当地人民的用电需求。此外，还可以应用光伏发电技术，对西北地区独特的地理环境进行美化，开发旅游景点，促进当地经济发展，进而推动我国整体经济稳步向前。

4.4提高转换效率

由于在光伏发电系统之中，电池所占的整体比例较大，因此，可根据实际需要开发不同类型及不同型号的电池，太阳光的辐射较为集中之时，便可促进电池充分发挥自身效应，确保太阳能转换为电能的转换率。但其耗费材料较多，可能会导致材料成本迅速上升，进而形成大量现金外流的现象。针对此点，我国一方面可以加大对光伏发电技术研究的投资力度，另一方面也可加大对光伏发电技术的政策支持力度，提高我国光伏发电技术水平，减少材料耗费量

5我国光伏发电技术发展趋势

作为全球最大的光伏发电应用市场，我国已成为各类新型光伏电池技术产业化转化与应用的孵化地。未来我国将继续聚焦国际光伏发电技术发展重点方向，引领全球光伏发电产业化技术持续创新发展。光伏电池效率进一步提升。晶体硅电池仍将在一段时间内保持主导地位，并以PERC技术为主。采用TOPCon或HJT技术的N型晶体硅电池在综合考虑效率、成本、规模，具备较好市场竞争力后，有望成为下一个主流光伏电池技术。钙钛矿电池等基于新材料体系的高效光伏电池以及叠层电池作为研究热点，待产业化技术逐步成熟后有望带来下一个光伏电池转换效率的阶跃式提升。光伏组件高效率与高可靠性并进。半片技术、叠瓦技术、多主栅等组件技术将进一步广泛应用，双面组件将逐步成为市场主流，提升组件效率与发电能力。新型封装技术与封装材料进一步提升组件可靠性。光伏发电系统智能化、多元化发展。逆变器将向大功率单体机、高电压接入、智能化方向发展，不断深化与储能技术的融合，智能运行与维护技术水平不断提高。光伏建筑一体化等新场景应用技术不断完善，拓展应用光伏发电开发空间。光伏材料成本的进一步控制。

结语

综上所述，加大光伏发电技术应用力度，扩大光伏发电技术应用范围，是我国可持续发展的必经之路。开展对光伏发电技术的研究，不仅可以充分运用太阳资源，而且还可以满足人们的用电需求，避免传统用电模式对自然环境造成污染。目前，我国光伏发电技术虽然发展较为缓慢，但依旧稳步向前，相信在不久的将来，光伏发电技术将会完全融入到人民的生活与社会的发展之中。

参考文献

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