太阳能光伏发电技术现状及改进措施许颍颍

太阳能光伏发电技术现状及改进措施许颍颍

许颍颍

广东水电二局股份有限公司511300

摘要：随着我国社会的发展和电力实业的进步，国民的用电需求日益增多，在环境日益恶化、国家倡导低碳经济的大背景下，新能源技术在的发展日新月异。太阳能光伏发电技术在促进电力行业的持续健康发展上表现出独特的发展优势。

关键词：太阳能光伏发电；现状；改进

引言

在全球环境污染日益严重和能源消耗日趋紧张的今天,传统能源与经济、环境的矛盾越来越突出，能源一直是现代社会发展的源动力，但由于其自身的有限性和分布不均匀，能源发展问题俨然成为阻碍社会甚至整个人类发展的一座大山。在当今社会，“节能减排”已然成了社会公民耳熟能详的一句行动标语，太阳能作为一种新型的天然可再生能源，与传统能源相较，以其可持续发展、无污染、总量大分布广阔等颇多优点在全球能源转型升级的大环境下，越来越受人们的青睐。

1太阳能的光电利用技术

太阳能的光电利用技术是将太阳辐射能不通过集热器转换，而是直接将其转变成电能的一种发电方式。这其中包括了多种发电形式，最常见的有光伏发电技术和光感应发电技术。光电效应是太阳能光伏发电技术的基本原理，要利用特殊的装置把光能直接转换成电能，这个装置就是光伏组件，也叫太阳能电池。太阳能电池最关键的是要产生强大的内部电场，这就要靠各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体来实现。当太阳光线照入晶体时，内部的电场会将光产生的电子分离，然后在太阳能电池的两端(顶端和底端)之间形成电动势。这个时候，连通电路，会产生直流电流。当光线进入晶体时，由光产生的电子被这些电场分离，在太阳电池的顶面和底面之间产生电动势。此时，若用电路连通，就会产生直流电流。

太阳能技术具有独特的优势:(1)环保性，清洁性。太阳能直接把光能转换为热能、电能，为物理方式进行运作，与传统能源的方式相比较，能源利用过程中不存在化学反应，即太阳能在使用过程中，不会产生二氧化碳、硫化物等有害物质。(2)较高的安全性。光伏发电相较于传统火力发电更安全，其电网的电压一般稳定在220V以下。(3)寿命较长，可靠性高。太阳能光伏发电系统充分利用建筑物的屋顶铺设太阳能光伏发电板、制热装备组成分布式的能源供应系统，一旦灾害发生时，部分区域受到破坏时，不会影响其他区域，能够最大限度地保障社会各种生产、生活活动的运行。(4)资源充足，潜在经济性高。我国太阳能资源较为丰富，近几年光伏发电也发展的较为迅速，光伏市场已步入由边远农村向井网发电和与建筑结合供电的发展路程，光伏发电已逐渐由补充能源走向替代能源，且未来还有巨大的市场潜力

2我国光伏发电现状

我国太阳能资源非常丰富，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔，我国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上，大多数地区平均日辐射量在每平方米4千焦以上，西藏日辐射量最高达每平米7千焦，年日照时长大于2000小时。虽然由于气候与纬度等条件的不同，太阳能在中国各地区的辐射量也不尽相同，但太阳能具有普遍的存在性，绝大部分地区都可以利用太阳能进行发电，就地取用。最近几年，我国的太阳能光伏产业得到了快速发展，产量和产能均已位居世界第一，国内外市场占有率也进入了世界前列，光伏发电产业发展前景良好。

我国的光伏发电网系统分为分布式和集中式2种，其中分布式的电网在城市屋顶上应用较多，形成光伏建筑一体化，而且该种系统形式占地面积少，安装较灵活，投资成本较低。该种方式电网的安装不需要考虑到负载性能，所以会降低系统成本。集中式的光伏电网系统是一种大型的光伏并网电站，通常在戈壁中使用的比较多，能有效输出电能，该种发电形式一般都是企业出资建设，而且建设的成本较高。我国太阳能光伏发电方面在不断发展，与此同时，我国重点发展太阳能热利用及与其相关的一些新能源产业，而且我国在新能源产业发展中的一些政策较好，所以光伏发电的道路越来越广阔。目前，我国光伏发电水平与国外发达国家相比，已经处于一个高速发展阶段，但也存在一定劣势，就是在电网发电占比中，光伏发电依旧是占比较小的一种发电形式

3改造和优化光伏发电站的方法

3.1优化设备，降低弱光对光伏发电站效率的影响

在调查对比中可以发现，逆变器的输出谐波含量超标中主要表现在天气情况的不同，也就是多云的天气、阴天、下雨的天气，还有就是每天的早晨和晚上的时间段中，形成这种的原因中主要是弱光的条件下，总输出电流的比重中纹波电流占有比重较高，造成逆变器的使用效率下降，而且还会因为这个原因造成滤波器的损耗，造成了成本的增加。在解决问题的方法中主要是生产的逆变器厂商，需要在硬件的电路和软件的算法这两个方面进行优化，优化了这两个方面，就可以有效地解决好上面提出的问题，这样就可以形成光伏并网中的逆变器在弱光的情况下也可以在正常的范围值内，就可以有效地提高电力生产率，缓解滤波器的损耗。

3.2光伏并网发电

光伏并网发电系统是大电网中重要的组成部分，能够将各种功率传输到电力系统中，而且光伏并网系统分为有无储能光伏并网系统，光伏并网的发电将光伏系统连接到大电网中，来进行电能的有效传输，由电网进行分配，而且光伏并网发电已经成为当前社会民用发电最多的一种发电方式。光伏电网在建筑中的应用越来越广泛，通过在建筑物的屋顶安装光伏器件，能够实现电网与光伏阵列的联系，构成一体化的系统，通过在建筑物屋顶设置光伏电池板，有效提高对屋顶太阳能的吸收，能够控制光伏发电的成本，通过利用太阳能光伏发电的原理，把建筑物和光伏电网联系在一起。

3.3利用科学技术对板阵直流集电线路优化，减少线缆用量和线路的损耗

光伏的组件在光伏发电系统中，这个部分是主要的部件，光伏发电站要想实现发电的功能，就需要一定量的光伏组件来实现，光伏组件在设计安装的过程中，需要根据不同的要求进行并联和串联，这些排列实现发电的功能，在现在的新建光伏发电站中，随着建造的规模越来越大，核心部件中的电池组串也在不断的增加，就需要更多的支架来安装这些电池组串。这样就形成了不同板阵的电池组串，这些组串都需要和汇流箱连接在一起，连接需要使用导线，导线使用的量和组串的引出方式有着关联，还和汇流箱安置的地方有着直接的关系。工作中获得经验证明，在使用的导线越短，产生的损耗越少，度电的成本就会更低。但是，从实际的工作经验来看，线缆最短的组串引出方式可能并不适合整体的汇流方案，也就是说实际所需要线缆可能更长，因为发电单元中逆变升压设备的安装位置同样会对线缆长度造成影响，并且汇流的支路也不宜过多，受多方面因素的影响，很难通过简单的判断和计算来确定最佳的方案。

结语

太阳能作为一种绿色清洁、高效长久的新能源，在未来的利用前景十分广阔，也是世界各国重点关注的能源领域，各国政府已经将太阳能资源的开发利用技术作为国家的可持续发展的重要战略内容。在不久的未来，太阳能资源的集中开发利用技术无疑会使使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

参考文献:

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