太阳能光伏发电技术及其应用探讨

太阳能光伏发电技术及其应用探讨

姚波

（国网河北省电力有限公司沧县供电分公司河北省沧州市061000）

摘要：目前，在人们对新能源的长期探索中可以看出，开发利用太阳能资源能够有效解决当今世界所面临的能源短缺的问题。同时，太阳能资源是一种不会对环境造成污染的可再生资源，被人们公认为最理想的替代能源之一。其中太阳能光伏发电技术作为一种新型太阳能资源利用技术，已经逐步成为各行业重点研究对象，在未来的能源发展中对太阳能光伏发电技术的应用必不可少。由此可见，对太阳能光伏发电技术及其应用的研究有非常重要的现实意义。

关键字：太阳能；光伏发电技术；应用

1光伏发电技术简析

光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用，将多个太阳能电池板（组件）按照不同的排列形式（进行串联、并联）组成太阳能电池方阵，在接收太阳能之后电压逐渐升高，达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电，经过直流配电箱汇流到逆变器，将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。

(1)在可持续发展的推动之下，太阳能能源是非常具有后期发展空间的项目，太阳能光伏发电技术就是将太阳光辐射的能量存储到太阳能电池中，将光能转换成电能的一个过程。根据科学研究证明太阳能电池中存在电场，而光能中“光生电子-空穴”存在，所以，在空穴和电子之间相互分析的过程中，这样在电池的两侧就会产生电荷，进一步就会产生电压。这项技术将半导体光伏发电应用的淋漓尽致。

(2)电能储存器、光伏电池板、电能控制器、电能变换器等共同组成了太阳能光伏发电系统。光伏陈列、太阳能电池全都离不开太阳能光伏发电技术，尤其是孤岛效应检测技术，在它的不断发展过程中使得整个光伏系统得到应用。

(3)聚光光伏技术

在太阳从宇宙进入地球在路径上消耗巨大，能够到达地面的光能是非常少的，因此，提高利用率就是目前要解决的问题，聚光光伏技术就是一个巨大的进步，它可以将太阳能聚集到一个相对较小的区域，进而提高太阳辐射的密度，形成高性能聚光电池，这样不仅减低了成本，而且大大的提高了利用率。在整个光伏系统中冷凝器的位置是非常重要的，它的主要功能是太阳能光伏聚集的光通过散热器达到一定温度，然后将太阳光的能量转换成热能，最后进行光电能之间的转换。

2太阳能光伏发电技术的优势

2.1利用率高、节能、环保

太阳能光伏发电技术是将光子转换为电子的一个过程，这个过程中相对于其它的发电技术是比较简单的，也就是说通过简单的方式就能够获得电能。在整个转换过程比较节能，同时也更加环保，不会出现污染。这些都遵循可持续发展的理念。

2.2储备丰富、分布范围广

首先我国的占地面积非常大，而且光照非常的充足，这就使得我们的太阳能资源储备是非常的丰富，其次，我国不同地区的光照时间也不相同，太阳的光照在每个地方存在。所以，对太阳能的利用也是非常有必要的。

3太阳能光伏技术应用现状

太阳能电池最开始被用于空间，现如今人造卫星以及很多太空空间飞行器的电力供给仍旧是运用太阳能电池，并且经过太阳能光伏技能将太阳能转换成电能以用于在太空中的本身使用。如今，在地上，太阳能电池也得到了遍及运用。现如今，首要运用于军事国防等军方范畴，公路铁路交通等交通范畴、检测水利气候及运用于通讯邮电方面，还有日常生活中的广播电视，农牧业，深化到我们生产日子中的方方面面，融入到各个范畴。功率等级也大不相同，最大到在100kW～10MW范围内的太阳能光伏电站，最小到我们常常带着的手表、常常用到的计算器电源。

光伏发电的有点能够一一进行列举：安全可靠，无躁声以及无污染，只要是有太阳存在都能够找到并加以运用，在任何地方都能够没有约束，不需要耗费各种动力燃料，环保无污染，并且不需要机械滚动构件，降低出现事故的概率，维护简洁，建站所用的时间也比较短，可以不要人员的看守，规划设计也可大可小，能够根据需要随意的扩建或缩小。不需要出资花费在输电线路建造上。可随意与各种建筑物结合为一体等。像偏僻的村庄或者大山的深处，孤僻的海岛以及比较散或者远，小的零星建筑等地处边远地区的建筑，尤其比较适合将供电体系设置成以运用太阳能光伏技能的发电体系。除边远地区的供电体系选用太阳能光伏体系外，还可把太阳能电池运用到其他方面，例如能够用于照明，用于水泵抽水体系，及在通讯电源方面等。现如今，伴随新技能的研制运用，太阳能电池发电本钱也在逐年的下降，运用的范畴也会越来越多。太阳能光伏发电体系不只能够单独存在运用，同其他发电体系组成混合在一起构成新的混合供电体系。力如风一光混合体系、风一光一油混合体系等。

4太阳能光伏发电技术的有效应用

4.1照明系统的应用

近年来，太阳能照明体系在建筑范畴被广泛运用，除了社会公共区域的路灯以及草坪灯，小区内的楼道灯及私家建筑的庭园灯也逐渐选用太阳能灯。太阳灯照明体系主要是由蓄电池、电池板以及充放电操控器等零部件组成，其间对操控器的设置一般会依据实际需要实施设定。如在路灯的运用上，能够选用计时器对路灯的工作时间实施操控，而在楼道灯方面，则可装置光敏配件，当楼道环境的照度低于设定值时方可自动开灯，照度高于设定值时再自动关灯。这些设置都能够真实完成节约能源的目的。

4.2光伏建筑一体化应用

当前，太阳能光伏发电体系在建筑方面的使用主要是将体系设备放在建筑物的顶端，通过衔接建筑内部的电力线路，完成太阳光能向电能的转化，从而充分发挥太阳能对建筑内部用电的补偿效果，即当建筑室内因为电力体系故障呈现断电时，能够启用太阳能光伏发电体系，保证室内用电设备正常工作。别的，光伏建筑一体化的未来开展目标是完成光伏器材和建筑材料的集成化。例如用光伏器材来替代建筑向阳外墙、建筑房顶或建筑窗户，而这不仅仅是单纯的建材替代，还能起到为建筑内部发电的效果。当然，针对光伏器材而言，不光要在防水防潮、电气绝缘以及隔热保温等方面契合建材要求，还要在便利施工和安全可靠等方面进行慎重考虑。

4.3LED照明中的应用

LED照明的主要材料是半导体，通过与太阳能光伏发电技术的有效结合能够实现电能和光能之间的转化，此过程重点突出了光生伏特效应的技术原理。具体而言，在太阳能电池将太阳能转化成为电能之后，再利用LED系统将电能最终转化为光能。其中，因为LED照明与太阳能光伏发电技术都是直流电，所以转化过程无需变频器，这在一定程度上提高了整个过程的工作效率。另外，在可充放蓄电池的辅助作用下，太阳能光伏发电技术在LED照明中的利用优势表现的尤为突出。

总之，随着社会经济快速发展，太阳能光伏发电技术的优势逐渐凸显。目前，太阳能光伏发电是一种比较理想的绿色能源，在中国的应用领域非常广泛，并充分发挥了其优势功能。中国在对太阳能光伏发电的保护方面，应积极制定相应措施、完善相关政策法规，从而促进太阳能光伏发电技术可持续发展，为未来的绿色工程建设起到推进作用。

参考文献

[1]丁明，王伟胜，等.大规模光伏发电对电力系统影响综述[J].中国电机工程学报，2014，34（1）：1-14.

[2]王兆麟，鲁宝春，等.光伏发电系统及其在电力系统稳定中的应用研究综述[J].黑龙江电力，2016，38（1）：89-94.

[3]王现美，潘翔峰，史影甲，等.太阳能光伏发电技术及其应用研究[J].中国高新技术企业，2016(20)：94-95.