光伏发电发展研究

光伏发电发展研究

陈修山 祁尚远 唐若晟 毛世维

上海奉贤城乡建设投资开发有限公司 上海 奉贤 201499

摘要：现如今，在社会发展过程当中，能源枯竭和环境问题变得越发严重，人们对可再生能源的关注也在不断加大。可再生能源主要是指可以在自然界当中不断再生和永久利用的相关能源，其特征在于取之不尽和用之不竭，太阳能是一种十分重要的可再生能源，有着广阔的发展前景。本文针对光伏发电发展进行分析，介绍了我国目前光伏发电产业的发展现状，探讨了光伏发电技术的原理和资源优势，并提出具体的发展对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考作用。

关键词：光伏发电；发展现状；资源优势；对策

无论是城市建设还是经济发展，想要得到长期稳定的发展都需要能源的有效供应。但现如今，伴随着我国人口数量的不断增加以及经济水平的不断提升，人们对生活质量也提出了更高的要求，这也导致我国的不可再生能源遭到了过度开采。对此，为了落实可持续发展战略，也为了满足各行各业对能源的需求，需要对太阳能光伏发电技术加大研究和发展力度。

1. 绿色建筑分布式光伏应用的意义

我国作为建筑大国，高耗能建筑占比相对较高，建筑耗能约占全社会耗能的40％，因此，需要在全社会推广绿色建筑建设。

绿色建筑应用分布式光伏发电一般有BAPV（光伏建筑附着）和BIPV（光伏建筑一体化）两种结合方式^[1]。

首先，有机结合。绿色建筑应用分布式光伏发电可以有效利用建筑物的外表面面积，节省了土地资源。而且可以避免屋顶温度和墙面温度过高，降低了空调负荷，并改善了室内环境。建筑结合光伏组件，增加了建筑物的科技感与美观度。

其次，经济效益。可就地发电，就近使用，一定范围内减少了电力运输过程产生的费用。平价上网步伐加快，未来光伏将成为最便宜的电力能源来源。白天是城市用电的高峰期，与光伏发电特性相契合，可以缓解高峰电力需求^[2]。

最后，绿色友好。实现建筑可再生能源利用，有效地减少城市建筑物的常规能源消耗。在应用过程中，无侵入式自然友好型发电，无噪音，无废水，无废气，无废弃物。通过利用太阳能，可以避免传统化石燃料带来的温室效应和空气污染。

二、光伏发电技术原理和资源优势

（一）光伏发电原理

通过对太阳能进行利用，从而实现发电过程是一种十分常见的发电方式。最早的应用应该追溯到世界上第一个实用单晶硅光伏电池，其主要工作原理在于可以将太阳辐射有效转化为电能。具体来说，光伏发电是对太阳能进行利用的一种形式，在注入光子前，多数载流子会发生扩散，进而形成相应的空间电荷区，对少数载流子进行吸引，减少了其数量，也对电流的形成造成阻碍。当太阳光子注入后，可以发挥反应极作用，进而牵引少数载流子，使其能够进入到自建电场当中，并在其内部进行有序排列，最后输出电流。而产生电能是光伏发电应用的首要环节，如何使电能能够持续稳定的输出则是光伏发电技术应用的重点，对此需要使用太阳能光伏发电系统。在该系统当中，通过光伏电池板可以对太阳辐射进行收集，并将其转换为电能，并进行具体的加工和储存，从而供给人们使用。而光伏发电技术的应用范围十分广泛，无论是为电网无法铺设的无电区进行电力输送，还是人们日常使用的太阳能电热水器，都与该项技术的应用有关^[3]。

（二）太阳能资源优势

太阳能作为一种清洁能源，具有取之不尽的特点，而且对比火力发电、核能发电以及水力发电等相关技术而言，太阳能对生态环境不会产生相应的污染和破坏，也不会出现不可再生能源过度开采的现象，同时该项能源的成本较为低廉。从我国自身角度来讲，不但具有辽阔的幅员，而且在西北和西南部等地多为高原地貌，因此具有十分充足的太阳能资源，一些地区的单日辐射量可以达到4千万每平方米，甚至有一些地区已经超过了7千瓦每平方米。

（三）光伏发电系统类型和组成

现如今，发电站类型具体可以分为分布式光伏发电和集中式光伏发电两种类型，其中分布式光伏发电主要在用户周边进行发电站安装，年发电量计算公式为：年发电量=系统装机容量×对应安装倾角下年峰值日照小时数×系统综合效率。分布式光伏发电系统组成具体包括太阳能电池组件、逆变器、并网接入系统、控制系统、交流配电柜、负载。集中式光伏发电站则对大规模的太阳能电池阵列进行利用，从而有效将太阳能转换成电能，向相关电网系统当中输送电量，之后再由电网对用户供电进行统一调配，年发电量公式为：年发电量=系统装机容量×年日照峰值小时数×80~85%。

三、我国光伏发电产业的发展措施

（一）完善光伏发电产业链

光伏发电产业想要全面促进自身的发展，不仅需要实现行业之间的良性竞争，同时还需要保证行业的紧密联系，通过构建完整的产业链，从而使光伏发电产业的稳定性得到有效提升，促进我国光伏发电产业的可持续发展，具体来说，通过构建出完善的产业链，可以使行业的内部投资得到扩大，而且还能够提升产业技术水平。我国光伏发电产业在完善自身产业链的同时，需要将自身的规模效益和集群成本优势进行发挥，以此来进一步扩大自身产业规模，打造出良好的开发环境。

（二）优化出台光伏发电产业政策

为了防止出现政府引导政策失灵和产能过剩等情况，需要结合具体能源需求情况，对目前的光伏发电产业政府进行优化，同时还要根据产业政策的变化情况，有效分析光伏产业动量，并加强研究光伏产业政策绩效。因此，我国应在对自身产业政策进行优化的同时，对其他国家的先进政策进行吸收，并要结合公共政策绩效评估，合理评估和分析政府公共政策，对政府公共政策的投入和产出进行综合测量和对比，借助评价指标对绩效结果进行评价，确保相关政策能够有效引导光伏产业的健康发展。

（三）加强对太阳能光伏并网的分析

太阳能光伏系统可以对蓄电池进行反复充电，同时还能在电池中储存额外电能，通过对光伏系统进行应用，可以有效连接光伏模块和蓄电池，并接入负荷。而该系统可以看作简单的电力设备，能够有效发挥出电能的作用，使其使用时间得到延长。具体来说，太阳能电池不仅可以通过太阳提供的光能产生驱动电流，从而运行相关电力设备，而且还可以借助逆变器使太阳能电池产生的直流驱动电流向交流电进行转换。在具体运行过程中，逆变器可以对网联逆变器进行使用，从而确保电相位输出和电网相位能够相同。除此之外，该系统还可以像电网公司反馈各用户的用电情况。电力公司可以结合用户的具体需求对组件进行制作和使用，从而为供电方提供最大功率^[4]。

四、绿色建筑应用分布式光伏的基本要求

（一）建筑要求

结合建筑功能、建筑外观以及周围环境条件进行光伏组件类型、安装位置、安装方式和色泽的选择，使之成为建筑的有机组成部分。

（二）结构要求

建筑对光伏组件的力学要求，建筑隔热、隔声要求，光伏组件不应跨越建筑变形缝设置。

（三）环境要求

光伏组件的安装部位宜满足光伏组件，冬至日全天有3h以上建筑日照时数的要求。光伏组件的构造及安装应考虑通风降温措施，保证光伏电池温度不高于85℃。建筑物对光学组件表面反光性能要求，防止光污染。

（四）电气要求

光伏安装的防雷要求、光伏接入的容量要求、光伏接入方式的要求、光伏电力消纳方式要求。

结束语：

综上所述，我国光伏发电行业的发展前景十分良好，发展空间广阔，因此需要对光伏发电产业的发展加大重视，不仅要出台相关政策大力支持，同时还需要正确引导产业的规范化开展，加大对光伏发电技术的研究力度，有效促进光伏发电产业的快速发展，从而缓解我国目前的能源短缺和环境污染问题。

参考文献：

[1]冯奕,耿瑞款.合肥市分布式光伏发电经济性分析及发展策略研究[J].现代商贸工业,2020,41(29):1-4.

[2]李伟.太阳能光伏发电技术应用现状及未来发展趋势研究[J].江苏科技信息,2018,35(24):54-56.

[3]叶玲节,刘军,周侠, 等.浙江省光伏发电行业发展现状、问题与对策研究[J].产业与科技论坛,2018,17(9):21-22.

[4]张雪萍,邹欢,阮解琼, 等.光伏发电与主动配电网协调发展的研究与分析[J].科技经济导刊,2018,000 (013):P.67-67.