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太阳能光伏发电技术及应用 摘要：当今社会，经济高速发展，人们对美好生活的需求不断提高，为了追求更好的生活品质，越来越多高端、智能的电器走入了人们日常生活中，成为我们生活起居必不可少的一部分。家用电器，必不可少的就是电源，若是没有电源的维持，不仅对我们的家庭生活产生负面影响，我们的出行和工作也会受到很大的影响。在经济快速发展的今天，我们对电能的需求越来越多，为了维持社会经济的可持续发展，需要获取更多的电能才能满足发展的需要。太阳能发电以其取之不尽、清洁干净的显著优势成为人们获取电能的主要方式之一。 关键词：太阳能；光伏发电技术；应用 引言 光伏发电是较为清洁的发电方式，所采用的为可再生的太阳能，和传统的化石能源相比具有明显的优势，近年来在电力系统中的装机容量不断扩大，在电力系统中已经具有较高的电量占比。光伏发电项目在进入实际施工之前，需要对该项目的技术和经济性进行分析，评估项目实施的必要性、可行性和经济性。 1太阳能光伏发电原理 就太阳能光伏发电技术来看，在实际应用当中，它能够实现对太阳能的转换，使其变为电能。具体而言，太阳能光伏发电技术中最为重要的设备就是太阳能电池，光生伏打效应最早是在1839年所发现的，这也为太阳能电池的发展提供了条件。在太阳能电池芯片当中的PN结被太阳光所照射的情况下，电子芯片能够与高能状态下对光能进行吸收，激发其中的所有自由电子，在晶体内，自由电子能够实现移动，同时调动剩下的晶体来围绕其进行移动，N结出形成自由电子聚集，P结出形成空穴聚集，所以，在PN结之间，将会出现电势差，从而得以产生对应的电源。 2太阳能光伏发电技术 2.1孤岛效应检测技术 当前比较具有代表性的太阳能光伏发电除太阳能电池技术、光伏阵列最大功率跟踪技术、聚光光伏技术外，孤岛效应检测技术也有着较高的应用范围。相比其他太阳能光伏发电技术，孤岛效应检测技术更偏向于针对性、个体性的设备，能够提高安全性。如在太阳能光伏发电的实际应用过程中，因客观因素、设备因素或其他等因素的影响，可能会导致电网出现供电故障，进而造成电力中断，影响区域性供电。孤岛效应检测技术中应用了较为先进的信息化技术，可在出现电力中断的情况下依然保持电力输出，更多地是起到备用能源的作用。孤岛效应检测技术中关键技术是对“孤岛效应”的检测，一般常用频率移项法、频率偏移法等，据实际应用情况来看，能够最大限度地保护用户设备，降低更大故障发生的可能性。 2.2太阳能电池技术 太阳能光伏发电技术最主要的是通过光伏效应将光能转换为电能，供各用电设备使用，若电能较多，还能将其储存。在多样化太阳能光伏发电中，太阳能电池技术应用最为广泛。到目前为止，对太阳能电池技术的研究依然在继续深入，已经出现了许多的新概念、新结构电池，并进一步提高了光电转换效率，有关资料显示最高的光电转换效率已高达93%。但太阳能电池技术也存在着一定的不足，首先是生产成本相对较高。由于光能转换为电能的过程比较特殊，需使用硅作为电池原料，但硅的成本较高，因此存在着成本问题。同时，硅虽然能够较大程度地存储电能，但在光电转换效率方面也有所不足。相信随着技术的进步，能够逐步克服以上难关，降低太阳能电池成本。 2.3光伏阵列最大功率跟踪技术 在太阳能光伏发电的过程中，必须要进一步提高光电转换效率才能够有效提升对太阳能的利用率。从研究结果来看，光伏发电过程中，光电转换效率与太阳能辐射程度、温度等多种客观因素有关，同时其发电功率具有非线性的特点，以上问题给太阳能高效率光电转化形成了较大的阻碍。为解决持续性高功率太阳能发电问题，当前已出现了光伏阵列最大功率跟踪技术，通过使用敏感性较强的信息化技术控制光伏阵列，实时监控光伏发电情况，若其发电功率开始下降，会动态化调整光伏电池阵列输出功率，保持整体阵列持续性高功率运转。 3太阳能光伏发电技术的应用 3.1独立光伏发电系统 目前，太阳能光伏发电已经成为了新能源中的“头号马车”，带动了许多新能源领域及企业的发展，据实际统计情况来看，太阳能光伏发电技术已被应用到建筑、军事等领域。独立光伏发电系统是太阳能光伏发电技术实际应用设施中最基础、最广泛的，如通信基站、边远农村、边防哨所等。上述区域由于地处较为偏远的地区，常规过程中，由于配电线路架设难度较大，因此将独立光伏发电系统应用于其中，能够作为比较便携式的移动电源，且具有发电、储电功用，同时耐用性、便捷性更优。 3.2混合光伏发电系统 太阳能光伏发电虽然是实用性较强的清洁能源，但在应用太阳能光伏发电系统前，必须要根据发电区域实际地理情况判定是否适宜建设太阳能光伏发电系统。太阳能光伏发电对太阳光照射时间、海拔高度等方面的要求较高，当然，若未能够严格满足以上条件，可适当使用混合光伏发电系统。所谓混合光伏发电系统，是指该系统并非完全依靠太阳能发电，而是可以结合风能、水能等其他清洁能源发电方法的混合发电系统，有较高的应用价值。但混合光伏发电系统对维修养护的要求较高。 3.3光伏建筑一体化 光伏建筑一体化，顾名思义，就是将太阳能光电技术与建筑相结合。一般建筑物的屋顶上都是闲置空间，将太阳能发电系统安装在建筑屋顶上，可有效利用该空间，通过太阳能发电获取电能来满足建筑物内的用电需求，可以大大缓解电能的不足。光伏建筑一体化系统还可以与建筑物的幕墙相结合，以此获取更多的闲置空间用来安装光伏电池，得到的阳光越多，通过太阳能转换成的电能就越多。目前，我国光伏建筑一体化主要应用在建筑屋顶上，技术已经较为成熟，但是，因建设成本高的问题，还未得到广泛应用。近年来，我国已经拨出越开越多的财款进行新能源的开发和使用，因此，光伏建筑一体化的应用将不断扩大。 3.4大型光伏发电站 我国太阳能资源最充裕的地方主要集中在高原、戈壁、沙漠等，从地域上看，这些地方幅员辽阔，气候多为干旱，雨水少，很难开发这些土地资源种植农作物。为了更好地利用这些地区，不造成资源浪费，很多企业在这些领域建设了很多发电站，进行太阳能光伏发电技术的投资，与此同时，这些发电站还解决了这些偏远地区的用电不足问题，大大提高了当地的就业率，对该地区的经济建设起到了很大的作用。 结语 环境污染问题会带来很多其他的问题，能源危机的与环境污染问题分不开。太阳能作为一种可再生的绿色能源一直受到高度的重视，而太阳能发电技术的应用则可以充分发挥出太阳能的优势。对于环境污染的改善也具有非常的意义。如何利用现有的技术和资源，更多地将光伏发电并网的也要关注起来，让太阳能在未来的经济发展中也可以占有一席之地。同时在应用中确定太阳能光伏并网发电施工技术和控制施工流程，这样可使得此技术更加优化进而推动光伏产业的不断发展。 参考文献 [1]铁福盛.光伏发电技术经济分析及发展预测[J].今日财富,2017(14):71. [2]陈梓毅,曹烨,邱国玉.城市分布式光伏发电的经济和环境效益实证分析[J].生态经济,2018(6):32-34. [3]刘平.分布式光伏发电示范性项目应用探讨[J].科学技术创新,2017(4):98-98. [4]申卫华，江浩，亢超群.太阳能光伏发电环境效益研究[J].电力与能源，2014，35（05）：627-631. [5]王文静，王斯成.我国分布式光伏发电的现状与展望[J].中国科学院院刊，2016，31（02）：165-172. 本文来源：https://www.dywdw.cn/792fe6cfa617866fb84ae45c3b3567ec102ddcec.html
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2023-06-25
