太阳能光伏发电技术现状及改进措施刘伟--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

太阳能光伏发电技术现状及改进措施刘伟

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：刘伟

[导读] 摘要：目前，随着我国科学技术的发展，各式各样的技术不断涌现，电力企业也是如此，其应用的发电形式相对较多。

        (国家电投张家口新能源发电有限公司河北省张家口市 075000)
        摘要：目前，随着我国科学技术的发展，各式各样的技术不断涌现，电力企业也是如此，其应用的发电形式相对较多。但是，对于目前来讲，我国主要是以火力发电位置，其不仅消耗了大量的资源，还对环境造成了严重的污染。太阳能自身是一种绿色能源，可以再生，如果可以将其普遍的应用在发电中，不仅可以改善我国电力结构，还能保护环境。本文就对我国太阳能光伏发电现状及发展趋势进行深入探讨。
        关键词：太阳能；光伏发电；能源
        1 引言
        随着社会经济发展以及人口的不断增加，对于能源的需求量也在不断的增加，但是就现在而言，绝大多数的能源都是不可再生的，若是长期如此，资源很容易枯竭，并且燃烧大量的化石燃料会产生大量的二氧化碳以及各种有害气体，会给大气造成严重的破坏。所以，我们必须重视新能源的开发，将谁能、风能、地热能、太阳能切实运用进去。就现在来说，太阳能这种新能源是比较理想的，其是由太阳照射产生的，本身便是取之不尽用之不竭的，使用安全并且清洁，是一种比较理想的能源。
        2太阳能光伏发电系统的特点与内涵
        太阳能光伏发电系统是指运用系统论的基本思想方法，把光伏发电系统视为一个复杂多变的系统，此系统具有的特点是太阳能光伏发电是一种清洁高效的发电方式，具有不受地面布局和高度落差等地理因素的影响，电能转换过程简单，无废弃污染物排放的特点，应用广泛，是传统化石能源的理性替代品。在这里我们将光伏发电系统按照产生电能的流程划分为：太阳能电池板采光、光生伏打效应变光，最大功率点跟踪系统用光，电能经逆变器馈入电网等四大子系统，通过四大子系统的相互作用及有机运行，实现对太阳能的高效利用。
        3太阳能光伏发电技术现状
        太阳能电池的低转化率是国内外普遍存在的问题，目前最高转化率是31．1%，而且也是在试验阶段；多晶硅原料冶金硅80%产自我国，但我国的国内消耗量只占冶金硅开采中的一小部分，其余全部出口，这也与我国没有自主核心技术，无法消耗如此大产量，而且制造的产品的质量也得不到保证；现阶段我国太阳能光伏产业发展迅速，但始终存在“两头在外”的畸形产业机构。也就是我国生产的太阳能电池组件大部分用于出口国外，这些出口于国外的太阳能电池组件正好也是我国国内紧缺的资源，这就意味着我国在消耗大量能源资源且污染环境的同时却给国外输送绿色无污染的能源；在太阳能光伏发电中，功率输出的大小至关重要，但我国光伏发电产业对最大功率点跟踪系统的技术应用还存在不足；光伏发电所产生电能馈入电网时造成稳定性问题。由于光伏发电属于分布式电源的一种，随机性和扰动性大的特点导致其馈入电网会造成系统的稳定性降低，从而影响整个电网的可靠性。
        4太阳能光伏发电技术改进措施
        4.1利用高功率密度逆变升压设备，减少设备和材料的使用量
        从光伏发电站工作的经验中来看，增加逆变器的效率提高和功率的增大，这两个方面的增加在度电成本方面就会有着下降，最高能够下降到3%到5%，形成这种效果的主要原因中主要是使用了大功率的逆变器，这种设备的使用引起相应关联材料配置发生变化。比如，在逆变器的前端，不管是增大输入的电流还是提升输入的电压，在汇流设备和电缆中都会降低电量；在逆变器的后端，不断地增大变压器的功率密度。这样的变化就会引起很大的连锁反应，在高压电缆使用电量中、监控点数中、发电单元站房数量中、高压开关设备数量中、土建工程量中，都会有着减少，这种减少就会降低度电的成本。因此在选择的逆变器中，需要选择一些有着优质质量的产品，这样它的优势就更加地突显。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在现在的研究中主要是对安全可靠的大功率逆变器进行研究，在未来的研究中主要的发展方向就是高功率密度逆变器升压器。
        4.2构建准确稳定的最大功率点跟踪系统用光子系统
        在太阳能光伏发电系统的体系中，光伏阵列的输出功率尤为重要，但输出功率不仅与光伏阵列的内部性能有关，还与外界环境如环境的温度和太阳光照的强度等主要干扰因素呈现非线性关系。而使光伏阵列无论外界条件怎样变化，都能始终工作在最大功率附近的过程就叫做最大功率点跟踪。因此，必须要建立准确且稳定的最大功率点跟踪系统用光子系统，进而实现综合性的光伏发电系统的信息传送、交流、反馈和控制平台，增强信息传递效率和质量，确保光伏发电控制系统第一时间掌握最新的变化信息，并第一时间作出相应的处置，从而实现准确且稳定地追踪最大功率点。
        4.3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。
        汇流的支路也不是越多越好，在安装的过程中还需要综合的考虑发电单元中逆变升压设备的位置，只是简单的计算和判断是无法获得最佳的方案。为了获得优化的规划布局方案，就需要使用现在的科学技术，使用电脑的仿真模仿技术进行设计，根据出线的规划和设定的汇流方案，使用电脑对各种方案中的损耗和电缆的长度实行模拟计算，要求设计的方案要尽可能的多，这样选出方案才有着最优性。使用电脑的仿真设计技术，可以有效地解决好因为人工设计中出现的偏差问题，而且使用电脑设计，在人工成本设计中就会减少，还有就是在线缆的使用率中获得了节约，把线路的损耗降到了最低。
        5结论
        总之，在太阳能光伏发电中，需要使用好光能，把它有效的转换为电力提供给人们使用。因此在对发电站的设备中，就需要采用一些优化措施，保证设备发挥更大的效率，提高使用率。具体的优化措施中有着优化设备，降低弱光对光伏发电站效率的影响；使用高功率密度逆变升压设备，减少设备和材料的使用量；增加组串的匹配性设计，保证组件发电功率的最大化；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；充分考虑厂站整体的规划分析功率分布，不断优化发电单元的出线方式；使用先进的仿真软件对板阵支承结构进行优化设计。对这些设备进行技术优化，就可以提高使用效率，保证光伏发电的平稳发展。
        参考文献：
        [1]侯朝阳.太阳能光伏发电效率提升措施探讨[J].科技风，2017（26）：192.
        [2]林诗云.太阳能光伏发电系统可靠性分析[J].科学技术创新，2018（13）：155-156.
        [3]何恒礼.太阳能光伏发电材料发展现状及前景展望[J].现代盐化工，2018，45（04）：31-32.
        [4]王鹏，鞠振河，巩赞超.太阳能光伏发电存在的问题[J].山东工业技术，2017（20）：185.