光伏发电技术发展与前景分析陈湘伟

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月4期   作者:陈湘伟
[导读] 随着我国科技的不断发展,太阳能光伏技术不断完善
        摘要:随着我国科技的不断发展,太阳能光伏技术不断完善,在我国很多行业得到了广泛的应用。相较于我国传统的发电方法,光伏发电具有很大的优势,其不但可以降低发电企业的成本,而且可以大量减少二氧化碳等有害气体排放,社会效益明显。
关键词:光伏发电;发展现状;前景分析
中图分类号:TM612
文献标识码:A
引言
        光伏发电是一种新型的发电技术,在实际的应用过程中具有非常多的优势,现如今已经获得了非常广阔的发展前景,在全世界范围内被大力推广。光伏发电是利用高纯度多晶硅原料加工成单晶硅片或多晶硅片,再通过半导体技术制造成晶硅电池形成大量的光伏组件,然后再将这些光伏组件组成光伏方阵,在方阵内有很多电池单体,通过太阳光的照射能够产生电流和电压,将电流直接传输到汇流箱中,最后被传送到逆变器,完成直流电到交流电的转换,转换完成以后,使用变压器进入电网就形成了整个光伏发电的系统。
1光伏发电技术现状
        光伏发电主要是利用太阳能进行发电的一种方式,使用半导体材料的光伏效应,将太阳能转化为电能,根据光伏发电选择的电池材料以及制造方法,可以将光伏发电技术分为以下3种,也就是晶硅太阳能电池技术、聚光太阳电池技术和薄膜太阳能电池技术。在这其中晶硅电池又能够分为多晶硅电池和单晶硅电池,而薄膜电池也能够分为铜铟硒电池、碲化镉电池以及非晶硅电池等等。现如今在实际的应用过程中,应用最为广泛的就是晶硅太阳能电池,而且这种技术是目前我国成熟度最高,应用规模最为广泛的产品。在实际的应用过程中,单晶硅太阳能电池进行光电转换的效率已经可以达到23%左右,组件的功率普遍超过400W。其使用寿命一般在15年最高可达到25年,现已经广泛应用于空间和地面。更适合应用于沙漠、戈壁等大型集中式电站。薄膜电池和其他类型的太阳能电池,由于薄膜电池的弱光效应非常的好,所以能够有效的应用于年平均日照时间较短的地区和建筑光伏一体化等分布式电站,但是由于衰减较大,会降低电池的光电转化率,而且这种设备的投入资金也比较高,所以在我国应用相对较少。
        光伏发电技术的原理相对简单,光伏电站的建设施工周期较短,而且在设备运行维护中也比较简单,因此光伏电站应用的非常广泛。由于光伏发电属于静态发电,不会产生噪音,同时不需要燃料,后续运营维护成本低,是一种易于标准化的绿色发电技术。进行光伏发电厂址的选择也非常的方便,其前期投入较小,一般来说大型的光伏发电站建设时间不会超过半年。光伏电站的组件通常是由光伏组件和逆变器来组成的,在运行过程中不需要消耗燃料,而且可以实现无人看守,其运维成本也非常低。此外由于光伏电站的应用形式非常多,包括分布式建筑光伏、离网光伏以及大型并网电站。在这几种电站中,大型并网电站的建设成本非常的低,可以应用于平坦开阔阳光比较充足的地面建设,离网光伏可以将其建立在地区偏远的地方完成电力的供应,分布式建筑光伏是在建筑物上设置的,将其接入到配电网中能够完成就地消纳。虽然在实际的应用过程中光伏电站具有非常多的优势,但是其缺点也非常的明显,具有一定的间歇性和不确定性,特别是在没有阳光照射和阳光比较少的地区,使用光伏发电的形式,间歇性非常的明显。
2光伏发电技术发展前景分析
        2.1在通信、工业、交通上的应用
        随着我国太阳能光伏技术的迅速发展,成本大幅度降低,国内各个领域已经广泛应用该技术提供能源。

在通信领域、工业领域和交通领域都离不开光电技术的应用,例如,太阳能无人值守微波中继站、广播/通讯/寻呼电源系统、卫星通信、光缆维护站、通信机、农村载波电话光伏系统、水闸阴极保护、铁路和公路信号、士兵GPS供电、航标灯、无人值守道班供电、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、气象和地震台站、石油管道阴极保护、高速公路/铁路无线电话亭等,都得到了广泛的应用。这些应用极大地加快了我国通信、工业、交通领域的发展。
        2.2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。
        2.3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。
        2.4在商品上的应用
        太阳能光伏发电技术在商品上的使用,尤其是家庭灯具电源和一些日常用品上,在很大程度上增加了太阳能光电技术的经济效益,推动了太阳能发电技术的发展。目前,在家庭灯具电源上的应用主要用于庭院灯、路灯、手提灯、节能灯等。在一些日常用品上,通常有太阳能玩具、太阳能手表、太阳能电池等。太阳能光伏发电技术在商品上的应用,大大地方便了我们的日常生活,这些商品很多都已经成为我们的生活必需品,因此,太阳能在商品上的使用极大地提高了太阳能发电的经济效益。
        2.5在农村和偏远地区的应用
        农村和偏远地区往往是经济较为落后的地区,但是,近年来,国家加大了对农村和偏远地区的开发力度,不断加大新农村的建设,加快了农村的经济发展。太阳能光电技术在村级扶贫电站的应用可有效解决贫困地区的用电问题,但是,限于农村的交通发展还不完善,导致扶贫电站的供应还跟不上农村和偏远地区的脚步,需要对其进一步完善。
结束语
        近几年来我国太阳能光伏制造技术突飞猛进,产能成倍增长,成本大幅度降低,目前国内的光伏组件产量已达到世界总产量的80-90%。预计在近一二年内将大量出现平价上网电站,这将在全球范围内得到更加的广泛应用。通过利用光伏发电,不但可以节约能源、保护环境,同时还可以为我国带来很大的社会效益。
参考文献
[1]彭健.太阳能光伏发电并网技术应用分析[J].科技经济导刊,2019,27(28):84+138.
[2]陈金波,薛峰.分布式并网光伏发电站系统应用与技术分析[J].科技创新与应用,2019(20):71-72.
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