刘克虎
南京首风智慧电力研究院有限公司，江苏 南京 211102
摘要：最近几年来，伴随着我国社会的高速发展，经济水平的进一步提高，我国对于能源的需求也随之越来越大。而现在能源短缺的情况比较严峻，在很大程度上会阻碍我国社会经济水平的长远发展，所以，我们需进一步开发并利用那些没有被污染的可再生的能源。由于我国科学技术水平取得了大幅度的提升，新能源太阳能发电站也随之获得了极大的进步。太阳能光伏发电属于一种新型的可再生新能源，具有清洁、节能、无污染等特点，这些特点又和我国所提倡的科学发展观相契合，因此，我们需要高度重视，并需研究新型技术，对其进行不断革新，渐渐加强对新能源光伏发电的相关开发利用率，进而可以应对我国电能消费和不可再生能源的消耗。本文简单叙述了新能源光伏发电的发展现状、原理、必要性及优点，重点探讨并分析了新能源光伏发电技术、应用和经济性。
关键词：新能源；光伏发电技术；经济性
我国在过去的十余年，有关于光伏产业的规模迅速扩大，其中的商用技术一次又一次的打破世界纪录，就这样一下子变成了具有全产业链且具有领先优势的高科技产业。据有关公司研究报道显示，在我国，光伏产业是可以领先世界且竞争优势极大的一个产业。不过，与先进国家相比来说，我国的光伏产业在一部分领域依旧存在不足，因此，科研人员需进一步探寻差距，填补短板，进而巩固我国光伏产业的竞争优势，提升我国光伏产业的国际地位。
一、新能源光伏发电的发展现状
在我国，从2008年开始，大型光伏电站特许权招标政策开始实施，直到2011年有关于光伏电站上网优惠电价政策的出台，这些政策有利的保障了我国西部地区创建规模化的大型地面光伏电站[1]。我国西部地区光资源充足、建设面积约束性较小，进而在光伏市场中，也确立了大规模光伏电站的主体地位[2]。而分布式光伏是在我国东部地区发展起来的，分布式光伏真正的规模化使用主要是在2009年的“光电建筑应用”与“金太阳示范工程”的实施开始的[3]。通过连续五年的发展，直到2014年年底，我国分布式光伏发电系统(包括离网光伏)的累计装机量是5GW，在全国光伏发电系统的累计装机量中，仅占17.7%左右。近年来，伴随着西部地区的土地资源逐渐紧张，消纳能力差、用电负荷低致使抛弃光能限制电能的问题突现，再加上光伏发电，有着波动性，影响大规模输送，所以，国家能源局在2013年对光伏发展战略进行了调整，以分布式光伏作为主要发展方向，并提出“到2020年分布式光伏装机量达100GW，装机量占比达56%”的目标，预计将超过大型地面光伏电站[4]。
二、新能源光伏发电概述
第一，新能源光伏发电的原理。太阳能光伏发电的原理主要是通过借助太阳电池半导体材料形成的光伏效应，将太阳光辐射能开展电能转换，变成一种发电系统。简单的来说就是将太阳的辐射光能转换为电能的过程。近年来，伴随着我国科技水平的进一步发展，太阳能发电技术现已成为一种具有较大开发潜力的科学技术。太阳能利用并发挥半导体的光伏发电光能，把太阳辐射出的光，全部积聚到太阳电池中，然后再通过电池将光能吸收，并转化为电能。
第二，开发新能源光伏发电的必要性。
（1）我国能源危机逐渐加剧，开发新能源已是大势所趋
最近几年来，伴随着我国社会的快速发展，经济水平的进一步提高，我国对于能源的需求也随之越来越大。而现在，全球能源短缺现象逐步加剧，种种环境污染问题也随之日益突现。目前，人们已经意识到开发新能源的必要性，利用新能源的重要性。现阶段，人们解决能源危机的主要方法是开发和利用可再生新能源。
（2）由于人们的需求增加，使得光伏技术得到了较好的发展空间
近年来，新能源光伏发电技术获得了较好的发展，且发展速度较快，主要原因有以下几点：①以往在世界上，已经发生了两次石油危机，又因为社会工业化进程的加剧，人类的生存环境被日益污染，出现了温室效应，进而加快了人们对新能源探寻的脚步，其中，最佳的方法就是通过利用太阳能来开展光伏发电。②在较为边远的地区以及部分农村，新能源光伏发电技术具有较为广阔的发展市场。
第三，新能源光伏发电的优点。（1）节能、高效、清洁、无污染：太阳能光伏发电不同于普通的电力系统发电，太阳能光伏发电是通过利用太阳辐射光能，把光子转化成电子，将光能变为电能，其中省掉了一连串的能量转化环节，使得电能转化更加方便简单，相较于普通发电来说，太阳能光伏发电效率高、操作简单、便捷，同时，还节能环保无污染。（2）分布范围广、能源储备丰富：太阳能属于大自然的能源，有着环保、清洁、可再生等优势，由于太阳光的广泛分布，可以对其进行开发和利用，且较为便利，充分利用太阳光能在一定程度上能够减少对其他能源的开发，进而降低对环境的破坏度，减轻污染度。
三、新能源光伏发电技术和应用
在我国，太阳能光伏发电是一项现代化新能源的发展，现在，也已成为最具开发价值、利用价值的科学技术。
太阳能光伏发电技术的基础原理主要是通过借助太阳电池，将光能变成电能，进而达到发电的目的。目前，新能源光伏发电技术已运用到以下几个领域：
第一，通信工程。在通讯领域，太阳能光伏发电技术被广泛应用，主要被应用在：铁通工程、卫星通信工程、光缆通信工程、水文探测工程等，这些通信工程的发展全部都依靠太阳能光伏发电技术，进而逐渐实现了飞跃式的发展。
第二，太阳能发电。太阳能光伏发电技术的表现主要是发电技术，其中，应用太阳能的形式种类较多，主要表现是：热能、光能、电能之间的相互转换，光能主要来自于太阳辐射，然后光能转变成热能，再用来发电。通过借助集热设备，将太阳光收集起来，变为热能，并渐渐转化为蒸汽，在巨大的蒸汽作用力下，就会运转汽轮式发电机，并发出电能。或是光能直接转换为电能，简单来说就是：光能转化成电能，这个过程的主要原理是：通过发挥光生伏特的作用，使得太阳能一瞬间转变为电能。
第三，太阳能水泵。在太阳能光伏发电技术支持下，一般来说，水泵是不需要应用蓄电池发电的，通过光伏发电系统的带动，快速推动水泵进行运转。通常将逆变器配置在光伏水泵站，第一步是电池板直流电与交流电之间的互相转换，通过这个转换的过程，水泵就可以在交流电的支持下，逐渐开始运转。太阳能水泵在实际应用的劣势主要是初期投入较大。不过，太阳能水泵的实际运行成本低，而且还不用增加过多的维护费用，适用于长时间应用。太阳能水泵与小型号普通的水泵相比来说，太阳能水泵的工作效率会更高。太阳能水泵一般适用于光能储备较强且太阳能丰富的地区环境中。
第四，光热利用。我们进行光热利用的主要原理是通过聚集太阳辐射，使收集的光能与某物接触后，转变为热能，最后使用这一部分热能。目前，我国主要的太阳能聚集设备包括：聚焦性收热设备、平板集热器等。依照太阳光的温度，可以发挥不同程度的光热作用。
第五，太阳能与LED光源相结合。目前，伴随着我国科学技术水平的快速提高，半导体技术和固体物理技术进一步发展，固体光源LED随之应运而生，其能耗比较低，具有较长的应用寿命，同时，反应速度较快，光效较高。固体光源LED与白炽灯相比来说，固体光源LED的污染小，比较环保。研究资料显示，在不久的未来，固体光源LED在灯源市场会处在首要位置。
第六，光伏建筑一体化。近年来，伴随着太阳能技术的不断发展，太阳能光伏发电技术已经被逐渐应用到建筑工程当中，进而形成了光伏建筑一体化的模式。光伏建筑一体化的应用原理主要是：在建筑物的顶端，安装太阳能光伏发电系统，将安装好的太阳能光伏发电系统与建筑内部的电力线路进行连接，通过太阳光能转化为电能，进而发挥对建筑内部用电的储积作用。若是建筑电力系统发生故障问题，出现断电的情况时，就能够开启太阳能光伏发电系统，进而维持供电需求，确保建筑物内部的各个用电设备可以持续运转。有大量研究显示，光伏建筑一体化的模式在不久的未来一定会有更加广阔的发展空间，通过与建筑幕墙之间的有效配合，从而都可以有效的吸收光能、太阳辐射能等新能源。目前，光伏建筑一体化技术大多应用在建筑顶端，而且其技术发展已经较为完善。现阶段，光伏建筑一体化技术的实际应用仍处在初始阶段，还需要投入大量的成本资金，不过，光伏建筑一体化的发展前景较为广阔，在建筑物用电系统的发展中，具有不可替代的作用，同时，并进行有效完善。
四?分析新能源光伏发电技术的经济性
第一，影响新能源光伏发电成本的因素。新能源光伏发电技术的成本直接决定该项技术能否在市场上立足,而新能源光伏发电的成本则取决于发电的总成本与发电总量之间的比例?而在运行过程中，光伏发电设备的维修费与消耗费比率较低,因此，影响光伏发电总成本的是对设备的早期投资?资料指出, 在整个光伏发电系统中，光伏组件的投资成本约占50%~70%左右。不过，自2009年开始,在国际市场上的光伏组件价格呈直线下降,进而降低对光伏电站的投资,进一步促进建设光伏电站?同时,光伏发电系统的发电量受所在环境影响,而我国大型新能源光伏电站安装地区主要在西部地区,其中，一年的有效运行时间约在 1500小时左右，因此,综合折旧?税收等因素考虑,约二十五年左右可以收回成本?
第二，新能源光伏发电均成本。因为我国的新能源光伏发电运营较晚,其中较多的数据不可以反映真实的情况,因此，本文分析国外成熟的较为典型电站数据?资料指出:地面光伏电站不管是从建造成本来说，还是从发电均成本来说，都高于屋顶光伏成本,不过，因为其工作效率低,因此，均发电成本依旧高于晶硅光伏发电站。
综上所述，近年来，伴随着我国社会工业化进程的加剧，我国能源危机也随之日益严峻。而我们通过利用新能源光伏来发电现在已经变成一种势在必行的发展趋势。唯有加强对太阳能光伏发电的利用，才可以有效减轻我国严峻的能源短缺现象。同时，我们还需对太阳能光伏发电技术不断创新、研究，保证其可以发挥最大的作用，进而提高最佳的经济效益，创建良好的环境效益，推动我国经济水平的可持续发展。
参考文献：
[1]赵大伟,马进,钱敏慧,等.光伏电站参与大电网一次调频的控制增益研究[J].电网技术,2019,043(002):425-433.
[2]贾军,魏洁云.新能源产业技术网络的结构特征及其演变分析——以太阳能发电技术为例[J].情报杂志,2018,037(002):57-62,75.
[3]王淑超,段胜朋,王健,等.光伏电站面向快速频率响应的优化控制技术研究与实践[J].电力系统保护与控制,2019,047(014):59-70.．
[4]陈志磊,秦筱迪,董玮,等.光伏电站并网性能认证关键技术研究[J].电力电子技术,2019,53(03):88-92.