张超超
国家电投集团内蒙古新能源有限公司 010000
【摘要】在我国快速发展的过程中，能源问题已经成为人类社会必须解决的问题。由于一些化石燃料在使用过程中对人类生存环境造成的破坏不可忽视，因此开发新能源成为人们关注的焦点。太阳能光伏发电可以在恶劣环境下替代部分火力发电、水力发电、核反应发电等发电方式，未来可能成为世界能源供应的主要材料。
【关键词】光伏发电现状；产业发展；发展前景
随着我国工业生产的发展，对能源的需求也大大增加，但传统的化石能源多固定，使用量少。而且，化石能源形成时间长，不能长期使用。但是，随着太阳能光伏系统种类的逐渐增多和技术的日益完善，这些产品的应用范围更加广泛，使得利用光伏微电技术成为发展最快、应用最广泛的新能源技术，从而保证了我国电力安全资源可以满足社会生活的需要。
1 太阳能热电发电原理
太阳能热发电是将太阳能集热技术与热电发电技术相结合的一种环保能源技术，包括光热转换和热电转换两个过程。热电发电又称热电发电，是利用热电材料的塞贝克效应将热能直接转化为电能的一种发电技术。塞贝克效应是1821年由德国科学家首次发现的。它是指在由两个不同材料的半导体组成的电路中，当两个连接端的温度不同时，在连接端之间产生电动势，电路中产生电流。太阳能热电发电系统主要由太阳能集热器系统、热源循环系统、冷源循环系统、半导体热电发电模块、控制模块和负载组成。太阳辐射投射到太阳能集热器上，并被集热器中的介质吸收。高温介质将热量传递到热电模块的热端，热电模块的冷端通过冷却回路保持一定的温度。热电模块两端有一定的温差，将热能转化为电能。通过电源控制电路的一系列变换，将电能转换为交流电压，并连接到负载上。
2 光伏发电系统概述
光伏发电技术是利用半导体界面的光伏效应将光能直接转化为直流电的技术。太阳能作为一种清洁、可持续的能源，在发电系统中的应用前景越来越广阔。在目前的发电系统中，光伏发电系统有很多种形式，如独立太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统，并网太阳能光伏发电系统分布式太阳能光伏发电系统。其中，独立光伏发电系统是一个独立运行的发电系统，与电网无关。一般建在远离电力系统的偏远地区或田地。当白天太阳能充足时，它可以将太阳能转化为电能，储存在电池中供夜间使用。但是，独立光伏发电系统的稳定性不高，因此通常会建立一个共用的辅助电站，一旦发生故障就可以使用，因此独立光伏发电系统的成本很高。光伏并网发电系统的特点之一就是将光伏发电设备与电网连接起来发电。光伏发电系统产生的电能必须经过逆变器的变换后才能送入电网。无需电池，运行比独立光伏发电系统更稳定，成本更低。这两种发电系统都有一定的局限性。随着电力工业的不断发展，对发电技术的研究越来越深入，产生了一种新的发电模式，即分布式光伏发电。这种模式是就近发电和就近并网发电模式，属于家庭发电模式之一，具有高节能、环保、分布式等特点，分布式光伏发电系统的应用非常方便，人们可以在自己的生活中选择合适的位置自带屋顶和室外场地进行安装，安装工艺简单，设备占地率小，由于诸多优点，目前分布式光伏发电的应用越来越广泛。
3 太阳能光伏发电发展现状分析
2.1 太阳能光伏发电应用的必然性
为什么一定要用太阳能光伏发电？随着社会经济的不断发展，人们对资源的需求也越来越大。我国传统的火力发电、水力发电、风力发电等发电形式长期以来不能满足国民的需要。而随着生态环境的逐渐恶化，人们越来越重视环保，火电会释放二氧化碳，破坏大气，进而影响我们的生存。因此，我国不宜以火力发电为主，化石燃料发电不能永久维持。毕竟，地球上的化石燃料是有限的。使用后，需要许多年才能形成新的化石燃料。而随着雾霾等天气的增多，实施太阳能光伏发电势在必行。
2.2 太阳能光伏发电发展存在的问题
将光能转化为电能的光伏技术仍处于发展的初级阶段。预计2030年后将实现技术突破。虽然光伏发电技术的发展历史已有几十年，但我国光伏产业的发展相对落后，世界上光伏实验室的数量也不多。同时，光伏发电的实验研究一直处于高研低产的状态。国内光伏产业近年来刚刚取得突破性进展，但相关技术落后，设备陈旧已久。同时，我国光伏发电技术专业人才大多依靠引进人才，这限制了我国光伏科研水平的提高。
3 太阳能光伏发电系统
我国是光伏生产大国。中国光伏企业生产的太阳能电池占全球市场的一半以上，但中国生产的太阳能电池约98%用于出口。对我国的销售只是一小部分，因为我国的光伏发电系统还处于初步运行阶段。希望今后通过国家的推广和发展，太阳能光伏发电系统在我国得到广泛应用。
3.1 独立光伏发电系统
独立光伏发电系统是一个独立的发电系统，不与电网相连。它一般建在远离电力系统的偏远地区或用作野外移动电源。独立的光伏发电系统将白天产生的部分电能储存在电池中，并在夜间释放。对于无法接入电网的居民来说，这是一个不错的选择。但在实际应用过程中，由于独立光伏发电系统的供电不稳定，通常会建立一个普通的辅助电站，这就增加了光伏发电的成本，与利用清洁能源发电的目的背道而驰。
3.2 并网光伏发电系统
光伏并网发电系统是将光伏发电设备与电网连接起来的发电系统。太阳能光伏发电设备和其他类型的电站一样，可以为公共电网提供有功和无功功率。光伏电池在阳光下产生直流电，需要通过相关设备将其转化为与公共电网频率相同的交流电，因此并网系统不需要电池，系统运行成本也低于独立光伏发电系统。另外，并网光伏发电系统的转化率远高于独立光伏发电系统，因此发电系统的供电相对稳定，是太阳能光伏发电产业的合理发展方向和一种潜在能源21世纪的利用技术。
4 太阳能光伏发电前景分析
随着科技的不断进步和创新，我国制造业取得了良好的发展，各种材料的生产制造也更加精确，光伏电池的生产成本也在逐步降低。随着人类对环境破坏的加剧，环境保护越来越受到人们的重视。退耕还林、植树造林政策已深入人心。因此，如果我们想保护我们的生活环境，我们需要追求绿色和无污染的能源，放弃原来的火力发电和燃烧化石燃料的方式，在我们的日常生活中使用太阳能。因为太阳能的存在是无穷无尽的，而且不分国界，每个国家的人们都能享受到太阳能带来的便利。在维护我们生活环境的同时，太阳能的利用大大降低了国家的人力资源成本和资源消耗，具有良好的发展前景。
结束语
太阳能是具有无限开发优点的可再生能源，多年来一直是研究的热点。太阳能热电发电技术开辟了太阳能利用的新途径。发达国家已将发展太阳能热电发电技术和太阳能热电发电纳入中长期新能源开发利用规划。通过对太阳能光伏发电前景的分析，可以发现它能有效节约资源，保护生态环境，降低生产成本，是一种不可多得的新能源。虽然可能存在一些技术问题，但不会阻碍我国太阳能光伏发电的发展。它将作为新能源发展的一项重要内容。
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