赵风雷
湖北省电力勘测设计院有限公司 湖北省武汉市 430010
摘要:随着社会科技的发展,各种技术不断的出现,电力行业中也是这样,应用的发电形式已经比较多。本文主要对光伏发电的现状及发展前景进行探讨。
关键词:光伏发电;发展现状;发展趋势
1我国太阳能光伏发电的现状及重要意义
1.1太阳能光伏发电的现状
太阳能在国家发展中发挥着重要作用,中国土地辽阔,资源丰富,但是资源丰富并不意味着可以肆无忌惮地进行开发利用。当前,能源短缺已经成为我国面临的主要问题,没有能源的支持就无法实现国家的发展。特别是在中国,能源消耗相对较高,因此有必要积极寻求开发新的可再生能源。目前我国由于受限于较低的技术水平、专业人才匮乏等因素,导致电能生产依旧采用的是靠煤炭燃烧来实现,依靠可再生能源发电很难满足人们的需求。近些年,中国的经济水平迅速提高,由于各行业的发展和经济建设的需求导致煤炭资源急速减少致使能源危机更加严重,根据相关统计,太阳能向地面释放了近80万kW的能量,足够每年生产5.6×10W·h电量,因此,将太阳能用于光伏发电将成为中国电力工业发展的主要趋势。
1.2太阳能光伏发电的环保意义
由于雾霾、沙尘暴等恶劣天气对生态环境产生巨大影响,并且这种现象正在以每日递增的态式发展,因此环境问题受到了全球的重视。但是,很少有国家或公司可以实施快速实用的解决方案,因此需要加大努力来研究和解决这一问题。在发电过程中,会产生二氧化碳甚至有毒的气体,如果将这些气体释放到大气中,将不可避免地对生态环境造成不良影响。例如,温室效应是中国当前关注的一个环境问题。随着温室效应的加剧,所有国家都意识到全球变暖已是必然。但是太阳能发电的使用可以有效缓解这些环境污染问题,也可以实现资源的合理利用,保护生态环境。简而言之,就国家发展或环境保护而言,太阳能发电产业发挥着不可替代的作用。
2我国太阳能光伏发电现状研究
当前,太阳能的开发与利用在我国呈上升趋势,现实生活中存在着各种各样的太阳能利用方法,例如利用太阳能烧水、太阳能空调和太阳能房屋等。可见利用光伏发电在人们生活中发挥着非常重要的作用。随着时代的快速发展,光伏发电在中国取得了长足的发展,目前已经用100多座光伏电源被应用到西藏地区,在很大程度上解决了我国偏远地区的用电问题。但是,光伏发电在我国进行研发的过程中,存在许多影响开发效率的问题,下面对这些问题展开探讨:
2.1太阳能光伏发电成本较高
根据太阳能光伏发电的实际成本统计表明,过去的太阳能发电成本为4元/kW·h,相较于风能发电和利用火力发电较高,太阳能光伏发电是其他能源发电的6倍到16倍。当前,随着太阳能技术的日趋成熟和发展,发电成本呈下降趋势,在2016年我国的太阳能发电成本约为1元/kW·h,节省了大量资金,但其成本相较于其他能源发电还是居于高成本状态。
2.2太阳能光伏发电缺乏合理的规划
早在1992年,美国就采用了相应的可再生能源生产配额制度,出台了很多的优惠政策,并且受到了政府部门的大力支持,在市场推广方面也做出了相应的规范制度,为美国的可持续再生能源的发展和应用起到了推动作用。从目前中国光伏发电的使用情况来看,政府尚未制定出明确的光伏产业发展计划,也缺乏支持和鼓励的态度。由于这些原因,导致我国的光伏发电产业无法做出合理的规划,严重影响光伏发电产业的发展。
2.3太阳能光伏发电技术较为落后
虽然太阳能光伏发电技术目前在我国已经取得了长足的进步,但相较于外国的光伏发电技术,依然落后。
我国对此并没有给予足够的重视,许多影响太阳能光伏发电生产的技术问题尚未解决。例如,晶硅纯度一直影响着我国太阳能电池的发展,导致性能不佳。这主要是由于技术比较落后,技术的落后使太阳能光伏发电的成本增高,直接影响了光伏发电的发展。
3太阳能光伏发电技术应用的发展趋势
3.1光伏发电站
光伏发电技术的顺利应用,离不开光伏电站的支持,光伏电站是进行光伏发电的基础设备,其直接影响着发电率和电力的有效应用。目前,太阳能发电厂大致分为分散发电厂和集中式太阳能发电厂两种。分散发电厂是指在恒定电压水平且不超过20000kW并网的单个发电厂的点存储容量,转换后的电能主要用于变电站地区的太阳能发电设备。集中式太阳能发电厂在电能传输中有很多阶段,设备也更复杂,它通常包括以下步骤:第一,通过转换设备的作用将太阳能转换为电能,第二,转换后的电能通过配电和接收设备输送到逆变器。最后,在逆变器的作用下,直流电在交流变压器箱中流动,并与网络建立连接。为了确保在传输过程中安全使用电能,有必要确保各种太阳能组件的正常运行。
3.2光伏建设一体化
当前,绿色环保的概念逐渐渗透到人们的思想,因此光伏发电技术越来越受欢迎,并且被越来越多的应用到了我国的建筑设计中。例如:在建筑物的屋顶上装有太阳能电池板,太阳能电池板通过电线连接到电网,从而将能量转化为电能,使人们在日常生活中得以应用。利用太阳能发电不仅可以节省大量资源,还可以体现绿色环保理念,有效促进社会的可持续发展。
3.3光伏发电与LED照明结合
太阳能已经广泛应用于各个领域,并且太阳能发电与新型材料和新技术的结合正在逐渐成熟。LED照明技术是科学技术发展产生的一种新技术,其应用的是将电能转化为光能的原理,并发挥照明作用。通过将太阳能和LED技术相结合,可以将LED技术应用于太阳能提供的电能,然后转换为必要的光能,从而有效地节约了能源。两者的有效组合和功能的基础是它们既是直流电又是低电压。
3.4通信/通讯领域
太阳能光伏发电被广泛应用于电信和电信领域,电信和电信领域包含很多内容,并且直接影响着我们的日常生活。例如,农村运营商的广播、电信系统和电话系统。建立这样的系统可以满足人们的生活需求。将太阳能发电技术应用于这些系统可以有效地输送电力,确保系统连续稳定地运行,给人们的生活带来了极大的便利,同时卫星通信、士兵的GPS等工程也得到了极大的发展。
3.5太阳能水泵
水泵直接影响着人们的日常生活,水资源是生命的源泉,水质是整个社会都在关注的问题,水泵的使用可以有效地保证水质,改善人们的生活质量。太阳能水泵是一种新型设备,可以利用太阳能技术提供的电力来实现太阳能水泵的正常运行。如果太阳能水泵使用由太阳能提供的电力,则直流电流必须通过逆变器转换为交流电,以提供太阳能水泵运行所需的电力。
结束语
综上所述,纵观中国太阳能发电的现状,总体发电水平仍然较低,并且存在很多问题,对光伏发电的发展产生了严重影响。因此,有必要集中精力改善和解决这些问题,以便在将来有效地促进中国太阳能光伏发电的发展。
参考文献
[1]李军.光伏发电并网技术现状及发展趋势分析[J].市场周刊(理论版),2017(28):154.
[2]宁翔.国内分布式光伏发电产业现状与发展前景[J].节能,2017(11):14-19.
[3]薛涛,李志栋,王建勃.太阳能光伏发电技术的应用现状及发展趋势[J].电力系统装备,2018(7):100-101.