太阳能光伏发电存在的问题及促进措施

发表时间:2021/7/9   来源:《当代电力文化》2021年3月第7期   作者:聂寿康 陈 明 吴玉涛
[导读] 在现如今的社会发展过程中,新能源技术正在不断涌现并为社会能源结构优化作出重要贡献
        聂寿康  陈 明  吴玉涛
        潍坊供电公司  山东省潍坊市  261000
        摘要:在现如今的社会发展过程中,新能源技术正在不断涌现并为社会能源结构优化作出重要贡献,其中太阳能光伏发电就是最为主要的技术之一,在社会经济发展过程中所占据比重较大。所以针对太阳能光伏发电存在的问题进行控制是极为必要的,依托当前现代化的科学技术,对太阳能光伏发电各环节进行强化管理与控制,不仅仅能够使光伏发电过程更加稳定,同时,能够使发电系统的作用得到全面发挥,对我国能源以及电力事业的健康发展起到至关重要的作用。
        关键词:太阳能;光伏发电;问题;措施
        1太阳能光伏发电前景
        太阳能光伏发电作为本世纪的新兴技术已被广泛应用,太阳能光伏发电能够通过太阳能电池板将太阳能吸收并转化为电能。太阳能光伏发电不需燃料消耗,无有害气体排放,因此太阳能光伏发电具有安全、环保、寿命长、操作简单、资源丰富、可再生等特点。由于具备这些优势,因此,太阳能光伏发电被广泛应用于各行各业中。通过国外先进技术的引进和太阳能光伏发电技术的创新,太阳能光伏发电技术提升速度十分迅速。随着国家能源产业的发展,绿色低碳能源的发展已经成为我国能源发展的趋势,目前,我国的太阳能光伏发电产业受国家政策的扶持,发展十分迅速,而且其发展空间大、市场前景广阔。
        2太阳能光伏发电存在的问题
        2.1多晶硅制造技术不够成熟
        对于我国来讲,虽然已经成为当前世界范围内最大的光伏产业基地之一,但是光伏产业的整体发展水平仍然处于较低的层次,太阳能光伏发电过程中最需要的多晶硅技术大多数都被国外国家所掌握,这些国家在该技术的研发以及创新方面都比较成熟,所以太阳能光伏发电过程中,多晶硅的质量比较高,产生的能耗也会比较少,不会对环境造成破坏。在太阳能发电设备生产量不断激增的过程中,太阳能发电设备当中的主要原料也就是多晶硅的需求数量不断提升,但因为我国的技术相对来讲并不是非常成熟,而且门槛也比较高,所以多晶硅的产量不能够得到提升,这不仅导致了当前多晶硅制造过程中消耗大量的能源,同时,对环境也造成了一定程度的污染。
        2.2太阳能光伏发电原料进口率高
        太阳能光伏发电在我国的发展时间较短,而且其核心技术源于国外。目前,太阳能光伏发电的原材料基本从国外进口,其中太阳能光伏发电的核心材料多晶硅的进口率已高达98%。多晶硅的生产加工技术水平落后,造成我国多晶硅生产成本高,而且质量差。所以,太阳能光伏发电在国内的发展受到原材料的限制,导致我国的太阳能光伏发电发展滞后。
        3太阳能光伏发电问题的解决对策
        3.1加强科学技术手段创新
        在进行太阳能光伏发电优化的过程中,需要通过增加资金以及技术的投入,使整个光伏发电行业的自主创新能力水平得到全面提升,依托核心技术对当前的产品生产以及使用进行全面的改善,提高整个光伏发电行业的发展水平。通过对当前的技术手段进行全面研究以及应用,能够使光伏发电过程中的相应投入成本得到降低,而且因光伏发电所产生的污染也会大大减少,不会对周边的环境造成严重的影响。在我国西北地区,如甘肃敦煌以及酒泉等地区,都建设了大型的太阳能光伏发电基地,在发电基地的选址上都应用科学技术手段进行了确定,不仅不会减少耕地面积,同时,还将西北地区盐碱荒地问题进行了全面的解决。所以对于太阳能光伏发电领域的发展来讲,科学技术的应用以及自主创新能力的提升,是提高太阳能光伏发电应用成效、应用意义以及应用价值的最主要的途径之一。
        3.2降低太阳能光伏发电生产成本
        目前,我国的多晶硅生产工艺复杂、技术落后、生产成本高、质量低,因此应该引进先进的多晶硅提炼技术,提高多晶硅生产质量,降低多晶硅的生产成本。将四氯化硅氢转化为三氯化硅,这样能够有效的降低加工温度,降低能耗,缩减加工成本投入,提高市场竞争力。


        3.3优化板阵直流集电线路
        光伏组件是光伏系统中的主要部件,且光伏组件在实现发电功能中具有至关重要的作用。光伏组件的设计安装需要依据不同的要求进行串联和并联。核心组件中的电池组数量随着光伏发电站的建造规模而不断增加,因此电池组串需要更多的支架来安装,进而形成不同板阵的电池组串。电池组串和汇流箱需要使用导线连接,导线的长度越短,则损耗产生的越少,便能够有效降低度电成本。然而,从实际的工作经验来看,整体的汇流方案可能因为线缆最短的组串引出方式而受到干扰,且逆变升压设备的安装位置也会影响线缆的长度,因此,实际工作中线缆长度需要保持在合理的范围内。汇流方案的设定和规划可以使用电脑的仿真模拟技术来完成,即模拟计算各个方案中的电缆长度和损耗,进而获得最优的规划布局方案。与此同时,人工设计中出现的偏差问题也可以通过电脑仿真设计技术进行解决,有效降低了线路损耗和人工设计成本。
        3.4解决蓄电池放电问题
        对于太阳能光伏发电来讲,需要将生产的能源在蓄电池当中进行储存,而如果蓄电池本身出现了严重的放电问题,那么生产的电能将会被大大浪费,所以针对放电问题进行处理时,可以在传统的电路基础之上增加放电自锁装置,使蓄电池能够对负载进行小电流放电和深度放电,更好地达到保护蓄电池的目的。自锁电路就是将运算放大电路电压深度正反馈特征作为主要基础,然后对电压信号达到某一限度时的数值进行确定,其达到某一限度时,就会对输出端的点位进行锁定处理,并且推动放电开关关闭,而当蓄电池满电之后,设备进行相应的反馈,然后改变输出端电位,将整个放电开关推向开放状态,保证供电需求得到满足。
        3.5太阳能光伏发电作为战略储备产业
        目前,新能源的发展前景广阔,发展市场大。但是,我国目前的太阳能光伏发电正处于初级阶段,发展技术还不够成熟,大力提倡和推广太阳能光伏发电成本投入过高,我国大规模的推广和应用太阳能光伏发电不符合实际。因此,目前我国应该将太阳能光伏发电作为战略储备产业,加快太阳能光伏发电技术研发,从而降低其生产成本,提高其市场竞争力。
        3.6太阳能光伏发电作为战略储备产业
        目前,新能源的发展前景广阔,发展市场大。但是,我国目前的太阳能光伏发电正处于初级阶段,发展技术还不够成熟,大力提倡和推广太阳能光伏发电成本投入过高,我国大规模的推广和应用太阳能光伏发电不符合实际。因此,目前我国应该将太阳能光伏发电作为战略储备产业,加快太阳能光伏发电技术研发,从而降低其生产成本,提高其市场竞争力。
        3.7促进多晶硅产业发展
        对于我国政府及相关的企业来讲,在推动整个太阳能光伏发电产业发展时,政府与企业应当牵头并进行联动,对太阳能光伏发电过程中多晶硅相关产业进行全面扶持并制定相关的政策,使多晶硅产业能够形成产业联盟,提高整个多晶硅产业的进入门槛。因为对于多晶硅来讲,其对技术的要求比较高,所以准入门槛的提升能够保证在整个产业制造与生产的过程中,相关技术水平符合实际标准,并不断推动整个产业向前发展,推动我国多晶硅行业迈向一个新的台阶。在有需要的情况下,国家可以牵头建设一个超大型的企业,然后在该企业当中由国家牵头提供资金以及相应的技术支持,然后将该企业所研发的相关技术以及理念等对参与到超大型企业建设的其他相关企业进行开放,这样可以保证各企业的技术水平得到全面提升,而且不会出现资源浪费的情况。
        结论
        综上所述,虽然太阳能光伏发电在我国的发展前景广阔,但是由于太阳能光伏发电技术还存在技术瓶颈,因此,在太阳能光伏发电研究和应用中,必须重视太阳能光伏发电存在的问题,利用科学的手段,科学合理的提高太阳能光伏发电的发展速度,从而使太阳能光伏发电能为人类创造更多的财富。
        参考文献:
        [1]郭瑞.太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].电子世界,2019(10):451~452.
        [2]胡晶,沈英达.太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].科技经济导刊,2019(15):93.
        [3]张伟波,崔志强.我国光伏发电产业存在的问题及对策建议[J].能源技术经济,2019(09):12~16.
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