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摘要：随着社会经济的发展，我国的太阳能光伏发电技术有了很大进展，太阳能光伏发电系统在我国许多地区实现了普遍应用，固定式太阳能板效率不高，为了改善这种现状提高发电效率，设计了一种以单片机为为主控模块，利用光信号采集模块来控制舵机使太阳能板转动的系统。该系统以STM32单片机为控制核心，以光敏元件为信号采集模块，使舵机转动，利用单片机对采集模块获得的光信号进行处理，使光伏面板朝向光侧旋转一定角度，最终实现太阳光的自动跟踪。系统试运行后表明，该系统发电效率大幅提升，广泛应用于路灯、庭院、偏远地区家庭用电等场所。
关键词：STM32；光敏电阻；云台
引言
当前我国正处于百年未有之大变局的发展格局下，新冠肺炎疫情加速这一格局的变化给各行业的发展建设带来一定的机遇与挑战。当前太阳能光伏电站在应用过程中仍然存在各种各样的问题，阻碍了环境的健康发展，因此，论文简要分析一下太阳能光伏电站对环境的影响以及今后的工作方向。
1热管真空管太阳能集热器
热管式真空管主要由热管、吸热板、玻璃管等构成，其工作原理是金属吸热板吸收穿过真空管玻璃外壳的太阳辐射能，将其转变为热能，使热管蒸发段的传热介质汽化，气体上升到热管冷凝段就将热量传递给热管内的工质，自身冷凝成液体，重新回到热管蒸发段，依次循环，使真空管内部的工质达到所需温度。
2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。
3基于智能云台的太阳能光伏发电系统的设计
3.1主控模块
用STM32单片机作为控制芯片，其处理速度快、应用简单，性价比高；并且有内置的PWM波和AD转换，这样利用此单片机的PWM波来实现舵机的控制、陀螺仪角度的输出、光敏电阻采集的数据以及呼吸灯的实现相当得简单，此款单片机不仅成本低，运行速度快，而且比其他同类型单片机性价比高。
3.2海水淡化的应用
在海水淡化方面，由于传统的太阳能海水淡化所需温度为70℃-100℃，而热管真空管集热器能提供较高的温度，可以将其与膜蒸馏技术相结合，为膜蒸馏热端进行加热，从而实现海水、苦咸水的淡化，实现太阳能的高效利用。Liu等研究了中小型太阳能真空管集热器与低温多效蒸馏组合的海水淡化系统，利用MATLAB求解，分析产水量小于100t/d时此系统的性能发现，低温多效蒸馏系统的效数增大，设备总面积、造水比和产水量也相应增大且增大集热器面积的同时，产水量也会相应增加。
3.3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。
3.4太阳能热水系统的应用
在太阳能热水系统方面，宁静娟等设计了一款复合抛物面聚集（CPC）热管真空管式太阳能热水器，系统内工质为导热性能更好的导热油，与全玻璃真空管太阳能热水器进行热性能对比，通过比较两种热水器的集热温度、日平均效率等发现，当太阳辐射照度在300-800W/m2时，前者的日平均效率及瞬时效率均比后者提高10%-20%，分别可以到达80%和75%-85%，且工质导热油的温度最高可达103℃。郑慧凡等测试热管式真空管太阳能集热装置热性能，通过实验与EES软件模拟相结合，对太阳能集热装置的热水温度、集热效率、供热性能等进行分析发现，集热量随太阳辐射照度一天的变化而变化，先上升后下降，最高集热量可达8.02kW，集热器热水温度和集热效率最高分别可达82.7℃和62%。
3.5系统测试
太阳能智能云台系统软件硬件完成以后，进行了系统实物的制作和测试。在测试中可以用灯光模拟太阳光，首先将灯光垂直照射到太阳能板上，经STM32单片机采集光敏电阻传回的信息，达到设定的阈值，驱动电机转动来达到最佳位置，缓慢移动灯光观察太阳能板移动情况，多次试验后，发现当大于阈值时基本能保持太阳能板和光照保持垂直。
3.6加强对工作人员的培训，确保人才保障
企业要对人才的引进与培养引起足够的重视，不断提升研究人员的技术水平，才能够确保我国光伏电站应用研究工作的质量水平，进而降低电站建设运营对环境产生的负面影响。那么在今后的工作中，首先，企业可以通过开展各种各样的讲座的方式来使研究人员进一步了解我国光伏电站建设运营情况、问题以及自身的研究工作进展情况，并且也要加强对工作人员的实践培训，丰富工作人员的实践经验，通过这种方式，可以更好地推动工作人员将理论知识与自身的实践经验相结合，这对于创新光伏电站应用研究方式方法来说，也有帮助作用。其次，企业也可以通过建立奖惩制的方式来激发研究人员在日常生活或者闲暇之余主动积极地学习太阳能光伏电站应用研究方法，不断提升自身素质以及技术水平。通过对在太阳能光伏电站运营过程中表现良好的工作人员给予物质奖励的方式，可以有效地激发其他工作人员积极上进的主动性。最后，在当前国家大力强调人才强国的时代背景下，企业也可以通过与高等院校交流合作的方式来为该项工作研究团队的扩充提供人才保障。
结语
综上所述，加强对光伏电站应用工作的分析研究，可以有效地促进环境的可持续发展。由于目前光伏电站在运用过程中对环境产生的较多不良影响，本系统主要以STM32为控制核心，以光敏电阻模块采集来的信息去驱动电路对太阳能板进行控制。舵机带动太阳能板的运动，实现了太阳光能一直垂直照射在太阳能板上，提高了系统的光电转换效率，使用方便。因此可以用智能太阳能云台系统根据不同的需求应用到不同的场所，比如智能太阳能路灯安装在道路两旁、用于庭院的用电设备、景区霓虹灯等场所，具有一定的实用价值。
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