新能源光伏发电技术应用的思考

发表时间:2021/8/9   来源:《中国电业》2021年第11期   作者:胡鸿志
[导读] 随着时代的不断向前发展和科技的不断创新进步
            
        胡鸿志
        大唐甘肃祁连水电有限公司,甘肃 嘉峪关 735100
        摘要:随着时代的不断向前发展和科技的不断创新进步,在中国特色社会主义进入新时代的社会大背景下,我国的第一、第二、第三产业都得到了空前的发展,各行各业都呈现出蒸蒸日上的发展势头,经济的发展势头也呈现出迅猛的势头,但随着社会的不断发展进步,在创新驱动成为指导各行各业核心动力的前提下,传统的,对于自然资源和能源无度索取的发展方式,显然已经不再适应当下的发展方向和趋势,有基于此,对于新能源技术的探索与有效的应用,成为引领各行各业未来发展的核心要素,本文聚焦新能源光伏发电技术的应用领域及应用方向,通过全方面、多角度、分层次的剖析,力争为新能源光伏发电技术的深化应用,提出切实可行的建议与具体措施,进而助力新能源光伏发电技术的进一步发展。
        关键词:新能源;光伏发电技术;应用领域及方向;探索与思考
        引言
        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。
        1新能源光伏发电技术的概述
        所谓新能源光伏发电技术,顾名思义,就是基于新发展理念下,在新能源框架下发展起来的,利用光能转化为电能的发电技术。在当下,新能源光伏发电技术,在我国北方和西部地区,已经出现一定的尝试与探索,并在一定地域内进入到大众的家庭使用中,在替代传统火力发电技术的同时,也为家庭产生了一定的经济效益(新能源光伏发电技术在满足家庭自用的同时,多余出来的电力可以被发电厂以一定的经济价格所回收),但以全国的分布来看,新能源光伏发电技术,在我国的市场前景和发展的潜力还是巨大的,未来若是能解决一些技术瓶颈,被推广开来,对于我国的能源发展进程,将具有里程碑式的重要意义。
        2新能源光伏发电技术的意义
        自工业革命以来,人类经历了重大的能源革命,大众的生活方式也随着不可再生能源的有效应用得到了极大提升和改变,可以说,如果没有不可再生能源的使用,人类不会有如此高度发达的文明程度。但近年来,随着工业化进程的不断加快和深化,对于不可再生能源过度使用的弊端也开始在我国显现,曾经的蓝天白云被遮天蔽日的雾霾所笼罩,曾经的绿水青山被遍地弥漫的污水所替代,这些污染物的存在,直接影响了大众对于美好生活的体验感,虽然在一定程度上对地方经济的发展有提升的作用,但地方经济的发展,不能以牺牲环境为代价,因此习近平总书记才会发出“绿水青山就是金山银山”的感慨。
        3太阳能光伏发电存在的问题
        3.1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。
        3.2产能过剩
        对于我国的光伏产业来讲,在长期的发展过程中经历了由市场需求巨大到整个行业聚集效应凸显的过程,而且已经过渡到了供过于求甚至是产能过剩的阶段。在我国范围内,多个地区都进行了新能源、热光辐、热发电基础设施的建设,许多光伏发电项目已经逐渐投产并且持续运行,在实际发展过程中,光伏发电项目产能过剩的现象,随着光伏建设项目的数量增多变得越来越严重。伴随着这种现象的出现,我国政府已经针对所出现的相关问题进行了控制,为了保证光伏产业的健康有序发展,通过相关政策调整以及经济手段控制等起到了一定效果但是仍然未能实现根本上的改变。
        4当下我国新能源光伏发电技术的开发利用现状及存在的突出问题
        4.1当下我国新能源光伏发电技术的开发利用现状
        自党的十九届五中全会胜利召开及“2036远景目标”的提出以来,生态文明建设被再次抬升到一个新的历史高度,“人与自然和谐共生”的新型环保理念,再次成为指导国家和社会发展的重要指南。有基于此,传统的,对于自然资源的过度开采及对不可再生能源的无度使用的“粗犷式”发展模式必须得到纠正和摒弃。因为历史的经验表明,对于自然资源和不可再生能源的过分攫取,必将对社会的发展带来难以逆转的影响,对国家的经济带来不可估量的损失,还会造成自然资源的枯竭,影响生态环境的和谐。

为加快推进我国社会经济的健康发展,实现国家经济可持续发展的目标,就必须摆脱“能源消费大国”的固有印象,转而向“创新驱动”的新型科技发展道路转向。
        4.2当下我国新能源光伏发电技术存在的突出问题
        通过前文的表述,已经充分表明,新能源光伏发电技术在我国的发展空间与潜力是巨大的,但事物的发展是曲折性与统一性并存的,以当下我国新能源光伏发电技术的发展现状而言,还是存在不少突出的问题亟待解决,其中最主要的问题表现在以下几个方面:一是新能源光伏发电技术基础设施不完善的问题。在我国已经普及新能源光伏发电技术的地区,虽然家庭自用电量已经得到充分的满足,但是对于家庭自用电量以外的光伏发电量却没有做到有效的收集与利用,这虽然在一定程度上缓解了这一地区的“缺电”传统,但是在某些方面却违背了新能源光伏发电技术的推广“初衷”,不利于新能源光伏发电技术的深层次推广,因而是值得改进的问题之一;二是诸如我国西北地区等太阳能充足地区的新能源光伏发电技术的项目建设进度缓慢的问题,我国基于地域较广、幅员辽阔的现实,太阳能源的散布也成“分散式”的状态,有些地区太阳能源充沛,有些地区则是零散的状态,为更好地助力新能源光伏发电技术的推广,国家开辟了诸如西北地区等太阳能源充沛地区的新能源光伏发电技术的先行试验区,但以目前所取得的成效来看,虽在这些地区的某一个地域内取得了不错的效果,但在这些地区的其他地域内,却存在着项目建设进度不一的现状,这些地区的滞后性,影响了我国新能源光伏发电技术先行试验区数据的收集进度,造成无法收集准确有效数据的境况,进而影响我国新能源光伏发电技术数据的真实性和客观性,因而也是亟待解决的问题之一。
        5太阳能光伏发电问题的解决对策
        5.1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。
        5.2提高太阳能光伏发电功率转换效率
        对于太阳能光伏发电来讲,在体现发电功能的过程中会受到光照强度以及外在环境等相关因素的影响,这也就导致光伏发电的相关电能输出功率会处于较大的波动状态。有关数据调查当中显示,太阳能本身的电压和电流是非线性关系的,所以输出功率的变化和外界日照以及环境温度变化具有密切联系。正因如此,在进行太阳能光伏发电的过程中,需要根据电能自动调节输出功率,保证电能可以和负载进行全面的结合,达到最大效率的功率转化。
        6新能源发电技术的重要技术
        6.1风力发电机的低压飞行技术
        低压输电(LVT)无疑是风电技术中的一项重要技术。当风电机组的输出电压除LVT外均降低时,风区的风电机组会出现雪崩,最终导致整个正风区瘫痪,危害电力系统的稳定。因此,现在必须对风电机组进行低电压设计,以减轻低电压对风电场安全运行的威胁。为了保证低压风力发电机组的生存能力,在设计电压的基础上,使风机在受到冲击、SVG等压力的地区的输出电压能迅速恢复到正常水平,从而保证低压风力发电机组的生存能力。
        6.2SVG-PV装置的电压控制技术
        光伏装置,尤其是安装在插座末端的光伏装置,过电压的风险最大,调整的可能性有限;为了使GVS的功率利用率达到最佳,GVS的控制方式有三种:直流电压、恒功率因数和恒无功因数,设定为0.98。在日常运行中,局部控制所需的电压控制基本上是恒功率因数控制,无功功率的变化是动态适应负荷的,如果系统电压超过额定电压的10%,在恒功率控制不能满足要求的情况下,必须启动恒功率控制,如35kV电厂的SVG电压控制方式:当负荷增加时,必须启动桩电压;5kV时,SVG工作在恒压模式(预计电压38kV),如果负荷较低,SVG工作在恒功率因数模式(恒功率因数:0.98)。在低负载时,SVG工作在恒功率因数模式下(恒功率因数:0.98)。随着母线电压的升高,母线电压也会升高。所述设备的总线电压的增加包括对控制器过电压的保护,并将所述设备从列表中移除。
        结语
        新能源光伏发电技术的发展,在我国,是未来发展的方向与趋势,只有上下一心,内外结合,以技术创新驱动新能源光伏发电技术的发展,以舆论引导,提升大众对于新能源光伏发电技术的认知,才能真正实现新能源光伏发电技术的持续深化和进步[1-3]。
        参考文献
        [1]黄晓春.关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考[J].百科论坛电子杂志,2019(08):475.
        [2]石东昌.关于新能源光伏发电技术的一些探讨思考[J].中外企业家,2019(05):134+142.
        [3]高强,李岩,张磊.新能源光伏发电站发展现状以及应用讨[J].数码设计(上),2019(12):190-191.
        [4]张涛."分析新能源光伏发电技术的应用."?全文版:工程技术?000.003(2016):P.250-250.
        作者简介:胡鸿志(1988年1月),男,甘肃兰州人,工程师,学士学位,主要从事新能源项目开发和安全生产管理工作。
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