光伏发电的现状及发展前景

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:陈步鹏
[导读] 自改革开放以来,我国经济实力呈现出稳步提升的状态,
        陈步鹏
        大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂  河北省张家口市  075000
        摘要:自改革开放以来,我国经济实力呈现出稳步提升的状态,由经济基础所支撑的各项产业的发展也呈现出日新月异的状态,这本是可喜的经济成就,对增加我国国力具有积极的促进作用,但回顾我国经济发展传统的道路与模式,对于各种自然资源的开采和不可再生能源的使用,表现出一种“过度攫取”的状态,长期过于片面地追求经济的发展,所带来的直接问题,就是我国日益枯竭的自然资源和不可再生能源。
        关键词:光伏发电;现状发展;前景措施
        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。
        新能源光伏发电技术,其实质为太阳能光伏发电的完整系统,其发电原理,是通过相关半导体材料,将太阳辐射的光能转化为电能的过程,再配以完善的电能储存、使用和运输的相关配套基础设备,以实现太阳辐射光能转化为电能并有效被使用的过程。基于光伏发电技术在光能转化为电能过程中的清洁、高效、无其他污染物产生、取之不尽用之不竭等特性,因而被称作新能源光伏发电技术,在某些程度上,替代了传统的、高污染的火力等其他自然资源发电的技术,实现了不可再生能源使用向可再生能源使用的转变。
        2.光伏发电运行智能综控系统
        基于云计算的光伏发电运行智能综控系统融合了智能无线传感器技术、实时无线网络通信技术和数据分析技术,以及整个系统动态变化的可视化技术和故障预测与优化检修技术,实现了环境数据采集、实时监控、故障检测预警、能源调度与分配等光伏电站系统运行智能化的4种功能。
        2.1数据采集模块
        采集模块分布在光伏组件、汇流箱、直流配电柜、逆变器、交流配电柜等系统的各个环节采集储存光伏发电系统的各类型参数。逆变器监控参数:输入电压、输入电流、频率、功率、发电能量、逆变器温度等。光照、环境传感器监控参数:环境温度、风速、风向等。智能电表监控参数:总有功发电能量、总无功发电能量、线电压、相电压、电流、功率因数等。
        2.2数据解析模块
        将采集到的各种数据与设定参数对比分析,用辨识方法估计模型参数发生的偏差程度来预判是否发生故障,发现系统潜在故障及原因、故障部位及轻重程度,预报故障发展趋势,提出维修建议。
        2.3数据展示和综合控制模块
        通过光伏逆变器预留的CAN总线接口与采集模块软件进行对接,并实现数据展示和综合控制。通过标准Modbus协议进行通信取出光伏逆变器中存储寄存器所存储的实时信息。
        2.4数据发布模块
        对区域光伏发电系统进行实时监测、查询、开关控制等操作,对于光伏发电系统采集数据,分为两类进行可视化。(1)生成数据,用曲线图、饼状图、棒状图以及轮廓图展示系统的实时运行状态。(2)利用分析、挖掘、处理后的特征或结果信息,以更加深刻、醒目的2D和3D可视化技术进行展示。


        3.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
        3.1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。我国海陆面积多达960万平方公里。幅员辽阔、人口众多,而我国太阳能资源在全世界范围内排行第二,更是为新能源光伏发电技术的开发利用提供了较好的基础支撑。新型节能环保设备的概念已经逐渐被大众所接受,大众对于环保理念的觉悟也在不断提升,这一现象的产生,更是为新能源光伏发电技术的推广,提供了良好的滋生“土壤”。因此,在当下,我国新能源光伏发电技术的开发利用,呈现出“一片光明”的现状。
        3.2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;
        三是大众对于新能源技术认识的片面性,造成大众对于新能源光伏发电技术理解程度不够的问题。
        在当下,我国对于新能源技术的探索,已经处于如火如荼的开展过程中,新能源汽车的出现就是很好的例证,但以当下大众对于新能源汽车的使用体验感反馈来看,对于新能源汽车的新能源方面,还是存在较大的担心与疑虑,这种担心和疑虑,在一定程度上,阻碍了大众对于新能源光伏发电技术的认知,甚至出现“不使用、不适用、不认同”的现象,这种现象的产生,在一定程度上,造成了大众对于新能源光伏发电技术的误解,也不利于新能源光伏发电技术的推广,因此,也是值得思考的问题之一。
        结语
        新能源光伏发电技术在我国的推广与发展,所遇到的瓶颈不外乎两个方面,一是技术层面的创新,新能源光伏发电技术只有不断创新技术,优化操作流程,才能真正逐渐替代传统发电技术,成为我国未来能源革命的开创者;二是新能源光伏发电技术的宣传普及层面,这一方面政府主导,社区共建,全面参与,才能提升大众对于新能源光伏发电技术的认知,消除大众对于新能源光伏发电技术的担心,切实强化新能源光伏发电技术的推广基础。
        【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.
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