袁梦君
湖南涟钢菱峰实业有限公司 湖南 娄底 417000
摘要：能源是人类的生存和发展的基石。石油、煤炭等传统能源的短缺问题日益突出，严重制约着人类文明的发展，是现在全国都非常关注的话题。因为能源短缺的难题，每一个国家都在找寻更好的新能源。太阳能有很多的优势，如高效、环保、清洁、绿色和循环利用等等。太阳能是通过光伏电池吸收太阳能辐射能，直接转变成电能的发电技术。早期由于成本原因，太阳能电站在我国装机规模并不大。后来随着技术越来越成熟，设备制造成本也不断降低，我国太阳能的发展有了实效性的成果，太阳能发电成为我国新能源的强势后盾。
关键词：太阳能；优化设计；新能源
前言：最近几年，经济的发展推动着科学技术的进步，新能源发展也在我国得到广泛关注，大家越来越注重太阳能的发展。目前，影响我国太阳能光伏电站设计的主要因素有气候因素、经济因素、安全因素等。因此，怎样去优化设计太阳能光伏电站，降低光伏电站投资成本，提高电站发电量是全世界需要面临的难题。在这方面,我们必须严格控制影响成本的因素,通过电站优化设计,加上不断创新发展模式,并确定正确的方式和方法,以保证太阳能光伏电站的最大效用,促进中国能源产业的可持续发展。
一.太阳能电站建设难点
太阳能是一种可再生绿色能源，有清洁性和可持续性的特征，是矿物能源所无法替代的优势。未来四十年，经过一系列的技术创新、能源开发等手段，太阳能将从补充能源转变成替代能源，慢慢变成中国自主的低碳能源。但是，因为大量对光伏发电项目的投产，使得很多难点问题逐步展现出来[1]。
（一)气象因素
在太阳能光伏发电过程中，气象环境是最重要的因素。气象环境的变化将直接导致太阳辐射强度的变化。因此，在电站的建设中，应充分考虑气象环境，合理配置监测设备，定期监测当地气候现象，确保配备电站的机械设备能适应当地气象环境。最大限度地发挥其优势。在光伏电站建设初期，要充分掌握电站所在地的气候规律，将气象环境对太阳能光伏电站的影响尽量控制在一定范围内。
（二）安全因素
由于气候条件的影响，我国西部沿海滩涂和沙漠地区太阳辐射普遍较强。因此，光伏电站的建设用地大多集中在这一地区。但在西部沙漠地区，常年受大风天气影响，给光伏电站造成安全隐患。在沿海滩涂地区，夏季台风多，大风天气会对光伏电站的机械设备造成一定程度的损坏，进一步降低光伏电站的安全性。此外，光伏电站一般建在室外，这使得光伏阵列大面积暴露在室外空气中，在恶劣天气的影响下容易发生腐蚀。因此，在太阳能光伏电站的建设中，应充分考虑防腐蚀、抗盐雾设计，努力提高阵列及相关机械设备的使用寿命。安全系数是太阳能光伏电站优化设计的关键。
（三）经济性因素
在我国众多能源产业中，太阳能是一种重要的新能源。在太阳能光伏电站的建设过程中，不仅要考虑环保因素，还要注意经济因素的影响。在光伏电站的前期决策过程中，要对其建设的各个环节进行科学论证，以确保建成后投入使用的光伏电站能够达到预期的经济效益。在太阳能光伏电站建设中，要始终坚持科学发展观的第一要义，从发展的角度看待区域经济的发展和未来太阳能光伏电站在我国能源产业中的重要地位。另外，根据我国太阳能资源的科学反馈，我们还需要充分利用各个地区的太阳能资源。
二.太阳能电站运维难点
如何开发并利用可再生能源和各式各样的绿色能源达到解决世界能源威胁和环境问题，实现可持续发展的重要举措。太阳能的发展进步，太阳能光伏发电也得到了长远发展，是新能源利用的主流之一[2]。随着大量光伏电站建设后投运情况来看，光伏电站运行期必须有完整合理的运维制度，以此保障电站整体的安全性和经济性。
（一）运行维修
由于相关政策的影响，大部分太阳能光伏电站项目的建设都需要在有限的时间内完成。同时，太阳能光伏电站的规划建设与实际要求不符。这种情况不利于光伏电站的安全，在一定程度上对电站工程质量产生了不利影响。太阳能光伏电站的发展规模越来越大，因此会出现很多问题。同时，太阳能光伏电站是一种新型的绿色发电方式，大部分光伏电站建成后都会使用，这期间没有相关的运维人员，即使有维修人员，他们也没有专业的实践经验，不能熟练运用太阳能光伏电站的运行维护系统。特别是在一些偏远地区的光伏电站，由于交通不发达，对电压等级提出了更高的要求，这些外部因素使电站运维人员面临严峻的挑战。目前，有许多外部因素会直接影响太阳能光伏电站的日常维护和正常运行。比如，太阳能光伏电站管理者技术不成熟，缺乏实际的实践经验。
（二)受国家政策影响
太阳能光伏电站的运行维护直接受到国家相关政策的影响。国家政策在一定程度上加快了光伏电站的建设，使光伏电站面临更多的问题。实际上，太阳能光伏电站主要靠国家财政补贴。光伏电站建成后的经济效益直接关系到国家财政补贴和地区电价水平。因此，如果国家财政政策发生变化，将会对太阳能光伏电站的运行维护产生影响，进而给太阳能光伏电站的运行维护带来更多的不稳定性。
(三）光伏电站后期运行不合理
太阳能光伏电站是一种新兴的绿色发电设备，其发展规模正在逐步扩大。首先，现阶段人们只重视太阳能光伏电站的生产规模，忽视了太阳能光伏电站的后期运维管理。在光伏电站前期规划建设过程中，没有按照太阳能光伏电站后期运维管理的实际要求进行，缺乏相应的解决方案来应对光伏电站运行中出现的问题。其次，太阳能光伏电站运维人员综合能力不高，缺乏相关知识和技能的培训，导致光伏电站运维人员不具备专业技能的安全意识。在光伏电站实际运行检查中，维修人员操作不合理，造成太阳能光伏发电设备损坏。最后，缺乏有效的安全监管，运行维护手段不规范，行业标准不健全，使得太阳能光伏电站的运行维护没有达到预期效果，给太阳能光伏发电的投资者造成不必要的损失。
三.太阳能电站优化设计策略
在当今的地球村，新能源得到提倡并不断发展。2010年以来，全球太阳能光伏发电蓬勃发展，在新能源的引领下，世界资源环境面貌焕然一新。过去，山川不断扩张。在清洁能源的利用方面，新兴的太阳能发电系统在世界范围内得到了广泛的推广和应用[3]。为了保障太阳能电站顺利建设并达到发电预期，实现其经济性和安全性，我们需要在电站的设计阶段，针对电站建设难点和运维难点进展针对性的优化设计，已达到预期效果。
（一）发展模式
在建设太阳能光伏电站的时候将会运用到很多的土地资源。在传统的电站建设模式中，往往没有创新的发展模式，导致浪费了很多的土地资源。所以，在设计太阳能光伏电站的时候，要改善创新发展方式，以互补为理念，合理利用太阳能资源，例如渔光互补电站、农光互补电站等。鼓励发展和太阳能产业相关的模式，不但能达到正确利用资源的目的，同时也取得了经济效益。另外，我们可以借鉴和引进国外先进的光伏电站发展模式，根据自己的实际情况和问题，打造我国独特的太阳能绿色产能发展模式。
（二）优化太阳能电池板的选择
一般来说，太阳能电池组件的类型主要分为以下几个方面：氟化物硫化物太阳能电池、单晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。一定要选择合适优良的电池才是最好的办法。在一定情况下，如技术发达、运行合理的情况下，要对当地的气候天气、交通条件和施工条件等多个方面展开调查，并采用合理适用的光伏电池组件。另一方面，最好选择一些市场上比较知名的品牌作为光伏组件的挑选渠道，有利于光伏组件的质量保障。在对太阳能组件的选择期间，要注重区域气候条件，计算光伏电站的发电量，然后挑选最合适的太阳能组件，全面发挥太阳能光伏电站的高效性，减少光伏投资成本，加大发电量。
（三）提高运维人员的综合素质
在对太阳能光伏电站运行维护中，技术人员的水平和能力是维护工作能否顺利进行的直接因素。所以，为了有效保障光伏电站的顺利运行，需要全面提升维护人员的能力。一是招聘相关人员时，应优先考虑维修能力强、有实践经验的人员。二是对光伏电站工作人员进行相关知识和技能培训，组织工作人员进行现场观察，积累更多经验。第三，光伏电站维护人员要有创新意识，树立“活到老学到老”的观念，不断学习科学先进的维护方法，学习相关的维护知识。系统地了解太阳能光伏电站的各种数据，形成观测文件，并仔细记录光伏电站的运行状态，为今后的维护工作打下坚实的基础。
（四）建立和完善太阳能光伏电站建设政策
太阳能光伏电站的大规模建设和后续的有序运行离不开完善的政策和制度，因此政府需要结合太阳能光伏电站建设的实际情况和特点，充分考虑项目过程中可能遇到的障碍，结合国外经验制定和完善相关政策。我国太阳能光伏电站尚处于发展初期，及时制定完善的政策可以使行业有一个良好的开端，形成良好的行业氛围。在今后的建设、管理和维护过程中，我们还需要不断纠正错误，吸取教训，积极与国外优秀团队进行沟通和学习，以解决行业发展中的一个个问题，从而使我国太阳能光伏电站产业能够在政策的约束下取得稳步、可持续的发展。
（五）实行责任制管理
太阳能光伏电站作为一个新兴事物，具有广阔的发展前景。但由于项目建设前期投资较大，且电站位置相对偏僻较差，光伏电站实际运行维护管理存在一定困难。因此，企业高层领导要坚定信念，科学布局，及时评估化解资产风险，制定明确的项目责任制，明确项目责任划分。地方政府要大力推进招商引资，鼓励有实力的发电企业参与太阳能电站设备的研发和运营。同时，发电企业要结合自身实际发展需要，适当运用商业化管理模式，确保地方政府能够获得相应的经济效益。
四.结束语
综上所述，随着时代的快速发展，太阳能光伏电站作为一种新型的绿色能源，已经成为社会发展的需要。由于使用太阳能光伏电站是无污染的可再生太阳能资源，不仅能满足人们生活的需要，而且能最大限度地减少对环境的破坏和污染，因此符合我国产业可持续发展政策的要求。然而，该行业目前也面临着运营、维护和管理方面的难题。国家和社会要积极寻找解决办法，克服困难。不仅在政策上为行业提供了一定的福利和便利，而且不断加大对太阳能光伏电站行业人才培养计划的实施力度，只有这样，中国太阳能光伏电站行业才能充分把握时代机遇，不断完善管理体制，引进创新设备和技术，有助于实现我国绿色发展的目标。
参考文献：
1、马高祥.关于光伏发电站系统优化设计的研究[D]. 西安建筑科技大学, 2015.
2、万宇峰,朱凌云.太阳能电站的设计与性能优化[J]. 微计算机信息, 2012(2):116-117.
3、魏娇,侯哲.论新能源太阳能发电系统设计[J]. 商情, 2019(18):226.