新能源光伏发电技术应用探析

新能源光伏发电技术应用探析

Summary：我国经济处于高速发展的时期，人们的生活和生产离不开大量的能源需求，经过数十年甚至上百年才能衍生的煤炭石料已供不应求，环保问题、能源短缺已成为每个国家积极应对的棘手难题。清洁能源的创新和研发可以缓解能源危机，发展太阳能光伏发电技术，加速能源发展进程迫在眉睫。光伏发电技术可以对传统发电进行有效补充，解决了供电用电的难题，节省资源，减少运营成本保证地区供电用电质量。该技术不但可以解决用电问题，还可以更好地保护生态环境，实现低碳环保的生活理念。Keys：新能源光伏发电技术；应用；措施引言现阶段，新能源替代已成为趋势，风力、光伏等新能源，不论是从装机容量还是上网电量，均实现了跨越式的提升，然而因其资源本身特点，新能源发电并网仍有许多难题，需要加大新能源发电技术科研创新与项目扶持，并寻求与其他技术的协调融合，如储能技术，消除新能源发电技术短板，建立起新能源在技术、政策及经济性上的优势，进而推动新能源良性发展。1太阳能光伏发电技术的应用现状照明。这一技术目前被大量应用于居民生活，照明正是一个典型的领域。例如，我国一些城市在路边设置的路灯就采用了该技术，借助电池存储白天光伏发电得到的电能，并采用定时方式对夜间照明进行控制。同时，这一技术也被运用在高速公路的夜间照明方面。例如，陕西茶条岭隧道在建设时就使用了110kWh的分布式光伏发电系统。建筑光伏一体化。在我国绿色建筑推广应用中，采用该技术产生建筑物所需要的电能，就能够用来制冷、通风以及烧水。从实践来看，绿色建筑中运用该技术通常有下列方式：（1）光伏方阵与建筑物的结合，例如在屋顶或墙壁设置屋顶光伏方阵。（2）光伏方阵集成在建筑中，如使用光电屋顶、光电幕墙等。1990年代初，德国政府就提出“一千光伏屋顶”计划，后来这一计划发展为“十万屋顶计划”，总容量达到了300～500MW。在中国，奥运会的主体育场“鸟巢”和世博会的国家馆也使用了这一技术。与其他技术共同运用。这一技术不但能够单独运用，还可以与其他技术结合起来，起到相互补充的作用，促进能源的有效利用。例如，我国学者刘凯等人就提出了水光互补的应用方案。在负荷要求不高的时候，新能源技术所产生的一部分电能就能够充分满足现有需求，剩余的部分则借助蓄电池以势能的方式储存或泵入上游水库。如果负荷达到峰值，新能源技术产生的电能难以满足实际需求的时候，就可以释放出储存的电能，以满足当前的需求。采用这种方案能够有效解决光伏发电存在的不稳定性缺陷。此外，我国学者张世亮等人认为，光伏发电技术可以在温室中得到运用，利用光伏发电系统向智能温室供电，把剩余的电能储存于电池组中。在下雨的时候，就可以使用电池组供电。他们指出，为了保证温室的光线充足，光伏板阵列应当设置在温室的侧面。2光伏发电技术的优点及其重要性与传统发电技术相比，光伏发电具有很多优势：（1）可持续性发展，利于环境保护。传统的能源在发电的过程中会释放污染源，源源不断的污染源会对周边环境产生巨大影响，破坏了生态平衡。太阳能作为清洁能源，取之不尽用之不竭，使用时不会产生大量污染源，凡是有太阳光照射的地方都可以利用光伏技术进行对其采集，从而平衡生态环境指标。（2）人力投入较少。传统能源的发电技术需要依靠大量的人力，因为其设备的建造及安装需要大量的人工才能完成，设备搭建后依然需要人员对其进行操作及维护。而光伏发电站的建设成本可控，通常只需将光伏电板搭建在房顶上即可，太阳能可以在无人操控的情况下自动转换成电能，在操作及维护上不需要耗费大量的人力物力。3光伏发电技术的应用本文将会重点探讨以下几种发电系统：（1）独立光伏发电系统。该系统可以独立运行，特别是在荒郊野外等边远地区的用电方面发挥积极作用。这种独立设备可以根据外界状况自行移动，是一种可移动的设备，此系统的发电主要集中在白天太阳光充足的情况下，独立光伏发电技术不但需要有储能元件，而且还要确保环境稳定。（2）并网光伏发电系统。此系统可以与公共电网相连接，相互协调、共同发电。并网过程中，光伏发电主要是通过直流电的方式进入，通过交流逆变器转变成同频交流电。该系统对电网的供应起到稳定作用，保障电能供给，具有储能的功效。（3）混合光伏发电系统。该系统是一个相对综合且复杂的系统，全面实现多样化的用电模式，确保电力的稳定性。人们可以根据外界环境，将光伏发电技术和风力发电技术并用，通过对不同能源技术的有效整合，可以大大提高能源供给率，有效发挥新能源的互补作用。（4）光伏建筑一体化。光伏发电与建筑物集成化是发电系统发展的新方向。建筑物会需要大量的建筑材料，比如挡光板、玻璃、隔热布等等，那么光伏电池板是否能够代替普通玻璃幕墙使用，这是当下研究的问题之一。此系统的研发就是寻找替代品，一个不仅能够满足玻璃的功能需求，更能够节省大量能源消耗的替代品，从而发挥清洁能源的作用。可以进行太阳能的吸收，将设备有效的转化成可用的电能，满足建筑对照明的需求，节约资源。（5）光伏发电与LED照明相结合LED的原理是运用二极管，把电能转换成光能，提供照明。对于电能电压而言，可以和日常的设备的进行有效匹配，结合光伏发电以及LED照明，节能电能，提升照明度，降低维修成本。（6）水上光伏技术以往，我国的光伏电站基本上都建于陆地上，这就对建设地点以及电网可接入性提出了较高的要求。而采用水上光伏技术，在水上建设电站，能够获得广阔的建设空间，并减少对环境的不良影响。根据现有研究，水面的反射率可以达到0.69%，明显超出地面反射率。由于水上的温度较低，这就有利于组件的散热，能够保障其持续工作。当前，采用这一技术主要有以下方式：一是采用桩基固定电站的方式，这与在地面上建设电站类似，但其桩基固定在水下，具有成本较高、建设不易的缺陷。二是适用于深水的漂浮电站。这种电站在水下没有桩基，组件则安设在水上的浮动模块中。采用这种方式，可以较好地保持浮动光伏组件的稳定性。由于我国各地水域在自然气候条件方面存在较大差异，光伏技术的应用需要协调多方面因素，如考虑浮体的受力、浮体的耐久等。水上光伏电站的优势分析。在优势方面，这一技术的发电效率明显超过地面光伏系统，从现有研究来看，能够高出约1.58%。而且，水上可利用的面积大，温度低，可以较好地实现组件散热的效果。在运行过程中，电池板的温度通常要低于地面温度约3.5%。同时，采用这一技术可以减少水分蒸发现象，对水中藻类生长起到阻碍作用。在运行过程中，电站利用风和水进行冷却，可以实现持续输出发电。由于水面上灰尘较少，可以较好地保持光伏板的清洁状况。结束语在新能源中，最为常见的就是光伏发电，光伏发电作为一种新型技术，已被广泛应用于各个领域。众所周知，太阳能是自然界最常见且最容易获得的自然能源，光伏发电技术可以快速采集该能源，对太阳能进行存储及能量转换，从而可以更好地保护生态环境，实现低碳环保的生活理念。Reference[1]丁乾.新能源光伏发电技术应用的思考[J].智能城市,2021,7(24):76-77.[2]姜浩浩,金光,郭少朋.浅谈太阳