摘?要：隨著社會的飛速發(fā)展，人們越來越認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性。正如習(xí)近平總書記曾經(jīng)提到過的科學(xué)論斷：“綠水青山就是金山銀山”，更加體現(xiàn)出國家對于環(huán)境保護(hù)和新能源技術(shù)開發(fā)的重視程度。人們應(yīng)該在大自然體系運行良好的前提下充分利用大自然特有的資源，最大限度實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。近年來，為了減少對自然環(huán)境的污染，人們致力于對潮汐能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物能等可再生能源的開發(fā)。在國內(nèi)外的大環(huán)境中，光伏電站發(fā)電技術(shù)的開發(fā)均得到了廣泛使用。如今光伏電站發(fā)電技術(shù)仍存在缺點和不足，因此對于光伏電站發(fā)電技術(shù)的研究和開發(fā)要不斷向前。

關(guān)鍵詞：光伏電站技術(shù);發(fā)展趨勢;研究應(yīng)用

一、光伏電站發(fā)電技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展

（一）光伏電站發(fā)電技術(shù)在國外的發(fā)展

發(fā)電站利用光伏發(fā)電是將光能轉(zhuǎn)化為電能的一項具有潛力的發(fā)電技術(shù)。在國外的市場發(fā)展中占據(jù)較大優(yōu)勢，成為新能源企業(yè)不可或缺的新型技術(shù)。光伏發(fā)電利用可再生的太陽能資源作為資源來源，從根本上減少了投入的資金。根據(jù)權(quán)威部門發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，歐洲國家如德國、美國和日本等正在加緊對光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程。但是隨著科技的快速發(fā)展，國外光伏電站發(fā)電技術(shù)已經(jīng)被新型的光伏電池技術(shù)逐漸替代?，F(xiàn)階段，美國制造的六-接合點III-V太陽能電池因具有較高的電池效率引起了各國科學(xué)家越來越多的關(guān)注。

（二）光伏電站發(fā)電技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展

中國科技的發(fā)展實現(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑三個環(huán)節(jié)的連續(xù)發(fā)展，光伏電站發(fā)電技術(shù)的發(fā)展亦是如此。最開始借鑒國外光伏發(fā)電技術(shù)成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，在新能源企業(yè)不斷努力和國家政府的大力支持下，我國光伏電站發(fā)電的技術(shù)水平發(fā)展到和國外技術(shù)并駕齊驅(qū)，為國內(nèi)光伏發(fā)電市場開辟了新的方向。現(xiàn)階段，我國光伏電站發(fā)電技術(shù)在研究人員自主研發(fā)和創(chuàng)新的努力下在全世界達(dá)到了領(lǐng)跑階段。今年在國家能源集團(tuán)和碧桂園集團(tuán)的通力合作下，第一個光電建筑（BIPV）應(yīng)運而生。國內(nèi)第一座光電建筑-銅銦鎵硒（CIGS）的成功建設(shè)解決了地面電站占地、存儲能量設(shè)備花費高的問題。光電建筑將光伏發(fā)電技術(shù)與建筑工程的完美結(jié)合，實現(xiàn)了將光能高效利用的目標(biāo)[1]。

二、光伏電站發(fā)電系統(tǒng)介紹

伴隨著近年來中國社會的快速發(fā)展，人們越來越重視自身的生活環(huán)境。可再生能源的運用，像風(fēng)能、太陽能、電磁能等應(yīng)用日漸增加，尤其是對于太陽能的使用，太陽能光伏電站系統(tǒng)應(yīng)運而生。太陽能光伏電站系統(tǒng)的使用，最大限度上符合了政府對于環(huán)境的要求。人們不僅能在更清新的環(huán)境下生活，而且極大地節(jié)約了資源?，F(xiàn)階段，光伏發(fā)電系統(tǒng)可以分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)三種。這三種光伏電站發(fā)電系統(tǒng)各有優(yōu)勢與劣勢及各自的使用范圍。

（一）獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)

獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)像字面上理解的一樣，不與其他系統(tǒng)相聯(lián)系，作為孤立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。常用的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是能吸收太陽能的電池組件陣列而成。獨立光伏發(fā)電站適宜建立在對用電量需求大且使用較聚集、偏遠(yuǎn)無電且地廣人稀的地方。

（二）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)采用了將光伏發(fā)電技術(shù)與建筑工藝兩者融合，具有方便、環(huán)保和輕捷等特點。該系統(tǒng)在太陽能電池吸收太陽能后變成直流電，然后通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸出與電網(wǎng)同伏的交流電。

光伏電站發(fā)電的使用遍及千家萬戶，成為發(fā)電領(lǐng)域使用最頻繁的發(fā)電技術(shù)。相對于水力、火力發(fā)電技術(shù)來說光伏電站發(fā)電既不污染環(huán)境也節(jié)省了成本。近年來，隨著國家對光伏電站發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和深入了解，光伏電站逐漸由離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。傳輸距離也從最初的短距離傳輸發(fā)展為遠(yuǎn)距離傳輸。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢在于靈活多變，但是也具有一定的局限性，于是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)運而生。并網(wǎng)光伏發(fā)電太陽能板的放置位置可以在屋頂也可以放置在地面上。屋頂一般放置中型并網(wǎng)發(fā)電站，提供的電能也僅僅限定在一定的傳輸距離內(nèi)。地面并網(wǎng)光伏發(fā)電站是一個龐大的發(fā)電系統(tǒng)，具有占地面積大、發(fā)電站位置偏僻等特點。并網(wǎng)光伏發(fā)電的電能會輸入到公共電網(wǎng)提供給更多住戶使用，中間不需要經(jīng)過蓄電池的輸入和輸出。這種發(fā)電方式在一定程度上將能源損失量降到最低并且節(jié)約了設(shè)備成本，并網(wǎng)光伏發(fā)電技術(shù)將是未來世界最有潛力的發(fā)電技術(shù)。

（三）分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)又可分為集中式大型并網(wǎng)光伏電站和分布式光伏系統(tǒng)。集中式大型并網(wǎng)光伏電站的主要特點是能將所發(fā)電直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。集中式大型并網(wǎng)光伏電站具有前期投入成本大、工程施工時間長的特點。但分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)避免了集中式大型并網(wǎng)光伏電站的劣勢，具有前期投入成本小、工程施工時間短的特點[2]。

太陽能資源作為可再生的能源技術(shù)，具有取之不盡、用之不竭的特點。這在很大程度上減少了發(fā)電成本并為人們利用電能提供了便利。最直接、快速利用太陽能光伏發(fā)電的方式就是在屋頂安裝太陽能轉(zhuǎn)換裝置，充分利用了建筑的閑置空間。屋頂太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備的安置建立借助建筑優(yōu)勢，實現(xiàn)電能產(chǎn)生和短距離電能傳輸。短距離電能傳輸不僅減少了電能在傳輸工程中能量的損耗，而且安裝成本也大幅降低。屋頂太陽能發(fā)電技術(shù)在農(nóng)村及城郊使用較為普遍，因為這些區(qū)域住戶大部分都是單獨成戶，并不像城市居民那么集中。獨立房屋屋頂光照充分并且有足夠的空間放置太陽能轉(zhuǎn)換裝置如太陽能熱水器、太陽能路燈等。加大推廣屋頂太陽能發(fā)電理念，既為人們的日程生活提供了便利，也為社會的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

三、光伏電站發(fā)電技術(shù)的發(fā)展成果和發(fā)展前景

電能作為生活發(fā)展必要的能源，在人們的生產(chǎn)生活中已經(jīng)不可取代。近年來光伏電站發(fā)電技術(shù)已逐漸普遍，遍布到人們生活的方方面面。屋頂設(shè)置太陽能板是現(xiàn)在居民應(yīng)用最多、最簡單的太陽能發(fā)電技術(shù)。隨著可再生能源太陽能的利用優(yōu)化，它不斷創(chuàng)新與發(fā)展，現(xiàn)在光伏電站發(fā)電技術(shù)在不斷應(yīng)用與發(fā)展。所以近年來企業(yè)和國家政府對光伏電站發(fā)電技術(shù)投入了大量的人力、物力，并不斷開發(fā)光伏電站發(fā)電技術(shù)。這體現(xiàn)了國家對于光伏電站發(fā)電技術(shù)的重視。

（一）光伏電站發(fā)電技術(shù)成果

光伏電站發(fā)電技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在階段，研究成果數(shù)不勝數(shù)。經(jīng)過研究人員的艱辛研究，我國光伏電站發(fā)電技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。各公司光伏電站發(fā)電技術(shù)成果接連發(fā)表。以自己所從事的福建卓翼能源科技發(fā)展有限公司為例，簡單對公司近年來光伏電站發(fā)展技術(shù)的研究成果進(jìn)行介紹。

公司持續(xù)加大研發(fā)投入，不負(fù)眾望，研發(fā)成果逐年增加，研發(fā)項目也在逐年拓展，公司競爭力也日漸上漲。研發(fā)目的在于優(yōu)化太陽能發(fā)電技術(shù)并提升其使用效率，并增加公司利潤使公司具有足夠的競爭力，在激烈的市場競爭中占有一席之地。研發(fā)成果已形成多項發(fā)明專利、實用新型專利以及專有技術(shù)。

5年多來在公司科研人員共同努力下，向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請并獲得授權(quán)的發(fā)明專利主要有2項，分別為：一種提高光伏電站發(fā)電效率的方法和裝置（專利號ZL201510295344.4）、一種光伏電板清潔裝置（專利號ZL201711191828.X），獲得授權(quán)的實用新型專利主要有5項，分別為：一種提高光伏電站發(fā)電效率的裝置、一種高層樓頂旋轉(zhuǎn)式太陽能發(fā)電裝置、一種光伏電板清潔裝置、一種可自動除塵的太陽能板清洗機構(gòu)、儲能光伏供電裝置，專有技術(shù)：風(fēng)光互補微組網(wǎng)智能供電系統(tǒng)。

公司對光伏電站的技術(shù)研發(fā)越來越成熟，市場占有的份額也在逐年增加。早在2015年，公司就已經(jīng)發(fā)表了一篇名為一種提高光伏電站發(fā)電效率的方法和裝置的專利。該專利的發(fā)明為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)電效率的提高提供了借鑒和參考。其特征在于，所述方法應(yīng)用于提高光伏電站發(fā)電效率的裝置，所述裝置包括多個光伏電板，所述光伏電板與光伏電板串聯(lián)，所述光伏電板包括電流檢測模塊、電壓檢測模塊、邏輯電路模塊、旁路控制模塊、旁路模塊。所述電流檢測模塊與邏輯電路模塊連接，所述電壓檢測模塊與邏輯電路模塊連接，所述邏輯電路模塊與旁路控制模塊連接，旁路控制模塊與旁路模塊連接。本發(fā)明可以用于解決光伏電站在進(jìn)行發(fā)電時，由于部分光伏電板被遮擋而導(dǎo)致功耗大、發(fā)電效率低等問題。

（二）光伏電站發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景

光伏電站未來的發(fā)展前景是光明的同時也是具有挑戰(zhàn)的。在國家對資源和能源進(jìn)行優(yōu)化整合的大背景下，光伏電站技術(shù)的發(fā)展符合國家政策。未來光伏電站的發(fā)展前景主要集中在對于CIGS-BIPV系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。首個光電建筑（BIPV）的研發(fā)成功將使光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)從密集地面站到分布式發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化。BIPV系統(tǒng)將具有無可估量的未來價值，它經(jīng)過不斷的發(fā)展將會是光伏技術(shù)上的一次重大變革。

四、結(jié)語

光伏電站發(fā)展技術(shù)的研發(fā)是無止境的，國家不斷加大對光電技術(shù)的研發(fā)力度。文章首先對光電技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展趨勢進(jìn)行分詞介紹，然后介紹了光伏電站發(fā)電系統(tǒng)的三個種類，分別為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏法發(fā)電系統(tǒng)。通過自己所在的福建卓翼能源科技發(fā)展有限公司為例，列舉了公司近年來光伏電站發(fā)展技術(shù)的研究成果，包括多項發(fā)明專利、實用新型專利以及專有技術(shù)。最后介紹了光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展前景，分析處BIPV系統(tǒng)將是未來光伏發(fā)電技術(shù)的最佳方向。通過以上介紹綜合說明了光伏電站發(fā)展的重要性，研發(fā)光伏電站發(fā)電技術(shù)應(yīng)該成為人們大力發(fā)展的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]牟方堃.淺談太陽能光伏發(fā)電與建筑一體化的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣，2020，11（01）：54-58.

[2]李芮.分布式光伏發(fā)展形勢及發(fā)電模式探究[J].太陽能，2019（09）：5-8+14.

作者簡介：周文（1982—），男，漢族，福建平潭人，本科，電氣工程師，研究方向：新能源及節(jié)能技術(shù)。