王鵬

摘要：隨著全球環(huán)境的惡化和化石燃料的枯竭，世界各國均將目光轉(zhuǎn)向能源轉(zhuǎn)型方面，而在能源轉(zhuǎn)型的道路上，新能源被認(rèn)為是能源轉(zhuǎn)型的重要方向。太陽能發(fā)電作為新能源發(fā)電的重要內(nèi)容之一，具有得天獨厚的優(yōu)勢，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)撃艿陌l(fā)電技術(shù)之一。太陽能資源無處不在，可以直接免費獲取，通過太陽能電池，獲取太陽光照轉(zhuǎn)化為電能就是太陽能發(fā)電的過程。

關(guān)鍵詞：太陽能;光伏;發(fā)電技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

1我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

太陽能作為世界上最豐富的可再生資源，其分布廣泛、沒有污染，是一種理想的能源。光伏發(fā)電相對于傳統(tǒng)發(fā)電是一種新的發(fā)電形式，對環(huán)境不會造成任何污染。光伏發(fā)電是依據(jù)光生伏特的發(fā)電原理，通過光電轉(zhuǎn)換的方式將豐富的太陽能轉(zhuǎn)化為光能，通常系統(tǒng)主要由太陽光伏組件、匯流箱、逆變器、變壓器及配電設(shè)備構(gòu)成，同時再加上監(jiān)控系統(tǒng)、有功無功控制系統(tǒng)、功率預(yù)測系統(tǒng)、五防系統(tǒng)及無功補償裝置等輔助系統(tǒng)與設(shè)備，組成一套完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)。我國的光伏發(fā)電網(wǎng)系統(tǒng)分為分布式和集中式2種，其中分布式的電網(wǎng)在城市屋頂上應(yīng)用較多，形成光伏建筑一體化，而且該種系統(tǒng)形式占地面積少，安裝較靈活，投資成本較低。該種方式電網(wǎng)的安裝不需要考慮到負(fù)載性能，所以會降低系統(tǒng)成本。集中式的光伏電網(wǎng)系統(tǒng)是一種大型的光伏并網(wǎng)電站，通常在戈壁中使用的比較多，能有效輸出電能，該種發(fā)電形式一般都是企業(yè)出資建設(shè)，而且建設(shè)的成本較高。我國太陽能光伏發(fā)電方面在不斷發(fā)展，與此同時，我國重點發(fā)展太陽能熱利用及與其相關(guān)的一些新能源產(chǎn)業(yè)，而且我國在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一些政策較好，所以光伏發(fā)電的道路越來越廣闊。目前，我國光伏發(fā)電水平與國外發(fā)達(dá)國家相比，已經(jīng)處于一個高速發(fā)展階段，但也存在一定劣勢，就是在電網(wǎng)發(fā)電占比中，光伏發(fā)電依舊是占比較小的一種發(fā)電形式。

2太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

2.1獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)

目前，太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)成為了新能源中的“頭號馬車”，帶動了許多新能源領(lǐng)域及企業(yè)的發(fā)展，據(jù)實際統(tǒng)計情況來看，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已被應(yīng)用到建筑、軍事等領(lǐng)域。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)是太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實際應(yīng)用設(shè)施中最基礎(chǔ)、最廣泛的，如通信基站、邊遠(yuǎn)農(nóng)村、邊防哨所等。

2.2并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)合體。通過應(yīng)用太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，在發(fā)電完成后把電力輸送至逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，最后再將電流、電壓等完全轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀娏?biāo)準(zhǔn)后并入常規(guī)配電網(wǎng)。在應(yīng)用并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)后，較大程度地緩解了各地區(qū)的局部電力能源緊張情況，大大提高了供電穩(wěn)定性。

2.3混合光伏發(fā)電系統(tǒng)

所謂“混合光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)”，是指將幾種不同的風(fēng)力發(fā)電模式全部引入并融合到光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中使用，并且以這些模式作為風(fēng)力負(fù)載，使得電力的供應(yīng)更加安全穩(wěn)定?；旌瞎夥l(fā)電系統(tǒng)能夠在實際使用中將各種不同發(fā)電技術(shù)所具備的優(yōu)勢進(jìn)行有效的綜合應(yīng)用，比如光伏系統(tǒng)可以不用過多地進(jìn)行維修，但大部分依賴于天氣因素，存在運行穩(wěn)定性差等問題;在冬天日照較差且風(fēng)力較大的地區(qū)，存在穩(wěn)定性較差的問題。針對此，可以將光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)加以組合，混合發(fā)電，這就不用過多依賴天氣，從而實現(xiàn)對負(fù)載缺電率的有效控制。

2.4光伏建筑一體化

早在20世紀(jì)90年代，就提出光伏發(fā)電與建筑物集成化概念，當(dāng)前在世界范圍光伏發(fā)電方面研究重視度越來越高。將光伏發(fā)電與建筑物相結(jié)合具體有兩種不同形式，一種是對光伏器件和建筑物集成化發(fā)展，利用光伏電池板替代普通玻璃幕墻，直接吸收太陽能，通過這一方式，不僅可以作為建材使用，同時還能夠有效供電，控制光伏發(fā)電成本;另一種是在建筑屋頂按照平板光伏器件，將光伏與電網(wǎng)并聯(lián)提供電力供應(yīng)，形成聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)。當(dāng)前市場上出現(xiàn)有彩色光伏模塊，以此代替墻體外飾材料，能夠在發(fā)揮發(fā)電作用的同時提高建筑外觀美觀性。

2.5發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中的運用

光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)劣能夠在一定程度上決定整個系統(tǒng)是否能夠安全運行，保障生產(chǎn)電能的質(zhì)量。通過對系統(tǒng)總功能的分析，能夠使通信功能在接收監(jiān)控器采集的時候進(jìn)行實時記錄，實現(xiàn)對各個參數(shù)的實際控制;數(shù)據(jù)的處理記錄功能則能夠?qū)Ρ匾膶崟r數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理;安全監(jiān)控功能則能夠通過收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，若是在實際運行的時候出現(xiàn)了意外，則能夠及時發(fā)現(xiàn)和維護(hù)，記錄相關(guān)的信息數(shù)據(jù)供工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析;報表功能，則是通過報表的形式保存主要的設(shè)備運行信息，減少了人工勞動力的投入，解決了出錯率較大的問題。

3太陽能光伏發(fā)電前景與展望

在發(fā)展模式上，從集中式和分布式的格局來看，分布式光伏的增長速度遠(yuǎn)超集中式光伏增長速度。另外，由于分布式光伏具備規(guī)模小、開發(fā)建設(shè)手續(xù)少、周期短、就地消納能力強、無需大規(guī)模外部輸送的特點，加上國家對分布式光伏建設(shè)的大力支持，使得新增光伏發(fā)電主要集中在分布式光伏上。在消納吸收方面，國家能源局公開發(fā)布《關(guān)于實行可再生能源電力配額制的通知》，首次提出將自2019年1月1日起正式進(jìn)行配額考核。該通知指出，承擔(dān)配額義務(wù)的市場主體為配售電企業(yè)和電力用戶。其配額完成量主要有三種方式：從區(qū)域內(nèi)或區(qū)域外電網(wǎng)企業(yè)和發(fā)電企業(yè)購入的可再生能源電量、自發(fā)自用的可再生能源電量、從其他配額義務(wù)主體購買的配額完成量或購買綠證折算的配額完成量。配額制的實施，將加速可再生能源市場化進(jìn)程，為光伏等可再生能源消納提供強有力的保障。在成本控制方面，技術(shù)進(jìn)步、市場規(guī)模擴(kuò)大，極大促進(jìn)了在光伏電池、組件成本不斷下降，讓光伏愈加趨近平價上網(wǎng)的目標(biāo)。同時，通過2017年光伏發(fā)電領(lǐng)跑基地的建設(shè)，進(jìn)行試點示范，不斷降低光伏發(fā)電的技術(shù)和非技術(shù)成本。

結(jié)語

全球各地都面臨著嚴(yán)重的資源枯竭問題，因此，開發(fā)新型的可再生的潔凈能源的想法也受到了越來越多的重視和關(guān)注。太陽能作為最原始的、取之不竭的能源，可以說是一個巨大的天然的能源寶藏。如何利用和加強現(xiàn)有技術(shù)，對其進(jìn)行開發(fā)使用，是值得人類長期去探討和研究的話題。無論是材料的選擇、太陽能的收集方式，還是能源轉(zhuǎn)換的效率都應(yīng)該不斷地探索更新，以謀求更好的發(fā)展，使太陽能在未來的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中發(fā)揮更大的功用。

參考文獻(xiàn)

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