新能源光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用探析

新能源光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用探析

Summary：我國經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展的時(shí)期，人們的生活和生產(chǎn)離不開大量的能源需求，經(jīng)過數(shù)十年甚至上百年才能衍生的煤炭石料已供不應(yīng)求，環(huán)保問題、能源短缺已成為每個(gè)國家積極應(yīng)對的棘手難題。清潔能源的創(chuàng)新和研發(fā)可以緩解能源危機(jī)，發(fā)展太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，加速能源發(fā)展進(jìn)程迫在眉睫。光伏發(fā)電技術(shù)可以對傳統(tǒng)發(fā)電進(jìn)行有效補(bǔ)充，解決了供電用電的難題，節(jié)省資源，減少運(yùn)營成本保證地區(qū)供電用電質(zhì)量。該技術(shù)不但可以解決用電問題，還可以更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的生活理念。Keys：新能源光伏發(fā)電技術(shù)；應(yīng)用；措施引言現(xiàn)階段，新能源替代已成為趨勢，風(fēng)力、光伏等新能源，不論是從裝機(jī)容量還是上網(wǎng)電量，均實(shí)現(xiàn)了跨越式的提升，然而因其資源本身特點(diǎn)，新能源發(fā)電并網(wǎng)仍有許多難題，需要加大新能源發(fā)電技術(shù)科研創(chuàng)新與項(xiàng)目扶持，并尋求與其他技術(shù)的協(xié)調(diào)融合，如儲(chǔ)能技術(shù)，消除新能源發(fā)電技術(shù)短板，建立起新能源在技術(shù)、政策及經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢，進(jìn)而推動(dòng)新能源良性發(fā)展。1太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀照明。這一技術(shù)目前被大量應(yīng)用于居民生活，照明正是一個(gè)典型的領(lǐng)域。例如，我國一些城市在路邊設(shè)置的路燈就采用了該技術(shù)，借助電池存儲(chǔ)白天光伏發(fā)電得到的電能，并采用定時(shí)方式對夜間照明進(jìn)行控制。同時(shí)，這一技術(shù)也被運(yùn)用在高速公路的夜間照明方面。例如，陜西茶條嶺隧道在建設(shè)時(shí)就使用了110kWh的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。建筑光伏一體化。在我國綠色建筑推廣應(yīng)用中，采用該技術(shù)產(chǎn)生建筑物所需要的電能，就能夠用來制冷、通風(fēng)以及燒水。從實(shí)踐來看，綠色建筑中運(yùn)用該技術(shù)通常有下列方式：（1）光伏方陣與建筑物的結(jié)合，例如在屋頂或墻壁設(shè)置屋頂光伏方陣。（2）光伏方陣集成在建筑中，如使用光電屋頂、光電幕墻等。1990年代初，德國政府就提出“一千光伏屋頂”計(jì)劃，后來這一計(jì)劃發(fā)展為“十萬屋頂計(jì)劃”，總?cè)萘窟_(dá)到了300～500MW。在中國，奧運(yùn)會(huì)的主體育場“鳥巢”和世博會(huì)的國家館也使用了這一技術(shù)。與其他技術(shù)共同運(yùn)用。這一技術(shù)不但能夠單獨(dú)運(yùn)用，還可以與其他技術(shù)結(jié)合起來，起到相互補(bǔ)充的作用，促進(jìn)能源的有效利用。例如，我國學(xué)者劉凱等人就提出了水光互補(bǔ)的應(yīng)用方案。在負(fù)荷要求不高的時(shí)候，新能源技術(shù)所產(chǎn)生的一部分電能就能夠充分滿足現(xiàn)有需求，剩余的部分則借助蓄電池以勢能的方式儲(chǔ)存或泵入上游水庫。如果負(fù)荷達(dá)到峰值，新能源技術(shù)產(chǎn)生的電能難以滿足實(shí)際需求的時(shí)候，就可以釋放出儲(chǔ)存的電能，以滿足當(dāng)前的需求。采用這種方案能夠有效解決光伏發(fā)電存在的不穩(wěn)定性缺陷。此外，我國學(xué)者張世亮等人認(rèn)為，光伏發(fā)電技術(shù)可以在溫室中得到運(yùn)用，利用光伏發(fā)電系統(tǒng)向智能溫室供電，把剩余的電能儲(chǔ)存于電池組中。在下雨的時(shí)候，就可以使用電池組供電。他們指出，為了保證溫室的光線充足，光伏板陣列應(yīng)當(dāng)設(shè)置在溫室的側(cè)面。2光伏發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及其重要性與傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)相比，光伏發(fā)電具有很多優(yōu)勢：（1）可持續(xù)性發(fā)展，利于環(huán)境保護(hù)。傳統(tǒng)的能源在發(fā)電的過程中會(huì)釋放污染源，源源不斷的污染源會(huì)對周邊環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，破壞了生態(tài)平衡。太陽能作為清潔能源，取之不盡用之不竭，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量污染源，凡是有太陽光照射的地方都可以利用光伏技術(shù)進(jìn)行對其采集，從而平衡生態(tài)環(huán)境指標(biāo)。（2）人力投入較少。傳統(tǒng)能源的發(fā)電技術(shù)需要依靠大量的人力，因?yàn)槠湓O(shè)備的建造及安裝需要大量的人工才能完成，設(shè)備搭建后依然需要人員對其進(jìn)行操作及維護(hù)。而光伏發(fā)電站的建設(shè)成本可控，通常只需將光伏電板搭建在房頂上即可，太陽能可以在無人操控的情況下自動(dòng)轉(zhuǎn)換成電能，在操作及維護(hù)上不需要耗費(fèi)大量的人力物力。3光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用本文將會(huì)重點(diǎn)探討以下幾種發(fā)電系統(tǒng)：（1）獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行，特別是在荒郊野外等邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電方面發(fā)揮積極作用。這種獨(dú)立設(shè)備可以根據(jù)外界狀況自行移動(dòng)，是一種可移動(dòng)的設(shè)備，此系統(tǒng)的發(fā)電主要集中在白天太陽光充足的情況下，獨(dú)立光伏發(fā)電技術(shù)不但需要有儲(chǔ)能元件，而且還要確保環(huán)境穩(wěn)定。（2）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以與公共電網(wǎng)相連接，相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)電。并網(wǎng)過程中，光伏發(fā)電主要是通過直流電的方式進(jìn)入，通過交流逆變器轉(zhuǎn)變成同頻交流電。該系統(tǒng)對電網(wǎng)的供應(yīng)起到穩(wěn)定作用，保障電能供給，具有儲(chǔ)能的功效。（3）混合光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個(gè)相對綜合且復(fù)雜的系統(tǒng)，全面實(shí)現(xiàn)多樣化的用電模式，確保電力的穩(wěn)定性。人們可以根據(jù)外界環(huán)境，將光伏發(fā)電技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)并用，通過對不同能源技術(shù)的有效整合，可以大大提高能源供給率，有效發(fā)揮新能源的互補(bǔ)作用。（4）光伏建筑一體化。光伏發(fā)電與建筑物集成化是發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的新方向。建筑物會(huì)需要大量的建筑材料，比如擋光板、玻璃、隔熱布等等，那么光伏電池板是否能夠代替普通玻璃幕墻使用，這是當(dāng)下研究的問題之一。此系統(tǒng)的研發(fā)就是尋找替代品，一個(gè)不僅能夠滿足玻璃的功能需求，更能夠節(jié)省大量能源消耗的替代品，從而發(fā)揮清潔能源的作用?？梢赃M(jìn)行太陽能的吸收，將設(shè)備有效的轉(zhuǎn)化成可用的電能，滿足建筑對照明的需求，節(jié)約資源。（5）光伏發(fā)電與LED照明相結(jié)合LED的原理是運(yùn)用二極管，把電能轉(zhuǎn)換成光能，提供照明。對于電能電壓而言，可以和日常的設(shè)備的進(jìn)行有效匹配，結(jié)合光伏發(fā)電以及LED照明，節(jié)能電能，提升照明度，降低維修成本。（6）水上光伏技術(shù)以往，我國的光伏電站基本上都建于陸地上，這就對建設(shè)地點(diǎn)以及電網(wǎng)可接入性提出了較高的要求。而采用水上光伏技術(shù)，在水上建設(shè)電站，能夠獲得廣闊的建設(shè)空間，并減少對環(huán)境的不良影響。根據(jù)現(xiàn)有研究，水面的反射率可以達(dá)到0.69%，明顯超出地面反射率。由于水上的溫度較低，這就有利于組件的散熱，能夠保障其持續(xù)工作。當(dāng)前，采用這一技術(shù)主要有以下方式：一是采用樁基固定電站的方式，這與在地面上建設(shè)電站類似，但其樁基固定在水下，具有成本較高、建設(shè)不易的缺陷。二是適用于深水的漂浮電站。這種電站在水下沒有樁基，組件則安設(shè)在水上的浮動(dòng)模塊中。采用這種方式，可以較好地保持浮動(dòng)光伏組件的穩(wěn)定性。由于我國各地水域在自然氣候條件方面存在較大差異，光伏技術(shù)的應(yīng)用需要協(xié)調(diào)多方面因素，如考慮浮體的受力、浮體的耐久等。水上光伏電站的優(yōu)勢分析。在優(yōu)勢方面，這一技術(shù)的發(fā)電效率明顯超過地面光伏系統(tǒng)，從現(xiàn)有研究來看，能夠高出約1.58%。而且，水上可利用的面積大，溫度低，可以較好地實(shí)現(xiàn)組件散熱的效果。在運(yùn)行過程中，電池板的溫度通常要低于地面溫度約3.5%。同時(shí)，采用這一技術(shù)可以減少水分蒸發(fā)現(xiàn)象，對水中藻類生長起到阻礙作用。在運(yùn)行過程中，電站利用風(fēng)和水進(jìn)行冷卻，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)輸出發(fā)電。由于水面上灰塵較少，可以較好地保持光伏板的清潔狀況。結(jié)束語在新能源中，最為常見的就是光伏發(fā)電，光伏發(fā)電作為一種新型技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。眾所周知，太陽能是自然界最常見且最容易獲得的自然能源，光伏發(fā)電技術(shù)可以快速采集該能源，對太陽能進(jìn)行存儲(chǔ)及能量轉(zhuǎn)換，從而可以更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的生活理念。Reference[1]丁乾.新能源光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的思考[J].智能城市,2021,7(24):76-77.[2]姜浩浩,金光,郭少朋.淺談太陽